思政育人融入真实情境的高中化学教学实践策略
2023-07-26崔学军
崔学军
摘 要:高中化学课程承载着重要的育人价值,化学学科知识中蕴含着多种思政元素,从化学知识中挖掘思政元素,选取契合的真实情境作为思政内容的载体,有利于推动落实“立德树人”的根本任务。文章以“氯及其化合物”课程为例,结合该部分内容中可以选取的情境素材,挖掘其中蕴含的思政元素,并将二者进行充分融合。同时,针对“氯及其化合物”课程,采用“拟人化”教学策略,分析了思政元素与真实情境的融合,引导学生意识到正确使用化学资源造福人类的重要意义,着力提升学生辩证看待问题的能力,以培养学生的参与意识和社会责任感,落实化学学科的育人功能。
关键词:课程思政;育人;真实情境;教学实践
课程思政的含义是“贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,以及各类课程应与思想政治理论课同向同行,形成协同育人效应”。《普通高中化学课程标准》(2017年版2020年修订)也指出“普通高中化学课程是落实立德树人根本任务,提升学生核心素养的重要载体”[1]。因此充分利用课堂教学这一教育渠道,让教师在传授学科知识的同时,注重教学过程中对学生正确的人生观价值观的引领,利用丰富的教学情境,将课程思政育人理念融入学科知识中,从而实现显性教育与隐性教育的有机融合。
一、化学课程中思政元素与真实情境融合的必要性
化学与生产、生活、科技发展息息相关,化学学科知识涉及人类活动的方方面面,苏州大学李苏贵等将化学学科知识蕴含的思政元素分为八类,分别是家国情怀、法治意识、以人为本、唯物辩证、严谨求实、批判创新、和谐发展和责任担当,将教学情境素材分为五类:化学史料、生活生产、科技前沿、社会议题和实验探究[2]。高中化学课程是落实思政育人理念的重要媒介,情境素材是蕴含思政内容的重要載体,只有将化学知识、情境素材、思政元素有机融合,才能将学科育人价值落到实处。
(一)化学学科知识中的基本理论和基本概念都来源于人类生产生活实际,“从生活中来,到生活中去”是化学知识“学以致用”的基本原则,在此过程中实现化学学科育人顺理成章。比如,通过物质之间的转化研究环境污染的成因、危害以及防治,可以增强学生的环境保护意识,培养学生参与环境治理的责任感;通过自然资源与能源的综合利用的相关知识,可以增强学生的节能减排意识,体会人与自然和谐相处的意义;通过动手实验,可以培养学生探究意识,养成严谨求实的学习态度;通过学习古代文化中的化学知识,挖掘优秀的中华传统文化蕴含的思政元素,可以增强学生的家国情怀和民族自豪感。因为化学学科知识的多面性和系统性,不同的主题内容中蕴含了不同的思政元素,承载着不同的育人价值,对学生世界观、人生观、价值观的培养起着重要作用。
(二)新课标倡导真实问题情境的创设,无论生产生活情境,还是化学史料情境、社会议题情境,都可以挖掘其中蕴含的思政元素。比如人教版(2019版)高中化学课本中的科学史话栏目属于化学史料情境素材:氧化还原概念的发展、侯德榜和侯氏制碱法、元素周期表的发展等,蕴含了批判创新、家国情怀和严谨求实的思政元素。实验活动和探究栏目属于实验探究情境素材,比如同周期、同主族元素性质的递变;简易电池的设计与制作等,蕴含了唯物辩证、批判创新的思政元素。学习有机合成时可以引用屠呦呦提取抗疟疾的青蒿素的素材或者抗击新冠疫情合成瑞德西韦的素材,这些属于社会议题的情境素材,蕴含着和谐发展、责任担当等思政元素。2022年化学领域十大新兴技术诸如纤维电池、钠离子电池,液态太阳能燃料合成,气凝胶,球形核酸疫苗等属于科技前沿情境素材,分别对应原电池、能源、胶体和有机合成等化学知识,这些素材蕴含着以人为本、批判创新等思政元素。
