融入課程思政的高中化學教學設計

摘" "要：高中階段是價值觀形成的關鍵期，作為重要的中學課程，有必要在化學教學中加強思想教育與價值引領。以“化學電源”為例，進行基于課程思政理念的教學設計，從化學電源的分類、化學電源的內(nèi)部結構、廢舊電池的回收價值以及發(fā)展中的化學電源四方面開展，引入國家政策理念、職業(yè)生涯、學科前沿與社會生活發(fā)展等素材，在化學教學中融入綠色發(fā)展觀、科學態(tài)度與社會責任、節(jié)約資源、辯證唯物主義、愛國情懷等思政元素，發(fā)揮學科育人功能，落實立德樹人。

關鍵詞：高中化學；課程思政；教學設計；化學電源

2016年習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)“各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應” [ 1 ]。 2022年，教育部發(fā)布的《關于進一步加強新時代中小學思政課建設的意見》中指出“注重相互配合，充分發(fā)揮思政課和各類課程的育人功能”[ 2 ]。作為教育工作者要認識到，每一位教師都應承擔起思想政治教育的責任，在教育教學的各環(huán)節(jié)中有機融入思政元素，讓價值塑造、思想引領與能力培養(yǎng)協(xié)同發(fā)展。

高中化學作為與社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關的一門課程，蘊含著豐富的思政元素，是落實立德樹人根本任務的重要載體。新課標與新人教版高中化學教材中提供了豐富的科學史話、傳統(tǒng)文化、化學與職業(yè)等思政素材。高中化學教師要善于利用已有的思政教育資源，深挖與教學內(nèi)容契合的思政元素，并選擇適宜的方法融入化學課程教學之中，塑造學生正確的人生觀、價值觀，促進學生關鍵能力與必備品格的全面發(fā)展。筆者以“化學電源”為例，進行課程思政理念下的教學設計，在問題與情境中強化學生對化學與生活的理解，在專業(yè)學習中增強學生的社會參與及社會責任感，為開展化學課程思政教育提供一些參考。

1" 教學前期分析

1.1" 學習內(nèi)容分析

“化學電源”在新人教版高中必修第二冊第六章第一節(jié)“化學反應與電能”這一節(jié)中是拓展應用內(nèi)容，主要以認識鋅錳干電池、常見的充電電池及燃料電池為主；在新人教版高中選擇性必修一第四章第一節(jié)中主要包括堿性鋅錳干電池、鉛酸蓄電池、燃料電池的具體工作原理及電極反應的內(nèi)容。本節(jié)課內(nèi)容安排在原電池原理學習之后，是對原電池原理的進一步應用與深化，是鏈接高考試題的重要素材內(nèi)容。此外，化學電源是新能源與可再生能源的重要組成部分，關系到綠色低碳與可持續(xù)發(fā)展，是全球關注的焦點，也是相關行業(yè)的研究熱點?；瘜W電源與日常生活及社會發(fā)展緊密聯(lián)系，蘊含著諸如綠色發(fā)展、科研能力、社會責任等在內(nèi)的思政元素，能夠?qū)W生起到正面積極的價值引領，因此選擇本節(jié)內(nèi)容作為教學主題融入課程思政理念。

1.2" 學習者分析

學生經(jīng)過原電池原理的學習，已經(jīng)了解原電池的構成條件、工作原理、電極反應書寫以及如何設計簡單的原電池，為本節(jié)課的學習奠定了堅實的基礎。但學生結合實際應用中的電池或者新型電池等復雜情境素材，對原電池進行綜合分析的能力還有待進一步提升。在思政教育方面，學生從小學到高中一直在接受思政教育，具有良好的思政教育基礎。但是多以專門的思政課講授為主，從其他學科課程中汲取的思政知識較少且分散，高中時期是學生思想觀念形成的關鍵期，有必要在化學教學中加強思想價值引領。

2" 教學目標

2.1" 學習目標

（1）從生活中常見的電池入手，通過完成電池分類表格，了解干電池、充電電池、燃料電池等化學電源的特點；通過學習電池的發(fā)展史，建構分析化學電源的一般思路。

（2）通過探究鋅錳干電池的內(nèi)部組成結構，宏微結合認識原電池的工作原理，練習電極反應式的書寫，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析、科學探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。

（3）在了解電池內(nèi)部結構基礎上，討論廢舊電池回收的原因和價值，在垃圾分類科普中掌握不同化學電池分類回收的方法，培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。

（4）學習我國新型電池研發(fā)的成果，通過電池研發(fā)人員滲透化學與職業(yè)生涯教育，培養(yǎng)學生的家國情懷，培養(yǎng)創(chuàng)新意識與社會責任感。

2.2" 思政目標

將化學電池發(fā)展史、垃圾分類政策理念、化學與職業(yè)生涯、電池研發(fā)前沿與社會生活發(fā)展等素材引入化學教學之中，巧妙融入綠色發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展理念、科學態(tài)度與社會責任、廢舊資源再生利用觀念、辯證唯物主義、科學精神、愛國情懷等思政元素，充分發(fā)揮化學學科育人功能，實現(xiàn)思政教育與專業(yè)知識學習同向同行。

