也谈物理模型的科学思维方法价值20190801(共50张PPT)
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1、加强学校心理健康教育,提高学生 的身心 健康水 平。 一个心理不健康的人,是一个不健全的 人,难以 适应未 来社会 发展的 需要。 学校要 高
度重视心理健康教育,健康教 育课由专职教师任教,任何人不能挤占 健康教 育课,健 教教师 要认真 备课, 上好每 一
堂课,让学生身心均能健康发展 2、加强学校安全教育,增强学生的自 护自救 的
• 30 年的研究与实践证明，物理建模教学让学生亲身经历建模过程， 不仅促进了学生对物理概念的理解，增强了学习兴趣，还发展了 学生自主学习能力，提升了物理思维品质，实现了教育公平．
• 模型构建简称“建模”概念自上个世纪八十年代提出以来 ，它的 认知价值和教学价值受到广泛的重视和彰显，已经取得了长足的 发展 ；
——杜威
学校安全策划 “”学校工作计划 一、指导思想: 本学期教学部门将坚持“以人为本,质 量兴校”的办学 理念,认 真领会 市法制 安全工 作 会议精神,以《小学安全教育指导纲要 》为指 导,以广 大师生 的生命 安全和 社会稳 定 为目标,以确保学校教育教学工作的顺 利进行 为出发 点,以提 高师生 和家长 的认识 及 广泛开展安全教育活动为途径,强化教 学工作 全程管 理,关注 师生安 全,加 强安全 教 育,切实提高教学质量,推进学校的特色 建设。 二、主 要工作 及措施 :加强 领导明 确
• HPS 是科学史和科学哲学(History and philosophy of science)的缩写, 也有学 者则认为HPS 是指将科学史(History of science)、科学哲学(Philosophy of science)和科学社会学(Sociology of science)的有关内容融入到中小学的科学 课程中。
责任 1.成立领导小组组长:
副组长:组员: 2.明确责任每位师生都应该清醒的认 识到安 全工作 是学校 的重点 工作之 一,是确 保 学校教育教学活动正常有序进行的基 础和保 障。因 此,全体 教师必 须提高 认识,认 真
履行自己的职责。做到学校的安全工 作的方 方面面 都有人 管,都有 人负责 。 加强教育增强素质
桥1 岛区
桥3
桥2
新河
桥4
东区
老河
桥7
桥6
桥5
建模范例：欧拉·七桥问题
建模： “七桥问题”转化为如图所示的一
笔画问题。
概括： 每个点，有进去的边就必须有出来的边，即连接每个点的 边数必须是偶数才能完成一笔画。
推论： 图中的每个点都连接着奇数条边，故不可能一笔画出，这就 说明不存在一次走遍7座桥走法（每座桥只许通过一次）
——张静， 郭玉英 物理建模教学的理论和实践简介 ［J］．大学物理。2013，32（2）：30~35
• 阎金铎先生把物理教育中的科学方法划分为三个层次：第一层次是具 体方法，第二层次为逻辑方法，第三层次为分析和解决问题的方 法．建立物理模型的方法正是其中第三个层次的方法，亦即最高层次 的科学方法．
正如钱学森所指出：“模型就是我们通过对问题的分解，利 用我们考察的机理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所 抽象创造出来的一幅图画，……，是形象化了的自然现象。”这样， 模型就具有了两方面的特质，一是抽象化，二是具体化。
——钱学森.论科学技术.科学通报,1951(4),99
在科学领域， 模型被视为对真实世界的一种表征， 建模是建 构或修改模型的动态过程， 即从复杂的现象中， 抽取出能描绘该 现象的元素或参数， 并找出这些元素或参数之间的正确关系建构 足以正确描述、解释该现象的模型的过程。
美国在2013年 4月颁布的“下一代科学教育标 准 ” （ The Next Generation Science Standards, NGSS）中 ，将“ 开发和使用 模型 ” 作为科学实践的重要内容 ，并且明确指出了其从K-12年级 的学习进程 。
02 物理模型的科学史价值
• 美国著名数学教育家克莱因认为: 任何一门学科最初都是通过直观的 方法建立起来的，每一位数学家都是先直观地思考问题，然后才用演 绎的形式……因此，数学理解是通过直观的方法来获得的．
彭前程 《课程·教材·教法》2018年9月
也谈物理模型的科学思维 方法教育价值
南京市教学研究室
提要/CONTENTS