在高中化学教学过程中,针对不同的知识点,选取承载不同思政元素的情境素材,使学生在学习化学学科知识的同时,落实立德树人的教育目标,实现化学学科的育人价值。
由此可见,化学课程与人类活动的密切相关性,决定了思政育人理念与真实情境融合是落实立德树人根本任务的重要途径,是实现化学学科育人价值的重要方式。在化学课堂教学实践中,针对不同的知识点,选取承载不同思政元素的情境素材,使学生在学习化学学科知识的同时,思政素养得以提升,是高中化学课堂教学实践实施的有效策略。
二、以“氯及其化合物”的课程教学实践策略为例
“氯及其化合物”的内容位于人教版《普通高中教科书·化学》必修第一册(2019版)第二章第二节,氯元素是非金属元素及其化合物中重要的代表元素,是人类生产生活必不可少的重要元素之一。氯是一种重要的“成盐元素”,其化合物广泛存在于自然界中。氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料、药品等。正因为氯及其化合物用途广泛,更有利于教师选取多种情境素材,并发掘素材中蕴含的思政元素,使本节内容的育人价值得到充分体现。后文对氯及其化合物知识中的选取的情境素材与其蕴含的思政元素进行了分析,并以本节内容的第一课时为例,使用拟人化教学策略,让抽象的元素及其化合物的相关知识充满了趣味性,极大地提升了教学效果。
(一)选取情境素材,发掘思政元素
“氯及其化合物”主要包括氯原子结构、氯气的物理性质和化学性质、氯气的制备和氯离子的检验等教学内容,课本中提供了几种情境素材,如化学史料情境、实验探究情境、生产生活情境、社会议题情境等,这些真实的情境素材都蕴含着一定的思政元素,体现了一定的育人价值,相关内容如表1。由表1可以发现,氯及其化合物相关知识中都蕴含着唯物辩证的思政元素,这是因为氯及其化合物的相关知识之间具有体系性,含氯物质之间是相互作用、相互转化的,不能孤立片面地理解知识,这也是唯物辩证观的主要观点。生产生活情境中都蕴含和谐发展的思政元素,这是因为生产生活情境涉及与化学相关的社会问题,通过这些问题的分析讨论,帮助学生形成“绿色化学”观念和可持续发展的意识,这是和谐发展的核心观点。在化学史料和实验探究中都包含严谨求实的思政元素,因为无论化学史料还是实验探究,都具有科学性和严谨性,这些情境有助于培养学生严谨的求知态度,能够科学地分析问题、解决问题。
(二)“氯及其化合物”共分为三个课时,第一课时为氯原子结构、氯气的物理性质和化学性质,第二课时为氯气的实验室制备,第三课时为氯离子的检验和含氯物质之间的相互转化。下面以第一课时为例来阐述本部分内容的教学策略。为了增加课程的趣味性,激发学生的学习热情,本节课采用“拟人化”教学策略,以课堂为法庭,学生化身审判员,以“氯先生的功过评判”为引导,将学生带入故事情境。依次设置了氯先生自我陈述、证人依次出庭作证(分别是舍勒先生、元素代表——钠小姐和氢先生、水先生、火碱一姐)、审判员对氯先生申诉做出评判三大部分,教学流程如图1.
