張健峰 李欽妍 陸國(guó)志

摘要：以“苯分子的結(jié)構(gòu)”為教學(xué)內(nèi)容，將科學(xué)論證與HPS教育模式有機(jī)融合，分別對(duì)圖爾敏論證模型和HPS模式進(jìn)行了改進(jìn)。應(yīng)用“顯性”科學(xué)本質(zhì)教學(xué)方式，融合HPS教育模式引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)論證，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)能夠增強(qiáng)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。

關(guān)鍵詞：HPS模式;科學(xué)論證;苯分子的結(jié)構(gòu);“顯性”科學(xué)本質(zhì)

文章編號(hào)：1008-0546（2022）03x-0041-05??? 中圖分類號(hào)：G632.41??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03x.010

一、相關(guān)概念解讀

“顯性”科學(xué)本質(zhì)教學(xué)

科學(xué)本質(zhì)是科學(xué)教育目標(biāo)的重要組成部分，它主要包括“科學(xué)是什么？“科學(xué)能做什么？”和“科學(xué)是怎樣發(fā)展的？”三個(gè)方面?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版，2000年修訂）》在教學(xué)策略中多次提到了要從化學(xué)史和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展兩個(gè)角度精選教學(xué)素材，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解[1]。目前在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中，研究和應(yīng)用最多的科學(xué)本質(zhì)是萊德曼提出的關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的七個(gè)方面的理解：（1）科學(xué)知識(shí)需要基于觀察和推理獲得，觀察和推理存在區(qū)別;（2）科學(xué)知識(shí)的理論負(fù)載性;（3）科學(xué)理論和定律的區(qū)別;（4）科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)造性和想象力;（5）科學(xué)知識(shí)的社會(huì)和文化嵌入性;（6）科學(xué)方法的多樣性;（7）科學(xué)知識(shí)的暫定性[2，3]。“顯性”科學(xué)本質(zhì)教學(xué)方式是指在教學(xué)過(guò)程中，教師有意識(shí)地通過(guò)提問(wèn)和講解科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。研究表明，顯性科學(xué)論證教學(xué)能夠有效地提高學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)[4]。

2.圖爾敏科學(xué)論證模型

科學(xué)論證是科學(xué)實(shí)踐的一種，科學(xué)論證的重要價(jià)值之一就是促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)價(jià)值的理解。科學(xué)論證是指基于資料，提取證據(jù)，得出結(jié)論的“證據(jù)推理”式科學(xué)活動(dòng)，采取科學(xué)論證進(jìn)行教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。目前研究最廣泛的論證模式是圖爾敏論證模型（TAP），其主要包括資料、根據(jù)和主張三個(gè)要素，完整模式還包括限定、支援和反駁[5]。

3.HPS教育模式

HPS是科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)的簡(jiǎn)稱，英國(guó)的奧斯本和孟克最早提出將其與建構(gòu)主義相結(jié)合，建立了科學(xué)教育領(lǐng)域中新的教育范式[6]。HPS教育模式包含六個(gè)教學(xué)步驟：（1）提出問(wèn)題;（2）引出概念;（3）學(xué)習(xí)歷史;（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);（5）呈現(xiàn)科學(xué)概念與實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn);（6）總結(jié)與評(píng)價(jià)[7]。吳晗清認(rèn)為以上的教育模式在對(duì)化學(xué)史的處理和化學(xué)史與社會(huì)的發(fā)展之間存在著諸多問(wèn)題，提出了改進(jìn)的HPS教育模式[8]。本文將改進(jìn)的HPS教育模式與科學(xué)論證相融合，使用的HPS教育模式分為四個(gè)步驟：（1）社會(huì)熱點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)情境，引出概念;（2）回溯歷史，科學(xué)論證，學(xué)習(xí)概念;（3）體會(huì)歷史，科學(xué)論證，深化概念;（4）總結(jié)歷史，回歸社會(huì)，深化評(píng)價(jià)。

HPS教育模式既可以為科學(xué)論證提供論證資料，也可以從科學(xué)史的角度為科學(xué)論證提供“支援”和“反駁”。筆者在嘗試將科學(xué)論證融入到HPS教育模式中將圖爾敏論證模型進(jìn)行了改進(jìn)，如圖1所示，改進(jìn)后的論證模型體現(xiàn)了論證資料的來(lái)源主要為科學(xué)史實(shí)，學(xué)生可以帶著問(wèn)題去分析科學(xué)史，學(xué)習(xí)科學(xué)概念。

