融入课程思政的高中化学教学设计

摘" "要：高中阶段是价值观形成的关键期，作为重要的中学课程，有必要在化学教学中加强思想教育与价值引领。以“化学电源”为例，进行基于课程思政理念的教学设计，从化学电源的分类、化学电源的内部结构、废旧电池的回收价值以及发展中的化学电源四方面开展，引入国家政策理念、职业生涯、学科前沿与社会生活发展等素材，在化学教学中融入绿色发展观、科学态度与社会责任、节约资源、辩证唯物主义、爱国情怀等思政元素，发挥学科育人功能，落实立德树人。

关键词：高中化学；课程思政；教学设计；化学电源

2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调“各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应” [ 1 ]。 2022年，教育部发布的《关于进一步加强新时代中小学思政课建设的意见》中指出“注重相互配合，充分发挥思政课和各类课程的育人功能”[ 2 ]。作为教育工作者要认识到，每一位教师都应承担起思想政治教育的责任，在教育教学的各环节中有机融入思政元素，让价值塑造、思想引领与能力培养协同发展。

高中化学作为与社会经济发展密切相关的一门课程，蕴含着丰富的思政元素，是落实立德树人根本任务的重要载体。新课标与新人教版高中化学教材中提供了丰富的科学史话、传统文化、化学与职业等思政素材。高中化学教师要善于利用已有的思政教育资源，深挖与教学内容契合的思政元素，并选择适宜的方法融入化学课程教学之中，塑造学生正确的人生观、价值观，促进学生关键能力与必备品格的全面发展。笔者以“化学电源”为例，进行课程思政理念下的教学设计，在问题与情境中强化学生对化学与生活的理解，在专业学习中增强学生的社会参与及社会责任感，为开展化学课程思政教育提供一些参考。

1" 教学前期分析

1.1" 学习内容分析

“化学电源”在新人教版高中必修第二册第六章第一节“化学反应与电能”这一节中是拓展应用内容，主要以认识锌锰干电池、常见的充电电池及燃料电池为主；在新人教版高中选择性必修一第四章第一节中主要包括碱性锌锰干电池、铅酸蓄电池、燃料电池的具体工作原理及电极反应的内容。本节课内容安排在原电池原理学习之后，是对原电池原理的进一步应用与深化，是链接高考试题的重要素材内容。此外，化学电源是新能源与可再生能源的重要组成部分，关系到绿色低碳与可持续发展，是全球关注的焦点，也是相关行业的研究热点。化学电源与日常生活及社会发展紧密联系，蕴含着诸如绿色发展、科研能力、社会责任等在内的思政元素，能够对学生起到正面积极的价值引领，因此选择本节内容作为教学主题融入课程思政理念。

1.2" 学习者分析

学生经过原电池原理的学习，已经了解原电池的构成条件、工作原理、电极反应书写以及如何设计简单的原电池，为本节课的学习奠定了坚实的基础。但学生结合实际应用中的电池或者新型电池等复杂情境素材，对原电池进行综合分析的能力还有待进一步提升。在思政教育方面，学生从小学到高中一直在接受思政教育，具有良好的思政教育基础。但是多以专门的思政课讲授为主，从其他学科课程中汲取的思政知识较少且分散，高中时期是学生思想观念形成的关键期，有必要在化学教学中加强思想价值引领。

2" 教学目标

2.1" 学习目标

（1）从生活中常见的电池入手，通过完成电池分类表格，了解干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点；通过学习电池的发展史，建构分析化学电源的一般思路。

（2）通过探究锌锰干电池的内部组成结构，宏微结合认识原电池的工作原理，练习电极反应式的书写，培养宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的核心素养。

（3）在了解电池内部结构基础上，讨论废旧电池回收的原因和价值，在垃圾分类科普中掌握不同化学电池分类回收的方法，培养科学态度与社会责任的核心素养。

（4）学习我国新型电池研发的成果，通过电池研发人员渗透化学与职业生涯教育，培养学生的家国情怀，培养创新意识与社会责任感。

2.2" 思政目标

将化学电池发展史、垃圾分类政策理念、化学与职业生涯、电池研发前沿与社会生活发展等素材引入化学教学之中，巧妙融入绿色发展与可持续发展理念、科学态度与社会责任、废旧资源再生利用观念、辩证唯物主义、科学精神、爱国情怀等思政元素，充分发挥化学学科育人功能，实现思政教育与专业知识学习同向同行。

