文/陈晓辉
【摘 要】近年来HPS教学模式越来越受欢迎，正在高中教学中逐步推广。HPS教学模式将科学历史、哲学和社会学的内容融入理科课程，是一种非常有效的教学模式，对于提高科学素养具有重要作用。高中化学教学是一种科学教育，是提高学生科学素养的重要途径。在素质教育的要求下，我们亟需将HPS教学模式应用于化学教学。本文分析了HPS教学模式的概念及作用，并对基于HPS教学模式的高中化学教学设计进行了探讨。
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关键词 HPS教学模式；高中；化学；教学；设计；实施
一、HPS教学模式的概念及作用
（一）HPS教学模式的概念
HPS教学模式(History、Philosophy and Sociology of science)是一种加深学生对科学本质理解的教学方法。这种教学方法将科学历史、哲学和社会学的内容融入理科课程。这是一种新的教学方法，欧美等发达国家对该方法的运用还主要体现在课程设置中。
（二）HPS教学模式的作用
（1）提升学生对科学的认识。HPS教学模式可以让学生认识到科学理论的构建过程。科学理论的构建需要提出假设，然后加以验证，最后得出结论。科学知识必须接受检验，要建立在论证的基础之上。科学知识是不断发展的，并不是绝对的真理，它可能被推翻，可以随时修改。科学知识还与文化、社会有关。在教学过程中，采用HPS教学模式，学生能加深对科学的理解，建立起探究的欲望，逐步培养科学精神。
（2）提高学生学习成绩。科学史、哲学与社会学都是HPS教学模式所使用的素材。通过这些素材的辅助，教学能更好地展示概念的形成过程，为学生展现一个较为真实的学习情境。学生进入到了与教学内容相关的情景，更具有主动性，学习状态能得到优化。这种情境教学将书本知识重新激活，实现书本与生活的沟通，让学生的经验与其成长环境结合在一起，可以降低学生理解知识的难度，因而可以有效地提高学习成绩。
（3）培养学生的批判性思维。教学的一个重要目的就是要培养学生的批判性思维，锻炼学生分析事物的能力。批判性思维是对所学知识进行的个人判断，它能引导人们做出合理的决策，这是思维的最基本技能，是教学中不可分割的一部分。有关调查显示，通过在教学中引入化学史的内容，学生的批判性思维明显增强，学生对化学知识的分析显得更有调理。由此可见，HPS教学能有效培养学生的批判性思维。
二、基于HPS教学模式的高中化学教学设计
（一）教学设计思想
一种教学模式运用于教学的初步阶段就是作出教学设计。实行HPS教学模式也不例外，首先就要对高中化学教学做出系统的教学安排。教学设计的目标要围绕《普通高中化学课程标准》进行。《普通高中化学课程标准》要求学生通过学习能对科学的本质有一定的认识，在此基础上形成科学的自然观，认清科学和社会的关系。在HPS教学模式下，科学史、哲学与社会学都是重要的内容。科学史和哲学对学生认识科学具有很强的促进作用，而社会学的内容可以将科学、社会和技术有机地联系在一起。因此，通过HPS教学模式，学生可以实现全面发展。
（二）教学设计内容
化学是一门与社会生活密切相关的学科，该学科所涉及的内容大都与科学史、社会学密切相关，而HPS教学模式使用的素材包括科学史、哲学和社会学，因此，该教学模式对于高中化学各部分内容都能适用。根据学校的教学进度，开始阶段可以选择高中必修一的内容，第二阶段可以选择必修二和选修四的内容，最后阶段可以选择初中化学的内容。开始阶段可以选取两部分内容，基本理论、概念部分和元素化合物部分，涉及的主题是化学物质及其变化和金属及其化合物。
三、基于HPS教学模式的高中化学教学实施
在进行教学设计时，要揭示氧化还原反应，可以选择与这个概念发展相关的化学史素材。例如，为帮助学生理解氧化反应和还原反应的统一性，可以用拉瓦锡的燃烧氧化学说作为素材，为引出氧化还原反应更广义的定义，可以选择戴维对燃烧概念的学说。
（一）氧化还原反应的初步认识
历史讲述：1774年，受普利斯特里发现氧气的启示，拉瓦锡从密闭的燃烧实验中得出燃烧氧化说：燃烧需要有氧。他同时指出，物质得氧即为氧化，失氧即是还原，而且提出氧化还原的统一性。教师讲述完化学史后指导学生对比较熟悉的氧化反应和还原反应进行分析，理解二者的关系。通过化学史将氧化反应与还原反应联系起来，从得氧和失氧的角度认识氧化还原反应，明确氧化反应和还原反应的辩证关系。
（二）氧化还原反应再次认识
展示：氯气与磷反应会生成两种化合物。教师首先引导学生观察实验，将燃烧的概念进一步拓展成：发光发热的氧化反应。
（三）氧化还原反应认识的深化
提问：氧化还原反应不一定都有氧气的参与，它们的联系是什么？教师引导学生进一步分析刚才的实验，探讨氧化还原反应的特点，让学生进行深入思考，如从化合价的角度来认识氧化还原反应。
（四）氧化还原反应的微观认识
通过认识氯化钠的形成，教师引导学生思考电子得失与化合价改变的联系，从得失电子的角度分析上述氧化还原反应。实验演示：铜锌原电池实验。让学生从化合价变化的角度分析，得出锌和硫酸的反应为氧化还原反应，从电流表指针发生偏转证实该氧化还原反应中存在电子转移，进而理解该反应的实质是电子的得失。
（五）总结
总结氧化还原反应，分别从得氧失氧、化合价升降以及电子得失三个方面进行，认识了氧化还原反应的本质后，教师引导学生分析四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。通过总结，认识四种基本反应类型与氧化还原反应的不同分类标准。
总之，研究的目的就在于HPS教学模式对高中化学教学作出系统、全面的设计。通过实验，分析HPS教学模式对高中化学教学的有效性和实用性，并将HPS教学模式作为提高学生综合素质的有效途径。
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参考文献
[1]刘春娟.试论高中化学课堂教学的有效性[J].教育教学论坛,2011(4):71+67.
[2]张克龙.化学学科实施HPS教学模式的策略[J].教学月刊,2006(11):34-36.
（作者单位：江西省分宜中学）