搜索有關(guān)苯的教學(xué)設(shè)計(jì)，基本都應(yīng)用了化學(xué)史實(shí)進(jìn)行教學(xué)，但沒(méi)有發(fā)掘化學(xué)史背后的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵[9-11]，“苯分子的結(jié)構(gòu)”一課吸收其中的優(yōu)點(diǎn)，將化學(xué)史實(shí)的呈現(xiàn)系統(tǒng)化，融合“顯性”科學(xué)本質(zhì)與論證相結(jié)合的方式提升學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。

二、“苯分子的結(jié)構(gòu)”教學(xué)過(guò)程

1.教學(xué)設(shè)計(jì)背景

從教學(xué)內(nèi)容的角度看，課程標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容要求中提到了“要以苯分子結(jié)構(gòu)為例討論碳原子的成鍵方式”，通過(guò)對(duì)新舊教科書(shū)的對(duì)比分析可知，新教材在必修階段中降低了對(duì)“苯”的化學(xué)性質(zhì)的要求，只需學(xué)生掌握苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。雖然關(guān)于苯的教學(xué)內(nèi)容減少了，但是在“科學(xué)史話”欄目中依然有關(guān)于苯的結(jié)構(gòu)的資料。由此可見(jiàn)，通過(guò)化學(xué)史來(lái)講授苯的分子結(jié)構(gòu)具有一定的可行性。

從學(xué)情的角度看，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了甲烷，乙烯等簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物以及它們的化學(xué)性質(zhì)，具備一定的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)，能夠獨(dú)自寫(xiě)出有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，也就具備了提出主張，闡述證據(jù)的前提條件。苯分子中碳原子的成鍵方式與以往有所不同，對(duì)于沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)雜化軌道理論的學(xué)生來(lái)說(shuō)理解大π鍵具有一定的困難，呈現(xiàn)科學(xué)史實(shí)有利于學(xué)生理解科學(xué)家們對(duì)這一特殊化學(xué)健的認(rèn)識(shí)發(fā)展歷程。

綜上所述，苯分子的結(jié)構(gòu)一課背后蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)史料素材，認(rèn)識(shí)苯分子的結(jié)構(gòu)有利于學(xué)生了解碳原子成鍵方式的多樣性，能夠更好地幫助學(xué)生完成碳原子成鍵方式的知識(shí)銜接。無(wú)論是從知識(shí)本身的視角還是從史實(shí)背后的科學(xué)本質(zhì)視角，學(xué)習(xí)苯分子結(jié)構(gòu)的發(fā)展史都是很有必要的。

2.教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是以苯分子結(jié)構(gòu)的發(fā)展史為內(nèi)容載體，以苯分子內(nèi)存在大π鍵為知識(shí)載體，以科學(xué)論證為學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。故將本課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)為：

（1）通過(guò)對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物中碳原子成鍵方式的多樣性。

（2）通過(guò)科學(xué)家對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)的探究歷程，體會(huì)科學(xué)知識(shí)的暫定性和理論負(fù)荷性。

（3）通過(guò)科學(xué)論證苯分子的結(jié)構(gòu)，體會(huì)科學(xué)方法的多樣性，明確觀察和推理的區(qū)別。

（4）通過(guò)討論分析“苯”對(duì)生活的利與弊，體會(huì)科學(xué)知識(shí)的社會(huì)和文化嵌入性。

3.教學(xué)思路

本節(jié)課以HPS為教學(xué)模式，以化學(xué)史實(shí)為教學(xué)內(nèi)容，以顯性科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)論證結(jié)合的教學(xué)方式，講授科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵，教學(xué)思路如圖2所示。

4.教學(xué)流程

（1）社會(huì)熱點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)情境，引出概念

【新聞?wù)故尽恳咔槠陂g，美國(guó)在線藥局抽檢美國(guó)干洗手液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，某些干洗手液“苯”的含量超過(guò)聯(lián)邦食品暨藥物管理局的安全限制高達(dá)八倍。苯是一種劇毒的物質(zhì)，長(zhǎng)期大量接觸會(huì)對(duì)人體造成不可逆的傷害。

【教師講解】苯只會(huì)對(duì)社會(huì)和人們?cè)斐蓳p害么？其實(shí)人們?cè)趧倓偘l(fā)現(xiàn)“苯”的時(shí)候，苯分子一度成為“明星分子”，關(guān)于它的結(jié)構(gòu)也曾成為化學(xué)界研究的焦點(diǎn)。今天讓我們轉(zhuǎn)換為科學(xué)家的身份，重新探究苯分子的結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)意圖：疫情期間，洗手液是個(gè)人防護(hù)的必需品，而洗手液中如果含有過(guò)量的有毒成分則會(huì)起到相反的效果。選擇以上社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生對(duì)苯及苯的結(jié)構(gòu)的思考，進(jìn)而思考化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類社會(huì)的利與弊。

