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摘要：在中学开展环境教育，是当代经济增长和社会进步的必然趋势和客观需要，也是当前实施素质教育的重要任务之一。本文试从课堂教学、课外活动课程两个层面，探讨如何运用HPS教育和最近发展区理论，利用生物新教材中的专题栏目、学科知识实施环境教育，在课内和课外等方面多层次、多维度地加强HPS教育和环境教育在生物科学教学上的渗透，最终达到既不加重学生负担又适当提高学生生物科学素养和环境保护意识的成效。
关键词：HPS教育；环境教育；环保意识；教学策略
HPS教育是以建构主义理论为基础，在中小学的理科课程学习中，将科学史、科学哲学、科学社会学的相关内容渗透到学科教学中。针对目前教材总体只是把科学史融入生物科学教学个案研究的现状， 教师很有必要系统化地对有关的教学内容做一个纵深的研读分析，找出能渗透HPS教育的主线，对教学目标细化、教学内容加以整合，从HPS教育视角理解生物科學内容，运用最近发展区理论，促进学生对学科知识的内化、迁移乃至提升。
一、解读新教材确立HPS教育理念下开展环境教育的目标
新课标下的生物教材十分突出地体现了HPS教育和环境教育相结合，也呈现出科学为社会、技术发展所带来的改革创新的成果以及科技为社会带来巨大进步同时的一种双刃剑的情况。这些都需要我们教师在教学中，有意识地引导学生运用科学发展观点、辩证的分析科技发展中所带来的一众社会正面或负面的影响。这将十分利于生物教学研究的纵深发展，也更有利于促进学生的科学思维、科学批判、科学辩证分析等综合能力的全面发展。
二、新教材在HPS教育理念下渗透环保教育的相关知识点
HPS教育理念下的生物学教学与环境教育、环保知识等有着相当密切关系，从顺应学校环境教育发展新形势的角度看，新课程标准下的新教材里的各个章节无论是显性还是隐性，几乎都涵盖了环境教育的内容，渗透了环境教育和环保实践活动，以必修教材为例主要内容见表1～3：
三、新教材HPS理念下渗透环保教育的相应教学策略
（一）针对课堂教学实际，结合HPS的核心理念，找准最近发展区，创设问题情景，确定环境教育的支点
新教材为配合课堂教学开辟了很多专栏，如为新课创设学习情景的“问题探讨”；为适应学生自主探究合作学习的需要而设计的“资料分析”、“思考与讨论”；在HPS教育的理念指导下，进一步理解和应用知识的“与生活联系”、“与社会联系”等等。这些栏目中的知识背景都是往往都是学生熟悉的现实生活或社会热点问题，教师可以根据学生已有的知识水平，分析学生不同学习阶段的“最近发展区”，充分利用以上专栏素材组织学生联系环保问题、人与自然和谐发展、保护生物多样性、环境污染与人类疾病等展开讨论探究、归纳总结并适时拓展延伸，对学生进行环境教育，加强学生的科学社会责任意识。
例如：必修1第六章“细胞分化”的“资料收集与分析”里的干细胞研究进展与人类健康、“细胞癌变”的“问题探讨”中晒太阳与臭氧层破坏的危害、“资料分析”中有关健康的生活方式与防癌等，都可引导学生运用细胞分化的实质和细胞的全能性、细胞癌变机理、致癌因子等现有的知识水平——“最近发展区”，运用新闻图片如“关注装修污染”、“食品添加剂致癌问题” 等资料启发学生认识环境污染所带来的对人类健康的威胁，以及运用干细胞克隆技术治疗血癌等医学新进展。
（二）关注HPS核心思想，善启善诱，导入最近发展区，利用问题串，设置环境教育的链接点
