会议目标和预期成果

人们普遍认为，通过教授科学史和科学哲学来支持科学教育具有积极的价值。 It is a belief supported by both the American Association for the Advancement of Science in 面向全体美国人的科学 (1990年美国科学促进会) and the National Academy of Science in the 国家科学教育标准 (美国核管理委员会,1996) and the more recent 科学教育架构 (美国核管理委员会,2011)。 Historically, this belief in the value of teaching the history of science pre-dates all of these standards (马修斯1994; 柯南特1957; 霍尔顿和布拉什1985年; 芝加哥1949年, 1950)。 然而，澳门威尼斯人注册教授科学史和科学哲学（HPS）在课堂上具有实用价值并达到国家科学教育标准的假设并没有强有力的证据基础。 As summed up by Teixeira et al。 (2012), “there is an urgent need to assess the efficiency of HPS in science teaching in the classroom, especially in relation to conceptual learning, opinions and attitudes toward the nature of science, argumentation and meta-cognition。” 目前对课堂上使用HPS的理解仅限于个人的澳门威尼斯人注册网站研究努力，缺乏连贯性，无法为课程建立一个理论，以实现标准所重视的结果。

It is the gulf between the assumed wisdom and the research base to support the integration of HPS into the classroom that motivates this conference by the 哲学与科学史澳门威尼斯人注册网站研究中心 (CPHS) and the 教育学院 (SED) at 波士顿大学。 预计这次会议的主要成果将是一系列下一步的澳门威尼斯人注册网站研究和发展步骤，以缩小智慧建议和证据支持之间的差距。

目标1：定义一个澳门威尼斯人注册网站研究议程，以评估HPS在科学课堂中的价值和使用。

为了实现这一目标，CPHS和SED将召集科学史和哲学学者、科学家、教育家和教育澳门威尼斯人注册网站研究人员，制定一个澳门威尼斯人注册网站研究议程，以测试将HPS作为科学课程一部分教学的价值。

会议的目标和预期成果如下：

• 以课程为中心的澳门威尼斯人注册网站研究议程，区分HPS的不同方面及其在支持学生学习科学，工程和公民身份方面的不同作用。 HPS的不同方面都有可能在K-16科学课程中发挥作用。 HPS社区中不同的开发人员似乎关注HPS的不同方面。 For example, Allchin (2011, 2012), emphasizes interesting human stories and the sociocultural impact of science with a “whole science” approach appropriate for general citizenship, while the work of the international History and Philosophy in Science Teaching (HIPST) group emphasizes the role of HPS for instruction in science epistemology and for the understanding of scientific concepts。 This latter approach may be closer to the new 科学的框架 with its call for increased emphasis on modeling (美国核管理委员会,2011)。 从课堂和教学的角度来看，HPS在科学课堂上比在历史或社会澳门威尼斯人注册网站研究课堂上更有发言权，这一点并不总是很清楚。 这次会议的一个结果将是澄清HPS的不同角色及其在一般K-16课程中的位置。
• 以学生为中心的澳门威尼斯人注册网站研究议程，重点关注HPS对学生学习的影响。 在科学课堂中包含HPS的一个方面的影响已经有很多小规模的澳门威尼斯人注册网站研究。 其中一些澳门威尼斯人注册网站研究是在美国进行的，但许多澳门威尼斯人注册网站研究是在其他国家进行的。 需要对先前的结果进行综合和批判，以发展如何将HPS整合到教学法中以提高学生对科学的掌握（内容和理解）的理论。 本次会议的一项成果将是确定实现这一目标的澳门威尼斯人注册网站研究议程，并就HPS的哪些层次和主题可能产生最有成效的初步澳门威尼斯人注册网站研究提出建议，以形成未来的努力。
• 以澳门威尼斯人注册网站为中心的澳门威尼斯人注册网站研究议程，以确定HPS科学澳门威尼斯人注册网站的专业发展目标。 与使用HPS支持学生学习的澳门威尼斯人注册网站研究相对应的是，必须同样努力地让澳门威尼斯人注册网站准备好将HPS融入课堂。 Teachers teach the way they have been taught (美国能源部，2000年)。 If science teachers are to use aspects of HPS in the classroom, professional development must be offered that leads to teachers’ integrating HPS into their pedagogical content knowledge (舒尔曼,1989)。 In their analysis of physics education, Höttecke and Silva (2011) have identified obstacles to induce teachers to adopt HPS in their classrooms。 这包括一种不同于其他学科的科学教学文化； 澳门威尼斯人注册网站对科学教学的信念 课程标准对HPS的作用缺乏明确； 教材中缺乏HPS相关内容。 尽管这是一项国际性的澳门威尼斯人注册网站研究，而且澳门威尼斯人注册网站研究的重点是物理学，但几乎没有理由怀疑美国的障碍是一样的，而且这些障碍适用于所有的科学。 澳门威尼斯人注册网站实施课程，教学遵循澳门威尼斯人注册网站承认的课堂内容。 如果以学生为中心的澳门威尼斯人注册网站研究得出结论，即HPS丰富了学生的科学学习，并有助于实现更普遍的课程目标，那么必须将专业发展标准和方法的发展视为必要的。 会议的另一个成果将是一份澳门威尼斯人注册美国澳门威尼斯人注册网站采用HPS的障碍以及克服这些障碍的必要步骤的报告。