01 物理模型溯源 02 物理模型的科学史价值 03 物理模型的构建与表征 04 物理模型与问题解决 05 物理模型的PCK考量
01 物理模型溯源
• 《辞海》对模型的解释是：根据实物，设计或设想，按比例、生 态或其他特征制成的同实物相似的物体，供展览、观赏、绘画、 摄影、试验或观测等用。
棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。
然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B、方ຫໍສະໝຸດ Baidu向里的匀强磁场，MN开始
向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到 最大速度，之后离开导轨．问：
1、磁场的方向
• 物理学家何尝不是如此，这种直观正是借助于物理模型，探索物质世 界的规律，构建物理学科的体系，接近科学的本质。
• 法国科学方法论学者阿雷说，科学的基本活动就是探索和制定模型。 王溢然.模型.大象出版社,1999,扉页.
“模型思维”是指个体从原始问题情境中抽取核心要素，将原 始问题转化成物理问题，并建立要素间清晰的建模路径的能 力．它是最能体现物理建模能力不同于其他学科建模能力独特性 的关键品质．
• 2017版课标—— 物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学工具，通过
科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系
物理观念 科学思维
物理学科 核心素养
科学探究
科学态度 与责任
学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而 逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。物理学科核心素 养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与 责任”四个方面。
• 物质观念 • 运动与相互作用
观念
• 能量观念
物理 观念
科学 思维
• 模型建构 • 科学推理 • 科学论证 • 质疑创新
• 问题 • 证据 • 解释 • 交流
科学 探究
科学态度 与责任
• 科学本质 • 科学态度 • 社会责任
课程目标2——对科学思维的诠释
具有建构模型的意识和能力；（模型建构） 能运用科学思维方法，从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理、 找出规律、形成结论；（科学推理） 具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的 问题进行描述、解释和预测；（科学论证） 具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题， 追求科技创新”。（质疑创新）
04 物理模型与问题解决
物理问题解决的思维操作流程
（条件） （过程）
反思讨论
（目的）
实际问题 物理问题 数学问题 问题结果
审
确
分
建
选
布
求
明
定
析
立
用
列
解
题
对
过
模
规
方
作
意
象
程
型
律
程
答
分析、判断 简化、抽象
推导、演算
情境化试 题
非情境化 试题
问题解决
物理知识
物理知识、数学工具
模型构建的过程应该是一个深度学习的过程。深度学习是指学 习者在理解的基础上，将新思想和新知识与原有的认知结构相融 合，通过批判性地学习，将众多思想相互关联，将已有的知识迁 移到新的情境中去，做出决策并解决问题的学习。
• 随着近代实验科学的兴起和现代科学认识的深化，模型一词的涵 义已经超出了作为客体的摹写、样本这个范畴。
• 物理模型是理论和实验的中介，是沟通已知世界和未知世界的桥 梁，是发展物理概念、推理和问题解决的基础。
• 模型建构是科学思维的重要组成部分， 物理模型并不完全是物理 问题的图像化， 它是对所研究对象抽象概括后的进一步形象化．
03 物理模型的构建与表征
模型建构的过程包括模型选择过程， 模型建构过程、模型验证 过程、模型分析过程， 以及模型应用与模型再发展或再建构过程。
• 抽象与概括方法 • 近似方法 • 类比方法 • 假说方法 • 具象方法 • 分析与综合方法 • 等效方法
案例——哥尼斯堡 ·七桥问题
大河
北区 南区
去 It
和 vm，可得到答案
Q
B2l 2C 2E m B2l2C
案例2：模型匹配
为什么系紧的鞋带自己为松开?