3" 融入“课程思政”的教学设计

3.1" 教学思路

课程思政理念下的教学设计要在挖掘、扩充思政素材的基础上，探索思政元素与化学知识有机融合的结合点，做到如盐入水般自然，润物无声地滋润学生的心田。本节课以化学电源知识为主线，创设电池分类、电池拆解、电池回收、电池研发四个生活化情境，在各个环节穿插或拓展思政元素，具体的教学思路如图1所示。

3.2" 教学过程

3.2.1" 环节一：常见化学电源的分类

【情境展示】家居生活场景；电子产品图片；出行工具片段。

【问题1】生活中常见的化学电源有哪些？这些电池都用在哪里？

【学生活动1】小组交流讨论，总结生活中常见的化学电池。（完成表1部分内容填写）

【学生活动2】教师讲解一次电池、二次电池、燃料电池的概念，提供相关电池简介材料。学生在教师引导下联系实际生活，将生活中常见的化学电池分类，完成表1的填写。

【问题2】电池发展至今经历了怎样的发展历程？

【学生活动3】回顾历史才能更好地理解当下，电池的百年发展史凝结着许多科学家的心血，请同学们与不同时代的科学家们对话，制作电池的发展历史时间轴（如图2所示）。（教师提供电池发展中的研究数据与材料）

设计意图：以身边常见的化学电源入手，让学生在生活化的情境中对化学电源进行分类，了解不同电池的特点和用途，进一步认识到化学与生活的联系，加深对化学学科价值的理解。回顾历史能更好地理解当下，在了解当下生活中常见的电池之后引入电池发展的化学史，在了解历史的时间轴中学习不同时代科学家对电池研究的事迹，感受他们所具有的创新意识与科学精神，增强学生自身的科学意识。

3.2.2" 环节二：探究电池的内部结构

【问题3】锌铜原电池的工作原理是怎样的？怎样用化学用语表述？

【学生活动4】写出锌铜原电池的工作原理。（正极、负极以及总的电极反应式）

负极：Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应）

正极：Cu2+ + 2e-" = Cu （还原反应）

总反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

【学生活动5】依据同样的原理，可以将其他自发进行的氧化还原反应设计成原电池。请同学们小组合作完成碱性锌锰电池、铅酸蓄电池、氢氧燃料电池电极反应的书写。

【过渡】同学们对原电池的工作原理较为熟悉，都能正确写出电极反应式。但生产生活中应用的电池通常会添加其他成分，实际的工作原理也会更复杂，老师给大家准备了废旧电池、钳子、手套、药匙等工具，请大家探究干电池的内部结构。

【实验活动1】学生进行分组实验，拆解电池，将拆解出的碳棒、黑色粉末、锌筒等物质回收至不同的烧杯中。

【问题4】对电池拆分出来的物质进行分析，干电池可以随便丢弃吗？

【学生活动6】小组讨论废旧干电池对环境的影响。

设计意图：理论与实践相结合，通过让学生亲自动手拆解废旧干电池，从宏微结合的角度让学生了解生活中常见干电池的真实结构与组成，理解其工作原理，强化辩证思维，在此过程中强调实验安全意识和科学探究的态度，融入环境保护的绿色发展观。

3.2.3" 环节三：废旧电池回收的价值

【社会背景】我国的电池生产量和消耗量巨大，但回收率相对不足。废旧电池回收利用具有重要的意义，一方面废旧电池随意丢弃会造成环境污染，甚至影响人体健康；另一方面废旧电池是再生资源，循环利用废旧电池一举多得，既能达成可持续发展的环境效益，又能达成经济效益。

【数据展示】“如果我国每人每年丢弃2节电池，可以污染1.5×108 m3的水，可以污染2600 km2的土地[ 6 ]。”“根据中国电池工业协会数据，2021年1-2月全国电池制造业主要产品中，锂离子电池产量29.5亿只；铅蓄电池产量4084.9万千伏安时；原电池及原电池组（非扣式）产量61.5亿只”[ 7 ]。

【问题5】 日常生活中产生的各种废旧电池应该如何处理？（提示：结合我国推广的垃圾分类条例，分析各类废旧电池）

【学生活动7】对生活中常见的废旧干电池、废旧纽扣电池、报废电子产品的锂电池等进行垃圾分类，并讨论正确的回收处理方法。

【教师总结】不是所有的废旧电池都属于有害垃圾，自2006年我国实行电池“限汞令”起，我国正规厂家生产的干电池是无汞碱性干电池，属于其他垃圾，但是纽扣电池和电子产品的锂电池以及电动车蓄电池等都是有害垃圾[ 8 ]。废旧电池同时是再生资源，我们国家在逐渐加大对废旧电池的回收管理，颁布了《废电池污染防治技术政策》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》等系列政策文件，建立了废铅蓄电池收集试点和新能源汽车动力蓄电池回收服务网点。我们要辩证地看待废旧电池，养成分类投放的好习惯。