上述教学流程中,环节一通过氯先生的自我陈述,引出氯在自然界的存在形式,并与初始“氯先生的提出申诉”主题相呼应,充分调动学生的好奇心,激发学生的探究热情。环节二为整节课的重点,以证人出庭作证的方式,将氯气的理化性质一一进行呈现。环节三为整节课的升华,通过学生对氯先生的功过评判,在总结本节课所学知识的同时,培养学生的辩证看待问题的思维能力和合理使用化学资源的科学理念,培养学生树立人类与自然和谐共处的思政观。
环节一氯先生的自我陈述主要分为两部分,第一部分内容为氯的存在形式,第二部分内容为氯元素在战争期间作生化武器的化学史料。主要教学片段如下:
教师:PPT展示氯元素在自然界的存在——海水、盐湖和盐矿的图片
PPT展示含氯生化武器用于战争期间的图片
教师:阅读氯先生的自我陈述词,并请同学们找出氯先生提出申诉的原因。
学生:观看图片,并进行总结,得出氯元素在自然界主要以化合态的方式存在,氯元素用于生化武器的制造,受人类唾弃,但是氯元素认为这不是自己的本意,所以要提出申诉。
教学策略分析:借助拟人化策略从“氯先生”自述中发掘氯元素的存在状态,以及氯元素曾经用作生化武器原料的化学史实,让氯先生的申诉顺理成章,将学生带入故事情境,引起学生的好奇心,激发学生的学习热情,为证人出场埋下伏笔。
环节二是整节课的教学重点,学生需掌握的化学知识是氯气的物理性质和化学性质(分别与金属、非金属、与水、与碱反应),需要形成“结构决定性质”重要观念,通过分析氯原子的结构,引导预测氯元素的强氧化性,并通过氯气的化学性质实验进行验证的过程。主要教学片段如下。
片段一:
教师:展示舍勒先生证词,并请一位同学阅读,其他同学从证词中获取有关氯气的信息。
那是在 1774 年,我研究软锰矿的时候,发现软锰矿(主要成分是MnO2)跟浓盐酸亲密接触后,会产生一种黄绿色气体,这种气体有强烈的刺激性气味,我都难以忍受,而且这种气体还能杀死昆虫,能与金属反应。我并不知道这就是氯先生,更没想过用它来伤害人类。
学生分析讨论后得出:氯气的物理性质:黄绿色气体、有刺激性气味、能溶于水、密度比空气大。氯气的化学性质:有毒、能与金属反应。
教师:氯化钠、氯化铁、盐酸实物展示;钠小姐和氢先生证词展示,分别请一位男同学和一位女同学帮忙朗读证词。
钠小姐证词:我们金属家族绝大多数的金属都与氯先生有合作,我们一起为人类的美好生活竭尽所能。
氢先生证词:同为非金属家族的成员,我非常敬佩氯先生,它活泼开朗,与很多非金属都能够愉快的合作,大家一起为人类做貢献。
教师:从氯先生的元素朋友的证词,可以看出氯先生与大多数的金属和非金属都有合作,那么氯先生与这些元素朋友是怎么合作的呢?
学生:氯原子最外层有7个电子,容易得到电子形成8电子稳定结构,预测氯元素具有强氧化性。根据不同元素原子结构的不同,氯元素通过得失电子或者共用电子对与其他元素合作。
教师:好的,大家分析得很准确,下面我们一起来做一下氯气分别与钠、氢气和铁的反应,并注意观察现象。
教师演示实验。
学生:观察实验得出氯与其他元素的反应都很剧烈;氯气可以与大多数单质反应,与变价金属反应生成高价氯化物,证实了氯气的强氧化性。
教学策略分析:本片段分别使用了化学史料情境和实验探究情境,其中蕴含了唯物辩证、严谨求实、和谐发展的思政元素,通过舍勒发现氯气实验史实,引导学生感受到物质之间转化唯物辩证观,并认识到学习中具有严谨求实的科学态度的重要性。通过氯气与钠、氢气、铁的演示实验,在培养学生严谨求实的科学态度的同时,更注重增强学生的“绿色化学”意识和形成化学资源的可持续发展观念。
片段二:
教师:展示水先生的证词,并请一位同学来朗读水先生的证词。
我与氯先生的正式合作,要感谢贝托莱先生,那是在1785年,贝托莱在研究氯气时发现,氯气溶于水后形成的溶液(称为“氯水”)有漂白性,露置在日光下会失去漂白能力,同时产生盐酸和氧气。我们合作的产品还有杀菌消毒的作用,这些消毒配方大量销往自来水公司和游泳协会,我也因此小赚了一笔。
