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课程思政在中学化学教学中的应用研究

2022-11-24王继库

云南化工 2022年11期
关键词:金属腐蚀金属化学

侯 杰,王继库

(吉林师范大学 化学学院,吉林 四平 136000)

近年来,随着“立德树人”与“坚持显性教育和隐形教育相统一”等教育新理念的提出,思想政治教育工作日益重要,不容忽视。“课程思政”作为一种全新的课程教学模式应运而生,帮助教师在教学中融入课程思政理念,将思想政治教育与化学教学有机结合起来,在传授学生学科知识的同时提升他们的综合素质,培养他们成为未来建设社会主义的中坚力量。由此可见,在中学化学教学中应用课程思政具有重要的研究价值。

1 课程思政概述

1.1 什么是课程思政

课程思政是指将立德树人作为教学根本任务,通过探究性、践行性的教学活动挖掘梳理课程中的思想政治教育因素将其与课堂教学有效结合,使学科教育与思想政治教育同步进行,实现全方位的育人理念[1]。

1.2 中学课程思政的应用现状

随着课程思政的提出与发展,越来越多的高校对这一课程教学模式开展如火如荼的研究。相比之下,中学对于课程思政的研究热情稍显不足,并且存在一定的难点与问题。

目前,虽然学校越来越重视德育工作的管理,强调学生的素质教育,但是由于选拔人才的主流方式还是以传统考试成绩为主,为了学生的未来发展,学校方面不可避免的将重心转移到关注学生的学业成绩,从而忽视了思政教育的持续进行[2]。同时,对于思政教育效果的评价和考核机制尚不完善,学校难以对课程思政的实施进行有针对性的、系统的反馈与调整[3]。

1.2.1 教师教学现状

中学阶段,学生面临多门考试的压力,分配给各个学科的时间较少,加上每节课时只有四十五分钟的情况以及隐性思政教育效果呈现缓慢,一些教师更注重学生学科成绩的显性提升。与此同时,大多数学科教师学习期间专注于学科教学能力的提升,思政意识较为薄弱,缺少运用思政元素的经验,思政教育能力有限。这就造成教师教学中直接以讲授的教学方式机械地将思政观念融入教学的局面,让思政教育流于形式,难以高效利用教材实现教书和育人的同步进行。

1.2.2 学生学习现状

中学阶段的学生都处于青少年时期,这一时期也是学生价值观念的探索与定向阶段。尽管现在学校、社会越来越重视学生的心理健康,但由于青春期学生情绪不稳定、心智不成熟以及无法对智能时代复杂多样的互联网信息进行有效过滤等,一些如学生自杀、投毒、毒害室友等令人心痛的事件还是不时发生。究其原因是思政教育浮于表面,未能真正的渗透到学生的日常学习生活中。想要改变这种局面,还需要家庭、学校、社会三方面全方位的努力与配合。

2 中学化学课程融入课程思政理念的设计思路

化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础学科[4]。这一科学以实验为基础,从实验到理论,再从理论到实践,从宏观现象中探索微观世界,再将探究理论实践并应用于现实。如此一来,学生的创新思辨能力在学习过程中得到螺旋式上升。化学学科的价值不仅仅在于认知与应用,这一学科还蕴含着丰富的思想政治教育因素。例如,爱国主义教育、生命教育、社会责任感教育、辩证唯物主义教育、生态文明与生态道德教育等。教师可以借助“情境问题”实现思政教育与化学学科知识的有效融合。以“提出情境问题”为课堂导向,以“分析情境问题”为活动线索,以“解决情境问题”为任务驱动构建课堂教学,运用适度延伸教材、合理利用媒介、设计教学活动、指导探究活动、完善解决方案、联系生活实际等教学手段深度挖掘思政要素,将思政教育融入化学教学,在丰富学生知识的同时提升他们的思想境界,引导他们形成正确的三观,使学生人格发展更加健全完善,摆脱以往重智育、轻德育的局面,实现德育智育的同步提升,从而更好地实现立德树人的根本任务[5]。如图1所示。

图1 中学化学课程融入课程思政理念的设计思路图

3 中学化学课程融入课程思政理念的教学设计——以金属的腐蚀与防护为例

3.1 金属的腐蚀与防护教学设计框架

“金属的腐蚀与防护”是新人教版选择性必修一《化学反应原理》第四章最后一节的教学内容。本节内容既衔接初中金属氧化知识,又包含本章前两节原电池和电解池的相关知识,有利于学生对第四章化学反应与电能整章知识的系统消化。本节内容与学生的生活息息相关,金属的腐蚀作为生活中常见的现象,其对于国家硬件设施建设和经济建设也造成一定的负面影响,通过设计实验、探究活动、小组讨论等活动自然地将蕴含本节内容的思政要素挖掘出来,潜移默化地发挥学科育人的功能,使学生的理论知识与思想境界同步提升。本节课的教学设计框架如图2所示。

