¿Qué significa la teoría educativa de HP?

HPS es la abreviatura de Historia y Filosofía de la Ciencia. Con el desarrollo de la sociología de la ciencia y la relación especial entre la sociología de la ciencia y la educación científica, los educadores científicos han incorporado la sociología de la ciencia a la educación HPS. HPS se convierte en filosofía histórica y sociología de la ciencia, y su contenido principal es incorporar contenido relevante de historia, filosofía y sociología de la ciencia en los cursos de ciencias para mejorar la calidad de la educación científica. El propósito fundamental de la educación HPS es comprender la naturaleza de la ciencia.

2. Modelo de enseñanza HPS

El modelo de enseñanza HPS fue propuesto por Monk y Osborne. La premisa básica de este modelo de enseñanza es que el tema a estudiar debe ser un fenómeno natural que haya sido estudiado por un científico de la historia de la ciencia. El proceso de enseñanza de este modelo incluye seis enlaces: ① Demostración de fenómenos; ② Introducción de ideas; ③ Historia del aprendizaje; ⑤ Presentar conceptos científicos y pruebas experimentales; ⑥ Resumen y evaluación.

El modelo de enseñanza HPS es un medio eficaz para mejorar la alfabetización científica de los estudiantes, por lo que necesitamos urgentemente aplicar este modelo de enseñanza a la enseñanza de la biología.

La educación HPS puede construir la enseñanza de la biología en el contexto humanístico. La educación en biología de HPS cuenta el conocimiento biológico desde las perspectivas de la historia de la ciencia, la filosofía de la ciencia y la sociología de la ciencia, agregando un color humanista a las ciencias naturales. Los estudiantes no solo aprenden conocimientos biológicos, sino que, lo que es más importante, sienten el eterno espíritu humanista y la alfabetización científica detrás del conocimiento científico, se dan cuenta de la unidad de la educación humanista y la educación científica y logran un equilibrio entre la educación humanista y la educación científica. 3. El valor de las HPS en la enseñanza de la biología

1. La educación en HPS puede mejorar la comprensión de los estudiantes sobre el conocimiento biológico. La aplicación de la educación HPS en la enseñanza de la biología involucrará inevitablemente los conceptos y principios básicos de la biología, pero la ventaja de la educación HPS radica en enseñar a los estudiantes el contexto del conocimiento biológico (conceptos biológicos, diversas hipótesis y teorías, etc.) en lugar de enseñar a los estudiantes. conocimiento biológico.

2.La educación HPS conduce al cultivo de métodos biológicos científicos y a la edificación del pensamiento biológico.

La historia de la biología muestra el surgimiento y evolución de las ideas biológicas y los sistemas teóricos, presentándonos una imagen brillante y estática de la ciencia biológica. Por lo tanto, los estudiantes no sólo aprenden diversas conclusiones biológicas, sino que también aprenden los antecedentes y las condiciones de estas conclusiones y, por lo tanto, son influenciados por las ideas biológicas. El desarrollo de la biología va acompañado del avance de los métodos de investigación científica, por lo que cuando hablamos de la evolución y el progreso de las ideas y teorías biológicas, mostraremos a los estudiantes métodos científicos para cultivar sus métodos científicos.

Cuarto, casos de enseñanza

De hecho, HPS puede enseñar muchos conocimientos de biología de la escuela secundaria.

1. El establecimiento de la teoría celular;

2. El descubrimiento de las enzimas

3. 4. El descubrimiento de las auxinas;

5. El descubrimiento del material genético.

Adjunto: Caso didáctico del proceso de descubrimiento de la fotosíntesis (de Internet)

La fotosíntesis es la actividad fisiológica más importante en el mundo vivo. La esencia de la fotosíntesis es la transformación de materia y energía. . El proceso de descubrimiento de la fotosíntesis es un proceso de exploración de la naturaleza de los cambios materiales y energéticos en la fotosíntesis. Según el modelo de enseñanza de HPS, el proceso de enseñanza de la fotosíntesis se puede diseñar de la siguiente manera.

1. Fenómeno demostrativo

El docente muestra el diagrama esquemático de la fotosíntesis vegetal a través de multimedia. El docente tiene dudas: ¿Qué es la fotosíntesis? ¿Cuál es la naturaleza y el mecanismo de la fotosíntesis? Basándose en que los estudiantes observaron las imágenes y respondieron preguntas, el maestro preguntó además: ¿De dónde provienen los nutrientes para el crecimiento de las plantas? ¿Por qué las plantas refrescan el aire? ¿De dónde proviene el oxígeno en la fotosíntesis? ¿Cuándo surgió? Esto genera preguntas y provoca que los estudiantes tengan un fuerte deseo de explorar.

2. Introducir conceptos

Los profesores guían a los estudiantes para que expresen sus opiniones sobre las cuestiones antes mencionadas relacionadas con la fotosíntesis. Por ejemplo, el autor recopiló los pensamientos de los estudiantes sobre la fotosíntesis a través de entrevistas:

① Las plantas realizan la fotosíntesis durante el día, absorben dióxido de carbono y liberan oxígeno que respiran durante la noche para absorber oxígeno y liberar dióxido de carbono; Las plantas no absorben oxígeno durante el día.