学生讨论后得出:氯水有漂白性;光照一段时间后漂白性消失;有杀菌消毒作用。
教师:根据水先生的证词,大家得出了有关氯水的一系列结论,那有漂白作用的是哪一种物质呢?氯气是否与水反应?为什么氯水在光照时会失去漂白能力呢?我们要通过以下实验来进行分析讨论。
教师:展示绿色微型一体化实验装置如图2,探究氯水成分、氯气与水反应产物。
图2:探究氯水性质绿色微型一体化装置(反应前)
图3:反应后各试管中的颜色变化
学生观察并讨论:
1.实验现象:干燥红纸不褪色;湿润红纸褪色;蓝色石蕊试纸先变红后褪色;硝酸盐溶液出现白色浑浊。
2.结论:(1)氯气无漂白性;
(2)氯气与水反应,根据氧化还原反应原理分析产物为HCl和HClO;
(3)氯水有漂白性、酸性、强氧化性。
教师:播放探究次氯酸光照分解产物的数字化实验视频。
学生观看后得出:
1.实验现象:次氯酸光照后氢离子浓度变大、O2体积分数变大、氯离子浓度变大。
2.结论:次氯酸具有弱酸性、强氧化性(漂白性)、不稳定性。
教学策略分析:氯气与水的反应,氯水的成分、性质探究和次氯酸的性质分析是本节课的教学重难点,借助贝托莱制得氯水的化学史料情境、创新绿色微型一体化装置和数字化实验的实验探究情境的呈现,这些情境中蕴含了唯物辩证观,严谨求实、批判创新和和谐发展的思政元素。学生在突破本部分学习难点,掌握氯气与水反应产物,氯水性质和次氯酸性质的同时,深化了物质转化的唯物辩证观,促进了严谨求实态度的形成,创新装置的使用,注重培养学生的创新意识,进一步强调“绿色化学”观念、实验安全、环保意识和能源节约意识,将思政育人理念巧妙融入多种真实教学情境中,真正实现了学科育人的核心功能,落实了立德树人的根本任务。
环节三是公布申诉结果,学生在本环节要对氯元素的使用给人类带来的危害和含氯化合物对人类的贡献做出分析和总结,从而对氯元素的功过做出评判。
教师:请同学们根据氯先生的自我陈述和证人证词进行分析,氯先生的申诉能否成功呢?请大家讨论后给出申诉结果并说明理由。
学生讨论后:同意氯先生的申诉。原因有二,一是氯先生对人类的贡献大于过错,二是人类应当正确使用化学资源,使其更好地为人类服务。
教学策略分析:通过让学生讨论、评判氯先生的功过,对本节课所学知识进行总结,并建立系统的有关氯的知识体系,同时培养学生辩证地看待问题的能力,人与自然和谐共处的思政思想。
結束语
本文以“氯及其化合物”课程为例,将化学学科知识、真实问题情境和思政育人元素充分融合到一起,与新课标中提出的倡导真实情境的创设和发挥化学学科的育人功能相一致,是实现立德树人根本任务的有效途径。对不同的教学内容,创设适当的问题情境,深入挖掘教学内容中潜藏的思政育人元素,在课堂教学实践中,潜移默化地将教书和育人融为一体,是化学学科教师的重要任务。
拟人化策略的使用,将化学史料情境、实验探究情境、生产生活等情境巧妙串联起来,使课堂内容充满趣味性,同时兼具衔接性和条理性,各个部分内容的关联更加顺理成章,使蕴含在问题情境中的思政育人元素更具有情感性,从而提升育人
效果。
在高中化学课堂教学实践中融入思政育人理念是落实学科立德树人根本任务的重要途径,是高中化学教学的必然趋势,一线教师不只教书,更应育人。因此确定教学内容,制定教学策略,选取真实的问题情境,并挖掘教学内容和情境素材中的思政元素,让它们充分融合,方能使课程思政育人理念落到实处,充分体现高中化学学科的育人价值。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020:1-3.
[2]李苏贵,曹旭琴,王伟群.中学化学课程思政内容特征及渗透方式的研究[J].化学教与学,2021(15):9-14.