（2）回溯歷史，科學(xué)論證，學(xué)習(xí)概念

【歷史呈現(xiàn)】（資料1）在1825年左右，倫敦開(kāi)始使用煤氣來(lái)照明。在煤氣的生產(chǎn)過(guò)程中，除了這種大量的可供照明用的氣體以外，還留下了一種油狀的液體，法拉第對(duì)此產(chǎn)生了極度濃厚的興趣，他從中分離出了一種固定組成為含碳量為92.3%，含氫量為7.7%的有機(jī)化合物。他把這種化合物叫做“氫的重碳化合物”。在有機(jī)化學(xué)正確的分子概念和原子價(jià)概念建立之后，法國(guó)化學(xué)家日拉爾等人又確定了苯的相對(duì)分子質(zhì)量為78，推出分子式為C₆H₆。苯分子中碳的相對(duì)含量如此之高，使化學(xué)家們感到驚訝。如何確定它的結(jié)構(gòu)成為當(dāng)時(shí)科學(xué)家們共同面對(duì)的問(wèn)題。

【教師提問(wèn)】我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了甲烷和乙烯，知道了每個(gè)碳原子周?chē)兴膫€(gè)化學(xué)鍵，請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)資料1，嘗試寫(xiě)出你所猜想的苯分子的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

【學(xué)生猜想】（提出主張）

CH₂=CH-C≡C-CH=CH₂，

CH₃-C≡C-C≡C-CH₃，

CH≡C-CH=CH-CH=CH₂……

【教師引導(dǎo)】你是憑借什么寫(xiě)出你所猜想的結(jié)構(gòu)式呢？在這個(gè)過(guò)程中有沒(méi)有發(fā)揮你的創(chuàng)造力和想象力呢？

【學(xué)生解釋】（闡明根據(jù)）每個(gè)碳原子有四價(jià)，氫原子越少，碳碳雙鍵或三鍵就越多。在這個(gè)過(guò)程中我根據(jù)之前學(xué)習(xí)的烯烴知識(shí)加上自己想象提出了猜想。

【歷史呈現(xiàn)】（資料2）隨著科學(xué)家們對(duì)苯的深入研究，1860年左右，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)苯在鐵粉的存在下能與液澳發(fā)生取代反應(yīng)，但是取代產(chǎn)物只有一種。

【教師引導(dǎo)】同學(xué)們，資料2說(shuō)明了什么，讓我們來(lái)看看誰(shuí)的猜想符合資料2提供的信息。

【更正猜想】（限定后主張）說(shuō)明了苯分子中只有一種類型的氫原子，那么只有CH₃-C≡C-C≡C-CH₃有一種氫原子。

【驗(yàn)證猜想】（提出反駁）碳碳三鍵和碳碳雙鍵一樣，都可以使酸性高錳酸鉀溶液和澳水褪色，苯分子可以么？

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】苯?jīng)]有使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也沒(méi)有使濱水褪色，但是苯萃取了澳水中的澳單質(zhì)。

【教師引導(dǎo)】在以上的實(shí)驗(yàn)中你觀察到了什么？通過(guò)你的觀察還推理得出了什么結(jié)論？觀察和推理是否存在著差別？

【同學(xué)回答】（論證證偽）通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得知，苯并沒(méi)有和酸性高錳酸鉀溶液與澳水反應(yīng)，推理得出苯中并不存在著碳碳三鍵或碳碳雙鍵，我們的猜想是錯(cuò)誤的;還觀察到苯可以萃取澳水中的澳，推理得到苯的密度要小于水。觀察是對(duì)現(xiàn)象的直接客觀描述，推理需要對(duì)現(xiàn)象做出原理性解釋。

設(shè)計(jì)意圖：展示苯的發(fā)現(xiàn)歷程的化學(xué)史實(shí)，提供驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題和必要的教學(xué)指引，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)開(kāi)始論證，從分析資料，提出主張，到提出反駁和驗(yàn)證主張，學(xué)生都可以利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)論證，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析觀察和推理科學(xué)的本質(zhì)。

