課程思政視域下的物理化學(xué)教學(xué)研究

袁寧　劉淑琴　王建兵

[摘 要]在高校專業(yè)課程教學(xué)中進(jìn)行思政教育是時(shí)代的要求，旨在對(duì)大學(xué)生進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng)。在物理化學(xué)這樣一門體例嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容艱深的課程中開展思政教育具有一定的挑戰(zhàn)性。文章從科學(xué)人文、藝術(shù)美育、文化傳承與生態(tài)文明教育四方面挖掘物理化學(xué)課程的思政元素，并簡要介紹課程思政教育的實(shí)現(xiàn)方式，且通過問卷調(diào)查分析學(xué)生對(duì)課程思政內(nèi)容的興趣與實(shí)施效果，以期為相關(guān)專業(yè)的課程思政建設(shè)提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]課程思政;物理化學(xué);教學(xué)研究;思政教育

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2021）09-0027-03

課程思政的開展是對(duì)教育初心和本源的回歸。以往的高校專業(yè)課程教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)的傳授，而忽視了育人的目標(biāo)。在當(dāng)前進(jìn)行課程思政建設(shè)即是要彌補(bǔ)情感和價(jià)值觀教育等方面的缺失，以達(dá)成立德樹人之目的[1]。

物理化學(xué)是化學(xué)、化工、材料、環(huán)境、能源、生物、醫(yī)藥、食品等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，具有受眾面廣的特點(diǎn)，有利于開展課程思政教育。目前各高校對(duì)物理化學(xué)的課程思政教育尚處于建設(shè)和探索階段，余建國從三個(gè)方面進(jìn)行了有益探討：愛思考習(xí)慣的養(yǎng)成，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及科學(xué)家（以法拉第為例）故事的釋讀，這是最早關(guān)于物理化學(xué)課程思政教育的研究[2]。此后，學(xué)者們從多方面對(duì)物理化學(xué)課程思政教育進(jìn)行了探索，初步取得了一些成果。例如，張樹永主要從指導(dǎo)原則和效果評(píng)價(jià)的角度對(duì)物理化學(xué)課程思政教育進(jìn)行了研究，認(rèn)為課程思政建設(shè)的指導(dǎo)原則為目標(biāo)導(dǎo)向、以學(xué)生為中心和產(chǎn)出導(dǎo)向，并推薦采用課程論文的形式對(duì)建設(shè)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)[1]。王旭珍等回顧了課程思政建設(shè)的緣起與發(fā)展，認(rèn)為物理化學(xué)課程思政應(yīng)遵守隱形教育原則，并列舉了具體案例來說明如何在物理化學(xué)課程中進(jìn)行思政教育[3]。邊紹偉等主要從馬克思辯證唯物主義、愛國主義、協(xié)作精神以及生態(tài)文明教育等方面挖掘思政元素，其教學(xué)實(shí)踐證明課程思政有益于提升學(xué)生的思想道德素養(yǎng)和專業(yè)知識(shí)水平[4]。邢愛萍等針對(duì)藥學(xué)類專業(yè)物理化學(xué)課程的特點(diǎn)，從人文關(guān)懷、哲學(xué)思維與環(huán)保意識(shí)等方面進(jìn)行了教學(xué)研究與實(shí)踐[5]。作為課程的綱領(lǐng)性文件，教學(xué)大綱的重要性不言而喻，河北科技大學(xué)明確將課程思政的內(nèi)涵融入其中，并采取多種策略在教學(xué)內(nèi)容中融入了課程思政元素[6]。最近，借助雨課堂在物理化學(xué)中開展課程思政教育也被眾多媒體爭相報(bào)道[7]，此類教育技術(shù)研究對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件（如COVID-19疫情）中的線上課程思政教育具有一定的借鑒意義。

