基于課程思政理念的高中化學(xué)教學(xué)研究*
——以“無機(jī)非金屬材料”為例

宋 潔，金 東，張 浩，王方闊**

(1.合肥師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 合肥 230601； 2.天峰初級(jí)中學(xué)，安徽 六安 237131；3.鳳陽縣臨淮中學(xué)，安徽 滁州 233100)

唐代文學(xué)家韓愈曾在《師說》一文中指出，“師者，所以傳道授業(yè)解惑也”。教師不僅要教授學(xué)生專業(yè)知識(shí)，還要傳授給學(xué)生做人做事的道理。習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治課上指出，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[1]。以人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第五章第三節(jié)——“無機(jī)非金屬材料”為例，我們進(jìn)行了課程思政理念下的教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在為課程思政背景下一線教師進(jìn)行高中化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供可借鑒的教學(xué)思路?！罢n程思政”的實(shí)質(zhì)并不是增開一門新的課程，也不是增設(shè)某一項(xiàng)活動(dòng)，而是在課程教學(xué)和改革的各環(huán)節(jié)、各方面融入思想教育，達(dá)到全方位育人的教學(xué)效果[2]。以高中化學(xué)課堂為載體進(jìn)行課堂教學(xué)，借助課程來滲透思想政治教育的實(shí)踐活動(dòng)，將思想政治教育元素融入課程的實(shí)踐活動(dòng)[3]，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷，發(fā)展學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感具有重要價(jià)值和深遠(yuǎn)意義。

1 課程思政理念下高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)策略

教師是課堂教學(xué)的組織者和引領(lǐng)者，在課程思政理念的指導(dǎo)下，充分解析課程思政內(nèi)涵，將思政元素與化學(xué)知識(shí)有機(jī)融合，是教師應(yīng)具備的素養(yǎng)。教師在思政教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)以新課標(biāo)的培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，注重學(xué)生德育發(fā)展，將課程思政貫穿于化學(xué)課堂教學(xué)，構(gòu)建基于課程思政理念的高中化學(xué)教學(xué)模式。課程思政理念下高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)策略如圖1所示。

1.1 引入傳統(tǒng)文化滲透思政元素

中華民族歷史悠久，傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。它在歷史上為推動(dòng)民族進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展發(fā)揮過重要作用，時(shí)至今日依然具有顯著的時(shí)代價(jià)值。我們要科學(xué)辨析傳統(tǒng)文化中的精華與糟粕，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新性發(fā)展[4]。將傳統(tǒng)文化中的精華與高中化學(xué)教學(xué)融合，一方面可以激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)知識(shí)，另一方面也可以使學(xué)生們?cè)鰪?qiáng)民族自豪感，提升文化自信，對(duì)于社會(huì)主義核心價(jià)值觀的弘揚(yáng)也有重要意義。

1.2 結(jié)合科學(xué)技術(shù)提升思政素養(yǎng)

科學(xué)技術(shù)知識(shí)涵蓋近代以來中國(guó)化學(xué)家的最新科研成果，以及我國(guó)在大國(guó)工程和大國(guó)重器中應(yīng)用的各類新型材料和技術(shù)發(fā)明[5]?？茖W(xué)技術(shù)知識(shí)的引入很好地調(diào)動(dòng)起學(xué)生們的課堂積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、積極性和參與度。將與高中化學(xué)相關(guān)的科技知識(shí)引入課堂，展現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的科技價(jià)值，在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，向?qū)W生傳遞科技強(qiáng)國(guó)的理念，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，利于發(fā)展學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

1.3 聯(lián)系社會(huì)生活傳遞思政力量

聯(lián)系社會(huì)生活進(jìn)行思政教學(xué)，更能引起學(xué)生的共鳴。生活中很多情境都蘊(yùn)含豐富的思政元素，經(jīng)過整理、編排融入化學(xué)教學(xué)中，設(shè)置成有價(jià)值的化學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、探究。一方面利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；另一方面社會(huì)生活中的思政元素也能促進(jìn)學(xué)生德育的發(fā)展，落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)。

2 “無機(jī)非金屬材料”的教材分析與教學(xué)目標(biāo)