3" 融入“課程思政”的教學設計

3.1" 教學思路

課程思政理念下的教學設計要在挖掘、擴充思政素材的基礎上，探索思政元素與化學知識有機融合的結合點，做到如鹽入水般自然，潤物無聲地滋潤學生的心田。本節(jié)課以化學電源知識為主線，創(chuàng)設電池分類、電池拆解、電池回收、電池研發(fā)四個生活化情境，在各個環(huán)節(jié)穿插或拓展思政元素，具體的教學思路如圖1所示。

3.2" 教學過程

3.2.1" 環(huán)節(jié)一：常見化學電源的分類

【情境展示】家居生活場景；電子產(chǎn)品圖片；出行工具片段。

【問題1】生活中常見的化學電源有哪些？這些電池都用在哪里？

【學生活動1】小組交流討論，總結生活中常見的化學電池。（完成表1部分內(nèi)容填寫）

【學生活動2】教師講解一次電池、二次電池、燃料電池的概念，提供相關電池簡介材料。學生在教師引導下聯(lián)系實際生活，將生活中常見的化學電池分類，完成表1的填寫。

【問題2】電池發(fā)展至今經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？

【學生活動3】回顧歷史才能更好地理解當下，電池的百年發(fā)展史凝結著許多科學家的心血，請同學們與不同時代的科學家們對話，制作電池的發(fā)展歷史時間軸（如圖2所示）。（教師提供電池發(fā)展中的研究數(shù)據(jù)與材料）

設計意圖：以身邊常見的化學電源入手，讓學生在生活化的情境中對化學電源進行分類，了解不同電池的特點和用途，進一步認識到化學與生活的聯(lián)系，加深對化學學科價值的理解。回顧歷史能更好地理解當下，在了解當下生活中常見的電池之后引入電池發(fā)展的化學史，在了解歷史的時間軸中學習不同時代科學家對電池研究的事跡，感受他們所具有的創(chuàng)新意識與科學精神，增強學生自身的科學意識。

3.2.2" 環(huán)節(jié)二：探究電池的內(nèi)部結構

【問題3】鋅銅原電池的工作原理是怎樣的？怎樣用化學用語表述？

【學生活動4】寫出鋅銅原電池的工作原理。（正極、負極以及總的電極反應式）

負極：Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反應）

正極：Cu2+ + 2e-" = Cu （還原反應）

總反應：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

【學生活動5】依據(jù)同樣的原理，可以將其他自發(fā)進行的氧化還原反應設計成原電池。請同學們小組合作完成堿性鋅錳電池、鉛酸蓄電池、氫氧燃料電池電極反應的書寫。

【過渡】同學們對原電池的工作原理較為熟悉，都能正確寫出電極反應式。但生產(chǎn)生活中應用的電池通常會添加其他成分，實際的工作原理也會更復雜，老師給大家準備了廢舊電池、鉗子、手套、藥匙等工具，請大家探究干電池的內(nèi)部結構。

【實驗活動1】學生進行分組實驗，拆解電池，將拆解出的碳棒、黑色粉末、鋅筒等物質(zhì)回收至不同的燒杯中。

【問題4】對電池拆分出來的物質(zhì)進行分析，干電池可以隨便丟棄嗎？

【學生活動6】小組討論廢舊干電池對環(huán)境的影響。

設計意圖：理論與實踐相結合，通過讓學生親自動手拆解廢舊干電池，從宏微結合的角度讓學生了解生活中常見干電池的真實結構與組成，理解其工作原理，強化辯證思維，在此過程中強調(diào)實驗安全意識和科學探究的態(tài)度，融入環(huán)境保護的綠色發(fā)展觀。

3.2.3" 環(huán)節(jié)三：廢舊電池回收的價值

【社會背景】我國的電池生產(chǎn)量和消耗量巨大，但回收率相對不足。廢舊電池回收利用具有重要的意義，一方面廢舊電池隨意丟棄會造成環(huán)境污染，甚至影響人體健康；另一方面廢舊電池是再生資源，循環(huán)利用廢舊電池一舉多得，既能達成可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境效益，又能達成經(jīng)濟效益。

【數(shù)據(jù)展示】“如果我國每人每年丟棄2節(jié)電池，可以污染1.5×108 m3的水，可以污染2600 km2的土地[ 6 ]?！薄案鶕?jù)中國電池工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年1-2月全國電池制造業(yè)主要產(chǎn)品中，鋰離子電池產(chǎn)量29.5億只；鉛蓄電池產(chǎn)量4084.9萬千伏安時；原電池及原電池組（非扣式）產(chǎn)量61.5億只”[ 7 ]。

