HPS教学模式在高等医学化学教学中的应用

【摘要】以渗透压这一关键知识点为例，探讨了HPS（History、PhilosophyandSociologyofScience，科学史、科学哲学和科学社会学）教学模式在高等医学化学教学中的重要性和应用，详细阐述了如何通过融入科学史、科学哲学和科学社会学等元素，提升教学效果和学生的学习质量，强调了这种教学模式对于培养具有科学素养和综合能力的医学专业人才的积极意义。

【关键词】HPS教学模式；高等医学化学；渗透压

本研究旨在探讨HPS教学模式在高等医学化学教学中的应用效果，阐述其促进知识理解、培养科学思维和综合能力的作用，分析在提升教学质量、激发学习兴趣方面的重要性，为教学改进提供有价值的参考。

一、HPS教学模式内涵

HPS是科学史、科学哲学、科学社会学的英文缩写，以建构主义为基础纳入相关内容到科学课程。其根本目的是理解科学本质。HPS教学模式融入历史、哲学和社会学，助学生理解科学概念，培养批判性思维和科学态度。其维度分析见表1。

二、HPS教学模式对渗透压教学的具体影响分析

1.增强知识理解深度

借历史演变与哲学思考，让学生不局限于记忆公式，更透彻地把握原理。

2.激发学习兴趣

有趣故事与发现过程激发好奇心，使学生积极参与学习。

3.培养综合思维能力

融入科学社会学元素，培养综合思维能力，明白渗透压在医学情境中的应用意义，提升解决问题能力。

4.提升科学素养

接触科学哲学，提升科学素养，学会科学思考质疑，为医学研究实践奠定基础，促进学生全面发展与教学质量提高。

三、HPS教学模式的实施策略

1.设计教学案例

基于渗透压的HPS元素，精心设计教学案例，引导学生参与讨论和思考。

（1）教学目标。①知识目标：说出溶液渗透现象和渗透压概念，简述两个概念之间关系；能计算渗透浓度及运用符号表征；知晓渗透压在医学中的重要作用。

②能力目标。能通过计算渗透浓度判断渗透压的大小及等渗、低渗、高渗溶液。

③素养目标。能运用所学知识点分析问题、解决问题，培养科学思维；能积累医药常识，增强职业意识。

（2）学情分析。课程面向高职五年一贯制护理专业一年级学生，以女生为主。学生有优势，如成绩较好，对将来所要从事的职业岗位有一定的了解，课堂纪律好，学习态度端正等；也有不足，如化学基础薄弱、学习方法欠佳、独立思考能力不强等。

（3）教学分析。①本课知识点与前后知识点的关系。本课为化学教材第三章第四节，计划2学时。渗透压是医用化学常规概念，与多科生理病理及治疗学密切相关，对护理专业学生而言十分重要。此前，学生已经学习“溶液组成的表示方法”等相关知识，这为过渡到本节课的学习起到铺垫作用。掌握本节课的理论知识是学好第五章节的基础，因此，它在整个教材中起着承上启下的作用。

②课堂教学分析。本课堂通过组织教学，图示设问引入新课，涵盖三个知识点：渗透现象与渗透压、渗透压与渗透浓度的关系及渗透压在医学中的重要作用。通过问题导向、启发式讲授、案例分析、分组讨论和目标检测等体现“做中教、做中学”职业课程的教学方法激发学生兴趣，让学生在愉悦中领会知识，以反渗透技术案例呼应设问，培养学生独立思考能力、组织活动能力、沟通交流的能力等多方面能力。

③教学重点：以图示和史料引入强化认知，通过例题探讨，让学生理解物质的量浓度与渗透浓度关联及渗透压与溶液浓度关系，掌握渗透压在医学中的重要作用。

④教学难点：分析讨论渗透前后突破难点，实物演示直观传授，以离子物质的量浓度计算为基础，解决渗透浓度计算难点。

（4）教学过程设计。以具体材料教学，让学生熟悉现象，按历史顺序认识主题，依学生情况调整教学，考虑科学中蕴含及衍生出的哲学问题。

2.小组合作与探究

组织学生进行小组合作学习，共同探究渗透压相关问题，培养团队合作和自主学习能力。

（1）学会运用已积累的知识分析例题问题（诊断性评价），学会运用前人的有效思想方法高效地思考问题（过程性评价）以提高自己的思维能力。

（2）借助医学常识，结合化学知识点，解析与护理相关临床医学案例（过程性评价）。

（3）运用多媒体示范化学史融入课堂教学。先抛出宇航员喝尿液及海鸥喝高盐分海水的问题，引出“渗透压”“反渗透”概念。讲解概念时融入法国物理学家诺勒最早发现渗透现象的化学史并推导，启发学生思考实际应用，进而解决导课时引出的问题，追溯渗透现象与反渗透技术应用的历史。最后设计问题引发思考，如法国物理学家诺勒为何发现渗透现象并记录，美国科学家索里拉简为何受海鸥喝水启发发明反渗透膜等，思考自己是否有资格和能力研究，以及所学专业要求自己怎么做。通过这些问题培养学生科学思维，增强职业意识。

3.多元化教学资源利用

运用多种教学资源，如视频、文献等，丰富教学内容。

4.教学效果评估

通过学生的反馈、考试成绩、课堂表现等多方面评估HPS教学模式在渗透压教学中的效果。

五、教学反思

1.课堂教学活动设计合理，充分考虑教学活动的层次性

（1）以社会前沿问题和自然现象为例，引导学生顺着科学家思路形成渗透理论，激发兴趣，提高教与学效度。

（2）指导学生用所学知识和方法分析解决问题，提高学生演绎思维能力。

2.合理利用活动教材，突破本讲知识前置难点

教材中“电解质和非电解质”为第五章第一节内容，属于知识前置呈现。结合学生知识结构和认知规律，置于护理专业临床案例分析，旨在解决科学与社会的相互问题。

（1）以9g/L氯化钠溶液解析电解质解离问题，以50g/L葡萄糖溶液解析非电解质在水溶液以分子形式存在的问题。

（2）实验是学习科学的特点。用两种不同颜色实物模拟氯和钠元素，演示氯化钠在水中解离情况，使学生直观理解氯化钠解离出氯离子和钠离子。

3.适时给予评价

课堂教学注重教师角色转变。在演示、提问等环节与学生充分交流，引导学生参与课堂活动，给予展示表达机会。学生就科学家实验争论，师生互动，教师适时评价鼓励，让学生获得成就感。

4.引入与知识点相契合的科学家故事，润物无声融入课程思政

深度挖掘契合知识点的科学家故事，呈现故事情景，诠释质疑、批判等品质，寓价值观引导于知识传授和能力培养，潜移默化影响学生价值观和人生观。

HPS教学模式在高等医学化学教学（以渗透压为例）优势明显，可激发学生兴趣、深化知识理解、培养科学素养，为培养医学人才奠基。未来应推广完善该模式，促进高等医学化学教学质量持续提升。

【参考文献】

[1]谢锦.HPS科学教育思想的起源和历史沿革[D].上海：上海师范大学，2012.

[2]韩艳琴.基于HPS教学模式发展高中生科学思维的实践研究[D].太原：太原师范学院，2023.

（基金项目：本文系海南省高等学校教育教学改革研究项目重点课题，课题编号Hnjg2023ZD-78）