基于HPS的高中化学课程思政探索实践——以《苯》为例

刘 熙，楚刚辉

(喀什大学，新疆 喀什 844006)

2016年，上海率先提出课程思政的育人理念，课程思政是围绕“知识传授”与“价值引领”相结合的课程目标，构建“显性教育”与“隐性教育”相结合的课程内容体系，挖掘专业课思想政治教育资源与价值[1]。课程思政是一种理念，旨在将每门课程的教学与思想政治教育相结合，课程是花，思政是雨，课程思政如春雨般以润物无声的方式将思想政治教育渗透各学科的教学中，以达到培养社会主义事业所需要的各类人才的目的。然而，在应试教育背景下，知识的结构和内在的逻辑关系常常是教师和学生关注的重点，而知识是怎样形成的？怎样应用的？知识形成过程中蕴含哪些思政元素？往往被学生和老师忽略。HPS教育突破了这种传统的思维方式，倡导在教育过程中渗透科学史(History of science)、科学哲学(Philosophy of science)以及科学社会学(Sociology of science)的相关内容，以使学生更好地体会科学知识的产生过程，领悟其中的原理和方法，感受科学家的不断创新和对真理锲而不舍的追求等精神[2],从而激发学生为人民谋幸福，为民族谋复兴的初心和使命。

HPS是科学史(History of science)、科学哲学(Philosophy of science)和科学社会学(Sociology of science)的第一个字母的英文缩写，中文译为“科学史、科学哲学和科学社会学”。HPS教育是在历史、哲学与社会学背景中来传播科学知识、理解科学本质、促进科学教育的一种教育理念。HPS教育以建构主义理论为基础，它将科学看作一种文化，用以解读科学的本质。本文将 HPS与课程思政理念结合，探索一种基于HPS的高中化学课程思政教学模式，旨在使化学知识的教学变得生动有趣的同时，引导学生积极主动地构建相关的知识体系，避免知识碎片化。陶亚奇等[3]探究了HPS与课程思政相结合在大学物理化学教学中的应用。本文介绍了HPS与课程思政相结合在高中化学中的应用，以高中化学人教版选择性必修三《有机化学基础》为例，展示了“苯”的基于HPS的课程思政教学案例,以期为高中化学课程思政建设提供一些借鉴和参考。

1 基于HPS的高中化学课程思政的设计理念

课程思政以课程为载体，以立德树人为根本，其意义在于能引导学生坚信中国特色社会主义道路、中国特色社会主义理论、中国特色社会主义制度和中国特色社会主义文化，让教育始终坚持为改革开放和社会主义现代化建设服务，为培养中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人服务。思想政治教育融入课程中，有利于学生在教师的引导下掌握学科基本知识和基本技能，形成良好的思想道德和政治品质，为国家富强和民族复兴贡献出自己的力量。

化学是从原子、分子层次上认识物质的组成、结构、性质和变化规律，用宏观、微观相联系的思维方式来考察周围物质世界的现象和变化的一门科学[4]。普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)的基本原则中强调坚持继承和弘扬中华优秀传统文化、革命文化，发展社会主义先进文化，加强法制意识、国家安全、民族团结、生态文明和海洋权益等方面的教育，培养良好的政治素质、道德品质和健全人格，使学生坚信社会主义道路自信、理论自信、制度自信和文化自信，引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观[5]。

HPS作为融入科学史、科学哲学和科学社会学的教学模式，其在教学中的有效应用对学生的思想政治水平的提高有事半功倍的效果，也是学生社会主义核心价值观和科学素养培养的重要途径。基于HPS的高中化学课程思政首先是从科学史的角度还原化学知识的演变过程，可以增加学生对系统化学知识的掌握和理解。化学史不仅记录了化学知识的产生、发展和演变过程，还记录了一代代化学家们通过化学知识认识和改造世界的过程和科学家们在追求真理、改造世界过程中所体现出的锲而不舍、顽强不息的精神财富。这些与学生日常生活相关的丰富有趣、生动鲜活化学史知识和典型事例，能让学生了解化学知识的发展过程，更深入的了解化学知识的内涵，科学的看待化学与人类的关系，培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的批判性思维能力和科学素养。HPS中融入的科学社会学的内容有利于学生用科学的眼光认识这个社会，更好地适应社会生活，建设我们这个社会主义国家。而科学哲学的内容引导学生用哲学的观点思考世界和人生，当学生遭遇人生的瓶颈时，能够用辩证的观点看待生活的挑战，做到得意时淡然，失意时坦然。HPS蕴含的科学史、科学哲学和科学社会学的观点与课程思政的价值目标和高中化学课程标准中所蕴含的思政元素不谋而合，利用HPS进行高中化学课程思政建设有利于课程思政在高中的实行和推广，达到思政育人的效果。