苏霍姆林斯基指出：“引导学生能借助已有的知识去获取知识，这是最高的教学技巧之所在。”要做到这一点，必须有教师的正确引导，必须把学生现有的发展水平引入最近发展区。只有在新旧知识的衔接处，在承上启下的过渡处，在思考问题的转折处等等，沿着学生思路启发引导，才能较为顺利地导入最近发展区。
教学中要善于挖掘教材的教育因素，从科技发展、科学哲学、科学社会的角度把环境教育的知识系列化，根据中学生的学习能力特点，侧重加强拓宽学生对环境感性知识和技能方面的学习。例如：在必修3第五章“生态系统及其稳态”的教学中，教师可先根据学生在前一章“种群与群落”里已了解和掌握了一定的与生态学有关的基本概念这一情况，利用问题“池塘里的全部鱼是种群还是群落？”，“为什么森林、草原、沙漠、海洋、湖泊、池塘里所生活的生物类群不同？”，“为什么不同的环境里生物的种类会有不同但一般都能‘和平共处’？”引导学生承前启后，分析出一定区域内无机环境的状况，决定了能在这一区域里生活繁衍的生物种类，从而带出生态系统的概念、结构等内容。再让学生选择不同的系统来构建各自的结构模型、相关的食物链和食物网，利用问题“请试将每条食物链里的生物删除一种，看将出现什么情况？生态系统还能否保持稳定？”将学生的思维引入了最近发展区，让全班思维活跃起来，进行小组讨论，纷纷进行联想，并总结出了生态系统稳态维持的条件，接着引导总结分析系统物质循环和能量流动的规律，进一步链接专题栏目“科学.技术.社会”生态农业有关物质和能量分层多级利用变废为宝、减少环境污染等知识的学习。从中进一步提高学生HPS中科学哲学的辩证思维来正确而又全面地认识由此对自然带来的影响，从而加强对人和环境相互关系的认识，自觉地热爱和保护环境。
（三）结合HPS教育，紧扣教材内容，步入最近发展区，利用课堂实验，培养社会环保意识和环保行为习惯
学生的学习思维活动，常会经历一个从具体形象思维为主要形式向抽象逻辑思维为的过渡阶段。通过学生动手实践，结合HPS教育观，借鉴科学史中科学家们探究生物学科规律、生命活动本质过程中的科学方法与手段，引导学生多种感官参加活动，从不同角度去观察和认识事物，建立更广泛的记忆联系，从而逐渐消除掌握新知识的思维障碍，自觉步入最近发展区。生物教学里环境教育知识的建构过程中，每个个体通过不同形式的环境教育实践活动与社会客观世界发生相互作用，在已有生物学科知识的基础上，借助科学哲学的批判性思维和辩证唯物主义观念，逐步建构对环境保护的认识和理解，并逐步内化为主观环保意识和环保行为习惯。 教师在组织教学时，要关注学生已有的知識基础的同时，善于借助课堂实验为学生搭建一个利于环保意识和环保行为习惯养成的平台。如：必修1中“探究影响酶活性的条件”实验，除了提供课本里有的PH值、温度外，还可引导学生进一步探究影响酶活性的其他条件，比如“不同的金属离子包括重金属离子对蛋白酶的影响”、“不同浓度电池浸出液对酶活性的影响”等，并要求学生以小组为单位，从按照“提出问题”→“作出假设”→“设计实验”→“进行实验”→“分析结果”→“表达交流”的过程完成整个探究过程，学生在实验的过程中提升科学辩证的思维能力。同时，让学生在探究中利用“酶的作用要求较温和的条件”、“生物的正常生命活动的进行离不开正常的新陈代谢，而代谢过程的正常进行又离不开酶的催化” 等现有的知识水平。认识到人类的社会生产和生活中，必须有效地控制有害物质的排放，避免土壤酸化和重金属污染等。
（四）在HPS教育理念引领下，善于突破“最近发展区”，利用课外研究性活动，向更高的层次发展，使之成为环保小卫士
