初中生物教学运用HPS提高学生科学本质观的实践研究

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提高学生的生物科学素养是生物学课程的主要任务,也是科学教育目标之一,而科学本质观是科学素养的重要表征。HPS(科学史、科学哲学与科学社会学)教育是注重科学史与哲学、社会的联系并应用于科学教育的一种教学方式,HPS教育不仅仅强调通过科学史的学习构建知识体系,而且要将科学知识中蕴含的科学本质、科学思维方式传递给学生,理解辩证唯物主义思想。通过HPS教育让学生体验科学知识获得的过程,接受科学思维方法的训练,培养学生的科学精神和创新能力,促进学生对科学的认知。因此,本课题运用问卷调查、实验研究、数据分析等方法,从科学本质观的角度,对初中生物教学中运用HPS教育模式进行了研究,以期该模式能促进学生理解科学本质,提高学生生物科学素养。本研究首先对人教版初中生物教材进行分析,筛选出适合HPS教育的内容共计44处,其中七年级上册9处,七年级下册12处,八年级上册7处,八年级下册16处,基本都出现在正文和课外栏目(如科学家的故事、科学.技术.社会等)。然后通过调查问卷,以作者实习学校的学生为样本,调查研究了学生对科学史认知情况,结果显示多数学生对科学史内容比较感兴趣,喜欢教师在课堂上补充科学史内容,并且认同生物科学史的教育价值。这为教师实施HPS教育奠定了良好的基础。在对教材分析和学生相关情况调查的基础之上,探索了HPS教育策略,并以《练习使用显微镜》、《光合作用产生二氧化碳释放氧气》为例展示了相应的教学案例。作者还对实习学校七年级学生开展了一学期的教学实践,最后进行课堂形成性测评和科学本质观量化评定,结果发现(1)HPS教育有利于提高学生的语言表达能力以及正确理解科学本质。(2)在初中生物教学中运用HPS教育有利于提高学生科学本质观,实验班科学本质观前后测对比三个维度均获得显著性提高,具体表现在相对性、累积性、重复性、局限性、实证性、非固定性和科学与社会方面。本研究为初中生物教学中运用HPS教育提高学生生物科学素养提供一定的理论和实践参考。
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