所有的结都有这样一 个共同点，就是都包 含一个类似于动滑轮 的结构。
加州伯克利的一位教授还专 门做了研究。他用高速摄影 机拍摄实验对象跑步时鞋带 散开的过程，测量出跑步过 程中鞋带末端的加速度可以
基于模型构建的问题解决深度信息加工模式
确定问题 模型化
分解问题 范畴化
整合问题 立体化
突破问题 反馈
信息加工具有一定的惰性，需要某种模式来唤醒，学生储备的各 种经验、知识和方法等，克服随机的、碎片化、无目的、无依据感性 认知方式，培养联系的、有方向、有依据、有结构的理性认知方式。
• 建模教学( Modeling Instruction) 是亚利桑那州立大学理论物理学 家David Hestenes 创立的一种教学模式． 在物理课程中实施建模 教学，可以帮助学生聚焦问题、建构知识，在科学的范畴下进行 问题的解决．
自2004年，我国各省（自治区、直辖市）相继开始了一轮高中 课程改革，十几年的课程改革促进了物理课程理念的更新、教学 方式以及学习方式的变革，为全面提升学生物理学科素养奠定了 基础。然而实施中也产生了一些问题。例如，有些省份的学生学 习的内容不同，给大学教育带来了困难；科学思维培养要求不够 具体；
达到7倍的重力加速度
有一种力在拉绳头，不 是灵异事件，这就是惯 性力。当你系好鞋带走 路或者跑步的时候，由 于双脚加速，减速，绳 圈和绳头部分会受到惯 性力。说通俗点，就是 “甩来甩去”的那种力 量。
致力于传播知识的教育，对于什么是人类知识、它的机制、 它的价值、它的局限及其可能导致的错误和幻觉等问题毫无所知， 毫不关心，这是非常令人担心的！
------【法】埃德加·莫兰《复杂性理论与教育问题》
教学到底教学生学什么？？？
学生应该学的是思考活动，而不是思 考的结果，…… ——康德
学习就是学习思维。
• 物理学科模型构建能力即建模能力是物理学科核心素养的具体体现， 培养学生物理科学建模能力是高中物理课程的重要目标之一，也是对 学科育人价值显彰，也是对物理学科本质的揭示．
科学建模一个核心的特征是学生如何从自然现象中抽象出物 体和事件的关键特征，将生活中的物和事概念化为物理上可解读 的信息，这个过程即科学建模中典型的认知过程．这个过程中， 学生需要经历推理、类比、想象等等，以支撑其实践活动的发 展．而这个过程，也会促进其概念理解水平的进阶。
• 近些年在我国新一轮的课程改革的背景下，对科学教育产生了重 大的影响 ，并开始在科学、技术、工程、数学( STEM) 及教师培 训课程中推行．
案例1：模型还原
（17年天津理综）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可以用来研制
新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根 固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属
目前科学本质教育的研究成果，认为科学是人们对自然界的描 述和解释，在寻求解释的过程中，必须以观察和实验为基础，并 依赖于经验事实的检验，但是科学知识并非外在物质世界的拷贝， 它包含着人类丰富的想象力和创造力，是建构出来的；科学知识 具有稳定性和持久性，但未来也可能改变，并不断发展和进步．
物理学的历史即是模型构建的历史！
2、MN 刚开始运动时的加速度a的大小
3、MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．
1、电容器放电过程的关系表征
CE Q It
2、导线棒加速过程的关系表征 v BIl t
m
即
vm
Bl m
It
3、两个子系统间在最终状态下，可以用电动势与反电动势间的关系来 表征
Q / C Blvm
上述三组方程分别表征了两个子系统内、两个子系统间的关系结构，消
• HPS 的核心是对于科学本质的认识， 其回答了“ 科学是什么” 和“ 科学 的本质是什么” 这两个问题，主要内容是对公众进行科学史、科学哲学和 科学社会学方面的教育，让公众在历史、哲学和社会学语境中重新理解科 学，形成对科学本质的多维透视，以此促进科学教育、推动科学知识的传 播、提高公众的科学素养。
度重视心理健康教育,健康教 育课由专职教师任教,任何人不能挤占 健康教 育课,健 教教师 要认真 备课, 上好每 一
堂课,让学生身心均能健康发展 2、加强学校安全教育,增强学生的自 护自救 的
• 30 年的研究与实践证明，物理建模教学让学生亲身经历建模过程， 不仅促进了学生对物理概念的理解，增强了学习兴趣，还发展了 学生自主学习能力，提升了物理思维品质，实现了教育公平．