2.1 教材分析

《無機(jī)非金屬材料》位于新人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第五章第三節(jié)。本節(jié)主要包括硅酸鹽材料和新型無機(jī)非金屬材料兩大部分，其中硅酸鹽材料包括陶瓷、玻璃、水泥，新型無機(jī)非金屬材料包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳納米材料。此前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了金屬及其化合物、氮、硫及其化合物的知識(shí)，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。硅在地殼含量中排第二位，是非常重要的非金屬元素，硅及其化合物在信息科技領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，新型非金屬材料廣泛應(yīng)用于航天、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域。因此，本節(jié)內(nèi)容在高中化學(xué)的課程學(xué)習(xí)中具有重要的地位。此外，在課程思政方面本節(jié)課有許多與之相關(guān)的思政元素，能夠?qū)Ω咧猩鸬椒e極的價(jià)值引領(lǐng)作用，幫助高中生樹立正確的人生觀、世界觀、價(jià)值觀，所以選擇本節(jié)課進(jìn)行課程思政背景下的教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

1)思政教學(xué)目標(biāo)：

①通過與陶瓷文化相關(guān)的詩詞，領(lǐng)略中華璀璨的陶瓷文化史；通過對(duì)冬奧會(huì)國(guó)家速滑館的介紹，感受我國(guó)在建筑方面的高超工藝，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷和文化自信。

②通過對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、電子級(jí)球形二氧化硅、高精度碳化硅非球面反射鏡的介紹，體會(huì)我國(guó)在科技發(fā)展方面的卓越成就，樹立科技強(qiáng)國(guó)的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感及科技造福人類的正確價(jià)值觀。

③通過對(duì)我國(guó)在材料方面的重要成果的介紹，培養(yǎng)學(xué)生為祖國(guó)科學(xué)事業(yè)奮斗的遠(yuǎn)大志向。

2)課堂教學(xué)目標(biāo)：

①認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料，了解硅酸鹽材料的種類、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)，深化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念，發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的核心素養(yǎng)。

②通過對(duì)高純硅制備、二氧化硅性質(zhì)及用途、新型陶瓷和碳納米材料的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到新型無機(jī)非金屬材料對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在生產(chǎn)生活中的價(jià)值。

③通過對(duì)材料方面成果的解讀，了解我國(guó)無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展前景，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

3 基于課程思政理念的教學(xué)設(shè)計(jì)

基于課程思政理念的教學(xué)設(shè)計(jì)要深入挖掘、擴(kuò)充思政元素，尋找思政元素與化學(xué)知識(shí)的融合切入點(diǎn)，使課堂教學(xué)渾然一體，學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)自然而然地厚植了愛國(guó)主義情懷，提升了社會(huì)責(zé)任感。本節(jié)的思政要素及思政教學(xué)的切入點(diǎn)見表1。

表1 思政要素與教學(xué)切入點(diǎn)

環(huán)節(jié)一：引入古詩，導(dǎo)入新課

[教師]通過陶瓷文化相關(guān)詩詞,帶領(lǐng)學(xué)生開啟本節(jié)的學(xué)習(xí)，“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來?！泵枥L了越窯開窯時(shí)的壯觀景象，“質(zhì)韞珠光堪作鑒，紋鏤花鳥具傳神”亦是贊美瓷器花樣的栩栩如生、美輪美奐。我國(guó)陶器歷史悠久，陶瓷文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，而精美的陶瓷就是硅酸鹽材料的一種，順勢(shì)展示瓷器圖片。

[學(xué)生]感受詩詞文化中的陶瓷之美，欣賞陶瓷圖片。

設(shè)計(jì)意圖：首先，通過陶瓷文化和古詩的融合，使學(xué)生感受到我國(guó)璀璨的陶瓷文化史，體會(huì)到我國(guó)的詩歌文化，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信和民族認(rèn)同感，感受傳統(tǒng)文化的魅力；其次，陶瓷文化相關(guān)詩詞的引用構(gòu)建了化學(xué)學(xué)科與語文學(xué)科的聯(lián)系，拓寬了學(xué)生的視野，提升了學(xué)生的文化素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)與人文的融合。