HPS教育强调关注科学发展史，实际上也就是要求尊重人类对知识认知的发展规律，人类在生物学科各领域中的研究过程中也无一例外。生物学习过程中，学生达到最近发展区以后，很快变为现有发展水平。因此，教学时要善于引导学生向高层发展，建立新的最近发展区。如对生物知识、社会与生活中的环境保护问题独特的见解，新颖的探索手段、对人们容易忽略的环保问题的探究等等都是学生向高层发展的突出标志。同时，在组织课外研究性实践活动时，学生从选题、分析课题的可行性、科学性等，都离不开运用科学哲学方法进行辩证的分析、综合的评估。
综上所述，HPS教育理论和最近发展区理论在生物教学中渗透环保教育的联合运用，既符合学生尊遵循人类对科学知识的认识规律，又有利于培养学生科学哲学观念看问题、加强其社会责任意识，更符合学生的身心发展规律。至于能否恰当的运用，这就要求教师要针对班级的实际情况和教材的知识结构特点，善启善诱，大胆实践，科学地把学生最近发展区的水平转化为现有发展水平，又将现有发展水平引导到新的最近发展区，循环往复，使学生的学习一步一步地向前深化。通过同学们在课堂上的感悟和生活中的亲自体验，让学生接受多层次的环境教育，就明白保护环境并不是环保部门的事，而应该是每一个人的应该要做的，并且是要深入人心的，随时随地都要做的，可促进学生树立牢固的环境意识，这样同学们在日常的生活和学习中就培养了良好的环保行为习惯。
参考文献：
[1]《普通高中课程标准实验教科书 生物必修1 分子与细胞》人民教育出版社课程教材研究所 生物课程教材研究开发中心 编著
[2]《普通高中课程标准实验教科书 生物必修2 遗传与进化》人民教育出版社 课程教材研究所 生物课程教材研究开发中心 编著
[3]《普通高中课程标准实验教科书 生物必修3 稳态与环境》人民教育出版社 课程教材研究所 生物课程教材研究开发中心 编著
[4]HPS教育：一种新的科学教育范式 袁维新 教育科学研究 2017’7
【中图分类号】G42【文献标识码】A 【文章编号】10079 1-82XD （1007）3-0 4084-
[5]《HPS教育与大学教育改革》 袁维新 现代大学教育 2010年第1期 P87
关键词：HPS教育；环境教育；环保意识；教学策略
HPS教育是以建构主义理论为基础，在中小学的理科课程学习中，将科学史、科学哲学、科学社会学的相关内容渗透到学科教学中。针对目前教材总体只是把科学史融入生物科学教学个案研究的现状， 教师很有必要系统化地对有关的教学内容做一个纵深的研读分析，找出能渗透HPS教育的主线，对教学目标细化、教学内容加以整合，从HPS教育视角理解生物科學内容，运用最近发展区理论，促进学生对学科知识的内化、迁移乃至提升。
一、解读新教材确立HPS教育理念下开展环境教育的目标
新课标下的生物教材十分突出地体现了HPS教育和环境教育相结合，也呈现出科学为社会、技术发展所带来的改革创新的成果以及科技为社会带来巨大进步同时的一种双刃剑的情况。这些都需要我们教师在教学中，有意识地引导学生运用科学发展观点、辩证的分析科技发展中所带来的一众社会正面或负面的影响。这将十分利于生物教学研究的纵深发展，也更有利于促进学生的科学思维、科学批判、科学辩证分析等综合能力的全面发展。
二、新教材在HPS教育理念下渗透环保教育的相关知识点
HPS教育理念下的生物学教学与环境教育、环保知识等有着相当密切关系，从顺应学校环境教育发展新形势的角度看，新课程标准下的新教材里的各个章节无论是显性还是隐性，几乎都涵盖了环境教育的内容，渗透了环境教育和环保实践活动，以必修教材为例主要内容见表1～3：
三、新教材HPS理念下渗透环保教育的相应教学策略
