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基于HPS的高中生物新旧教材内容分析对比初步研究摘要近年来我国科学教育逐渐从单纯知识传递转向关注科学,国外研究表明HPS(科学史、科学哲学和科学社会学)教育能够培养学生的科学思维,激发学生的科学兴趣。本文以人教版普通高中生物必修1为例,对2019年和2004年新旧两个版本生物教科书中的HPS内容进行比较分析,通过文献研究法与统计分析法,从科学史、科学哲学、科学社会学三个维度对新旧教材的内容分布、保留情况及最新科学成果的介绍。研究发现:新教材与旧教材相比,HPS内容总量有明显的提升;新版教材保留旧版内容时注重更新与优化,新增内容聚焦时代科技前沿。本研究结果可为教师优化教学策略提供参考依据。关键词HPS教育;教材对比;高中生物学一、引言(一)研究背景自19世纪科学课程正式成为西方学校教育体系组成部分以来,教育目标便始终强调:学习者不仅要习得科学知识体系,更需通过科学思维的内化与科学本质的深层认知,使科学教育真正发挥其推动文明演进与优化人类生存境况的双重效能[1]。自19世纪70年代科学教育正式进入我国基础教育体系时起,其早期发展的时候,核心任务是对静态知识体系展开系统性建构,强调借助体系化传授科学理论。过去十年间,我国科学教育模式呈现出结构性的变动,教学重心从仅进行知识传递转为关注科学认知的建构路径,具体体现的是对科学本质观和科学发展进程做深度探究。此模式蜕变的轨迹,在新课程改革的课程目标上得到清晰证实,进一步夯实了国民科学素养的认知基础。从学科构成看,HPS涉及科学史、科学哲学及科学社会学三大领域,这一教育理念将上述内容融入基础教育课程作为核心指导思想并聚焦于学生科学素质的系统性培养。作为科学教育的国际变革,HPS教育已经走过了一个多世纪的发展历程。从80年代起,科学教育界对该理论框架的重视程度以及该学科的核心研究议题和跨文化研究显著提升,在科学课程实施过程中嵌入问题式学习模块,能明显改善学生的科学思维水平,优化其科学修养,进而提高学生探索科学领域的积极性。怎样使HPS内容融入科学课程教学内容?若要对这个问题展开研究,得把课程教材作为主体加以分析,以中国2017年版《普通高中生物学课程标准》作为参照,对人民教育出版社2004年审定发行的《分子与细胞》旧版高中生物必修教材(以下简称“旧版教材”)和2019年审定发行的新版《分子与细胞》教材(以下简称“新版教材”)中科学史、哲学与社会学内容的整合状态进行了对比分析。本研究将以HPS的角度来分析和评价高中生物教材。(二)研究现状1.HPS融入科学教育的国外研究现状在自然科学教学进程里,HPS教育倡导将科学教育构建成一个由科学史、科学哲学以及社会学紧密融合的有机整体[2]。在科学教育领域,科学史率先获得了科学教育从业者的高度认同,他们进而把科学史融入了科学教育实践当中。20世纪中期,科南特(JamesB.Conant)在其研究论著《关于科学的理解》里,主张在科学教育体系中增添科学史相关科目,他编纂的《哈佛大学实验科学的案例研究》作为科学史教育的里程碑式著作,成为该领域的经典文献[3]。霍尔顿(GeraldHolton)教授作为科学史研究领域的重要人物,致力于科学史的研究工作,在他编写的《物理科学的概念和理论导论》这本著作中,深入地剖析了科学史和科学哲学的相关内容,它突破了学科壁垒,以通俗易懂的方式,向文科生诠释了物理学科的研究思想和本质[4]。随着科学教育界对科学本质的关注度日益提升,教育学者们开始重视将科学史与科学本质相结合的相关研究。拉卡托斯(ImreLakatos)曾提出,科学史若缺乏哲学的引导,就会在发展过程中失去方向,变得盲目无序;而科学哲学要是脱离了相应的历史和社会背景,便会成为缺乏实质内容的空洞理论[5]。