HPS教育理念在高中地理教学中的应用探究

王艺霖 孙青

【关键词】HPS教育;高中地理;教学设计;地球的圈层结构

作者简介：王艺霖（1997.04—），女，云南师范大学，研三在读，研究方向：学科教学（地理）。孙青（1966.03—），女，地理正高级、特级教师，云南师范大学硕导。

在地理教学过程中，教师如果能以教材内容为基础适当地引入一些学科发展史的内容，将会对学生学习地理起到重要的启发作用，而且能够促使他们对科学产生更浓厚的兴趣。在高中地理课堂教学中，HPS教育理念的融入不仅能丰富地理课程的内容，更能给教师一些新的教学启示。

一、HPS教育概述

（一）HPS教育

奥地利哲学家和物理学家马赫在1895年第一次提出HPS，当时HPS是科学史和科学哲学（History and Philosophy of Science）的英文缩写。

到20世纪80年代后，教育逐渐具有了普及性、大众性的特点，而不再是精英教育模式。在当时的时代背景下，不少发达国家开始关注HPS教育内容，并在他们的科学课程标准和改革中有所体现，例如英国的“国家科学课程”、美国的“2061计划”及其他欧美国家对HPS都制定了相关课程要求[1]。

如今，HPS教育内容是在科学课程中引入科学史、科学哲学以及科学社会学等，在人们对科学的理解和应用以及科学素养提升等方面有重要作用，同时有利于科学教育的发展。HPS教育以对科学本质的理解以及科学教育质量的提升为最终目的。

（二）HPS教育模式

英国教育学家奥斯与孟克在1997年发表的文章《把科学史和科学哲学融入课程中：一种教育学的发展模式》中，对HPS教育形成、发展以及HPS教育模式概念等进行整理和总结。文中提到建构主义理论是该模式的指导思想，还重点指出科学教育会受到社会学的重要影响。

HPS教学模式包括六个教学环节：1.演示现象，为学生提供研究现象;2.将观念引出，促使学生表达想法或者自主思考;3.学习历史知识，掌握相关的科学研究;4.设计实验，以学生的知识体系以及材料为基础完成实验或者活动的设计;5.呈现科学观念，得出相关的科学结论并开展探究活动检验结论;6.总结与评价。

二、将HPS融入高中地理教学的优势

（一）增加地理教学的趣味性

在融入HPS教育理念的地理课堂教学中，若是教师能深入挖掘那些蕴含科学史、科学哲学及社会科学的内容，就可以让学生从不同维度体验学习的乐趣。HPS教育理念在教学过程中以案例作为呈现方式，能将枯燥的知识丰富化、直观化，促进学生理解和吸收，更能聚焦学生的视线。同时，将地理教材的知识与HPS相结合，可以使教学内容更加多元化，帮助学生从不同的角度来理解地理学，也是学生进行思维思辨的有效素材。例如，对于部分基于人物命名的假说、地理概念等知识点，教师可以将地理现象的发现、形成过程融入课堂教学案例中，通过丰富的故事素材进一步讲解与课程相关的知识。科学史的融入，使得地理教学素材更加丰富，让授课如同讲故事一般娓娓道来，不仅增加了地理教学的趣味性，而且对于学生理解科学的本质、提高学生的科学素养也有重要的意义。

（二）促进学生对地理科学知识的整体理解

科学史能体现出整个科学理论体系大厦的建造过程。科学史是HPS的主体部分，其中包含了科学人物、科学历史事件、科学过程等，能够帮助学生了解理论学说、理解科学知识、明白科学概念。科学哲学实际上是围绕科学内容展开的思辨，能在学生树立可持续发展观、环境观和宇宙观等的过程中起到重要作用。科学社会学包含了科学的影响、应用以及科学与其他社会因素的相互作用，有利于学生学习人文地理方面的知识。学生对知识的把握也应是整体的把握，当学生观察、思考、理解地理事物时，如果把某一局部与整体联系在一起，认识的深度和广度就会大大加强。例如，山西省有丰富的煤炭资源，但也只有把这种资源放在全国经济网络的整体中才能显示出其重要性。山西的煤对东部沿海地区的经济发展有着巨大的影响，其中运输煤炭的铁路路线、转送运输港等自然就成了它们之间联系的中介。这样思考问题，记忆地理事物才不会机械化，才会形成一个比较完整的知识网络体系。

（三）培养地理学科核心素养

《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》指出地理实践力、区域认知、综合思维以及人地协调观是地理学科的核心素养内容。将地理学科核心素养的培养和HPS教育理念结合起来，就要求学生不管是在课堂中还是在课余时间，都应该积极地了解和学习地学史、地理现象的发现过程、地理发展的演化过程等相关内容，以便更好地汲取课堂教学内容。对地理科学哲学进行了解，对一些已有学说、概念进行思辨，有利于学生人地协调观的建立。科学社会学将文学艺术、技术使用、宗教、教育、经济、政治以及科学等若干社会因素之间的相互影响和作用展现出来，对学生在地理问题的多维发现和探究方面有促进作用。从历史层面对地理事物进行探究，并通过时间与空间对地理现象的出现、发展以及演化进行多维度探究，与学生的综合思维发展和表现更加相符。因此，除了在课堂学习过程中补充的案例之外，教师还可以在课后给学生布置一些任务和组织一些活动。例如，让学生收集相关知识点的资料，并自行设计模拟地理现象的小实验;或者在假期组织研学旅行活动，让学生进行实地考察学习，锻炼学生的自学能力以及地理实践力。

三、基于HPS教学模式的“地球的形成与演化”教学设计

（一）教材分析

案例内容选自鲁教版（2019年版）高中地理必修一中的第一章第三节《地球的圈层结构》。本堂课主要从以下两个方面展开学习：其一，地球内部圈层结构。学习内容包括对地球内部圈层结构的划分和对地核、地幔、地壳的特征介绍;其二，外部圈层结构。学习内容包括对生物圈、水圈、大气圈的特征介绍，以及这三个圈层加上岩石圈相互间的关联。《地球的圈层结构》课题为第一部分，属于自然地理的部分，教材前面两节内容从地球的外部環境认识地球，本节内容则是从地球的内部学习认识地球。

（二）教学目标与教学重难点

1.教学目标

（1）了解地震波的波速和特征并能将其描述出来，可以区分纵波与横波;

（2）能结合地震波波速随深度变化示意图划分地球内部圈层结构，并绘制出示意图;

（3）掌握地球各圈层特点，能用图表对其进行归纳总结，并能举例说明其相互之间的联系。

2.教学重难点

（1）地球内部圈层的划分依据;

（2）地球内部各圈层的特征;

（3）地球外部各个圈层的特点和它们相互之间的关联。

（三）教学过程

总之，在高中地理教学过程中渗透HPS教育理念是大有裨益的，不仅可以增加地理教学的趣味性，还能加深学生对地理科学知识的整体理解，同时有利于培养学生的地理学科核心素养，进而发展科学精神。不过在高中地理教学过程中引入HPS教育理念时，教师必须结合具体教学状况对教学方法进行调整，从而不断提升教学效果。

【参考文献】

黄沁昕.高中地理教材融入HPS教育的内容和方式研究[D].南京师范大学，2015.

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