图2 金属的腐蚀与防护教学设计框架

3.2 教学目标

1)结合日常生活中常见的金属腐蚀的现象与其造成的危害,激发学习化学的兴趣,增强社会责任感、强化爱国意识;

2)了解化学腐蚀和电化学腐蚀的概念,认识金属腐蚀的本质,强化团结协作意识、培养严谨求实的科学态度与锲而不舍的科学精神;

3)通过金属腐蚀对生产生活的影响以及预防金属腐蚀的重要意义,感受化学学科对人类发展的重要性,增强生态文明与生态道德意识、培育绿色化学思想。

3.3 教学过程

1)创设生活情境,合理利用媒介

情境一:认识金属腐蚀造成的危害

【多媒体展示金属腐蚀的图片】

【引入】同学们,在我们的日常生活中金属腐蚀是一种常见的现象。请同学们分享一下自己身边的金属腐蚀现象都有哪些呢?

【学生讨论回答】厨房里生了铁锈的水管、学校里锈蚀的桌椅腿、因腐蚀看起来破旧的楼梯等等。

【教师引导】同学们,金属腐蚀对你的生活造成了影响吗?

【学生回答】金属腐蚀在一定程度上确实影响到了我们的吃穿住行。

【教师追问】那如果从个人生活上升到国家建设,这种现象会造成多大的危害呢?

【多媒体展示】一辆汽车每年因维护腐蚀花费的费用是1260元,而我国每年因为腐蚀而造成的经济损失,占国民生产总值的5%左右,相当于两个汶川大地震产生的损失。与此同时,金属腐蚀现象也对我们的生态环境造成了危害。积羽沉舟,即使单一的腐蚀现象造成的损失较小,但积累起来,造成的后果却是我们无法想象的。

【教师引导】在了解这种现象造成的危害后,同学们有什么样的感受呢?

【学生回答】腐蚀现象造成的危害是巨大的,作为未来国家建设的接班人,我们要学习并运用相关知识为减少腐蚀对国家造成的损失贡献一份自己的力量。

设计意图 通过师生分享讨论身边的腐蚀现象,将金属腐蚀与学生自身生活紧密联系,增强学生的学习兴趣。通过展示金属腐蚀的画面以及金属腐蚀对国家经济和生态建设造成损失的具体类比,使学生直观体验腐蚀现象危害性,启发学生的思考,激发他们的社会责任感与爱国意识,强化学生保护环境的意识,渗透绿色化学思想,将思政教育有机融合到教学中。

2)指导实验探究,总结问题原理

情境二:探究金属腐蚀的成因

【教师】金属腐蚀的危害除了体现在国家经济方面,在环境保护、资源保护、新技术发展以及科研人员的安全等方面都造成一定的威胁。我知道现在同学们都迫不及待地想运用自己的知识去解决问题。但解决问题之前,我们首先要弄清问题的原理。

【教师】在初中阶段,我们学习过金属腐蚀的相关知识,现在请同学们回忆一下,一个铁钉发生腐蚀需要什么样的环境呢?

【学生】铁钉会在潮湿的空气中发生腐蚀。

【教师】那铁钉在干燥的环境下会发生腐蚀吗?

【多媒体展示】经过加速的铁钉在充满干燥氧气的封闭环境中明显腐蚀的视频。

【学生】结合铁钉在不同环境下的状态,思考体会金属腐蚀发生的条件。

【教师引导】金属腐蚀就是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。那金属腐蚀的本质是什么呢?

【学生】氧化还原反应。

【教师引导】根据我们已经学过的知识,氧化还原反应可以构成什么装置呢?