在20世纪80年代,HPS教育领域的学术团体与研究机构迎来了其发展的高峰期,跨学科合作在科学教育领域中的重要性得到了广泛认可[6]。1995年,国际教育成就评价协会(IEA)开展的专项研究(TIMSS)极具代表性,该研究每四年对全球48国的四、八年级学生的数学与科学能力进行测评。通过课程分析、测试及问卷,揭示东亚地区的优势及多国探究教学不足等问题。其数据推动日本科学教学调整,并确立国际教育评估基准,通过量化与质性结合的研究方法促进实证教育研究发展[7],由此HPS理念逐步成为具有国际影响力的前沿教育课题。2.HPS融入科学教育的国内研究现状我国对HPS的研究起步较晚,早期研究停留在理论层面。1997年,学者刘兵发表的研究论著《基础教育改革与科学史》中,首次系统分析了我国科学教育与国外HPS教育研究之间存在的显著差距[8,9]。1999年,香港大学学者魏冰在其发表的《科学史、科学哲学和科学教学》一文中[10],他基于对英国和美国科学课程的整理与分析,他提出HPS教育的根本目的在于帮助学生在掌握科学知识的同时,深入理解“科学的本质”这一关键命题。2000年北京大学刘华杰博士,是国内首次将科学史、科学哲学和科学社会学融为一体的学者。首都师范大学丁邦平教授是我国HPS教育研究的重要开拓者,早在博士论文阶段,他就敏锐把握到国际HPS教育的前沿动态,开启了这一领域的系统性研究。此后,他在《比较教育研究》、《教育研究》和《课程·教材·教法》等核心期刊持续发表系列研究成果,不仅论证了HPS与我国“科学元勘”理念的内在一致性还丰富了国内对科学社会学的理论认知[11]。步入21世纪,HPS融入科学教育的研究呈现多元化发展态势,力于探寻如何将科学哲学融入教育活动的教学模式,以更好地落实课程理念中对科学本质观的要求。(三)研究目的1.探究HPS元素在教材中的融合演变以《分子与细胞》课程内容为核心,探究高中生物教材更新前后的内容变化,纵向梳理HPS内容的发展脉络,评估旧版HPS内容在新版中的沿用比例,研究新版教材整合学科前沿成果的技术路线,由此揭示课程调整环境下的HPS教育理念的实践水平与未来路径。2.挖掘教学实践的优化路径识别新教材在HPS内容设计上的创新点,结合旧教材的不足,为教师设计基于HPS的探究式教学活动提供理论依据和策略建议。(四)概念界定1.HPS概念界定HPS,即“History,PhilosophyandSociologyofScience”,对应中文译名为“科学史、科学哲学与科学社会学”[12]。“H”指的是科学史。科学史堪称人类精神的资源富矿,进行科学史教育有助于学生历史地把握科学的本质,提升对科学本质的研究力度并加深理解程度,促进学生科学素质的提高[13]。“P”指的是科学哲学。科学哲学致力于剖析并阐述人类关于世界和科学的理解框架,深入探讨科学的本质及其构成要素,旨在揭示科学活动的内在逻辑与外在影响[14]。教师在授课时,研讨科学家探索科学所运用的方法,针对特定规律和概念的起源及发展开展深度思考,这能帮助学生领会科学的实质,塑造正确的科学观念,这也是把科学哲学渗透到教学里的一种方式。“S”指的是科学社会学。科学社会学主要研究科学与社会相互关系[15]。在教学中,把科学社会学融入HPS,教师不仅要引导学生认识到科学具备社会化功能,避免只关注科学对社会的简单直接影响,还需让学生理解社会因素对科学发展有着不容忽视的作用,即科学与社会是相互影响的关系。2.高中生物学教科书高中生物课本以课程标准作为核心编写标准,经教育部审核修改后付诸实践,该机制以知识传递为核心目标,是师生双向知识传递的基准读物。随着教学理论的突破发展,现今生物教科书的功能已显著拓展,成为培养学生探究精神与综合素质的互动载体,表现出更灵活的变化潜力。