• 模型构建简称“建模”概念自上个世纪八十年代提出以来 ，它的 认知价值和教学价值受到广泛的重视和彰显，已经取得了长足的 发展 ；
——杜威
学校安全策划 “”学校工作计划 一、指导思想: 本学期教学部门将坚持“以人为本,质 量兴校”的办学 理念,认 真领会 市法制 安全工 作 会议精神,以《小学安全教育指导纲要 》为指 导,以广 大师生 的生命 安全和 社会稳 定 为目标,以确保学校教育教学工作的顺 利进行 为出发 点,以提 高师生 和家长 的认识 及 广泛开展安全教育活动为途径,强化教 学工作 全程管 理,关注 师生安 全,加 强安全 教 育,切实提高教学质量,推进学校的特色 建设。 二、主 要工作 及措施 :加强 领导明 确
• HPS 是科学史和科学哲学(History and philosophy of science)的缩写, 也有学 者则认为HPS 是指将科学史(History of science)、科学哲学(Philosophy of science)和科学社会学(Sociology of science)的有关内容融入到中小学的科学 课程中。
责任 1.成立领导小组组长:
副组长:组员: 2.明确责任每位师生都应该清醒的认 识到安 全工作 是学校 的重点 工作之 一,是确 保 学校教育教学活动正常有序进行的基 础和保 障。因 此,全体 教师必 须提高 认识,认 真
履行自己的职责。做到学校的安全工 作的方 方面面 都有人 管,都有 人负责 。 加强教育增强素质
桥1 岛区
桥3
桥2
新河
桥4
东区
老河
桥7
桥6
桥5
建模范例：欧拉·七桥问题
建模： “七桥问题”转化为如图所示的一
笔画问题。
概括： 每个点，有进去的边就必须有出来的边，即连接每个点的 边数必须是偶数才能完成一笔画。
推论： 图中的每个点都连接着奇数条边，故不可能一笔画出，这就 说明不存在一次走遍7座桥走法（每座桥只许通过一次）
——张静， 郭玉英 物理建模教学的理论和实践简介 ［J］．大学物理。2013，32（2）：30~35
• 阎金铎先生把物理教育中的科学方法划分为三个层次：第一层次是具 体方法，第二层次为逻辑方法，第三层次为分析和解决问题的方 法．建立物理模型的方法正是其中第三个层次的方法，亦即最高层次 的科学方法．
正如钱学森所指出：“模型就是我们通过对问题的分解，利 用我们考察的机理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所 抽象创造出来的一幅图画，……，是形象化了的自然现象。”这样， 模型就具有了两方面的特质，一是抽象化，二是具体化。
——钱学森.论科学技术.科学通报,1951(4),99
在科学领域， 模型被视为对真实世界的一种表征， 建模是建 构或修改模型的动态过程， 即从复杂的现象中， 抽取出能描绘该 现象的元素或参数， 并找出这些元素或参数之间的正确关系建构 足以正确描述、解释该现象的模型的过程。
美国在2013年 4月颁布的“下一代科学教育标 准 ” （ The Next Generation Science Standards, NGSS）中 ，将“ 开发和使用 模型 ” 作为科学实践的重要内容 ，并且明确指出了其从K-12年级 的学习进程 。
02 物理模型的科学史价值
• 美国著名数学教育家克莱因认为: 任何一门学科最初都是通过直观的 方法建立起来的，每一位数学家都是先直观地思考问题，然后才用演 绎的形式……因此，数学理解是通过直观的方法来获得的．
彭前程 《课程·教材·教法》2018年9月
也谈物理模型的科学思维 方法教育价值
南京市教学研究室
提要/CONTENTS
01 物理模型溯源 02 物理模型的科学史价值 03 物理模型的构建与表征 04 物理模型与问题解决 05 物理模型的PCK考量
01 物理模型溯源
• 《辞海》对模型的解释是：根据实物，设计或设想，按比例、生 态或其他特征制成的同实物相似的物体，供展览、观赏、绘画、 摄影、试验或观测等用。
棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。
然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B、方ຫໍສະໝຸດ Baidu向里的匀强磁场，MN开始
向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到 最大速度，之后离开导轨．问：
1、磁场的方向
• 物理学家何尝不是如此，这种直观正是借助于物理模型，探索物质世 界的规律，构建物理学科的体系，接近科学的本质。
• 法国科学方法论学者阿雷说，科学的基本活动就是探索和制定模型。 王溢然.模型.大象出版社,1999,扉页.