【学生】原电池装置。

【教师】根据金属腐蚀的环境能否构成原电池,金属腐蚀又分为化学腐蚀和电化学腐蚀。请同学举例说明两种不同的金属腐蚀,并分析哪种金属腐蚀危害更大。

【学生】铁钉在密闭干燥氧气中发生的腐蚀为化学腐蚀,在潮湿空气中发生的腐蚀为电化学腐蚀。电化学腐蚀由于其构成原电池,反应速率更快,造成危害更大。

【教师】通过刚才的学习,我们知道了金属腐蚀的类型。现在请同学们进一步思考,在不同酸性条件下电化学腐蚀产生的实验现象相同吗?请同学们讨论并设计实验方案。

【学生】一、准备两个内壁分别被氯化钠(Ⅰ)和稀醋酸(Ⅱ)润湿的锥形瓶。二、准备一些加入了少量碳粉的铁粉,将混合均匀的铁粉分别撒入两个锥形瓶中。三、按装置图装好仪器,并像导管中滴加几滴红墨水。两分钟后,打开止水夹,观察导管中水柱的变化。

图3 实验装置图

【教师】现在请同学们分组进行实验,观察并总结实验现象。

【学生】(Ⅰ)组导管口水柱上升,有气体参与反应。(Ⅱ)组导管口水柱下降,反应生成气体。

【教师引导】参与反应的气体和反应生成的气体一样吗?请同学们结合原电池相关知识,对两种气体进行猜想判断。试着写出相应的电极反应式及化学反应方程式。

【学生讨论】(Ⅰ)组处于中性条件,氧气参与反应;(Ⅱ)组处于酸性条件,反应生成氢气。

【总结】学生尝试写出电极反应式,教师进行指导,师生共同完成电化学腐蚀的种类表(见图4)。

图4 电化学腐蚀的种类表

设计意图 通过实验探究活动,增强学生的动手能力,培养学生实事求是的科学思维。在小组讨论与实验环节,锻炼学生人际交往能力,强化思政教育中的团结协作意识,培养学生严谨求实的科学态度和锲而不舍的科学精神。

(3)联系生活实际,完善解决方案

情境三:探讨减少金属腐蚀的措施

【教师】现在,我们了解了金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,掌握了不同金属腐蚀类型的原理。在学习完金属腐蚀的知识后,请同学们想一想我们能运用已学知识做些什么呢?

【学生】金属腐蚀对我们的日常生活以及国家经济建设和生态环境造成了一定的危害,作为未来国家建设者的接班人,我们应该运用已学知识减少金属腐蚀现象的发生,学习防止金属腐蚀的方法,降低金属腐蚀带来的危害。

【教师】通过同学们的回答,我相信大家认识到了金属防护的意义和重要性。为了减少金属腐蚀对我们日常生活以及国家建设带来的危害,请同学们根据相应的金属腐蚀的类型,讨论总结相应的防护方法。

【学生讨论总结】首先,对于化学腐蚀来说,金属因其直接接触气体或液体发生腐蚀,我们可以运用隔离法,采用一定的介质,如油漆、塑料、镀层等物质,减缓金属的腐蚀。其次,对于电化学腐蚀来说,我们可以将保护金属作为被保护极。根据原电池的原理,将还原性较强的金属与被保护金属连接,用牺牲阳极的阴极保护法,防止保护金属发生腐蚀。根据电解池原理,外加一个电源使被保护极的电位低于周围环境,成为体系中的阴极,用外加电源的阴极保护法,防止保护金属发生腐蚀。

【教师补充】同学们总结的非常好。除此之外,我们还可以通过改变金属本身的结构降低金属腐蚀的概率,如不锈钢。

【教师总结】绿水青山就是金山银山,良好的生态环境是我们实现人生理想,建设祖国的基础。如何保持良好的环境是一个庞大的课题,它不只体现在金属防护方面,还有更多方面需要我们的努力。假如良好的生态环境是一,那么富足的物质财富、快速的科技发展好比是零。即便有再多的零,但是零前面没有一的话,也是毫无意义的。本节课我们学习了金属腐蚀与防护的相关知识,希望大家通过今天的学习,提升对化学这门学科的热情,利用化学知识解决生活实际问题,为建设祖国贡献一份力量。

设计意图 从降低金属腐蚀对生产生活的造成的影响出发,结合本节课金属腐蚀知识的学习,让学生亲自参与,讨论并设计金属防护的方法,增强主人翁意识,将思政教育润物无声地融入学科教育中,增强学生的爱国意识与生态文明与生态道德意识,感受化学学科对人类发展的重要性。

4 结语

在如今飞速发展的时代,不管是教育理念还是课堂教学模式都要紧跟发展的步伐。思政课程的顺利开展离不开各门学科的相互配合、取长补短。化学是中学阶段一门重要的基础学科,在教学中教师更应注重德育智育的同步发展,在保证学生学业成绩的同时,贯彻课程思政理念,将思政教育以润物无声的形式融入化学教学,实现从平面教人到立体化育人的转变,为培育优秀的社会主义接班人不懈努力。

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