同时伴随着新一轮课改的开展,教材内容合理融合了学科框架与思维逻辑,聚焦于学生核心素养的养成,结合生命科学史实,精心设计探究活动,紧密关联社会发展,兼具科学严谨、思想深度与艺术美感,是教学活动不可或缺的重要凭借。二、研究内容与意义(一)研究内容1.在文献研究以及对新旧版生物教材研究的基础上,本研究将HPS内涵分为3个模块,分别是科学史模块、科学哲学模块、科学社会学模块,并参考张家辉所研究的HPS内容分析量表[16],针对科学史、科学哲学以及科学社会学在两版教材中的融入状况,以这三个模块对新旧教材中HPS内容进行比较研究。2.通过对教材的分析和比较,为了有效促进教师充分利用新教材中HPS内容,本研究提出了一系列具有针对性并且具有实践指导意义的策略建议,从而提高教学质量,培养学生的科学素养。(二)研究意义1.丰富HPS的研究内容相较于西方国家,中国在人文科学与技术研究体系的构建中仍显现出若干局限,尤其是对于HPS理论的探究显得较为欠缺。本项研究通过探讨HPS与生物学科的结合点,不仅增加了国内关于这一主题的研究数量,也拓展了研究的深度和广度[17]。2.为新教材的解读提供宝贵建议生物学核心素养体系与HPS理念呈现本质层面的呼应,伴随新一轮课程改革的推进,依托HPS教育模式开展教材分析,正发展为教育学界的关键研究课题。本研究着重提升教师对新教材的掌握程度,并借助历史哲学交叉视角,增强学生对科学知识的深刻理解及批判性思考能力,最终达成教育质量的全面进阶,分析新型与传统教材在HPS教育理念落实上的区别,具有不可替代的学术意义。3.促进学生全面的发展HPS教学策略通过整合科学史、科学哲学与科学社会学三个层面,全面且系统地培养学生的科学思维模式与认知能力。这种教学方式不仅加深了学生对科学知识的理解,还有助于形成批判性和创造性思维习惯,从而提升学生的学科核心素养,为他们的终身学习和全面发展奠定坚实的基础。三、研究方法(一)文献研究法文献法作为学术研究方法,其关键在于对现有的文本资料进行系统收集、批判解析和结构整合,进而剖析研究对象的深层规律[18]。本研究采纳的文献资源涉及以下几个方面:专注HPS教育的学术著作与论文集成、专注教材分析与发展的文献资料和书籍、涉及比较研究的学术资源类别,以及明确针对2004年和2019年人教版高中生物学必修课程教材《分子与细胞》的相关研究材料,在开始写作前深度研读相关文献,此步骤有助于我明晰研究的目标和路径。(二)统计分析法统计分析法是以数学统计理论为基础,对研究数据进行梳理、归纳、建模与检验,进而探究数据内在规律、验证研究假设或预测趋势的研究方法[19]。本研究借助统计分析法对新旧教材中HPS元素的分布差异进行对比,依靠数据分析归纳教材特点。四、研究结果(一)新旧教材中的HPS内容总体的呈现情况分析与比较本项研究依托于TIMSS(国际学生评估项目)所提供的高中物理科学分析框架,并综合借鉴了张家辉开发的HPS内容分析量表,系统地对两个版本的教材中所融入的科学史、科学哲学及科学社会学元素进行了详尽的量化评估与解析,如图1所示。图1新旧两版教材中的HPS内容总数统计(经t检验计算,组间无显著性差异,为提高图表清晰度,因此无需标注“ns”)图2新旧两版教材中的HPS内容板块总数统计(经t检验计算,组间无显著性差异,为提高图表清晰度,因此无需标注“ns”)由图1可见,新版教材HPS内容的数量为104,旧版教材HPS内容的数量为83,总量增加了21处,突出展现了新教材HPS内容的扩充与体系化程度的同步增强,该变化能够加强学生科学素养的培养基础并且这一策略设计贴合当前课标演进路径和力求深化科学教育的主体内涵,能够加深学习者对科学本质的把握,优化其对科学史及哲学脉络的把握能力,以此系统提升其科学综合素养。由图2可见,在新版教材中,科学史的数量为27,在旧版教材中的数量为23,新版教材中的科学史相较于旧版教材增加了4处,无显著性差异。