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摘要：国际科学教育改革继STS教育之后，将焦点集中在新兴的HPS教育上.HPS教育强调在真实历史背景下的物理学发生、发展过程，通过物理学发生发展的思想方法及支持它的物理哲学.物理学科教育已经由传授物理知识向理解物理学科本质过渡，以培养学生的科学素养为价值取向.以《电流的磁效应》一节为例，以求促进教师和学生深入理解物理学本质，不仅关注物理概念及规律的发生、发展过程，尤其重要的是开发相应的历史文化背景.
关键词：HPS；物理学史；科学本质
基金项目：中国教育学会教育科研专项课题“基于学科整合提升核心素养的研究”（课题编号：Z032016090）；清华大学附属中学课题“基于核心素养理念下的跨学科主題案例研究”（项目编号： 110004220）.
作者简介：马朝华（1969-），女，河北人，中教高级研究方向：提升中学物理教师研究能力；
赵洪英（1973-），女，黑龙江人，硕士，中教高级，研究方向：中学物理教学及跨学科教学研究.
1HPS教育理念
HPS 教育最早是科学史和科学哲学的英文缩写词，H（History of Science）指科学史，PS（Philosophy of Science）指科学哲学.中学物理课程的教学内容主要体现为经典物理，而科学发展过程蕴含的科学观和世界观，科学知识产生和发展的一般特征没有得到充分重视，致使学生对科学的认识远远滞后于当代科学的发展进程.
将物理学史融入物理学科教育教学成为一大趋势.物理学的基本史料可以使学生了解物理概念的进化和物理理论的发展规律.物理学史渗透的不仅仅是为了解物理学史的事实，而是要为物理学研究方法提供依据.
是否应该在中学阶段进行科学哲学教育，目前观点不一.一种观点认为，在基础教育阶段的物理教学中不适合进行科学哲学的渗透.以马修斯为代表的另一观点认为，科学哲学素养对于物理教师十分重要，他希望物理教师多懂一些科学哲学.笔者认为，物理概念和规律归根结底起源于科学哲学的思考.
科学知识是依赖于社会情境而决定的研究成果.有的观点认为，目前在中学物理教学中主要体现的是归纳主义实验观、简单的科学发现观和理想化的科学过程和结果观.这种教学不利于学生创新精神、质疑能力的提高和养成.
2HPS教育在中学阶段的价值追求和发展目标
21理解科学本质是HPS教育的价值追求
科学本质一词可以理解为“科学的特征”或者“科学的特性”.对于物理学科本质的理解，目前还没有形成全面、严格并且简洁的定义.
目前为止，在已达成共识中，除了有关科学知识的价值方面外，还包括以下两个主要方面内容：一是物理学知识一方面是稳定可靠的，同时又具有不断发展和完善的特性，对物理学的理解也该具有可转换的特性；二是物理学知识具有社会性.物理学既受到社会价值的影响，同时又影响着社会的价值.影响科学教师教学行为的首要因素是教师对科学本质的理解程度.
22基于HPS视角的中学阶段发展目标
笔者将HPS教育理念下初中物理阶段的发展目标设定为两个目标级次.
221目标级次一：物理学史故事
科学史故事包括科学家的故事、科学发现的故事及科学与社会间的相互作用，强调在真实的、自然的社会情境和历史情境中了解和学习，增强在历史层面的趣味性和情境性.此目标级次做到：在初中阶段，学生深入了解3至5个在特定的社会情境下发生的科学史故事，认识到科学与社会发展是相互作用的.
222目标级次二：物理学思想方法与哲学
物理学发展的历史，本质上就是物理学基本观念和思想方法演变的历史.物理学思想方法是物理哲学的显性表现，物理哲学是物理思想方法的根基所在.此目标级次做到：在初中阶段学生深入体会3-5个在具体历史情境下的科学思想方法，以及初步了解支撑该思想方法的哲学根基.
3基于HPS视角的教学策略
内容包括摩擦起电现象、认识磁场、电流周围存在磁场、通电导线在磁场中会受到力的作用、导体在磁场中运动时产生感应电流的条件和电磁波等部分.主线清楚，层次分明.本主题中蕴含着丰富的历史背景下的物理发现、物理思想方法、物理社会学和物理哲学.
有效利用电与磁进行HPS的教育策略如下.
31策略一：物理学史素材的选取与HPS的融合是根本保障
该素材要有丰富生动的实验情境，能体现物理学思想方法，尤其是能够适合中学生理解水平的哲学思想.例如，奥斯特的“电流的磁效应”和法拉第发现的“电磁感应现象”两个实例都具有体现物理学本质的功能和提升学生科学素养的功能.
素材要求具有清晰的主题线索，可以由一个或几个密切相关的事件构成.这些事件共同为主体提供支持和线索.成功地创造合适的方式使用物理学史素材，能够消除学生对于物理学思想史和物理哲学存在的回避做法.
32策略二：合适的引导方式是实现目标的基本路径
通过有效的途径，能够促进学生乐于通过实例了解物理学思想方法和物理哲学，是提高学生物理学科素养的基本路径.
通过问题串模拟原始实验等多种途径，促进学生乐于通过实例体会物理学思想方法以及支撑思想方法的哲学.同时，学生对于物理学思想方法和物理哲学的了解，能够促进学生对当代物理学的了解，有机地架起了经典物理学与当代物理学之间的桥梁.
