無機(jī)化學(xué)“課程思政”教學(xué)設(shè)計(jì)案例研究
——以緒論教學(xué)為例

馬占營(yíng)，范廣，高豐琴，徐維霞，張引莉

咸陽師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 咸陽 712000

2016年12月，習(xí)總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上明確指出，要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人，全方位育人，同時(shí)強(qiáng)調(diào)思政課在立德樹人中是關(guān)鍵課程，是不可替代的課程。為深入貫徹落實(shí)習(xí)總書記這一重要講話精神，近年來，全國(guó)高校不斷創(chuàng)新教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法，整合教學(xué)內(nèi)容，將德育與專業(yè)教育有機(jī)結(jié)合，在課堂上積極開展“課程思政”，推動(dòng)全員全過程全方位協(xié)同育人[1-3]。

無機(jī)化學(xué)作為我?；瘜W(xué)(師范)、材料、化學(xué)工程與工藝類大一學(xué)生必修的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)好其他化學(xué)課程的前提和基礎(chǔ)，師范院校的無機(jī)化學(xué)又和中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容關(guān)系最為密切[4]，因此，無機(jī)化學(xué)課程在化學(xué)各專業(yè)課的學(xué)習(xí)中起著承前啟后的作用。如何在無機(jī)化學(xué)課程中貫穿思政教育，實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)課程的協(xié)同育人功能，需要我們細(xì)致而深入地研究和實(shí)踐。經(jīng)過多年的“研討-實(shí)踐-再研討-再實(shí)踐-……”，筆者所在課程組構(gòu)建了無機(jī)化學(xué)課程思政教學(xué)案例庫，旨在夯實(shí)傳統(tǒng)“知識(shí)傳授”和“能力培養(yǎng)”的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)“品格塑造”，在專業(yè)知識(shí)的解疑釋惑中給學(xué)生以思想啟迪和文化滋養(yǎng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、文化自信、生態(tài)意識(shí)、國(guó)際視野，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，增強(qiáng)學(xué)生的時(shí)代責(zé)任感。本文選取無機(jī)化學(xué)課程中的“緒論”教學(xué)作為教學(xué)設(shè)計(jì)案例，介紹如何在課程教學(xué)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)將專業(yè)課程與思政教育巧妙融合的一些方法和舉措。

1 緒論教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介

緒論教學(xué)是無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的開篇，是學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)課程形成整體認(rèn)識(shí)的良好開端，承載著“激發(fā)學(xué)生學(xué)好這門課程的興趣和信心”這一重要功能。咸陽師范學(xué)院(地方二類本科師范院校，位于陜西咸陽)無機(jī)化學(xué)課程選用的教材是由王書民主編的《無機(jī)化學(xué)》[5]，其中緒論部分主要教學(xué)內(nèi)容包括：① 化學(xué)是研究物質(zhì)變化的科學(xué)(化學(xué)的一般定義，化學(xué)的新發(fā)展和新地位)；② 研究化學(xué)的目的(化學(xué)是人們了解世界、創(chuàng)造社會(huì)的基礎(chǔ)，化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵)；③ 無機(jī)化學(xué)學(xué)科的現(xiàn)狀、發(fā)展和特點(diǎn)(無機(jī)化學(xué)的研究范圍，無機(jī)化學(xué)學(xué)科的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)發(fā)展的特點(diǎn))；④ 學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的方法(重視化學(xué)理論的指導(dǎo)作用，重視化學(xué)史的學(xué)習(xí)，重視學(xué)習(xí)中思維方法的訓(xùn)練，重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練)。針對(duì)這部分教學(xué)內(nèi)容，教材中制定了四個(gè)方面的學(xué)習(xí)要求：① 了解化學(xué)的定義和研究對(duì)象；② 了解化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和中心地位；③ 了解無機(jī)化學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)；④ 了解學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的基本方法。緒論部分計(jì)劃教學(xué)時(shí)數(shù)為2學(xué)時(shí)。

