中学化学课程思政教学的有效策略
作者: 但世辉但世辉,湖北省优秀化学教师,全国自制教具能手,襄阳市“隆中名师”,曾获湖北省2022年优秀基础教育教学成果奖一等奖,在《化学教育》《化学教学》等期刊发表文章80余篇。近年来,但世辉带领工作室成员以湖北省教育科学规划2022年度一般课题“课程思政背景下中学化学教学实施策略研究”和湖北省2022年基础教育优秀改革实验项目“基于核心素养的中学化学课程思政教学策略研究”为抓手,推动中学化学课程思政教学的落实,总结出一套实践经验。
中学化学课程思政教学指结合化学学科特点,挖掘化学学科所蕴含的思想政治教育元素,把价值观培育融入化学教学过程中,帮助学生在学习化学内容的同时树立并践行社会主义核心价值观,从而更好地落实立德树人根本任务的教学。笔者结合人教版高中化学必修一、必修二的内容,阐释化学课程思政教学的策略。
一、厚植家国情怀,塑造理想人格
当代中学生应该有理想、有信念,具有与时俱进的人生观和价值观,具有强烈的社会责任感和高尚的爱国主义情怀。中学化学课程思政教学的首要任务是利用化学学科中的思政教育素材,引导学生厚植家国情怀,塑造理想人格,树立报国之心。
化学学科发展过程中,一批又一批的化学家、企业家涌现出来,他们为国家发展奉献终身的爱国事迹是课程思政教学的重要资源。化学教材中有许多实施爱国主义教育的素材,如必修一第40页关于侯氏制碱法的素材、必修二第21页关于新型无机非金属材料的素材等。教师在引导学生探究化学知识的同时,应将这些素材有机融入教学过程中,用讲故事的方式让学生了解我国科学家在艰苦环境中取得的成就,感受侯德榜、徐光宪、赵梓森等人深厚的家国情怀和严谨求实、勇于创新的科学精神,鼓励学生学好本领,报效祖国。
教学必修一第三章第二节中“用途广泛的稀土金属”时,笔者为学生讲述了化学家徐光宪为祖国稀土事业奉献一生的事迹。新中国成立之初,徐光宪毅然放弃在美国留学、任教的机会,回到祖国,投身国家化学事业。中国有世界上最大的稀土储量,但精炼技术被当作“高级机密”掌握在少数外国制造商手中。为打破技术封锁,徐光宪提出了全新的“串级提取理论”,设计了优化的技术流程,创新利用计算机技术进行虚拟试验,简化了稀土生产技术,这在当时是世界首例。这种技术大大降低了稀土净化成本,解决了当时我国稀土深加工产品依赖进口的问题。基于徐光宪团队的科研成果,中国出口了大量高纯稀土,使国际单一稀土价格下降了30%,使我国从稀土资源大国转变成稀土生产大国。徐光宪因此被称作“稀土界的袁隆平”。他写下一句名言:“我们做科研的要有一个信念,立足于基础研究,着眼于国家目标,走自己的创新之路。”
学生聆听徐光宪的事迹后,深深地被老一辈科学家的科研能力和爱国精神所感动,认识到学好化学知识对于促进祖国发展的重要性,感悟到新时代青少年肩上的重任,涵养了家国情怀。
二、认识化学价值,树立责任意识
中学生所具备的化学知识通常难以解释与化学有关的一些负面事件,如滥用瘦肉精,使用“地沟油”,生产“三聚氰胺奶粉”“甲醛鱿鱼”,以及有毒气体污染、水体污染等问题。学生容易受这些负面事件的影响,对化学学科产生“敌意”。这就需要教师在传授化学知识的同时,引导学生理性认识现实生活中这些负面事件所涉及的化学品的本质,承担“为化学发声”的责任。
学好、用好化学学科内容,不但能促进人们成为自然界的合理利用者、改造者,而且能使人们学会趋利避害,恰当地处理人与自然的关系,成为大自然的保护者。这指向化学中的环保意识。教师可以依托教材,挖掘有关环保的课程思政教学素材,引导学生利用所学知识认知化学原理,辨析事实真相,增强做化学学科代言人和生态文明守护者的底气。例如,教学必修二第五章第二节《氮及其化合物》时,笔者先提供一组素材,引导学生自主学习,了解汽车尾气的来源和危害。经过自学和小组讨论,学生对汽车尾气有了初步的认识,知道了汽车尾气主要是汽油燃烧生成的氮氧气体,包括一氧化氮、二氧化氮等,如果这些气体不经处理就排放出来,会因多次氧化而带来酸雨等空气污染问题。然后,笔者引导学生观看《汽车尾气处理装置工作过程》视频,让学生根据已有的化学知识理解装置中催化转化器的工作原理。学生观看视频、小组讨论后,得出“CO和NO在催化剂的作用下转化生成CO2和N2,将有毒有污染的尾气转变成无污染的气体,从而有效控制汽车尾气污染”的结论,领悟到化学学科在环境保护中发挥的重要价值。这种基于真实情境的案例教学,不仅培养了学生的绿色发展理念和环保意识,还有利于学生客观认识化学技术对人与自然和谐发展的促进作用,树立用化学为美好生活服务的责任意识。教师长期进行这样的引导,学生自然能消除对化学学科的偏见,学会理性看待发展和应用化学所带来的环境污染、资源消耗和生物安全等问题。
三、了解前沿科技,坚定“四个自信”
近年来,我国在化学研究方面取得了越来越丰硕的成果。教材依托“科学·技术·社会”板块展示了很多前沿科技成果,如钛合金新型金属材料的应用、石墨烯材料的开发、青蒿素的提取等。但是,教材更新频率不高、篇幅有限,教师教学时应该以教材中的素材为基础,引入最新的相关研究成果,一方面促进学生对化学内容本身的学习,开阔学生的科学视野,另一方面帮助学生坚定中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信和文化自信,树立为中华民族伟大复兴而努力学习的理想信念。
例如,教学必修一第四章第三节《化学键》时,笔者基于教材呈现的“分子间作用力”相关资料,收集了我国科学家关于氢键的最新研究成果资料。课堂上,笔者播放央视《新闻联播》视频片段,引导学生了解视频播报的内容:“我国国家纳米科学中心研究员裘晓辉团队,利用原子力显微镜技术实现了对分子间局域作用的直接成像,在国际上首次直接观察到了分子间的氢键,这为科学家理解氢键的本质,进而改变化学反应和分子聚集体的结构奠定了基础,使我国在这个领域达到了国际上的最高水平,相关成果发表在《科学》期刊上。”
从知识层面来说,学生很容易掌握氢键形成的原理、氢键的作用、氢键的表示方法等化学知识,但已有的这些知识、理论大多数是外国科学家发现并创立的,学生在其中看不到中国科学家的身影。然而,中国科学家对科学的追求从未停歇,得益于我国科研环境和制度的改善,中国科学家逐渐在化学领域做出了突出成就。以上教学,笔者让学生通过观看《新闻联播》,了解我国科学家后起直追、实现超越的真实案例;利用中国科学家刻苦钻研的科学精神,感染和激励学生奋发向上。可见,课程思政筑牢学生的必备品格,知识学习成就学生的关键能力,二者应相辅相成、协同发展。