科学史占新版教材HPS内容总量的比重为26%,占旧版教材HPS内容总量的比重为28%,由此可见,虽然科学史的数量在新教材中有所增加,但是占HPS内容总量的比重减少。在新版教材中,科学哲学的数量为54,在旧版教材中的数量为42,新版教材中的科学哲学相较于旧版教材增加了12处,无显著性差异。科学哲学占新版教材HPS内容总量的比重为52%,占旧版教材HPS内容总量的比重为51%,变化较小。在新版教材中,科学社会学的数量为23,在旧版教材中的数量为18,新版教材中的科学社会学相较于旧版教材增加了5处,无显著性差异。科学社会学占新版教材HPS内容总量的比重为22%,占旧版教材HPS内容总量的比重为21%,变化较小。通过对比新版与旧版教科书,我们观察到新旧教材的科学哲学部分的内容占据最大比重,相比之下,科学社会学的内容所占比重最小。有鉴于此,新版教材和旧版教材都更加注重科学哲学内容,将科学哲学融入教科书中,可以引导学生站在更高的层次去反思科学方法,有利于培养学生的科学思维和批判创新能力[20]。这也遵循课程标准强调培养学生的科学探究能力,让学生经历科学探究的过程,深入理解科学本质。两版教材均将培养学生探究性思维作为共同着力点,借助阶梯式实验探究活动设计实现这一教学目的,在这些活动中,学生逐步参与并掌握科学探究的核心流程,包括但不限于提出问题、构建假设、规划实验方案、执行实验操作、解析实验数据以及归纳总结结论[21]。这一系列环节不仅旨在传授知识,而且提供了一个平台,引导学生亲历科学探索的核心方法和运作流程,从而培养其批判性思维、创新能力和解决问题的能力。科学结论的得出需要反复验证,需要依据实证与推理逐步精进,这一论点与科学哲学的核心理念紧密相连,即深入理解科学的本质能够显著增强学生构建生物学认知框架的能力,引导他们把握知识生产的科学路径,把握自然科学研究的独特性质,且具备区分科学现象与非科学现象的判断力,进而全面提升学生的生物学核心素养水平。课程改革强调生物学的基础知识和科学探究能力,科学社会学主要涉及科技伦理等复杂性议题,但现阶段高中课程设计更聚焦可测评的知识单元,因而科学社会学的教学容量比科学史、科学哲学小。当前生物课本中科学社会学内容所占比例不高,但科学社会学思维的恰当融合,能够展现出学生良好的论证辨析水平,能够强化学生科学逻辑思维及社会责任认知。(二)旧版教材中的HPS内容在新版教材中的保留情况图3和图4系统梳理了旧版生物必修1教材中HPS内容在新版教材中的保留情况。具体而言,“新增”指新版教材中原创性的HPS素材补充;“删除”代表旧版特定内容在新版中的移除;“保留”则指新版教材延续了旧版教材中的相关内容,并细分为五种呈现形态——“相同”表示知识内容的完全延续,“更新”特指基于2004年后科学发现所做的内容革新,“增添”体现知识点拓展,“缩减”反映内容精简,“修改”指代表述方式的优化。需要着重说明的是,“更新”类别的判定标准包含两个维度:一是新版引入2004年以来的前沿科研成果,二是既有内容因应新科研成果所做的适应性调整[22]。图3新版教材中HPS内容变化情况统计图4新版教材中HPS内容的保留情况统计依据图3所显示的数据,新版教材中HPS内容大部分得以延续旧教材中的内容,具体表现为:在该教材中,科学史部分的内容被保留了21个实例,同时有3个相关条目被删除,如旧版教材第5章的问题探讨栏目“拉瓦锡研究人的呼吸作用”、第51页科学家的故事栏目“细胞世界探微三例”和第25页“人类蛋白组计划”内容在新版教材没有呈现。科学哲学内容保留了42处,删除了3处,如旧版教材第110页“细胞大小与物质运输的关系”和第40页“制备细胞膜的方法”。科学社会学内容保留了15处,并且删除了2处,这一删除数量已达到最低限度。例如,在旧版教材的第41页,我们删除了关于“癌细胞膜成分”这一特定内容的阐述。