2 緒論課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)思路

緒論部分的教學(xué)內(nèi)容涉及到的宏觀性問題較多，而這些問題幾乎都蘊(yùn)含著思政要素。在緒論部分教學(xué)設(shè)計(jì)中有計(jì)劃地融入思政要素，以“立德樹人”為根本任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無聲”的育人格局，筆者認(rèn)為重點(diǎn)要把握好四個(gè)要點(diǎn)：① 學(xué)情分析；② 教學(xué)內(nèi)容分析；③ 課堂教學(xué)目標(biāo)設(shè)定；④ 教學(xué)方式選取。

2.1 學(xué)情分析

中學(xué)化學(xué)的大部分教學(xué)內(nèi)容基本屬于無機(jī)化學(xué)范疇[6]，一部分中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)好的學(xué)生對(duì)該門課程學(xué)習(xí)積極性較高，也有一部分學(xué)生由于專業(yè)調(diào)劑而被動(dòng)選擇化學(xué)專業(yè)，對(duì)該課程的學(xué)習(xí)缺乏興趣。此外，新的高中化學(xué)知識(shí)體系分為2個(gè)必修模塊和6個(gè)選修模塊，不同地區(qū)開設(shè)的選修模塊不同。我校招生主要面向陜西省，筆者對(duì)陜西省高中化學(xué)選修模塊開設(shè)情況進(jìn)行了調(diào)研，調(diào)研結(jié)果表明，選修5“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”、選修4“化學(xué)反應(yīng)原理及選修3“物質(zhì)與結(jié)構(gòu)”開設(shè)較多，而選修1“化學(xué)與生活”、選修2“化學(xué)與技術(shù)”及選修6“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”開設(shè)極少，不足10%。反映出學(xué)生對(duì)于化學(xué)學(xué)科在社會(huì)生活及科技發(fā)展中的作用和地位了解甚少。

2.2 課堂教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定

依據(jù)我?；瘜W(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及無機(jī)化學(xué)課程目標(biāo)，結(jié)合緒論部分教學(xué)內(nèi)容，從知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)及思政目標(biāo)三個(gè)維度設(shè)定了緒論課堂教學(xué)目標(biāo)。

知識(shí)目標(biāo)：① 化學(xué)的定義和研究對(duì)象；② 化學(xué)的新發(fā)展和新地位；③ 無機(jī)化學(xué)的研究范圍、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；④ 無機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

能力目標(biāo)：① 能夠結(jié)合事例闡述化學(xué)的定義和研究對(duì)象，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力；② 能夠從化學(xué)學(xué)科角度運(yùn)用已有知識(shí)解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力；③ 了解無機(jī)化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)會(huì)文獻(xiàn)查閱，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)、分類整理的能力。

思政目標(biāo)：① 激發(fā)大一學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的國(guó)際視野，樹立“新化學(xué)人”為中華民族的偉大復(fù)興而努力奮斗的信念；② 引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定專業(yè)理想信念；③ 培養(yǎng)學(xué)生辯證認(rèn)識(shí)問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的生態(tài)文明意識(shí)；④ 教育學(xué)生不能借化學(xué)之名搞假科學(xué)或散布奇談怪論。

2.3 課堂教學(xué)內(nèi)容的整合

教材中緒論部分闡述的教學(xué)內(nèi)容多而雜，覆蓋面廣，涉及到的知識(shí)點(diǎn)有：① 化學(xué)的定義和研究對(duì)象；② 化學(xué)的新發(fā)展和新地位；③ 化學(xué)是人們了解世界創(chuàng)造社會(huì)的基礎(chǔ)；④ 化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵；⑤ 無機(jī)化學(xué)的研究范圍；⑥ 無機(jī)化學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)、現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)；⑦ 無機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法；等等。要在有限課時(shí)2學(xué)時(shí)內(nèi)完成所有內(nèi)容的教學(xué)有一定難度，為此，筆者所在課程組結(jié)合課堂教學(xué)目標(biāo)及地方二本院校學(xué)生生源實(shí)際情況，將緒論部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組、優(yōu)化和整合。整合后的教學(xué)內(nèi)容為：① 化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和中心地位(原知識(shí)點(diǎn)②、③、④整合而成)；② 化學(xué)是什么(原知識(shí)點(diǎn)①結(jié)合拓展內(nèi)容化學(xué)的分支學(xué)科和化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的利與弊整合而成)；③ 無機(jī)化學(xué)的研究?jī)?nèi)容(原知識(shí)點(diǎn)⑤、⑥結(jié)合拓展內(nèi)容整合而成)；④ 學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的方法。