2 基于HPS的高中化学课程思政教学模式

HPS教育是将科学史、科学社会学和科学哲学融入到教学中，以期达到理解科学的本质的目的[6]。基于HPS的高中化学课程思政教学模式，首先，还原化学史发展时间线，理清科学思维脉络。还原化学史是基于HPS的高中化学课程思政教学模式的一个重要环节，通过对化学史的全面回顾，在帮助学生理解科学知识的同时，更能理清科学发展的顺序脉络，从而顺利跨越最近发展区。学生在逐步了解科学史的过程中更能促进自身思维导向和发展。然后，将高中化学教学内容中的思政元素与HPS所蕴含的科学社会学、科学哲学的内容以润物细无声的方式渗透到高中化学的教学中，能达到对学生进行思政教育的目的。

基于HPS的高中化学课程思政教学模式将分为两条明线进行教学，两条明线分别是历史线(H)和知识点线，两条线相辅相成，互为补充，而思政元素和科学社会学(S)、科学哲学(P)的相关内容则穿插在历史线(H)和知识点线这两条线索中，形成一个教学网络。

图1 基于HPS的高中化学课程思政教学模式Fig.1 HPS based high school chemistry course ideological and political teaching model

基于HPS的高中化学课程思政教学模式共分为三个环节：课前、课中和课后。课前、教师和学生以历史为线索进行知识点历史脉络的梳理，学生以小组为单位进行汇报成果。课中、教师跟随科学家探索知识历史脉络的脚步，引导学生进行知识点的学习，同时在其中渗透科学社会学和科学哲学等方面的思政元素内容，使学生在学习知识的同时，潜移默化的进行思想政治方面的教育，从而起到对学生进行价值引领的作用。课后、教师制作《学生课后总结表》(见表1)，学生填写后，教师进行总结。教师从知识掌握和思政教育两方面进行总结，在知识掌握方面，教师总结学生本节课学到了哪些知识点，有哪些知识点没有掌握，学生还想要了解哪些知识内容；在思政教育方面，教师总结学生已知了哪些思政方面的内容，有哪些思政方面的内容没有掌握，学生们还想了解哪些思政方面的内容。教师总结后进行反思，根据学生的实际情况进行补充教学和教学改进。

表1 学生课后总结表Table 1 Students’ summary table after class

3 教学实践——以《芳香烃(第一课时)——苯》为例

3.1 教材分析

本节课的内容位于高中化学选择性必修三的第二章第三节——芳香烃(第一课时)。在前面的学习中，学生已经了解了研究有机化合物的一般方法和有机化合物的结构特点，也深入学习了烷烃、烯烃和炔烃的结构和性质，学习苯这节内容，能够丰富学生对有机物化学知识的了解，更深入理解有机化合物的结构特点和研究有机物的一般方法，为今后学习芳香烃以及各种复杂环状有机物奠定基础。

3.2 学情分析

高中的学生已经具备一定的逻辑推理和知识迁移能力，之前学习的有机化合物的结构特点与研究方法，能让学生通过有机物的整体特点，总结出苯的结构和特点；通过烷烃、烯烃和炔烃的学习，学生能够通过类比的方法学习苯的内容。学生在学习苯之前已经知道了有机化合物的结构特点和研究有机化合物的一般方法，学习了烷烃、烯烃和炔烃，为苯的学习打下了基础。在日常生活中，同学们都知道装饰涂料、消毒剂、燃料等产品中都含有苯，会对人体的健康造成巨大的危害，这对于学习苯的结构和性质有一定的帮助。