② Los estomas de las plantas están cerrados durante el día y abiertos durante la noche, porque las plantas necesitan absorber dióxido de carbono durante el día pero no durante la noche.

(3) Debido a la falta de nutrientes en el suelo, las plantas necesitan hablar de fotosíntesis.

④Las ramas no solo absorben la luz solar, sino que también absorben el calor de la luz solar durante la fotosíntesis.

⑤ Cuando las plantas están cubiertas por bolsas de plástico, se producirá niebla, que es dióxido de carbono, dentro de las bolsas.

⑥Si las plantas se cubren con bolsas de plástico no se puede realizar la fotosíntesis porque las primeras les quitan la luz solar.

Aprendiendo Historia

Primero, presente a los estudiantes algunos experimentos famosos en la historia de la ciencia. Por ejemplo, Van Helmont demostró que el crecimiento de las plantas es un experimento de obtención de nutrientes a partir del agua; Sachs demostró que las hojas verdes producen almidón durante la fotosíntesis y Engelmann utilizó algodón y bacterias aeróbicas para demostrar que los cloroplastos liberan oxígeno; de la fotosíntesis en plantas verdes. Rubin y Kamen utilizaron el marcaje de isótopos para demostrar que todo el oxígeno liberado durante la fotosíntesis proviene del agua. En la enseñanza, los estudiantes deben comprender los principios y propósitos de estos experimentos, así como la originalidad de los científicos en el diseño experimental. Por ejemplo, Sacks dejó hojas verdes en la oscuridad durante varias horas antes de realizar experimentos. ¿Cuál es el propósito? ¿Cuál fue el propósito de Engelmann al cargar temporalmente Spirogyra y bacterias aeróbicas en un ambiente oscuro y sin aire? ¿Cuál es el propósito de un experimento de comparación de oscuridad (iluminación parcial) y exposición? ¿Cuál es el principio de etiquetado de isótopos utilizado por Rubin y Kamen, etc.?

En segundo lugar, guíe a los estudiantes para que discutan y resuman las investigaciones de estos científicos sobre la fotosíntesis. Tabla a continuación:?

Gira a la izquierda|Gira a la derecha

Diseña un experimento

Guía a los estudiantes para que diseñen sus propias pruebas para demostrar sus opiniones y las de los científicos. Si diseña un experimento para demostrar que una de las materias primas para la fotosíntesis es el dióxido de carbono; demuestre que la fotosíntesis requiere luz y cloroplastos, demuestre que el principal producto de la fotosíntesis es el almidón; Demuestre que la fotosíntesis libera oxígeno, etc.

5. Proponer conceptos científicos y pruebas experimentales

El profesor guía a los estudiantes a leer libros, o el profesor les explica el proceso de la fotosíntesis, para que los estudiantes puedan aclarar aún más la naturaleza del material y Cambios de energía durante la fotosíntesis. Si los estudiantes todavía tienen opiniones propias que son inconsistentes con los conceptos científicos actuales, es necesario guiarlos para que diseñen sus propias pruebas experimentales. Por ejemplo, los estudiantes creen que las plantas realizan la fotosíntesis durante el día, absorben dióxido de carbono y liberan oxígeno; respiran durante la noche, absorben oxígeno y liberan dióxido de carbono, por lo que las plantas no absorberán oxígeno ni liberarán dióxido de carbono durante el día. Para eliminar los malentendidos de los estudiantes, los estudiantes pueden hacer experimentos para medir el dióxido de carbono liberado por las plantas verdes durante la respiración aeróbica. Coloque hojas verdes frescas en un matraz Erlenmeyer, llénelo con agua y conéctelo al tubo de ensayo que contiene el reactivo azul de bromotimol (BTB) con un codo. A través de la observación de los estudiantes, se descubrió que el gas generado en la botella ingresó al reactivo BTB, y el reactivo cambió gradualmente de azul a rojo y amarillo. Este es el resultado del dióxido de carbono producido por las hojas verdes a través de la respiración. Deje que los estudiantes se den cuenta de que las plantas verdes pueden respirar durante el día.

6. Resumen y evaluación

Guiar a los estudiantes a resumir: ¿Cuáles son los puntos clave de la fotosíntesis? ¿Tienes más preguntas sobre la fotosíntesis? En particular, se debe guiar a los estudiantes para que discutan más a fondo la importancia histórica y las limitaciones del contenido y los métodos de investigación de los científicos sobre la fotosíntesis. Por ejemplo, ¿cuáles son las limitaciones del experimento de Van Helmont? ¿Hay algo que se pueda mejorar en el experimento de Saxofón? ¿Cómo mejorar? ¿Podrían haberse llevado a cabo los experimentos de Rubin y Kamen en la era de los dos primeros científicos? ¿Por qué? ¿Puede el experimento anterior revelar el mecanismo de la fotosíntesis? etc. La discusión de los temas anteriores ayudará a los estudiantes a obtener una comprensión más profunda de la naturaleza de la investigación científica.