2.4 課堂教學(xué)方式的選取

筆者根據(jù)緒論部分教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)及我校教學(xué)實(shí)際情況，依托超星學(xué)習(xí)通(以下簡(jiǎn)稱學(xué)習(xí)通)的優(yōu)勢(shì)，基于以學(xué)生“知識(shí)需求”為中心，“能力獲得”與“品格塑造”為導(dǎo)向的教學(xué)原則，確定緒論部分的教學(xué)采取“線上+線下”混合式教學(xué)新模式。教學(xué)流程規(guī)劃為：課前借助學(xué)習(xí)通給學(xué)生發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)和限時(shí)簽到任務(wù)，在線進(jìn)行資料學(xué)習(xí)(課件、文獻(xiàn)資料、網(wǎng)頁新聞、音視頻等)并完成任務(wù)討論。教師通過后臺(tái)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，結(jié)合線上監(jiān)測(cè)結(jié)果微調(diào)線下課堂教學(xué)內(nèi)容，在課堂教學(xué)中側(cè)重于采用情境法、問題解決法等教學(xué)方法，運(yùn)用多媒體課件借助于學(xué)習(xí)通投屏授課，把知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、思想引領(lǐng)融入課堂教學(xué)中。

3 緒論課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)案例

3.1 案例一之化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和中心地位

以“化學(xué)——21世紀(jì)的中心學(xué)科”這一會(huì)議議題(1993年8月在北京召開了第34屆國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)，來自49個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1000多位中外化學(xué)家參加了本次會(huì)議)為切入點(diǎn)，說明化學(xué)與人類賴以生存的衣、食、住、行、能源、藥物、新材料等息息相關(guān)，體現(xiàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的意義及重要性，堅(jiān)定學(xué)生的專業(yè)理想信念，教學(xué)設(shè)計(jì)總體思路如圖1所示。

圖1 緒論教學(xué)思政案例一設(shè)計(jì)思路

在講授教學(xué)內(nèi)容①“化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和中心地位”時(shí)，以第34屆國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)的會(huì)議議題“化學(xué)——21世紀(jì)的中心學(xué)科”為切入點(diǎn)，圍繞“為什么說化學(xué)是 21世紀(jì)的中心學(xué)科”這一問題展開該環(huán)節(jié)的教學(xué)。通過展示圖片或事件引入身邊的生活實(shí)例(表1)，引導(dǎo)學(xué)生從人類賴以生存的衣、食、住、行、能源、藥物、新材料等方面進(jìn)行分析，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到“生活中化學(xué)無處不在，社會(huì)發(fā)展中化學(xué)無處不在”。然后將事例升華，“兩彈一星”是新中國(guó)偉大成就的象征，是中華民族的驕傲，其中核燃料產(chǎn)品的質(zhì)量控制分析與化學(xué)相關(guān)。同時(shí)向?qū)W生講述研發(fā)“兩彈一星”的故事，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)功臣們“熱愛祖國(guó)、無私奉獻(xiàn)、自力更生、艱苦奮斗、大力協(xié)同、勇于攀登”的精神。華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，采用化學(xué)的方法把酒糟廢物進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后，制成了可用于超級(jí)電容器的特殊碳材料。這既解決了酒糟廢物的去向問題，又得到了具有重要價(jià)值的材料。錢逸泰、李亞棟等[5]利用水熱-溶解熱法合成了非晶態(tài)碳的金剛石，該研究工作被“美國(guó)化學(xué)與工程新聞”評(píng)價(jià)為“稻草變黃金”。當(dāng)今人類社會(huì)已進(jìn)入以“智能制造”為