3.3 教学过程

3.3.1 课前准备

学生查阅关于“苯”的认识发展历史资料，制作关于“苯”的发展历史的PPT，以小组为单位进行成果展示。

图2 教学目标Fig.2 Teaching objectives

表2 关于“苯”的认识发展历史Table 2 The development history of the cognition of benzene

3.3.2 课中教学

【引入】19世纪上半叶，煤气已经普遍用于城市照明，长期无人问津的生产煤气后剩余的液体引起了法拉第的注意，他花了五年的时间来研究这种液体，并将其命名为“氢的重碳化合物”，也就是后来的苯。

接下来，我们一起跟随历史的脚步，揭开苯的神秘面纱。

【设计意图】把学生引入19世纪上半叶的历史背景中，走进历史长河，扬帆起航，跟科学家一起探寻苯的发现过程。

【实验探究】教师带领学生进入实验室，寻找“苯”，从状态，颜色，气味，挥发性、溶解性等方面总结苯的物理性质。

表3 苯的物理性质Table 3 Physical properties of benzene

【思政意图】耳听为虚，眼见为实，实践是检验真理的唯一标准。学生通过对苯这种液体进行观察、实验，探究苯的物理性质，学生对苯的物理性质的印象会更深刻，对知识的掌握会更牢固。

【讲述历史】(1)法国化学家日拉尔等人凭借坚韧不拔的意志，持之以恒的努力，最终确定了苯由C、H两种元素组成、相对分子质量为78。(2)凯库勒经过不断修正，最终提出了苯的凯库勒式。

图3 苯分子结构的探索过程Fig.3 Exploration process of benzene molecular structure

【思政意图】(1)跟随凯库勒的脚步，体会他探索苯的结构时的酸甜苦辣、矛盾挣扎，从而让学生感受知识产生的过程，懂得珍惜知识，更加努力学习。(2)苯分子的结构的发现经历了一系列的质疑否定的过程，体现了辩证法三大规律之一的否定之否定规律，让学生知道事物的发展并不是一帆风顺的，是螺旋式上升和波浪式前进的。

图4 苯分子的结构Fig.4 Structure of a benzene molecule

【实验探究2】通过实验探究苯的溴代反应和硝代反应，利用对比的方法总结苯的加成反应和燃烧反应。

图5 苯的化学性质的探索过程Fig.5 The process of exploring the chemistry of benzene

表4 苯的化学性质总结Table 4 Summary of chemical properties of benzene

【思政意图】(1)通过回顾有机物燃烧的化学反应方程式，引导学生写出苯燃烧的化学反应方程式，使旧知识与新知识结合。让学生学会用联系的观点看问题，认识到事物是普遍联系的。(2)人文社科教人求“善”，自然科学让人求“真”，通过实验探究苯的性质，教导我们实践是检验真理的唯一标准。

【哲理升华】学生总结苯的结构和性质，体会科学家们锲而不舍的探索精神。辩证唯物主义是科学的世界观和方法论，让学生知道事物的发展是波浪式前进和螺旋式上升的，因此，学生看待事物要用辩证的观点，既要看到事物的优点，也要看到事物的不足，同时，激励学生在生活中要保持积极乐观的态度，勇敢的面对人生的困难和挑战。

3.3.3 课后总结

课后，教师制作《芳香烃(第一课时)——苯》学生课后总结表，发放给学生填写。学生填写后，教师进行总结,并进行教学补充和改进教学。

4 结 语

基于HPS的高中化学课程思政的最大优势是将HPS与课程思政的优点相结合，使知识教育与思政教育同向同行，既达到育才的目的，又达到育人的目的。基于HPS的高中化学课程思政教学模式注重对学生“知”、“情”、“意”、“行”的培养，可以实现逐步培养学生正确的世界观、人生观和价值观的目的。HPS与课程思政理念相结合，并将其应用于高中化学教学，不仅有利于学生基本知识和技能的掌握，而且有利于培养学生的科学素养和人文情怀。

师者，所以传道受业解惑也。作为高中化学专业课教师，不仅要传授给学生基本知识和基本技能，还要传授学生做人的道理和人生的智慧。教师要重视“培养人”的过程，在专业知识的传递过程中，注重价值引领，培养学生严谨的科学态度，提高学生的科学素养，增强学生的文化自信和民族自豪感，引导学生树立“为中华之崛起而读书”的宏伟志向，充分发挥高中化学的育人育德功能。HPS 教育和课程思政相互促进，形成同向力，有助于学生德智体美劳的全面发展，也可以为高中化学进行课程思政建设提供一些参考和借鉴。