类型判断

本篇文档属于类型b，即它是一篇学术论文，但并非单一原创研究报告，而是一篇教材分析与教学建议论文。因此，以下将按照类型b的要求撰写学术报告。

学术报告：《基于生物学学科核心素养的HPS材料分析——以选择性必修模块为例》论文解读

一、论文基本信息

本文题为《基于生物学学科核心素养的HPS材料分析——以选择性必修模块为例》，作者为天津师范大学教育学部的赵婷婷。该文发表于2021年4月出版的《天津师范大学学报（基础教育版）》第22卷第2期。赵婷婷讲师的研究方向为生物学教育，本论文是天津市2020年度哲学社会科学规划课题“基于学科核心素养的生命科学史梳理研究”的阶段性成果，其先前已针对人教版高中生物必修模块《分子与细胞》和《遗传与进化》中的HPS材料进行过系统梳理，本文是其系列研究的延续与深化。

二、论文核心内容阐述

论文的核心主旨在于，系统梳理并深度剖析人民教育出版社2019版高中生物学选择性必修三个模块教材中蕴含的HPS（History, Philosophy and Sociology of Science，即科学史、科学哲学与科学社会学）材料，揭示其在培养学生生物学学科核心素养（包括“生命观念”、“科学思维”、“科学探究”和“社会责任”四个维度）方面的多重教育价值，并为一线教师提供具体的教学使用建议。

第一个核心观点：HPS材料是发展学生生物学学科核心素养的优质载体，值得深入挖掘。

该观点是全文的理论基石。作者开篇即指出，学科核心素养的落实要求教师深入挖掘教学内容。HPS材料，因其真实地记录了科学知识产生的历史过程、蕴含了科学本质的哲学思辨，并反映了科学与社会相互作用的复杂关系，天然具备融合多个核心素养维度的潜力。作者引用自己先前的两项研究成果作为论据，表明在人教版必修模块教材中，多数HPS材料已展现出多维度的教育价值。这一发现为本研究提供了坚实的理论和实践前提，证明HPS教育并非空洞的理念，而是可以在现行教材中找到具体抓手。因此，对选择性必修新教材进行同样的系统性分析，既是前序研究的自然延伸，也是回应新教材使用需求的必要之举。作者通过此观点，确立了HPS材料在生物学教学中的关键地位，其教育价值不是孤立的，而是能够有效统整“生命观念”等四大核心素养。

第二个核心观点：选择性必修模块教材中的HPS材料数量可观、类型多样，且绝大多数具备渗透多个维度核心素养的丰富教育潜力。

为论证此观点，作者对三本教材进行了地毯式的梳理与分类分析，共识别出21则HPS材料，并逐一解析了其HPS维度归属和核心素养指向，形成了全文的主体部分。作者将这些材料划分为三个模块进行分析。

在选择性必修1《稳态与调节》中，作者识别出“许智宏院士访谈”、“稳态概念的提出与发展”、“生物电的发现”等10则材料。作者发现，该模块的HPS材料最为丰富，且多能同时体现三个HPS维度与四个核心素养维度。例如，在分析“生物电的发现”时，作者指出，伽尔伐尼与伏特的学术论战本身就是一部精彩的科学史（科学史范畴）；这场论战揭示了科学知识是如何在社会性的争鸣与论证中得以确立和发展的，反映了实验设计与理论解释之间相互塑造的关系，触及了“观察渗透理论”等科学哲学命题（科学哲学范畴）；而伏特因论战而发明电池、伽尔伐尼开创电生理学，则生动展现了科学争论如何转化为技术突破和新的学科领域（科学社会学范畴）。在核心素养上，学生不仅能通过此故事加深对神经冲动本质这一生命观念的理解（生命观念），剖析两位科学家精巧的对照实验设计，如伽尔伐尼去除金属证明生物电存在，更能锤炼科学思维（科学思维），领悟科学探究中“提出假说—设计实验—验证假说”的完整逻辑链（科学探究），并认识到基础科学发现对医学和心理学的深远影响（社会责任）。作者强调，这种多维度、深层次的融合，恰恰是HPS材料超越单纯知识点讲解的最大优势。