设计意图：通过具体的数据讲解废旧电池回收的重要价值，以生活中常见的电池为例，学习废旧电池的处理方法；在碳中和的大背景下，引入垃圾分类以及废旧电池回收政策文件，有机融入可持续发展观和绿色化学观，强化学生的生态环境保护意识与社会责任感。

3.2.4" 环节四：发展中的化学电源

【社会背景】化学电源是新能源与可再生能源的重要组成部分，与绿色低碳与可持续发展紧密相关，是全球关注的焦点，也是相关行业的研究热点，电池技术是信息时代的重要基础，电池的发展影响着信息科技的发展。

【材料展示】嫦娥五号采用太阳能电池阵和锂离子电池组提供电能；“天问一号”火星探测器能源动力系统采用三结砷化镓太阳能电池阵列[ 9 ]；中国空间站采用柔性三结砷化镓太阳能电池翼和锂离子蓄电池供电[ 10 ]；采用太阳能光伏发电技术，北京冬奥会所有场馆实现100% “绿电”供应[ 11 ]。

【学生活动8】通过阅读材料和观看新型电池讲解的视频，学生小组讨论各类新型电池的工作原理和创新之处。

【学生活动9】电池发展到今天，在性能、安全、环保等方面都取得长足进步，但对于高速发展的信息社会来说，电池的发展还需要再向前，电池的研发离不开持之以恒的研究和专业研发人员。学生通过短视频了解电池研发人员工作内容与职业发展前景，对电池研发人员进行职业画像。

【师生总结】本节课我们从生活中常见的化学电池出发，回顾电池发展的百年历史，展望电池的未来发展，在化学电源的知识学习中认识化学与生活、与社会发展的紧密联系，充分认识到废旧电池回收再利用的重要意义、我们国家在社会发展与科技发展方面的进步。希望同学们可以树立远大理想，积极参与社会实践，强化自己的社会责任感，将自身发展与祖国发展紧密联系在一起，为建设美丽中国贡献一份力量！

设计意图：在课堂最后展示我国航天航空中的化学电源，科普太阳能光伏发电等清洁能源，在民族自豪与科技前沿中增强学生的爱国热情，展望电池的未来发展的同时融入化学与职业生涯教育，让学生为自己未来的职业生涯奠基。

4" 结语

在大中小课程思政一体化背景下，中学课堂中融入思政元素是整个教育领域的重要趋势。在“化学电源”教学过程中有机融入课程思政元素，一方面可以提高学生的科学素养与社会责任感，落实立德树人的根本任务；另一方面也有助于提升学生的学习态度和辩证思维能力，让人文素养与科学精神共同发展。广大化学教育工作者要不断深入挖掘本学科的思政元素，收集思政素材，积极探索思政元素与化学教学有机结合的策略，让化学教学与思想政治课形成协同效应，建设有思想的高效化学课堂。

参考文献：

［1］ 习近平.在全国高校思想政治工作会议上的讲话[N].光明日报，2016-12-09.

［2］ 中华人民共和国教育部.关于进一步加强新时代中小学思政课建设的意见[N].中国教育报，2022-11-11.

［3］ 但世辉，陈莉莉.电池300余年的发展史[J].化学教育，2011，32（7）：74-76.

［4］ 梁宏.电池发展史[J].多媒体世界，2004（10）：58-59.

［5］ 陈浩雪，王秋.社会发展中的化学电源[J].中学化学教学参考，2022（10）：90-94.

［6］ 赵心萌.废旧电池的回收利用[J].云南化工，2018，45（1）：8-9.

［7］ 中国电池工业协会.2021年1-2月锂离子电池产量29.5亿只同比增长108%[EB/OL].（2021-04-07）[2024-4-23].http：//www.chinabattery.org/content2/1308/1308/1053066.html.

［8］ 成都市绿色地球环保科技有限公司.垃圾分类小百科[M].成都：西南交通大学出版社，2017：266.

［9］ 包宏升，邢庆俐.思政视域下2022年化学备考中真实情境试题研究[J].高中数理化，2022（Z2）：122-123.

［10］ 郭文静，达胡白乙拉.“课程思政”视域下高中化学教学课例研究：以《化学能与电能》为例[J].云南化工，2023，50（7）：217-220.

［11］ 孙欢，黎泓波，梁莹莹，等.“双碳”背景下课程思政与中学化学融合式教学：2022年北京冬奥会中的绿色与化学[J].化学教育（中英文），2023，44（11）：129.