“模型思维”是指个体从原始问题情境中抽取核心要素，将原 始问题转化成物理问题，并建立要素间清晰的建模路径的能 力．它是最能体现物理建模能力不同于其他学科建模能力独特性 的关键品质．
• 2017版课标—— 物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学工具，通过
科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系
物理观念 科学思维
物理学科 核心素养
科学探究
科学态度 与责任
学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而 逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。物理学科核心素 养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与 责任”四个方面。
• 物质观念 • 运动与相互作用
观念
• 能量观念
物理 观念
科学 思维
• 模型建构 • 科学推理 • 科学论证 • 质疑创新
• 问题 • 证据 • 解释 • 交流
科学 探究
科学态度 与责任
• 科学本质 • 科学态度 • 社会责任
课程目标2——对科学思维的诠释
具有建构模型的意识和能力；（模型建构） 能运用科学思维方法，从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理、 找出规律、形成结论；（科学推理） 具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的 问题进行描述、解释和预测；（科学论证） 具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题， 追求科技创新”。（质疑创新）
04 物理模型与问题解决
物理问题解决的思维操作流程
（条件） （过程）
反思讨论
（目的）
实际问题 物理问题 数学问题 问题结果
审
确
分
建
选
布
求
明
定
析
立
用
列
解
题
对
过
模
规
方
作
意
象
程
型
律
程
答
分析、判断 简化、抽象
推导、演算
情境化试 题
非情境化 试题
问题解决
物理知识
物理知识、数学工具
模型构建的过程应该是一个深度学习的过程。深度学习是指学 习者在理解的基础上，将新思想和新知识与原有的认知结构相融 合，通过批判性地学习，将众多思想相互关联，将已有的知识迁 移到新的情境中去，做出决策并解决问题的学习。
• 随着近代实验科学的兴起和现代科学认识的深化，模型一词的涵 义已经超出了作为客体的摹写、样本这个范畴。
• 物理模型是理论和实验的中介，是沟通已知世界和未知世界的桥 梁，是发展物理概念、推理和问题解决的基础。
• 模型建构是科学思维的重要组成部分， 物理模型并不完全是物理 问题的图像化， 它是对所研究对象抽象概括后的进一步形象化．
03 物理模型的构建与表征
模型建构的过程包括模型选择过程， 模型建构过程、模型验证 过程、模型分析过程， 以及模型应用与模型再发展或再建构过程。
• 抽象与概括方法 • 近似方法 • 类比方法 • 假说方法 • 具象方法 • 分析与综合方法 • 等效方法
案例——哥尼斯堡 ·七桥问题
大河
北区 南区
去 It
和 vm，可得到答案
Q
B2l 2C 2E m B2l2C
案例2：模型匹配
为什么系紧的鞋带自己为松开?