【問題5】 日常生活中產(chǎn)生的各種廢舊電池應該如何處理？（提示：結合我國推廣的垃圾分類條例，分析各類廢舊電池）

【學生活動7】對生活中常見的廢舊干電池、廢舊紐扣電池、報廢電子產(chǎn)品的鋰電池等進行垃圾分類，并討論正確的回收處理方法。

【教師總結】不是所有的廢舊電池都屬于有害垃圾，自2006年我國實行電池“限汞令”起，我國正規(guī)廠家生產(chǎn)的干電池是無汞堿性干電池，屬于其他垃圾，但是紐扣電池和電子產(chǎn)品的鋰電池以及電動車蓄電池等都是有害垃圾[ 8 ]。廢舊電池同時是再生資源，我們國家在逐漸加大對廢舊電池的回收管理，頒布了《廢電池污染防治技術政策》《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等系列政策文件，建立了廢鉛蓄電池收集試點和新能源汽車動力蓄電池回收服務網(wǎng)點。我們要辯證地看待廢舊電池，養(yǎng)成分類投放的好習慣。

設計意圖：通過具體的數(shù)據(jù)講解廢舊電池回收的重要價值，以生活中常見的電池為例，學習廢舊電池的處理方法；在碳中和的大背景下，引入垃圾分類以及廢舊電池回收政策文件，有機融入可持續(xù)發(fā)展觀和綠色化學觀，強化學生的生態(tài)環(huán)境保護意識與社會責任感。

3.2.4" 環(huán)節(jié)四：發(fā)展中的化學電源

【社會背景】化學電源是新能源與可再生能源的重要組成部分，與綠色低碳與可持續(xù)發(fā)展緊密相關，是全球關注的焦點，也是相關行業(yè)的研究熱點，電池技術是信息時代的重要基礎，電池的發(fā)展影響著信息科技的發(fā)展。

【材料展示】嫦娥五號采用太陽能電池陣和鋰離子電池組提供電能；“天問一號”火星探測器能源動力系統(tǒng)采用三結砷化鎵太陽能電池陣列[ 9 ]；中國空間站采用柔性三結砷化鎵太陽能電池翼和鋰離子蓄電池供電[ 10 ]；采用太陽能光伏發(fā)電技術，北京冬奧會所有場館實現(xiàn)100% “綠電”供應[ 11 ]。

【學生活動8】通過閱讀材料和觀看新型電池講解的視頻，學生小組討論各類新型電池的工作原理和創(chuàng)新之處。

【學生活動9】電池發(fā)展到今天，在性能、安全、環(huán)保等方面都取得長足進步，但對于高速發(fā)展的信息社會來說，電池的發(fā)展還需要再向前，電池的研發(fā)離不開持之以恒的研究和專業(yè)研發(fā)人員。學生通過短視頻了解電池研發(fā)人員工作內(nèi)容與職業(yè)發(fā)展前景，對電池研發(fā)人員進行職業(yè)畫像。

【師生總結】本節(jié)課我們從生活中常見的化學電池出發(fā)，回顧電池發(fā)展的百年歷史，展望電池的未來發(fā)展，在化學電源的知識學習中認識化學與生活、與社會發(fā)展的緊密聯(lián)系，充分認識到廢舊電池回收再利用的重要意義、我們國家在社會發(fā)展與科技發(fā)展方面的進步。希望同學們可以樹立遠大理想，積極參與社會實踐，強化自己的社會責任感，將自身發(fā)展與祖國發(fā)展緊密聯(lián)系在一起，為建設美麗中國貢獻一份力量！

設計意圖：在課堂最后展示我國航天航空中的化學電源，科普太陽能光伏發(fā)電等清潔能源，在民族自豪與科技前沿中增強學生的愛國熱情，展望電池的未來發(fā)展的同時融入化學與職業(yè)生涯教育，讓學生為自己未來的職業(yè)生涯奠基。

4" 結語

在大中小課程思政一體化背景下，中學課堂中融入思政元素是整個教育領域的重要趨勢。在“化學電源”教學過程中有機融入課程思政元素，一方面可以提高學生的科學素養(yǎng)與社會責任感，落實立德樹人的根本任務；另一方面也有助于提升學生的學習態(tài)度和辯證思維能力，讓人文素養(yǎng)與科學精神共同發(fā)展。廣大化學教育工作者要不斷深入挖掘本學科的思政元素，收集思政素材，積極探索思政元素與化學教學有機結合的策略，讓化學教學與思想政治課形成協(xié)同效應，建設有思想的高效化學課堂。

參考文獻：

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［2］ 中華人民共和國教育部.關于進一步加強新時代中小學思政課建設的意見[N].中國教育報，2022-11-11.

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［7］ 中國電池工業(yè)協(xié)會.2021年1-2月鋰離子電池產(chǎn)量29.5億只同比增長108%[EB/OL].（2021-04-07）[2024-4-23].http：//www.chinabattery.org/content2/1308/1308/1053066.html.

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［10］ 郭文靜，達胡白乙拉.“課程思政”視域下高中化學教學課例研究：以《化學能與電能》為例[J].云南化工，2023，50（7）：217-220.

［11］ 孫歡，黎泓波，梁瑩瑩，等.“雙碳”背景下課程思政與中學化學融合式教學：2022年北京冬奧會中的綠色與化學[J].化學教育（中英文），2023，44（11）：129.