課程思政是我國高等教育領(lǐng)域的革新性嘗試，上述關(guān)于物理化學(xué)課程思政建設(shè)的研究各具特色，但是在思政元素的挖掘與討論等方面仍不夠充分。張樹永對(duì)物理化學(xué)課程思政教育進(jìn)行了系統(tǒng)研究，將之歸納為七大類，然而其中一些分類之間似有重合，且未包含藝術(shù)美育、生態(tài)環(huán)保教育等內(nèi)容[1];其他研究者主要是基于自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)探討課程思政，對(duì)思政元素的分類有待商榷。本文將物理化學(xué)中的課程思政元素分為六類：政治方向、思想品德、科學(xué)人文、藝術(shù)美育、文化傳承與生態(tài)文明教育，其中前兩類屬于傳統(tǒng)意義上的思政內(nèi)容，因其概念明確，故不予贅述[8-9]。本文重點(diǎn)討論物理化學(xué)后四類思政元素的挖掘與融入，初步探討課程思政的實(shí)現(xiàn)方式，并通過問卷調(diào)查的方式進(jìn)行了簡要分析。

一、物理化學(xué)課程中思政元素的融入

物理化學(xué)是化學(xué)的哲學(xué)，在化學(xué)課程體系中處于基石地位。該課程體系嚴(yán)整、理論性強(qiáng)、概念抽象、邏輯縝密，且涉及較多物理學(xué)知識(shí)與高等數(shù)學(xué)公式，素以難教難學(xué)而著稱。同時(shí)，課程中蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思辨與科學(xué)人文精神，一些教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)問題存在密切的關(guān)聯(lián)。在物理化學(xué)中融入思政教育理念不僅可有效解決知識(shí)傳授問題，而且對(duì)塑造學(xué)生價(jià)值觀具有重要作用，可“潤物細(xì)無聲”地使學(xué)生“親其師，信其道”。這就要求任課教師不僅要具有較多的知識(shí)儲(chǔ)備，還需要充分留意并挖掘物理化學(xué)課程中的思政元素。筆者根據(jù)自身的課程思政教育實(shí)踐，從科學(xué)人文、藝術(shù)美育、文化傳承與生態(tài)文明等四方面進(jìn)行了探索。

（一）科學(xué)人文方面

在物理化學(xué)課程教學(xué)中，不僅要注重講授專業(yè)知識(shí)，還要完成隱性的素質(zhì)教育目標(biāo)。在教學(xué)實(shí)踐中，可通過揭示物理化學(xué)概念與公式背后的科學(xué)探索歷程，將專業(yè)知識(shí)置于宏大的科學(xué)史敘事背景下來講述，以實(shí)現(xiàn)在物理化學(xué)中進(jìn)行科學(xué)人文教育。物理化學(xué)體例繁雜，其中蘊(yùn)藏的科學(xué)人文教育思政點(diǎn)不勝枚舉，茲舉幾例。在緒論教學(xué)中，除介紹課程目的、內(nèi)容與研究方法之外，應(yīng)著重回顧物理化學(xué)“三劍客”——阿倫尼烏斯、范霍夫、奧斯特瓦爾德在捍衛(wèi)“電離學(xué)說”的過程中共同建立物理化學(xué)這門嶄新學(xué)科的艱辛歷程;他們于1887年創(chuàng)辦的德文《物理化學(xué)雜志》標(biāo)志著物理化學(xué)學(xué)科的誕生，三人最終均獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在熱化學(xué)教學(xué)中，可引入曾在歷史上煊赫一時(shí)的施塔爾“燃素說”，即認(rèn)為可燃物質(zhì)中均含有氣態(tài)的燃素，在燃燒之后燃素會(huì)逸出并發(fā)光放熱，從而表現(xiàn)為火;以今日的科學(xué)知識(shí)來看，“燃素說”無疑為無稽之談，但是卻不可否認(rèn)其歷史功績：這種學(xué)說雖為謬說，但它卻將化學(xué)從神秘的煉金術(shù)泥潭中掙脫出來，因此應(yīng)客觀審視其歷史進(jìn)步作用與時(shí)代局限性。在熱力學(xué)第二定律教學(xué)中，可重點(diǎn)解讀玻爾茲曼及其墓碑上的公式背后的悲涼人生：在玻爾茲曼的時(shí)代，科學(xué)界傾向于接受“唯能論”，普遍認(rèn)為原子僅為哲學(xué)概念或科學(xué)假設(shè)，并非客觀存在。而作為“原子論”的堅(jiān)定支持者，玻爾茲曼備受攻擊，最終這位“篤信原子的人”以自殺的方式結(jié)束了自己天才的一生。人們在他的墓碑上，鐫刻著以其名字命名的玻爾茲曼公式。教師在敘述其人生經(jīng)歷后，可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生了解“熱寂說”等。在法拉第電解定律教學(xué)中，不僅可對(duì)該定律的內(nèi)涵進(jìn)行細(xì)致剖析，還可講授法拉第在推廣該定律中遇到的阻力：由于與當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)權(quán)威貝采里烏斯的觀點(diǎn)相左，該定律直到半個(gè)多世紀(jì)后才被科學(xué)界所接受。此外，出身于寒門的法拉第在電化學(xué)領(lǐng)域取得了輝煌成就，但是他卻非常蔑視“原子論”，可見偉大科學(xué)家的見解不一定總是正確的。通過嵌入諸如此類的科學(xué)人文背景知識(shí)，可讓枯燥的概念與公式變得有血有肉;在物理化學(xué)課堂中進(jìn)行科學(xué)人文教育，可有效提升學(xué)生對(duì)具體專業(yè)知識(shí)的理解高度和深度。