（一）针对课堂教学实际，结合HPS的核心理念，找准最近发展区，创设问题情景，确定环境教育的支点
新教材为配合课堂教学开辟了很多专栏，如为新课创设学习情景的“问题探讨”；为适应学生自主探究合作学习的需要而设计的“资料分析”、“思考与讨论”；在HPS教育的理念指导下，进一步理解和应用知识的“与生活联系”、“与社会联系”等等。这些栏目中的知识背景都是往往都是学生熟悉的现实生活或社会热点问题，教师可以根据学生已有的知识水平，分析学生不同学习阶段的“最近发展区”，充分利用以上专栏素材组织学生联系环保问题、人与自然和谐发展、保护生物多样性、环境污染与人类疾病等展开讨论探究、归纳总结并适时拓展延伸，对学生进行环境教育，加强学生的科学社会责任意识。
例如：必修1第六章“细胞分化”的“资料收集与分析”里的干细胞研究进展与人类健康、“细胞癌变”的“问题探讨”中晒太阳与臭氧层破坏的危害、“资料分析”中有关健康的生活方式与防癌等，都可引导学生运用细胞分化的实质和细胞的全能性、细胞癌变机理、致癌因子等现有的知识水平——“最近发展区”，运用新闻图片如“关注装修污染”、“食品添加剂致癌问题” 等资料启发学生认识环境污染所带来的对人类健康的威胁，以及运用干细胞克隆技术治疗血癌等医学新进展。
（二）关注HPS核心思想，善启善诱，导入最近发展区，利用问题串，设置环境教育的链接点
苏霍姆林斯基指出：“引导学生能借助已有的知识去获取知识，这是最高的教学技巧之所在。”要做到这一点，必须有教师的正确引导，必须把学生现有的发展水平引入最近发展区。只有在新旧知识的衔接处，在承上启下的过渡处，在思考问题的转折处等等，沿着学生思路启发引导，才能较为顺利地导入最近发展区。
教学中要善于挖掘教材的教育因素，从科技发展、科学哲学、科学社会的角度把环境教育的知识系列化，根据中学生的学习能力特点，侧重加强拓宽学生对环境感性知识和技能方面的学习。例如：在必修3第五章“生态系统及其稳态”的教学中，教师可先根据学生在前一章“种群与群落”里已了解和掌握了一定的与生态学有关的基本概念这一情况，利用问题“池塘里的全部鱼是种群还是群落？”，“为什么森林、草原、沙漠、海洋、湖泊、池塘里所生活的生物类群不同？”，“为什么不同的环境里生物的种类会有不同但一般都能‘和平共处’？”引导学生承前启后，分析出一定区域内无机环境的状况，决定了能在这一区域里生活繁衍的生物种类，从而带出生态系统的概念、结构等内容。再让学生选择不同的系统来构建各自的结构模型、相关的食物链和食物网，利用问题“请试将每条食物链里的生物删除一种，看将出现什么情况？生态系统还能否保持稳定？”将学生的思维引入了最近发展区，让全班思维活跃起来，进行小组讨论，纷纷进行联想，并总结出了生态系统稳态维持的条件，接着引导总结分析系统物质循环和能量流动的规律，进一步链接专题栏目“科学.技术.社会”生态农业有关物质和能量分层多级利用变废为宝、减少环境污染等知识的学习。从中进一步提高学生HPS中科学哲学的辩证思维来正确而又全面地认识由此对自然带来的影响，从而加强对人和环境相互关系的认识，自觉地热爱和保护环境。
（三）结合HPS教育，紧扣教材内容，步入最近发展区，利用课堂实验，培养社会环保意识和环保行为习惯