（3）體會(huì)歷史，科學(xué)論證，深化概念

【歷史呈現(xiàn)】（資料3）1861年，奧地利中學(xué)教師洛希米特在私下出版的《地理描述中的有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)公式》一書(shū)中提及苯有可能是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)，洛希米特也曾經(jīng)成功地表示了烯丙基，丙烯和環(huán)丙烷等物質(zhì)結(jié)構(gòu)，也是第一個(gè)正確地表示雙鍵和三鍵結(jié)構(gòu)的科學(xué)家。洛希米特的猜測(cè)為后人研究苯分子的結(jié)構(gòu)提供了新思路[12]。

【教師引導(dǎo)】通過(guò)材料我們可以看出，盡管洛希米特只是一個(gè)中學(xué)教師，但是他對(duì)有機(jī)化學(xué)的貢獻(xiàn)不容小覷。那么我們嘗試從洛希米特的角度再次猜想一下苯的結(jié)構(gòu)吧。

【歷史呈現(xiàn)】（教師講解）有一位科學(xué)家和大家提出了相同的猜想，他就是曾提出“碳鏈理論”的凱庫(kù)勒，凱庫(kù)勒1847年進(jìn)入吉森大學(xué)學(xué)習(xí)建筑，在學(xué)習(xí)過(guò)程中受到了李比希的影響而把注意力轉(zhuǎn)向化學(xué)。他曾是杜馬、熱拉爾和威廉姆遜的學(xué)生，長(zhǎng)期進(jìn)行有機(jī)化學(xué)的研究。凱庫(kù)勒認(rèn)為，苯可能是一個(gè)很穩(wěn)定的“核”，1865年凱庫(kù)勒首次滿意地寫(xiě)出苯的結(jié)構(gòu)式，1866年他畫(huà)了一個(gè)有單、雙鍵空間模型的草圖，如圖3 所示，這與大家現(xiàn)在猜測(cè)出來(lái)的結(jié)構(gòu)是等價(jià)的[13]。凱庫(kù)勒說(shuō)自己想出環(huán)狀結(jié)構(gòu)是由于做了一個(gè)夢(mèng)，夢(mèng)到一條蛇突然咬到了自己的尾巴，一直在眼前旋轉(zhuǎn)。大家想一想凱庫(kù)勒提出自己的猜想完全是偶然的么？其中有沒(méi)有自己想象的成分在呢？這能否說(shuō)明科學(xué)家所具備的其他知識(shí)會(huì)對(duì)科學(xué)概念的解釋以及科學(xué)理論的提出產(chǎn)生影響呢？

【學(xué)生思考】凱庫(kù)勒猜想出苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)既是偶然的也是必然的，雖然有可能是夢(mèng)給了他提示，但是這也和他最初學(xué)習(xí)的建筑學(xué)知識(shí)和長(zhǎng)期研究有機(jī)化合物的經(jīng)歷有關(guān)。

【學(xué)生思考】（提出反駁）這種單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)理論上也可以使酸性高錳酸鉀和濱水褪色，但實(shí)際上并沒(méi)有，凱庫(kù)勒的猜想也是錯(cuò)誤的么？

【教師引導(dǎo)】沒(méi)錯(cuò)，盡管凱庫(kù)勒提出了苯分子為單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，但是仍然無(wú)法解釋苯與高錳酸鉀和澳水的反應(yīng)?，F(xiàn)代科學(xué)研究表明苯的鄰位二元取代物只有一種，這又說(shuō)明了什么呢？

【確定猜想】（修正主張）這說(shuō)明苯分子的六個(gè)碳

設(shè)計(jì)意圖：利用關(guān)于發(fā)現(xiàn)苯的結(jié)構(gòu)的真實(shí)史實(shí)，幫助學(xué)生突破論證難點(diǎn)。應(yīng)用顯性科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生正確分析凱庫(kù)勒提出苯的正確結(jié)構(gòu)的化學(xué)史實(shí)，使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的理論負(fù)荷性，科學(xué)方法的多樣性以及科學(xué)知識(shí)的社會(huì)和文化嵌人性。

（4）總結(jié)歷史，深化評(píng)價(jià)，回歸社會(huì)

【總結(jié)歷史】從法拉第發(fā)現(xiàn)苯，一直到科學(xué)家利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)觀察到苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)。在這一漫長(zhǎng)的過(guò)程中，有許多科學(xué)家投身于苯分子的結(jié)構(gòu)研究，最終結(jié)果的呈現(xiàn)是所有科學(xué)家共同努力的結(jié)果。在這個(gè)過(guò)程中，人們對(duì)苯的結(jié)構(gòu)認(rèn)知是逐漸遞進(jìn)的，這也說(shuō)明科學(xué)知識(shí)在一定時(shí)期內(nèi)是具有暫時(shí)性的。