（二）藝術(shù)美育方面

在科學(xué)史上，很多著名科學(xué)家堪稱科學(xué)與藝術(shù)交融的典范。事實(shí)證明，藝術(shù)美育對(duì)個(gè)人職業(yè)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。在物理化學(xué)課程教學(xué)中，適時(shí)推介古典詩詞等藝術(shù)形式，可使科學(xué)與藝術(shù)相得益彰。例如，在潤濕作用教學(xué)中，出示“荷葉羅裙一色裁，芙蓉向臉兩邊開”（王昌齡）、“秋陰不散霜飛晚，留得枯荷聽雨聲”（李商隱）等詩詞名句，并輔以荷花與荷葉圖片，適時(shí)設(shè)問“荷葉效應(yīng)”現(xiàn)象，即雨水在荷葉上會(huì)自發(fā)形成水珠而易于滾落離開荷葉，表現(xiàn)出超疏水特性，同時(shí)帶走表面的污垢而達(dá)到自潔的效果。將在東方文化中意象美好的荷葉與物理化學(xué)專業(yè)知識(shí)串聯(lián)起來，引導(dǎo)學(xué)生思考背后的表面物理化學(xué)原理，這樣的融入方式可以促使其更生動(dòng)而深刻地理解接觸角與潤濕作用。在光化學(xué)反應(yīng)教學(xué)中，借助“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢”（杜牧）、“秋空明月懸，光彩露沾濕”（孟浩然）等描述螢火蟲發(fā)光現(xiàn)象的精彩詩句，講述其中的物理化學(xué)原理，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生理解輻射躍遷（熒光與磷光）等光物理過程。除了傳統(tǒng)詩詞，在課程教學(xué)中亦可借助美術(shù)與音樂等其他藝術(shù)形式，在觸動(dòng)學(xué)生情感的過程中完成專業(yè)知識(shí)的傳授。

（三）文化傳承方面

民族文化的傳承不僅體現(xiàn)在文學(xué)藝術(shù)方面，在科學(xué)領(lǐng)域也有所反映，物理化學(xué)等專業(yè)課程可成為重要的科學(xué)文化傳承載體。通過講述我國著名科學(xué)家的事跡，可潛移默化地將愛國主義和家國情懷教育根植于學(xué)生內(nèi)心。譬如，在講授表面催化反應(yīng)時(shí)，推介我國著名物理化學(xué)家盧嘉錫院士提出的固氮酶活性中心結(jié)構(gòu)模型，評(píng)價(jià)其國際影響力。盧老早年曾在英國倫敦大學(xué)學(xué)院與美國加州理工學(xué)院求學(xué)與從事科研，在而立之年毅然回國任教，為我國結(jié)構(gòu)化學(xué)的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。在講授化學(xué)電源時(shí)，介紹本?？茖W(xué)家彭蘇萍院士在固體氧化物燃料電池等領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，使文化傳承不局限于書本，更具象為身邊的鮮活典范。由于種種原因，在物理化學(xué)教材中鮮見中國人的名字，故通過在教學(xué)中適當(dāng)引介我國科學(xué)家的成就，可以培植學(xué)生對(duì)本國文化心存“溫情與敬意”，增強(qiáng)文化自豪感，以更好地傳承文化。