学生的学习思维活动，常会经历一个从具体形象思维为主要形式向抽象逻辑思维为的过渡阶段。通过学生动手实践，结合HPS教育观，借鉴科学史中科学家们探究生物学科规律、生命活动本质过程中的科学方法与手段，引导学生多种感官参加活动，从不同角度去观察和认识事物，建立更广泛的记忆联系，从而逐渐消除掌握新知识的思维障碍，自觉步入最近发展区。生物教学里环境教育知识的建构过程中，每个个体通过不同形式的环境教育实践活动与社会客观世界发生相互作用，在已有生物学科知识的基础上，借助科学哲学的批判性思维和辩证唯物主义观念，逐步建构对环境保护的认识和理解，并逐步内化为主观环保意识和环保行为习惯。 教师在组织教学时，要关注学生已有的知識基础的同时，善于借助课堂实验为学生搭建一个利于环保意识和环保行为习惯养成的平台。如：必修1中“探究影响酶活性的条件”实验，除了提供课本里有的PH值、温度外，还可引导学生进一步探究影响酶活性的其他条件，比如“不同的金属离子包括重金属离子对蛋白酶的影响”、“不同浓度电池浸出液对酶活性的影响”等，并要求学生以小组为单位，从按照“提出问题”→“作出假设”→“设计实验”→“进行实验”→“分析结果”→“表达交流”的过程完成整个探究过程，学生在实验的过程中提升科学辩证的思维能力。同时，让学生在探究中利用“酶的作用要求较温和的条件”、“生物的正常生命活动的进行离不开正常的新陈代谢，而代谢过程的正常进行又离不开酶的催化” 等现有的知识水平。认识到人类的社会生产和生活中，必须有效地控制有害物质的排放，避免土壤酸化和重金属污染等。
（四）在HPS教育理念引领下，善于突破“最近发展区”，利用课外研究性活动，向更高的层次发展，使之成为环保小卫士
HPS教育强调关注科学发展史，实际上也就是要求尊重人类对知识认知的发展规律，人类在生物学科各领域中的研究过程中也无一例外。生物学习过程中，学生达到最近发展区以后，很快变为现有发展水平。因此，教学时要善于引导学生向高层发展，建立新的最近发展区。如对生物知识、社会与生活中的环境保护问题独特的见解，新颖的探索手段、对人们容易忽略的环保问题的探究等等都是学生向高层发展的突出标志。同时，在组织课外研究性实践活动时，学生从选题、分析课题的可行性、科学性等，都离不开运用科学哲学方法进行辩证的分析、综合的评估。
综上所述，HPS教育理论和最近发展区理论在生物教学中渗透环保教育的联合运用，既符合学生尊遵循人类对科学知识的认识规律，又有利于培养学生科学哲学观念看问题、加强其社会责任意识，更符合学生的身心发展规律。至于能否恰当的运用，这就要求教师要针对班级的实际情况和教材的知识结构特点，善启善诱，大胆实践，科学地把学生最近发展区的水平转化为现有发展水平，又将现有发展水平引导到新的最近发展区，循环往复，使学生的学习一步一步地向前深化。通过同学们在课堂上的感悟和生活中的亲自体验，让学生接受多层次的环境教育，就明白保护环境并不是环保部门的事，而应该是每一个人的应该要做的，并且是要深入人心的，随时随地都要做的，可促进学生树立牢固的环境意识，这样同学们在日常的生活和学习中就培养了良好的环保行为习惯。
参考文献：
[1]《普通高中课程标准实验教科书 生物必修1 分子与细胞》人民教育出版社课程教材研究所 生物课程教材研究开发中心 编著
[2]《普通高中课程标准实验教科书 生物必修2 遗传与进化》人民教育出版社 课程教材研究所 生物课程教材研究开发中心 编著
[3]《普通高中课程标准实验教科书 生物必修3 稳态与环境》人民教育出版社 课程教材研究所 生物课程教材研究开发中心 编著
[4]HPS教育：一种新的科学教育范式 袁维新 教育科学研究 2017’7
【中图分类号】G42【文献标识码】A 【文章编号】10079 1-82XD （1007）3-0 4084-
[5]《HPS教育与大学教育改革》 袁维新 现代大学教育 2010年第1期 P87