目标2：在科学教育方面加强HPS社区，特别是美国HPS社区。

这次会议为来自同源学科的澳门威尼斯人注册网站研究人员提供了一个会面和交流澳门威尼斯人注册网站研究成果的机会，并为HPS和科学教育的未来澳门威尼斯人注册网站研究确定了领域，从而可能加强国际、国家和当地的HPS社区。

科学教育是一个哲学家和科学史家可以做出宝贵贡献的领域，与科学内容专家的贡献相辅相成。 我们希望激发科学家和科学教育者对将人文学科的见解纳入科学教育的价值的更大认识。 波士顿在哈佛、麻省理工、波士顿大学、波士顿学院和塔夫茨大学等领先机构拥有庞大的历史学家和科学哲学家社区，以及这些机构中强大的科学教育澳门威尼斯人注册网站研究中心，是从中受益并为本次研讨会做出贡献的理想场所。

目标和预期成果包括：

• 科学教育界更广泛地参与评估HPS教学的增值。 正如在科学教育这样广泛的澳门威尼斯人注册网站研究领域中可能发生的那样，分支学科和小组已经出现。 澳门威尼斯人注册网站研究人员感兴趣的使用HPS教学发表在一套期刊。 目前，对HPS教学工作的调查发现，以物理教学为例，HPS教学工作过于繁重。 Despite this fact, since seminal research by Halloun and Hestenes (1985) and John Clement (1982) little research on the impact of HPS on physics teaching has appeared in the well-developed field Physics Education Research (PER) literature, published largely in the 美国物理学杂志, and in the 物理评论专题-物理教育 dedicated to PER research。 同样，HPS教育澳门威尼斯人注册网站研究人员与化学、生物和地球科学教育澳门威尼斯人注册网站研究人员之间显然很少有交叉受精。 所有不同科学教育界的成员都将被邀请参加会议，并被纳入随后的澳门威尼斯人注册网站研究小组。 通过这些手段，会议有望促成一个结果，即不同社区的成员将参与制定一个HPS澳门威尼斯人注册网站研究计划，这将使所有科学教育者都信服。
• 在美国HPS教育澳门威尼斯人注册网站研究人员与国际HPS教育澳门威尼斯人注册网站研究人员之间建立更紧密的联系。 HPS教育澳门威尼斯人注册网站研究界本质上是国际性的，许多澳门威尼斯人注册网站研究都是在国外进行的。 与国外HPS澳门威尼斯人注册网站研究人员合作并巩固目前的成果将有利于这里未来的澳门威尼斯人注册网站研究议程。 正是出于这个原因，正在要求外国澳门威尼斯人注册网站研究人员为会议做出贡献。 会议的结果可能包括美国澳门威尼斯人注册网站研究人员参与欧洲科学教学中的历史和哲学（HIPST）项目，并提高美国澳门威尼斯人注册网站研究人员对国外正在进行的广泛澳门威尼斯人注册网站研究的认识。
• 拟定筹资建议。 一个成功的科研团体的成长依赖于资助。 It is expected that an outcome of this conference will be teams of researchers collaborating across disciplines and institutions seeking funding to  pursue the research agenda identified during the conference。 这些团队的提案将针对美国国家科学基金会的科学与工程教育澳门威尼斯人注册网站研究与评估项目，以及教育部资助的专业发展项目（例如，提高澳门威尼斯人注册网站素质）。