環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，認(rèn)識(shí)硅酸鹽材料

活動(dòng)1：硅酸鹽材料的應(yīng)用

[情境]展示冬奧會(huì)國(guó)家速滑館——冰絲帶的視頻，突出介紹速滑館的玻璃幕墻的精妙設(shè)計(jì)和鋼筋混凝土框架+鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。

[教師]結(jié)合視頻，提出下列問題：玻璃的主要成分是什么？有哪些用途？混凝土主要包括什么，有哪些用途？其主要成分的煅燒過程又怎樣的呢？

[學(xué)生]學(xué)生小組合作，結(jié)合教材，解決相關(guān)問題，并在教師引導(dǎo)下歸納出硅酸鹽材料的性質(zhì)與用途。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)以國(guó)家速滑館為切入點(diǎn)，從國(guó)家技術(shù)發(fā)展的視角設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，即增加了本環(huán)節(jié)的趣味性，也令學(xué)生感受到了國(guó)家技術(shù)實(shí)力的強(qiáng)大，增強(qiáng)了學(xué)生的國(guó)家自豪感；將化學(xué)知識(shí)蘊(yùn)含其中進(jìn)行教學(xué)，更能調(diào)動(dòng)其學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深學(xué)生對(duì)本部分知識(shí)的理解和記憶。

活動(dòng)2：硅酸鹽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

[教師]學(xué)習(xí)完硅酸鹽材料之后，向?qū)W生提問：硅酸鹽材料的共同性質(zhì)是什么？為什么？引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的角度思考這一問題。

[學(xué)生]了解硅酸鹽硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，掌握硅酸鹽的性質(zhì)特點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：其一是使學(xué)生加強(qiáng)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)觀念意識(shí)，其二是讓學(xué)生學(xué)會(huì)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識(shí)事物的方法。

環(huán)節(jié)三：結(jié)合科技，學(xué)習(xí)新型無機(jī)非金屬材料

活動(dòng)1：高純硅的制備

[科技]中國(guó)北斗導(dǎo)航22納米制程芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，打破了我國(guó)在導(dǎo)航系統(tǒng)領(lǐng)域中被國(guó)外技術(shù)壟斷的局面，芯片的主要成分是單質(zhì)硅。

[教師]結(jié)合科技發(fā)展，提出問題：硅在自然界以什么形式存在？工業(yè)制得高純硅的原料是焦炭和石英砂，那么如何制得高純硅呢？

[學(xué)生]結(jié)合已有課本知識(shí)、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及工業(yè)制得高純硅的原料回答上述問題，推測(cè)出工業(yè)制備高純硅的方法是焦炭在高溫下還原石英砂，并書寫反應(yīng)方程式。

[教師]補(bǔ)充介紹高純硅在信息技術(shù)和新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

設(shè)計(jì)意圖：以我國(guó)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)為切入點(diǎn)，構(gòu)建了化學(xué)與科技發(fā)展的聯(lián)系，讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)價(jià)值和學(xué)科魅力，提升學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性與熱情。另外，通過對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和硅芯片的介紹，增強(qiáng)學(xué)生國(guó)家自豪感和民族認(rèn)同感，讓學(xué)生感受到祖國(guó)的強(qiáng)大與日新月異，培育學(xué)生的家國(guó)情懷，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，同時(shí)樹立科技強(qiáng)國(guó)的意識(shí)。

活動(dòng)2：二氧化硅的性質(zhì)及用途

[科技]河南大學(xué)納米材料工程研究中心制備出粒徑可控的電子級(jí)球形二氧化硅，替代了原來的進(jìn)口材料，為芯片產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化戰(zhàn)略實(shí)施提供基礎(chǔ)原材料，確保了我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)安全。

[教師]二氧化硅還能用來生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，提高通訊效率，那么二氧化硅為什么能作為信息科技的重要材料，它有哪些性質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生從酸式滴定管和堿式滴定管的鑒別、雕花玻璃等方面思考。

[學(xué)生]在教師引導(dǎo)下歸納出二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)高、不溶于水的物理性質(zhì)以及二氧化硅和堿反應(yīng)、和堿性氧化物反應(yīng)、和碳酸鹽反應(yīng)、和氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)特性。