在新版教材中,科学史部分共计保留了21处内容,科学哲学领域则有42处,而科学社会学则为15处。尽管这些内容均被保留,但由于相同、增添、缩减、修改的总量存在差异,导致在保留内容中的比例出现了不均衡分布。由图4可见,在科学史领域中,共有11处相同,占该项保留总数的比例约为52%,在三者比例中位于中等,如旧版教材第78页“斯帕兰札尼的鹰消化实验”、第24页“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生——胰岛素”和第119页“斯图尔德组织培养完整植株”等完整地保留在新版教材中。在科学哲学领域中,共有18处相同,占该项保留总数的比例约为43%,三者中比例最低,如旧版教材第10页有关“细胞学说”的内容和第81页“酶本质的探索”等被完整地保留在新版教材中。在科学社会学领域中,共有9处相同,占该项保留总数的比例约为60%,三者比例中最高,如旧版教材中第21页有关“必需氨基酸的重要性”被完整地保留在新教材第30页。在科学史领域中,共有5处增添,占该项保留总数的比例约为24%,在三者比例中位于中等,如新版教材第8页“人类对通道蛋白的探索历程”和第100页“叶绿体的功能”都对旧版教材做了适当的补充。在科学哲学领域中,共有16处增添,占该项保留总数的比例约为38%,三者比例中最高,如新版教材第115页“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验”和第91页“探索酵母菌细胞呼吸的方式”等。在科学社会学领域中,共有2处增添,占该项保留总数的比例约为13%,三者中比例最低,如新版教材第87页“酶为生活添姿彩”和第23页“蛋白质变性”。在科学史领域中,共有3处缩减,占该项保留总数的比例约为14%,如新教版第102页“光合作用原理实验”对旧版教材相关部分进行了缩减。在科学哲学领域中,共有3处缩减,占该项保留总数的比例约为7%。在科学社会学领域中,共有0处缩减。在科学史领域中,共有0处修改。在科学哲学领域中,共有5处修改,占该项保留总数的比例约为12%,如新版教材第12页“组装细胞”和第62页“植物细胞的吸水和失水”等对旧版教材相关内容进行了适当的修改。在科学社会学领域中,共有3处修改,占该项保留总数的比例约为20%,如新版教材第73页“囊性纤维化发病与载体蛋白有关”、第123页“探讨人口老龄化带来的问题”和第128页“病理科医师”相关内容进行了修改。(三)新版教材中HPS内容涉及最新成果的呈现情况表1详列了新版高中生物必修1中所有纳入的最新进展的三种元素,此表述中的“最新科学成果”特指自2004年以来发表的研究发现,以及由这些后续研究引发的理论或实践调整。表1新版必修1中HPS涉及最新成果的统计科学史科学哲学科学社会学新版教科书更新1.新版教材第12页(对应旧版教材第13页),关于人工合成生命的探索,增添了最新研究成果(2014—2018年人工合成生命探索在酿酒酵母染色体方面的新成果,使该领域科学史内容更完整)。2.新版教材第68页(对应旧版教材第74页),关于人类对通道蛋白的探索历程,增添了最新研究成果(在阿格雷发现水通道蛋白和麦金农解析钾离子通道蛋白立体结构基础上,进一步阐述许多科学家开展相关研究,在人类细胞与拟南芥细胞中,研究人员分别鉴定了13种和35种水通道蛋白,揭示了这两种生物在水分转运机制上的显著差异及其潜在的生物学意义)。无1.新版教材第125页(对应旧版教材123页),在“与社会的联系”栏目中,2015年,我国已进入老龄化社会。