代表的第四次工業(yè)革命，智能化的實(shí)現(xiàn)離不開形形色色的化學(xué)傳感器。通過“酒糟變超級(jí)電容器”“稻草變黃金”以及“智能制造之前景”等若干事例增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的求知欲，樹立“新化學(xué)人”為中華民族的偉大復(fù)興而努力奮斗的信念。

表1 支撐“生活中化學(xué)無處不在，社會(huì)發(fā)展中化學(xué)無處不在”的生活實(shí)例

3.2 案例二之化學(xué)是什么

以“社會(huì)發(fā)展中化學(xué)產(chǎn)生的污染層出不窮”為切入點(diǎn)，引出第②個(gè)教學(xué)內(nèi)容“化學(xué)是什么”，讓學(xué)生在理解“化學(xué)學(xué)科的雙面性”的基礎(chǔ)上，明確化學(xué)的定義及化學(xué)的分支學(xué)科。教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖2所示。

圖2 緒論教學(xué)思政案例二設(shè)計(jì)思路

在講授教學(xué)內(nèi)容②“化學(xué)是什么”時(shí)，以幾種典型的環(huán)境污染案例為切入點(diǎn)，指出在社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，由化學(xué)產(chǎn)生的污染也層出不窮！由此引發(fā)思考(到底什么是化學(xué)，化學(xué)的存在是對(duì)還是錯(cuò))，展開這一環(huán)節(jié)的教學(xué)。戴立信院士在《化學(xué)學(xué)報(bào)》新千年特稿中明確指出[6]，化學(xué)同所有其他學(xué)科一樣是一把雙刃劍！然后將事例升華，教育學(xué)生不能責(zé)備那些無生命、無意志的化學(xué)物質(zhì)，也不要抱怨那些發(fā)現(xiàn)和制備這些物質(zhì)的化學(xué)工作者。環(huán)境問題的出現(xiàn)和惡化是人類忽視了與自然和諧相處而造成的，而解決這些環(huán)境問題又不能不依靠化學(xué)！以此培養(yǎng)學(xué)生辯證認(rèn)識(shí)問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的生態(tài)文明意識(shí)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合事例向?qū)W生講解化學(xué)的定義及化學(xué)的分支學(xué)科(無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)等)，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)化學(xué)，正確應(yīng)用化學(xué)知識(shí)分析和解決問題。如空調(diào)或冰箱制冷劑為氯氟碳化合物或溴氟碳化合物，由于光解產(chǎn)生氟自由基可導(dǎo)致臭氧層分解而造成環(huán)境危害。市面上一些不法商家宣揚(yáng)“綠色冰箱”的制冷劑不含氟，不會(huì)污染環(huán)境，但事實(shí)是“綠色冰箱”意為冰箱在制冷時(shí)無霜、不亂結(jié)冰、制冷快且無噪音，與是否含氟無關(guān)。再比如伊格洛克中學(xué)的一名學(xué)生曾呼吁人們簽署一項(xiàng)請(qǐng)?jiān)笗?，要求?duì)“一氧化二氫”化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，或者完全的廢除，并列出詳細(xì)原因，調(diào)研結(jié)果顯示43人支持禁止使用該物質(zhì)，6人表示不確定，只有1人明確指出這種物質(zhì)是“水”。通過“‘綠色冰箱’知多少”這一生活問題及“一氧化二氫之惡作劇”告誡學(xué)生要理性看待和分析問題，不要輕信單方面的分析，更不能被搞假科學(xué)及到處散布恐慌的奇談怪論者所嚇倒。