原理及背景

The American Association for the Advancement of Science’s 2061项目 (1990年美国科学促进会), and the National Research Council in its 国家科学教育标准 (1996) and in the more recent 科学的框架 (2011), are advocates for the use of the different aspects HPS for improving scientific literacy and understanding。

The AAAS (1990) emphasizes the historical importance of new scientific theories for their influence on society and worldview。 It endorses the teaching of science as a liberal art, putting an emphasis on the fact that “[s]cience courses must convey these aspects of science by stressing its ethical, social, economic, and political dimensions” (1990年美国科学促进会, p。 24) by utilizing the history of science to provide examples to understand the nature of science, its tentativeness, and its relation to technological advancement。

This broad articulation of the role of HPS in science education was endorsed and repeated in the 国家科学教育标准 (美国核管理委员会,1996):

科学史和科学本质的标准建议在学校科学课程中使用历史来阐明科学探究的不同方面、科学的人文方面以及科学在各种文化发展中所扮演的角色。 (p。107) 追溯科学史可以看出，科学革新者要突破他们那个时代公认的观念，得出我们现在认为理所当然的结论，是多么困难。 （第171页）科学和技术的进步可能受到社会问题和挑战的影响。 (p。 199)

Since the publication of the 国家科学教育标准, the nature of inquiry, its role in science teaching, and how to best introduce it into the science curriculum has been a focus of research (Duschl and Grandy, 2008)。 A new consensus appears to be reflected in the formulation of the relevance of HPS as provided by the K的框架–12科学教育 (美国核管理委员会,2011)。 This is summarized in the 框架 as:

在过去的60年里，历史学家、哲学家、心理学家和社会学家的工作中出现了科学是一套实践的概念。 这项工作阐明了科学是如何在短期内（例如，对特定实验室或项目的活动的澳门威尼斯人注册网站研究）和历史上（对实验室笔记、出版文本、目击者叙述的澳门威尼斯人注册网站研究）实际进行的。 将科学视为一套实践表明，理论发展、推理和检验是包括参与者和机构网络在内的更大活动集合的组成部分； 专门的说和写方式； 发展模型来表示系统或现象； 预测：作出预测性推论； 建造适当的仪器； 以及通过实验或观察来检验假设。 (43页)

在这种背景下，科学史是建立模型的例子和人类在科学中建立模型的活动的来源，也是基于证据和理性的论证方法的来源。

• 对科学历史事件的探索可以为学生提供机会来识别专业科学家的观点、证据和论点。 在这样做的过程中，应该鼓励他们认识到用于判断新知识主张的标准和今天评估科学思想的正式手段。 特别是，他们应该看到同行评议和对声称的实验结果进行独立验证的做法如何有助于保持科学的客观性和信任。 (p。60)
• 历史上科学家如何发展和争论不同科学理论的证据的例子可以帮助学生理解他们自己的课堂科学实践如何在验证知识方面发挥作用。 (238页)

Despite the references in the 框架 to the importance of history and philosophy for understanding science and its practice, in 1996 in the 国家科学教育标准 the NRC (1996) wrote that “[l]ittle research has been reported on the use of history in teaching about the nature of science。（第200页）。 将科学性质的含义概括为包括科学和工程中的探究和模型构建的性质，仍然没有利用HPS的澳门威尼斯人注册网站研究型科学和工程课程。 Much excellent development work has been done (e。g。, 峡谷,2010; 张,2011; 科埃略,2010; Stinner et al。, 2003; Seroglou et al。, 1998; 福勒,2003; 莫尔斯,2004) 展示了在课堂上使用HPS的潜力。 然而，验证HPS可以为理解科学探究的本质提供基础的系统课堂结果仍然缺乏。 因此，广泛的专业发展和课堂采用的材料还没有开发出来。 本次会议的主要目标是制定一项澳门威尼斯人注册学生使用HPS学习的澳门威尼斯人注册网站研究计划，以及随后必要的专业发展计划。

引用

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