設(shè)計(jì)意圖：以“電子級(jí)球形二氧化硅”的科技發(fā)展為切入點(diǎn)，讓學(xué)生們認(rèn)識(shí)到科研工作者的辛勤付出和我國(guó)在科技發(fā)展方面的成就，認(rèn)識(shí)到我們偉大的祖國(guó)在高精尖技術(shù)上的突破，正逐步加強(qiáng)科技自立，向科技強(qiáng)國(guó)進(jìn)發(fā)，以此來培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新之心，促使學(xué)生們努力學(xué)習(xí)，將來也為我國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

活動(dòng)3：新型陶瓷和碳納米材料的認(rèn)識(shí)

[科技]介紹我國(guó)在光學(xué)系統(tǒng)的卓越成就，中科院長(zhǎng)春光機(jī)所研制的直徑 4.03 m 口徑高精度碳化硅非球面反射鏡，標(biāo)志著我國(guó)光學(xué)系統(tǒng)先進(jìn)制造能力達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

[教師]結(jié)合碳化硅的研究實(shí)例，提出問題:為什么選用碳化硅來制作反射鏡？碳化硅有怎樣的性質(zhì)？

[學(xué)生]在教師指導(dǎo)下歸納出碳化硅具有硬度大、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、抗氧化等性能。

[教師]介紹高溫陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷各自的性質(zhì)及其在生活中的應(yīng)用。

[學(xué)生]歸納新型陶瓷的主要種類、性能和用途。

[老師]介紹“21世紀(jì)的新材料之王”石墨烯的性能及石墨烯在新能源電池領(lǐng)域等領(lǐng)域的應(yīng)用，富勒烯在美容產(chǎn)業(yè)、超導(dǎo)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、潤(rùn)滑領(lǐng)域等領(lǐng)域的發(fā)展前景，碳納米管在生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等方面的應(yīng)用。

[學(xué)生]歸納碳納米材料的主要種類、性能和用途。

設(shè)計(jì)意圖：本活動(dòng)以我國(guó)在光學(xué)系統(tǒng)的卓越成就為切入點(diǎn)，介紹了新型陶瓷的性能及用途。以碳納米材料的應(yīng)用及發(fā)展前景為突破口，讓學(xué)生們認(rèn)識(shí)到材料化學(xué)的重要性。通過此部分的設(shè)計(jì)，學(xué)生一方面感受到了國(guó)力的強(qiáng)大，培育了學(xué)生的家國(guó)情懷；另一方也拓寬了學(xué)生的視野，體會(huì)到化學(xué)在實(shí)際生活中的重要作用。

環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)材料發(fā)展的總趨勢(shì)

[老師]介紹材料可以按照成分分為無機(jī)非金屬材料、金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料四類，結(jié)合圖片(見圖2)介紹未來材料領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，將來為國(guó)家各領(lǐng)域的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

[學(xué)生]體會(huì)材料在人類社會(huì)進(jìn)步、人類生活品質(zhì)提高中的重要作用，認(rèn)識(shí)到材料發(fā)展對(duì)于國(guó)家綜合實(shí)力和國(guó)際實(shí)力的推動(dòng)作用。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)以材料總體發(fā)展趨勢(shì)為切入點(diǎn)，使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)學(xué)科的重要性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到材料產(chǎn)業(yè)在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展、國(guó)家強(qiáng)大方面的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的品德發(fā)展，落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)，發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

4 結(jié)語

將課程思政融入高中化學(xué)教學(xué)，是時(shí)代引領(lǐng)下的必然要求，是學(xué)生品德提升、素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵保障，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。對(duì)于教師來說，這是知識(shí)層面與教學(xué)技能層面的雙重挑戰(zhàn)，廣大教育工作者需深入挖掘、擴(kuò)充思政素材，提高教學(xué)技能，在化學(xué)教學(xué)中潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育；對(duì)于學(xué)生來說，課程思政的教學(xué)利于學(xué)生愛國(guó)情懷的培養(yǎng)、思想品德的發(fā)展，三觀的正確塑造。將課程思政有機(jī)融入高中化學(xué)教學(xué)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，仍需要不斷的實(shí)踐與探索。