3.3 案例三之無機(jī)化學(xué)的研究?jī)?nèi)容

在講授教學(xué)內(nèi)容③“無機(jī)化學(xué)的研究?jī)?nèi)容”時(shí)，以“元素周期表”為切入點(diǎn)，指出元素周期表中所有元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)都是無機(jī)化學(xué)的研究范圍，統(tǒng)稱為“元素部分”，這些元素化合物的結(jié)構(gòu)類型豐富多彩，化學(xué)鍵型復(fù)雜多變，涉及化學(xué)根本問題的規(guī)律和理論也屬于無機(jī)化學(xué)的研究范圍，統(tǒng)稱為“原理部分”。無機(jī)化合物的多樣性特點(diǎn)，決定了無機(jī)化學(xué)在實(shí)踐中的一系列重要應(yīng)用[7]，在發(fā)展過程中，逐漸衍生出許多分支學(xué)科，如金屬有機(jī)化學(xué)、固體無機(jī)化學(xué)、配位化學(xué)及生物無機(jī)化學(xué)等。在教學(xué)中，引入無機(jī)化學(xué)研究發(fā)展的科學(xué)事例，如在介紹金屬有機(jī)化學(xué)時(shí)，引入“夾心餅干”——二茂鐵，使學(xué)生了解金屬有機(jī)化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的貢獻(xiàn)；在介紹固體無機(jī)化學(xué)時(shí)，引入超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)和研究史等；通過這些鮮活的科學(xué)事例培養(yǎng)學(xué)生的科技強(qiáng)國(guó)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和理想信念。同時(shí)，更要讓學(xué)生明確，只有擁有淵博的知識(shí)，才有機(jī)會(huì)閃爍智慧的光芒，才能厚積薄發(fā)游刃有余，才能為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值和財(cái)富。

4 教學(xué)效果與學(xué)生反饋

在“立德樹人”這一教育理念大背景下，通過充實(shí)、整合教學(xué)內(nèi)容及創(chuàng)新教學(xué)理念，將“課程思政”融入無機(jī)化學(xué)緒論課的備課及課堂教學(xué)活動(dòng)，充分發(fā)揮無機(jī)化學(xué)課程的協(xié)同育人功能，對(duì)提升教學(xué)效果具有積極的促進(jìn)作用，主要表現(xiàn)在以下幾方面：(1) 學(xué)生能夠主動(dòng)搜集整理并分析生活中的化學(xué)事例，說明學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及主動(dòng)思考和分析解決問題的意識(shí)明顯增強(qiáng)；(2) 課前十分鐘的“化學(xué)與防疫”“化學(xué)與衣食住行”“化學(xué)與新材料”及“化學(xué)與新能源”等化學(xué)專題分享，提升了學(xué)生獲取信息并對(duì)信息加工處理的能力，同時(shí)也加強(qiáng)了化學(xué)師范生的口語表達(dá)能力；(3) 通過普及“化學(xué)與生活”“化學(xué)與科技發(fā)展”等科普知識(shí)，開闊了學(xué)生視野，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣及專業(yè)認(rèn)同感。學(xué)生普遍反映“通過無機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)，尤其是緒論課的學(xué)習(xí)，深刻體會(huì)到生活中化學(xué)無處不在，化學(xué)在科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著不可估量的作用。作為新時(shí)代大學(xué)生，要學(xué)好并運(yùn)用好化學(xué)知識(shí)，讓化學(xué)更好地為人類生活服務(wù)”。也有學(xué)生反映“將枯燥的化學(xué)知識(shí)與生活現(xiàn)象或日常應(yīng)用相結(jié)合，有助于理解并掌握抽象的課程知識(shí)點(diǎn)，激發(fā)了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣”。

5 結(jié)語

上述緒論講授內(nèi)容是無機(jī)化學(xué)課程大綱要求的教學(xué)內(nèi)容。筆者通過充實(shí)、整合教學(xué)內(nèi)容及創(chuàng)新教學(xué)理念，將教師的教書育人職責(zé)不斷地進(jìn)行拓展和深化，在知識(shí)的傳授過程中，恰如其分地融入思政元素，使學(xué)生堅(jiān)定專業(yè)理想信念、厚植愛國(guó)情懷、增強(qiáng)責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)和科技強(qiáng)國(guó)使命感，形成正確的人生觀和價(jià)值觀，促進(jìn)學(xué)生全面健康發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)課以載道。

致謝：感謝2017級(jí)、2018級(jí)、2019級(jí)和2020級(jí)化學(xué)、化學(xué)工程與工藝和材料化學(xué)專業(yè)所有同學(xué)的參與！