（四）生態(tài)文明方面

在現(xiàn)階段，生態(tài)文明建設(shè)被提升到前所未有的高度，因此將生態(tài)文明理念融入物理化學(xué)課程中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。物理化學(xué)中蘊(yùn)含著豐富的生態(tài)文明教育思政元素，可以采用適當(dāng)?shù)姆绞綄⑺颊c(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效切入。例如，在講授化學(xué)熱力學(xué)時(shí)，通過設(shè)問“既然熱力學(xué)第一定律告訴我們能量是守恒的，那么為什么還存在能源危機(jī)的世界性困局？”來引導(dǎo)學(xué)生思考問題;然后通過講解熵增加原理與能量退降，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到雖然在過程中存在系統(tǒng)的能量守恒，但是由于熵趨向于增加，從而使得能量的做功能力降低，即能量的數(shù)量不變，品質(zhì)卻降低了;同時(shí)進(jìn)一步做簡單的理論推導(dǎo)來證明能量退降;最后聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，啟發(fā)學(xué)生要注意合理地利用能源以保護(hù)環(huán)境[10]。通過這樣的方式，將節(jié)能環(huán)保理念融入熱力學(xué)定律的教學(xué)中，使學(xué)生更全面而深刻地理解熱力學(xué)定律。在講授固體表面吸附時(shí)，結(jié)合金屬有機(jī)框架材料在污染物吸附去除與降解等方面的研究進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生在接受基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提高生態(tài)環(huán)保意識(shí);介紹金屬有機(jī)框架是一類新型晶態(tài)雜化多孔材料，在近二十年取得了系列突破性成果，高比表面、大孔體積、可調(diào)控的孔徑以及可修飾的孔道環(huán)境等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)賦予其優(yōu)異的性能，尤其是在吸附去除污染物方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。在教學(xué)過程中引入此類功能材料，使學(xué)生不僅接觸到前沿的科學(xué)研究領(lǐng)域，而且潛移默化地接受到生態(tài)文明教育。除了引入科學(xué)研究前沿?zé)狳c(diǎn)進(jìn)行科教融合，將專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與院校的歷史沉淀、學(xué)科特色相結(jié)合，還可以提升學(xué)生對(duì)生態(tài)文明理念的接受程度。筆者所執(zhí)教的學(xué)校屬于能源行業(yè)院校，通過在課堂中介紹粉煤灰、煤矸石與氣化渣等煤基固廢的資源化利用方式，尤其是在納米孔材料領(lǐng)域的高值化利用途徑，可進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的生態(tài)文明教育效果。

二、物理化學(xué)課程思政教育的實(shí)施方式與調(diào)查結(jié)果

在物理化學(xué)課程思政教學(xué)中，不僅要深入挖掘思政元素，還須合理采用特定的實(shí)現(xiàn)方式將思政元素有效契合到專業(yè)知識(shí)中，避免出現(xiàn)思政教育和專業(yè)教育“兩張皮”現(xiàn)象[11-12]。在本課程的課程思政建設(shè)過程中，采用問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、案例教學(xué)法、互動(dòng)教學(xué)法等多種途徑，取得了較好的效果。通過以上方式，可將思政元素?zé)o縫銜接到課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)與立德樹人同步完成。值得說明的是，課程思政教育理念的教學(xué)實(shí)踐，吸引了一些優(yōu)秀的本科生參與課題組學(xué)術(shù)活動(dòng)，并取得了一些重要的科研成果。