续表1 科学史科学哲学科学社会学新版教科书新增1.新版教材第58页,“生物科技进展”栏目中,2017年,我国科学家成功培育出世界上首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。无1.新版教材第122页,介绍了骨髓移植可以救助白血病患者,我国在2001年成立了中华骨髓库。2.新版教材第25页,介绍了《中国居民膳食指南(2022)》提出的“控糖”建议(2015年WHO发布的添加糖摄入量指南)。3.新版教材第47页,增加C919飞机有关内容(C919于2007年立项,2017年首飞)。总计304如表1所示,新教版必修1中包含了7个与2004年后科技发展紧密相关的HPS主题,占总量的6%,主要分布于科学史与科学社会学领域,而非科学哲学,后者并未出现新的内容更新。更新共有3处,占总数的比例为43%,新增共有4处,占总数的比例为57%。在2004年初审通过的旧版教材与2019年审定通过的新版教材之间,历经十五载的科技发展涌现出大量突破性成果,然而教材修订需要5年左右,这就导致了部分前沿的科研成果由于时间上的滞后性,最新科研成果在HPS内容里的占比相对较少。为了迎接时代的挑战,教育部门正在推动建立高校科研机构与基础教育的新型协作机制,通过组织科学家走进中学课堂、开展教师专题研修等方式,帮助一线教师及时了解学科动态。同时,教师可以通过课堂教学等方式引导学生了解生物领域的最新发展动态和前沿科学成果,不断提高学生对生物的兴趣[23]。基于新时代课程改革“强化时代特征,主动对接科技前沿与社会发展”的核心原则,教材编委会对原有HPS内容体系进行了系统性优化,基于课程容量对若干陈旧案例实施结构性删减,从而构建起更符合当代科技图景的教学内容体系,切实落实课程标准关于“教材内容需动态体现新时代中国特色社会主义建设成就”的修订要求。五、讨论(一)HPS内容总量及各模块占比变化本研究发现新版教材HPS内容总量增加,科学哲学占比上升,科学社会学占比变化不大,科学史占比略有下降。科学史占比略有下降,不是重要性降低,而是在教材整体知识体系扩充的背景下相对变化。科学哲学占比上升原因与生物学科的自身特点密切相关。从生物学科发展来看,生物学研究正从宏观和微观两个方向不断拓展与深入。在微观层面,对细胞内分子机制、基因编辑等研究不断突破;宏观上,生态系统的复杂性、生物多样性保护等问题备受关注,所以科学哲学的重要性日益凸显。学生需要从科学哲学的角度去理解教材中科学家研究的意义和价值,从而构建起正确的科学思维。这就促使教材编写者增加科学哲学的内容,以帮助学生更好地理解科学研究背后的逻辑和价值体系。课程标准和生物学科核心素养培养的要求也对教材HPS内容产生影响。生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[24]。科学哲学在培养学生科学思维方面发挥着关键作用,它引导学生思考科学研究的方法、科学知识的可靠性等问题,有助于学生形成批判性思维和创新能力,这与课程标准对科学思维培养的要求高度契合。(二)旧版内容保留及新版新增情况教材原有HPS内容大体留存,且原有内容采用多种呈现模式,新编与修订部分集中呈现前沿动态,其成因可归结为生物学科特性与教改需求的协同作用,生命科学前沿知识加速更替,实证研究数量稳步攀升。不过基础经典始终是发展依托,构成学科发展的根基,诸如细胞学说,该学说在生物学科发展史中举足轻重,为细胞生物学领域的深入探索打下基础,沿用这些必要知识模块,能辅助学生形成连贯的知识架构,把握生物学发展的历史脉络。生物科学领域创新成果频出,便于学生紧跟科研最新成果,贴合当代发展,应将学科新成果融入教材。当前教育改革正引领教材体系迭代升级,现今教学体系突出创新思维与实践能力的培养,培养学生对先进知识的把握与主动探究能力,教学过程中不可或缺的教材载体,要顺应本次革新需求,既保持经典内容完整性又纳入前沿成果,可以激活学生的学习内驱力,提升探索动力,提升学生适应未来社会发展的能力[25]。(三)新版教材涉及最新成果情况新版教材中涉及2004年后最新科研成果的HPS内容占比较少。