【案例】电流的磁效应
一、教学设计流程图（如图1）
二、具体实施
（1）资料选取（见表1）
表1“电流的磁效应”背景资料收集表
序号关键词描述查找和思考
1悬赏征解历史上的悬赏事件有很多，除了悬赏通缉之外，还有悬赏征文.据说1774年巴伐利亚的电学研究院正式宣布了悬赏征解.请查找这个悬赏征解的题目是什么？ 题目定为：“电力和磁力是否存在着实际的和物理的相似性？”
关键词：HPS；物理学史；科学本质
基金项目：中国教育学会教育科研专项课题“基于学科整合提升核心素养的研究”（课题编号：Z032016090）；清华大学附属中学课题“基于核心素养理念下的跨学科主題案例研究”（项目编号： 110004220）.
作者简介：马朝华（1969-），女，河北人，中教高级研究方向：提升中学物理教师研究能力；
赵洪英（1973-），女，黑龙江人，硕士，中教高级，研究方向：中学物理教学及跨学科教学研究.
1HPS教育理念
HPS 教育最早是科学史和科学哲学的英文缩写词，H（History of Science）指科学史，PS（Philosophy of Science）指科学哲学.中学物理课程的教学内容主要体现为经典物理，而科学发展过程蕴含的科学观和世界观，科学知识产生和发展的一般特征没有得到充分重视，致使学生对科学的认识远远滞后于当代科学的发展进程.
将物理学史融入物理学科教育教学成为一大趋势.物理学的基本史料可以使学生了解物理概念的进化和物理理论的发展规律.物理学史渗透的不仅仅是为了解物理学史的事实，而是要为物理学研究方法提供依据.
是否应该在中学阶段进行科学哲学教育，目前观点不一.一种观点认为，在基础教育阶段的物理教学中不适合进行科学哲学的渗透.以马修斯为代表的另一观点认为，科学哲学素养对于物理教师十分重要，他希望物理教师多懂一些科学哲学.笔者认为，物理概念和规律归根结底起源于科学哲学的思考.
科学知识是依赖于社会情境而决定的研究成果.有的观点认为，目前在中学物理教学中主要体现的是归纳主义实验观、简单的科学发现观和理想化的科学过程和结果观.这种教学不利于学生创新精神、质疑能力的提高和养成.
2HPS教育在中学阶段的价值追求和发展目标
21理解科学本质是HPS教育的价值追求
科学本质一词可以理解为“科学的特征”或者“科学的特性”.对于物理学科本质的理解，目前还没有形成全面、严格并且简洁的定义.
目前为止，在已达成共识中，除了有关科学知识的价值方面外，还包括以下两个主要方面内容：一是物理学知识一方面是稳定可靠的，同时又具有不断发展和完善的特性，对物理学的理解也该具有可转换的特性；二是物理学知识具有社会性.物理学既受到社会价值的影响，同时又影响着社会的价值.影响科学教师教学行为的首要因素是教师对科学本质的理解程度.
22基于HPS视角的中学阶段发展目标
笔者将HPS教育理念下初中物理阶段的发展目标设定为两个目标级次.
221目标级次一：物理学史故事
科学史故事包括科学家的故事、科学发现的故事及科学与社会间的相互作用，强调在真实的、自然的社会情境和历史情境中了解和学习，增强在历史层面的趣味性和情境性.此目标级次做到：在初中阶段，学生深入了解3至5个在特定的社会情境下发生的科学史故事，认识到科学与社会发展是相互作用的.
222目标级次二：物理学思想方法与哲学
物理学发展的历史，本质上就是物理学基本观念和思想方法演变的历史.物理学思想方法是物理哲学的显性表现，物理哲学是物理思想方法的根基所在.此目标级次做到：在初中阶段学生深入体会3-5个在具体历史情境下的科学思想方法，以及初步了解支撑该思想方法的哲学根基.
3基于HPS视角的教学策略
内容包括摩擦起电现象、认识磁场、电流周围存在磁场、通电导线在磁场中会受到力的作用、导体在磁场中运动时产生感应电流的条件和电磁波等部分.主线清楚，层次分明.本主题中蕴含着丰富的历史背景下的物理发现、物理思想方法、物理社会学和物理哲学.
有效利用电与磁进行HPS的教育策略如下.
31策略一：物理学史素材的选取与HPS的融合是根本保障
该素材要有丰富生动的实验情境，能体现物理学思想方法，尤其是能够适合中学生理解水平的哲学思想.例如，奥斯特的“电流的磁效应”和法拉第发现的“电磁感应现象”两个实例都具有体现物理学本质的功能和提升学生科学素养的功能.
素材要求具有清晰的主题线索，可以由一个或几个密切相关的事件构成.这些事件共同为主体提供支持和线索.成功地创造合适的方式使用物理学史素材，能够消除学生对于物理学思想史和物理哲学存在的回避做法.
32策略二：合适的引导方式是实现目标的基本路径
通过有效的途径，能够促进学生乐于通过实例了解物理学思想方法和物理哲学，是提高学生物理学科素养的基本路径.
通过问题串模拟原始实验等多种途径，促进学生乐于通过实例体会物理学思想方法以及支撑思想方法的哲学.同时，学生对于物理学思想方法和物理哲学的了解，能够促进学生对当代物理学的了解，有机地架起了经典物理学与当代物理学之间的桥梁.
【案例】电流的磁效应
一、教学设计流程图（如图1）
二、具体实施
（1）资料选取（见表1）
表1“电流的磁效应”背景资料收集表
序号关键词描述查找和思考
1悬赏征解历史上的悬赏事件有很多，除了悬赏通缉之外，还有悬赏征文.据说1774年巴伐利亚的电学研究院正式宣布了悬赏征解.请查找这个悬赏征解的题目是什么？ 题目定为：“电力和磁力是否存在着实际的和物理的相似性？”