為客觀反映物理化學(xué)課程思政的教學(xué)效果，課題組在本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)班級(jí)中進(jìn)行了問卷調(diào)查，共收到有效問卷48份。如圖1所示，50%的學(xué)生對(duì)科學(xué)人文教育感興趣，而對(duì)藝術(shù)美育、生態(tài)文明教育和文化傳承教育的興趣程度則大致接近（在14%～19%之間）。這可能是由于與其他三類思政元素相比，科學(xué)人文教育與課程內(nèi)容的關(guān)系最為直接和密切，更有助于學(xué)生理解專業(yè)知識(shí)，因而受到學(xué)生的歡迎。此外，絕大多數(shù)學(xué)生（90%）認(rèn)為課程思政教育對(duì)其理解課程內(nèi)容有一定的幫助，這表明在物理化學(xué)中實(shí)施課程思政教育有著積極的意義。

三、結(jié)語

在物理化學(xué)這樣一門晦澀的專業(yè)課程中開展課程思政教育，既要深入挖掘課程中的思政元素，又要避免空洞說教，應(yīng)采取合適的方式將之“潤物細(xì)無聲”地嵌入專業(yè)知識(shí)教學(xué)中。任課教師一方面需要提高課程思政教育意識(shí)，另一方面要真正下功夫?qū)ふ艺n程中的思政元素和融合方式，因而這項(xiàng)工作無疑具有很高的挑戰(zhàn)性。本文重點(diǎn)從科學(xué)人文、藝術(shù)美育、文化傳承與生態(tài)文明四方面闡述了如何在物理化學(xué)課程中挖掘與融入思政元素，初步探索了課程思政的實(shí)現(xiàn)方式，并通過問卷調(diào)查進(jìn)行了簡要分析?？傊n題組的教學(xué)研究和實(shí)踐表明，在物理化學(xué)中開展課程思政教育可使學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和思政水準(zhǔn)得以協(xié)同提升。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 張樹永.高?；瘜W(xué)類專業(yè)課程思政建設(shè)目標(biāo)與實(shí)現(xiàn)途徑芻議：以物理化學(xué)課程教學(xué)為例[J].大學(xué)化學(xué)，2019（11）：4-9.

[2] 余建國.物理化學(xué)的“課程思政”教學(xué)探討[J].青年時(shí)代，2018（33）：207-208.

[3] 王旭珍，王新平，王新葵，等.大道至簡，潤物無聲：物理化學(xué)課程思政的實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2019（11）：77-81.

[4] 邊紹偉，沈麗，張健，等.“物理化學(xué)”課程思政教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].紡織服裝教育，2019（5）：443-446.

[5] 邢愛萍，苑娟，褚意新.藥學(xué)類專業(yè)《物理化學(xué)》課程教學(xué)中的人文關(guān)懷及思政教育的融入[J].教育現(xiàn)代化，2019（A5）：225-227.

[6] 崔敏，李俊新，羅青枝，等.課程思政與“物理化學(xué)”教學(xué)融合策略的幾點(diǎn)思考[J].教育教學(xué)論壇，2019（47）：37-38.

[7] 秦為為.雨課堂助力在專業(yè)課程中開展課程思政：以物理化學(xué)為例[J].廣東化工，2020（5）：202-203.

[8] 呂寧.高?！八颊n程”與“課程思政”協(xié)同育人的思路探析[J].大學(xué)教育，2018（1）：122-124.

[9] 潘瑞姣，李雪，桑瑞聰.課程思政背景下高校教師育德意識(shí)與育德能力培養(yǎng)淺析[J].大學(xué)教育，2019（11）：204-206.

[10] 傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，等.物理化學(xué)（第五版）上冊[M].北京：高等教育出版社，2005：152?158.

[11] 尹雪娜，楊珊珊，徐丹.“課程思政”的思考與探索：以有機(jī)化學(xué)為例[J].大學(xué)教育，2019（12）：96?98.

[12] 葉蓮.課程思政與素養(yǎng)教育同向同行的內(nèi)在邏輯及實(shí)踐路徑[J].大學(xué)教育，2020（3）：121?123.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]