其根本在于教材修订具有显著的复杂严谨双重属性,周期相对漫长,从教材内容的审定、修改到定稿,需实施多轮系统的审校与探讨,从而保障教材内容的科学严谨、准确可靠和实用有效[26],科技领域发展节奏日益迅猛,生命科学领域的创新成果层出不穷,教材内容修订期间,若干突破性研究刚展开探索,其理论支撑和实验数据有待进一步验证,赶不上教材更新周期。即便存在这些阻碍,教材内容在有限幅度内持续获得编写者的修订补充,以配合教学实施。教材改版后引入克隆猴科研进展与老龄化问题探讨,该举措呈现了编写团队兼顾教材定版与知识迭代的双重需求,兼顾了教材的高水准要求,以便学生同步获知研究新发现与社会新动向。六、结论与建议(一)结论本研究以HPS教育理念为框架,对2004与2019两版人教版高中生物必修1《分子与细胞》教材中科学史、哲学及社会学内容的编排差异与更新情况进行比较分析,新版教材HPS内容总量较旧版明显上升,但科学史部分占比出现下滑,科学哲学占比出现上升,科学社会学占比轻微扩大。就教材内容修订而言,旧版HPS内容大体上未被删减,原有内容侧重迭代升级,新版教材增补内容紧扣当代科技发展热点,但2004年后新研究的HPS相关内容占比仅6%,科学史有3处科学最新进展,科学社会学有4处科学最新进展,但科学哲学尚未有最新进展的修订。(二)建议1.教师应深入挖掘新教材中的HPS内容新版教材与旧版教材相比,增加了很多HPS内容,教师通过深入挖掘和利用HPS素材,为发展学生核心素养提供了有力切入点。教师需突破传统知识传授模式,通过重构科学史情境引导学生亲历探索过程,使学生在思辨中理解科学发展的非线性特征;结合碳中和、疫苗研发等学生感兴趣的社会性科学议题,组织项目式学习,让学生在真实问题解决中体悟科技与社会发展的互动关系;教学实施中应注重搭建多维对话平台,鼓励学生从科技伦理、生态保护等多视角展开批判性思考。特别需要强调的是,HPS教学需贯穿科学、技术与社会教育理念,引导学生辩证认识科学技术的进步会促进社会的发展和人类进步[27]。2.教师在教学过程中应采取多种呈现方式开展HPS教学一方面,采用科学史故事的呈现,再现科学工作者探索真知的路径,以细胞学说的科学建构为例,聚焦施莱登与施旺在细胞学说构建中的实证方法及理论创新点,引导学生认识科研工作的长期积累属性,实则充满波折与革新,如此操作能使学生掌握科学原理的衍生背景,把握研究者的科学探索路径,增强学生对科学的好奇心与投入感[28]。另一方面,采用小组合作讨论形式,就某个科技争议话题,诸如克隆技术的实际运用,推动学生采用HPS的不同立场展开交流,实现学生间思想交锋,培养学生沟通协作的综合能力。采用项目式学习方式可让学生直接经历科研活动的各个环节,组织学生以团队形式分析某生物的生态适应特性,经由实际操作把握科学内涵、研究流程与社会互动,锻炼学生的综合素养与创新潜力[29]。另外,采用多媒体工具丰富课堂展示形式,采用播放科普纪录片、呈现科研图像与影像资料等形式,把深奥的科学内容用直观形式呈现给学生,增加教学环节的趣味性与互动性,以光合作用的探索过程为例,启用动画教学片段,便于学生吸收实验细节及科学论断[30]。3.教师应聚焦我国科研先驱的重大科学发现新版教材高度重视HPS内容与时代接轨,极具前瞻性,大量融入新时代的科学成果,尤其是着重展现了众多我国的最新科研成就。教师在进行HPS教学过程中,着重构建“科技创新国力”视角的教学框架,重点阐述我国科学家在关键领域实现从0到1的创新路径以及科学技术给国家和社会发展带来的深远影响。此教学框架可实现学生认知发展与价值塑造的双重目标——既展现科学探索的严谨性,又凸显科技自主创新的国家意义,逐步培育学生科学报国的价值认同与创新自信,使其树立文化自信,增强民族自豪感。

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