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思想政治教育融入“无机化学”课程教学的实践与探索

2019-07-06邢彦军张琳萍杨常玲

纺织服装教育 2019年3期
关键词:无机化学化学思政

邢彦军,张琳萍,杨常玲,侯 煜,刘 燕

(东华大学 化学化工与生物工程学院,上海 201620)

一、 “无机化学”课程思政实施的目的与意义

在全国高校思想政治工作会议上,习近平总书记提出教师要教育引导学生“四个正确认识”的精神,要“使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[1]。2017年12月,教育部党组《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》(教党〔2017〕62号)提出,要“大力推动以‘课程思政’为目标的课堂教学改革”。各高校都针对该纲要开展了课程思政建设活动,要求教师将思政建设融入各课程建设,对学生进行有意识、有计划的思想政治教育。

“无机化学”是我校(东华大学)化学化工与生物工程学院的一门基础课程,课程组根据上述精神积极参与了课程思政建设。在人类社会发展和科技进步中发挥着重要作用的化学科学是一把双刃剑,它在造福人类的同时也带来了很多负面的社会问题。如果没有高尚的道德情操、科学精神和品德,高智商的人和高科技将会给人类带来苦难。因此,“无机化学”课程教学要求教师在“教”的同时,即传授化学知识和技术、训练学生科学思维方法和研究方法的同时,还要“育”,即对学生进行辩证唯物主义和历史唯物主义、爱国主义教育,培养学生的道德情操、科学精神和优良品德。然而,“无机化学”是具有严密知识体系的课程,如果只是简单地将思想政治教育内容添加到课程中,那么将不仅打破了课程内容的系统性和层次性,还很有可能变为化学史课程。因此如何发挥化学的学科魅力,深入挖掘并明确课程的德育内涵和元素,达到“润物细无声”的思政教育效果是亟需解决的问题,也是每一个化学教育工作者面临的挑战。

二、 “无机化学”课程思政的探索和实践

经过一段时间的讨论、探索和实践,我校“无机化学”课程通过优化课程设置,完善教学设计,梳理课程所蕴含的思想政治教育元素,将课程思政教学目标很好地融入到课程任务和教学目标中去,并利用课堂教学以及其他辅助手段,将思想政治教育融入到教学的各环节中,实现课程专业技术内容与课程思政内容、德育元素无缝衔接和有机统一,提升了思想政治教育的亲和力和针对性,能够满足学生成长发展的需求,为培养高素质、创新型人才保驾护航。

1. 通过增加和改变绪论内容,增强学生学习化学的兴趣

近年来,由于化学专业的特殊性,以及化学对环境和人类生活造成的一些负面影响,影响到了学生学习化学的兴趣和热情。没有丝毫兴趣的强制性学习是一种低效率的学习,其结果将会扼杀学生学习的欲望和创造性思维的发展,学习效果也难以提高。为了培养学生的学习兴趣,使学生享受学习的乐趣,我们通过在绪论中增加相关内容以增强学生学习化学的兴趣[2]。

绪论中首先介绍了几位化学出身的著名政治人物,如习近平总书记、前英国首相撒切尔夫人、德国总理默克尔、以色列第一届总统魏兹曼以及前中国科学院院长卢嘉锡等。通过这些政治家的成功说明提高化学学科核心素养的必要性。紧接着通过提出“化学是什么”“化学研究什么”“为什么学化学”等问题,进一步抓住学生的心理特征及认识规律,结合化学学科的特点,激发学生学习兴趣,使学生产生强烈的求知欲。同时,简略地向学生介绍我国灿烂的古代文明和在化学科学技术上的伟大成就及其对世界科技文化产生的深刻影响。如在绪论中,介绍化学学科的研究方法,指出化学是实验科学,是以实验为基础的,是一个从定性到定量的过程,从而让学生了解化学学科的发展过程,进而建立自己的知识框架。

2. 理论与实际相结合,采用案例教学法提高教学效果

运用将理论与现实生活相结合的案例教学法,不仅有利于促进学生对科学本质的理解,掌握科学的研究方法,有利于创设促进学生知识建构的环境,也能够培养学生学习化学的兴趣[3]。

以往在讲解弱酸碱的解离及沉淀溶解平衡部分内容时,例题往往将弱酸碱的解离和沉淀溶解平衡分开讨论,学生无法将两者的原理和知识联合起来运用,这不利于培养学生综合运用知识解决问题的能力。为此,我们结合生活中的实际案例,如将“醋为何能除水垢”以及“菠菜为何不能多吃”结合在一起进行讨论,使学生了解在溶液体系中,弱酸碱的解离与沉淀溶解平衡之间的相互影响,并通过定量的计算让学生掌握这部分内容。同时,在作业中也增加两部分内容结合的综合题,并且对实验内容也进行改进,将相应的习题改成实验,让学生进一步理解和体会。还通过讨论酸雨的临界pH值,让学生进一步理解和掌握弱酸碱的解离问题。

在氧化还原反应部分,除了在课堂讲授时增加了新型电池的类型、化学反应、组成等内容,还介绍我国最新研制的新能源汽车,并增加了课外阅读材料。这不仅增加了学生对新知识和创新的理解,同时也增强了学生的民族自豪感。