在选择性必修2《生物与环境》中，作者识别出“高斯的实验”、“马世骏院士治蝗”、“黄石公园灭狼与引狼入园的启示”等6则材料。作者指出，相比前一模块，此模块材料较少，且偏向于单一维度，但其价值在于深刻揭示了生态学思想。以“马世骏”这则材料为例，作者分析其多维属性：马世骏院士防治蝗灾的科学贡献是历史事实（科学史范畴）；他基于“政治、经济、生物学、生态学”相结合的生态学思想体系，蕴含着深刻的系统论和整体论哲学（科学哲学范畴）；而他投身此项研究的初衷是解决国家重大民生问题，其成果的社会效益巨大（科学社会学范畴）。通过这则材料，学生能够理解种群、群落和生态系统等生命观念（生命观念），更能够被老一辈科学家学以致用、报效祖国的精神所感染，深刻体会到生物学知识在解决现实危机、指导生态文明建设中的重大社会责任（社会责任）。作者借此说明，即使是维度体现相对单一的材料，如果教学目标明确，同样能成为渗透特定核心素养的强有力载体。

在选择性必修3《生物技术与工程》中，作者识别出“杨焕明院士访谈”、“从传统发酵技术到发酵工程”、“基因工程的诞生和发展”等5则材料。作者发现，该模块的HPS材料全部体现了科学社会学维度。例如，“基因工程的诞生和发展”这一章首材料，系统梳理了从DNA双螺旋结构发现、限制酶和DNA连接酶的发现到基因表达载体的构建等一系列里程碑事件（科学史范畴），并在此基础上阐释了科学发现如何催生技术发明，技术发明又如何转化为工程应用，最终深刻改变社会生产与人类生活（科学社会学范畴）。作者认为，这则浓缩的材料是培养学生理解“科学—技术—工程—社会”互动关系的绝佳范本，能帮助学生将必修阶段所学的零散理论知识，如DNA结构、中心法则，整合到一个宏大的技术应用图景中，从而深化对遗传信息这一核心生命观念的理解（生命观念），并激发他们投身生物技术事业、服务社会的责任感（社会责任）。

第三个核心观点：教师应基于概念建构和素养发展的双重目标，对HPS材料进行精巧的教学转化与设计。

这是作者在分析基础上提出的实践性建议，体现了研究“从教材中来，到教学中去”的应用导向。作者认为，最优战术是将HPS材料作为学生构建核心概念的真实情境，而非需要死记硬背的史实。例如，通过引导学生重走“植物生长素的发现”中达尔文、鲍森·詹森、拜尔、温特等科学家的探索之路，让学生像科学家一样思考，在分析胚芽鞘向光性实验的循证过程中，自主建构起“植物激素调节”这一概念，同时发展科学思维和科学探究能力。此外，作者特别提醒，HPS材料的价值远不止于知识，教师应致力于展现“科学家研究中涉及的丰富内涵”，这包括了科学家的问题意识、实验设计的创造性、批判质疑的精神、跨学科合作的重要性以及科学对社会进步的双刃剑效应等等，从而真正实现多维度核心素养的落地。作者还指出，除了固定栏目，课后习题中的科学史情境（如顾方舟研发脊髓灰质炎疫苗）和内隐于正文的历史渊源（如条件反射的发现者巴甫洛夫）同样是宝贵的HPS资源，教师应具备发现的眼光并加以利用。

三、论文的意义与价值

本篇论文的价值主要体现在教学实践和理论探索两个层面。在教学实践上，它为新教材选择性必修模块的使用者提供了一幅详尽而深刻的“素养培育地图”。作者对21则HPS材料逐一剖析，明确了每则材料的素养“矿藏”所在，并给出了具体的教学切入点和操作建议，极大地方便了一线教师将宏观的核心素养理念转化为微观的课堂教学行为，具有很强的指导性和可操作性。在理论探索上，该研究构建了一套“HPS维度—核心素养维度”的双维分析框架，并以此框架对整本教材进行系统扫描。这种方法论上的贡献，不仅适用于生物学，也为其他理科课程如何挖掘史料中的人文内涵、落实跨学科素养提供了有益的分析路径。论文反复强调的“立足于概念建构”和“着眼于素养发展”的辩证关系，是对当前可能出现的“为活动而活动”或“为素养而素养”的形式主义教学倾向的一种纠偏，提醒教育者始终不忘初心。