所有的结都有这样一 个共同点，就是都包 含一个类似于动滑轮 的结构。
加州伯克利的一位教授还专 门做了研究。他用高速摄影 机拍摄实验对象跑步时鞋带 散开的过程，测量出跑步过 程中鞋带末端的加速度可以
基于模型构建的问题解决深度信息加工模式
确定问题 模型化
分解问题 范畴化
整合问题 立体化
突破问题 反馈
信息加工具有一定的惰性，需要某种模式来唤醒，学生储备的各 种经验、知识和方法等，克服随机的、碎片化、无目的、无依据感性 认知方式，培养联系的、有方向、有依据、有结构的理性认知方式。
• 建模教学( Modeling Instruction) 是亚利桑那州立大学理论物理学 家David Hestenes 创立的一种教学模式． 在物理课程中实施建模 教学，可以帮助学生聚焦问题、建构知识，在科学的范畴下进行 问题的解决．
自2004年，我国各省（自治区、直辖市）相继开始了一轮高中 课程改革，十几年的课程改革促进了物理课程理念的更新、教学 方式以及学习方式的变革，为全面提升学生物理学科素养奠定了 基础。然而实施中也产生了一些问题。例如，有些省份的学生学 习的内容不同，给大学教育带来了困难；科学思维培养要求不够 具体；
达到7倍的重力加速度
有一种力在拉绳头，不 是灵异事件，这就是惯 性力。当你系好鞋带走 路或者跑步的时候，由 于双脚加速，减速，绳 圈和绳头部分会受到惯 性力。说通俗点，就是 “甩来甩去”的那种力 量。
致力于传播知识的教育，对于什么是人类知识、它的机制、 它的价值、它的局限及其可能导致的错误和幻觉等问题毫无所知， 毫不关心，这是非常令人担心的！
------【法】埃德加·莫兰《复杂性理论与教育问题》
教学到底教学生学什么？？？
学生应该学的是思考活动，而不是思 考的结果，…… ——康德
学习就是学习思维。
• 物理学科模型构建能力即建模能力是物理学科核心素养的具体体现， 培养学生物理科学建模能力是高中物理课程的重要目标之一，也是对 学科育人价值显彰，也是对物理学科本质的揭示．
科学建模一个核心的特征是学生如何从自然现象中抽象出物 体和事件的关键特征，将生活中的物和事概念化为物理上可解读 的信息，这个过程即科学建模中典型的认知过程．这个过程中， 学生需要经历推理、类比、想象等等，以支撑其实践活动的发 展．而这个过程，也会促进其概念理解水平的进阶。
• 近些年在我国新一轮的课程改革的背景下，对科学教育产生了重 大的影响 ，并开始在科学、技术、工程、数学( STEM) 及教师培 训课程中推行．
案例1：模型还原
（17年天津理综）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可以用来研制
新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根 固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属
目前科学本质教育的研究成果，认为科学是人们对自然界的描 述和解释，在寻求解释的过程中，必须以观察和实验为基础，并 依赖于经验事实的检验，但是科学知识并非外在物质世界的拷贝， 它包含着人类丰富的想象力和创造力，是建构出来的；科学知识 具有稳定性和持久性，但未来也可能改变，并不断发展和进步．
物理学的历史即是模型构建的历史！
2、MN 刚开始运动时的加速度a的大小
3、MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．
1、电容器放电过程的关系表征
CE Q It
2、导线棒加速过程的关系表征 v BIl t
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即
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3、两个子系统间在最终状态下，可以用电动势与反电动势间的关系来 表征
Q / C Blvm
上述三组方程分别表征了两个子系统内、两个子系统间的关系结构，消
• HPS 的核心是对于科学本质的认识， 其回答了“ 科学是什么” 和“ 科学 的本质是什么” 这两个问题，主要内容是对公众进行科学史、科学哲学和 科学社会学方面的教育，让公众在历史、哲学和社会学语境中重新理解科 学，形成对科学本质的多维透视，以此促进科学教育、推动科学知识的传 播、提高公众的科学素养。