【教師引導(dǎo)】我們?cè)谶@節(jié)課上課時(shí)就說(shuō)明了苯對(duì)人體有害，其實(shí)化學(xué)對(duì)人類的影響通常是利弊共存的，在有關(guān)苯的化合物中，我們提到的并五苯分子就有很大的科技價(jià)值。

【科技前沿】近日，材料學(xué)家開(kāi)發(fā)出了可以應(yīng)用于健康檢測(cè)的柔性類皮膚材料，它可以檢測(cè)穿戴者的心率等生命特征，并且這種柔性皮膚已經(jīng)應(yīng)用于檢測(cè)冠狀病毒。最早研發(fā)出這類材料的科學(xué)家是來(lái)自東京大學(xué)的染谷隆夫，他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種由并五苯有機(jī)半導(dǎo)體材料以及金、銅電極層制成的小型壓力傳感器[14]。

【教師總結(jié)】從“苯”的結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程來(lái)看，沒(méi)有任何一個(gè)科學(xué)進(jìn)展是偶然取得的。雖然我們目前掌握了苯分子的結(jié)構(gòu)，但是關(guān)于其相關(guān)化合物的合成仍然是研究的重點(diǎn)，科學(xué)就是在一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題的解決中發(fā)展的，而發(fā)展的最終結(jié)果是應(yīng)用于社會(huì)，促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)步。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)總結(jié)苯的結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)共同體和科學(xué)知識(shí)的暫時(shí)性的科學(xué)本質(zhì);最后將有關(guān)苯分子的最新科學(xué)研究作為拓展介紹，與本節(jié)課的開(kāi)頭進(jìn)行呼應(yīng)，雖然不尊重客觀事實(shí)使用化學(xué)物質(zhì)會(huì)給人類帶來(lái)危害，但是化學(xué)也會(huì)給人們帶來(lái)更多的便利與好處。

三、教學(xué)建議

1.增強(qiáng)史實(shí)與教學(xué)的融合性

科學(xué)史一直是科學(xué)教學(xué)最好的教學(xué)素材，然而在使用科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，要注重科學(xué)史的呈現(xiàn)方式，不要以單一的方式來(lái)呈現(xiàn)，避免史實(shí)呈現(xiàn)的僵化，增強(qiáng)史實(shí)與教學(xué)的融合性。例如：在以上教學(xué)設(shè)計(jì)中，需要學(xué)生提取有關(guān)信息，形成證據(jù)，提出主張的化學(xué)史是以資料卡片的形式呈現(xiàn)的，關(guān)于凱庫(kù)勒夢(mèng)到苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)這一化學(xué)史，學(xué)生容易產(chǎn)生誤解，這就需要教師通過(guò)講解呈現(xiàn)化學(xué)史。

2.增加顯性科學(xué)本質(zhì)教學(xué)在化學(xué)史中的應(yīng)用

在用化學(xué)史進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師要更多地帶領(lǐng)學(xué)生分析化學(xué)史，挖掘其中所蘊(yùn)含的科學(xué)本質(zhì)，并通過(guò)顯性語(yǔ)言提問(wèn)學(xué)生，將科學(xué)本質(zhì)教學(xué)外顯化，常態(tài)化，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。例如在苯分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程中，學(xué)生通?？梢钥吹浇Y(jié)構(gòu)的逐漸完整和完善，卻很少能認(rèn)識(shí)到科學(xué)家們提出的猜想無(wú)論對(duì)錯(cuò)都在一定程度上促進(jìn)了科學(xué)理論的完善，教師應(yīng)通過(guò)顯性語(yǔ)言的提問(wèn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到其背后“科學(xué)共同體”的本質(zhì)。

3.重視HPS素材的選取與應(yīng)用

HPS素材不僅僅指科學(xué)史，還包括科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)、科學(xué)探究的本質(zhì)、科學(xué)事業(yè)以及科學(xué)與社會(huì)之間的相互影響等其他維度的內(nèi)容。因此，在進(jìn)行HPS教育時(shí)，不要只把重點(diǎn)放在教學(xué)過(guò)程中需要呈現(xiàn)的科學(xué)史上，在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)可以選擇與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的時(shí)事新聞與最新的科研成果，要把握好課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)HPS內(nèi)容的教學(xué)建議，選擇多方面多維度的HPS素材。

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