元素周期表是无机化学中的重要部分,也是化学工作者经常使用的参考资料。通过讲述门捷列夫发现元素周期律的思维过程及其科学证明,并提供线索让学生自主查阅资料,使学生了解归纳法。进一步告诉学生,不仅要知道其中文名称的命名来源、读法以及相关性质,还应该了解每个化学元素的命名来源等。最后,通过介绍最新发现的元素以及2019年国际元素周期表年[5]的相关活动,进一步提高学生学习化学的兴趣。

3. 加强哲学思想教育,提高化学教学及人才培养质量

未来社会需要的是综合型高素质人才,仅仅依靠大学哲学课程教学这种单一模式来提高学生的哲学素养是不够的。在化学课程教学中进一步强化哲学思想教育,是提升大学生综合素质和培养学生创新精神的有效途径,是化学教学中不可或缺的一环,也是化学教师义不容辞的责任。在化学知识的学习中,从科学方法最高层次的哲学方法入手,引导学生学会用辩证思维去分析、解决问题。同时,将哲学思想教育融入化学教学,可以很好地把知识性、科学性、系统性、逻辑性统一起来,帮助学生提高科学文化素质,完善知识结构并以科学的思想指导化学的学习和研究[6]。哲学和化学有机结合、相互促进、相得益彰,能够促进学生辩证唯物主义世界观的形成[7]。

(1) 量变与质变规律的应用。在化学体系中,由量变引起的质变现象非常多,是事物发展的普遍规律。如元素周期表就是门捷列夫运用量变质变规律发现的[8],恩格斯曾高度评价这一发现,“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学史上的一个勋业”。同时,由元素周期表得到的元素周期律也显示出了从量变到质变的普遍存在。在讲授分子间作用力时,也涉及到了量变质变关系,如惰性气体的密度、沸点、溶解度、聚集状态等物理性质随相对分子质量增大呈现不同的变化就是典型例子。

(2) 矛盾对立统一规律的应用。矛盾的对立统一规律是自然界客观存在的发展规律,在化学科学知识中也处处存在。化学反应四大平衡(溶解沉淀平衡、酸碱平衡、氧化-还原平衡及配合离解平衡)就体现了矛盾双方相互转化的规律,利用共轭酸碱对、氧化还原对、溶解沉淀等化学概念中所蕴含的对立统一关系,培养学生全面认识、分析和解决问题的综合能力。

(3) 否定之否定规律的应用。向学生指出任何科学理论的发展都是遵循否定之否定规律的。如门捷列夫就是在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了修正、分析和概括,对很多元素的原子量进行了纠正,才最终总结出了科学的元素周期表。

在介绍原子结构模型时,特别指出道尔顿模型、汤姆逊模型、卢瑟福模型、玻尔模型以及薛定谔方程等各个原子结构模型就遵循了否定之否定规律,从道尔顿模型的原子不可分到卢瑟福的由原子核和电子构成的行星模型,就是因为否定了原子不可分论[9],才使化学理论出现了前所未有的空前发展,也才使薛定谔方程有机会提出,这是科学发展的必然规律。但所有模型的提出都是建立在当时的实验研究基础上的,让学生对薛定谔方程描述原子结构的科学性有更深刻的认识,从而建立自己对原子结构量子力学模型的知识框架。

再如,在讲述共价键理论时,指出价键理论是将量子力学的原理与化学的直观经验相结合提出的,具有局限性,而分子轨道理论则通过否定价键理论的原子轨道理论,提出原子轨道的组合形成分子轨道这一新的思路,不仅解决了价键理论存在的问题,也更好地解释了氧分子及有机化合物的分子结构,进而奠定了有机结构理论的基础。而价键理论则是从否定典型的Lewis理论发展而来的。通过这一实例,着重向学生指出任何科学理论都具有局限性,科学总是通过否定之否定规律向前发展且永无止境,而在这一过程中人们对科学、对自然界的认识得以逐步深入。

4. 融入爱国主义教育

在讲授化学知识的同时,介绍我国著名的科学家,将他们在化学研究过程中解决问题的过程与课程中的相关原理和内容相结合,借助于能够体现化学人文价值的内容,“润物细无声”地对学生进行爱国主义教育。例如在讲授化学平衡的勒沙特列原理时,介绍侯德榜依据勒沙特列原理将索尔维制碱法和合成氨法结合起来,提出了侯氏制碱法,该方法不仅提高了食盐的利用率,还去除了利用率低的CaCO3制CO2工序;在讲解化学动力学中过渡状态理论时,介绍理论化学家和教育家邓从豪院士在配位场、分子轨道、分子反应动力学等相关领域取得的突出成就;还有化学家徐光宪的n+0.7l规律对判断能级高低的贡献[10],以及张青莲教授对多种元素的相对原子质量的修正,并被国际原子量委员会定为国际新标准;在讲解氢键时,介绍我国科学家在胰岛素晶体结构研究上的突出成就;在讲授配合物部分时,除了介绍第一个无机抗癌药物cisplatin的结构及抗癌机理外,还介绍戴安邦院士在含铂抗癌药物等方面的研究成果[11]。

三、 结语

随着高校思想政治教育的不断深入,以课程思政为手段开展的“无机化学”教学改革面临着新任务。我校“无机化学”课程在思政建设中,通过注重适度、系统、层次的原则,从学科、课程、思政三个维度对思政内容进行合理的规划,在教学过程中做到人格与智慧并重、显性知识与隐性知识并重、掌握知识与发展能力并重,更好地为培养高素质创新型人才服务。

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