基于课程思政理念的高中化学教学研究*——以“无机非金属材料”为例

宋 洁，金 东，张 浩，王方阔**

(1.合肥师范学院化学与化学工程学院，安徽 合肥 230601； 2.天峰初级中学，安徽 六安 237131；3.凤阳县临淮中学，安徽 滁州 233100)

唐代文学家韩愈曾在《师说》一文中指出，“师者，所以传道授业解惑也”。教师不仅要教授学生专业知识，还要传授给学生做人做事的道理。习近平总书记在全国高校思想政治课上指出，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人[1]。以人教版高中化学必修第二册第五章第三节——“无机非金属材料”为例，我们进行了课程思政理念下的教学设计，旨在为课程思政背景下一线教师进行高中化学课堂教学设计提供可借鉴的教学思路。“课程思政”的实质并不是增开一门新的课程，也不是增设某一项活动，而是在课程教学和改革的各环节、各方面融入思想教育，达到全方位育人的教学效果[2]。以高中化学课堂为载体进行课堂教学，借助课程来渗透思想政治教育的实践活动，将思想政治教育元素融入课程的实践活动[3]，对培养学生的爱国情怀，发展学生的社会责任感具有重要价值和深远意义。

1 课程思政理念下高中化学教学设计策略

教师是课堂教学的组织者和引领者，在课程思政理念的指导下，充分解析课程思政内涵，将思政元素与化学知识有机融合，是教师应具备的素养。教师在思政教学实践中，应以新课标的培养目标为导向，注重学生德育发展，将课程思政贯穿于化学课堂教学，构建基于课程思政理念的高中化学教学模式。课程思政理念下高中化学教学设计策略如图1所示。

1.1 引入传统文化渗透思政元素

中华民族历史悠久，传统文化源远流长。它在历史上为推动民族进步和社会发展发挥过重要作用，时至今日依然具有显著的时代价值。我们要科学辨析传统文化中的精华与糟粕，实现优秀传统文化的创造性转化和创新性发展[4]。将传统文化中的精华与高中化学教学融合，一方面可以激发学生们的学习兴趣，学习化学专业知识，另一方面也可以使学生们增强民族自豪感，提升文化自信，对于社会主义核心价值观的弘扬也有重要意义。

1.2 结合科学技术提升思政素养

科学技术知识涵盖近代以来中国化学家的最新科研成果，以及我国在大国工程和大国重器中应用的各类新型材料和技术发明[5]。科学技术知识的引入很好地调动起学生们的课堂积极性，提高学生的学习热情、积极性和参与度。将与高中化学相关的科技知识引入课堂，展现了化学学科的科技价值，在学生学习化学知识的同时，向学生传递科技强国的理念，提升学生的社会责任感，利于发展学生“科学态度与社会责任”的核心素养。

1.3 联系社会生活传递思政力量

联系社会生活进行思政教学，更能引起学生的共鸣。生活中很多情境都蕴含丰富的思政元素，经过整理、编排融入化学教学中，设置成有价值的化学问题，引导学生思考、探究。一方面利于学生综合素养的发展，实现深度学习，培养学生解决实际问题的能力；另一方面社会生活中的思政元素也能促进学生德育的发展，落实“立德树人”的根本任务。

2 “无机非金属材料”的教材分析与教学目标

2.1 教材分析

《无机非金属材料》位于新人教版高中化学必修第二册第五章第三节。本节主要包括硅酸盐材料和新型无机非金属材料两大部分，其中硅酸盐材料包括陶瓷、玻璃、水泥，新型无机非金属材料包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料。此前，学生已学习了金属及其化合物、氮、硫及其化合物的知识，为本节课的学习奠定了基础。硅在地壳含量中排第二位，是非常重要的非金属元素，硅及其化合物在信息科技领域应用十分广泛，新型非金属材料广泛应用于航天、能源、医疗等领域。因此，本节内容在高中化学的课程学习中具有重要的地位。此外，在课程思政方面本节课有许多与之相关的思政元素，能够对高中生起到积极的价值引领作用，帮助高中生树立正确的人生观、世界观、价值观，所以选择本节课进行课程思政背景下的教学设计。

2.2 教学目标

1)思政教学目标：

①通过与陶瓷文化相关的诗词，领略中华璀璨的陶瓷文化史；通过对冬奥会国家速滑馆的介绍，感受我国在建筑方面的高超工艺，培养学生的爱国情怀和文化自信。

②通过对北斗导航系统、电子级球形二氧化硅、高精度碳化硅非球面反射镜的介绍，体会我国在科技发展方面的卓越成就，树立科技强国的意识，培养学生的社会责任感及科技造福人类的正确价值观。

③通过对我国在材料方面的重要成果的介绍，培养学生为祖国科学事业奋斗的远大志向。

2)课堂教学目标：

①认识传统的无机非金属材料，了解硅酸盐材料的种类、性质、结构，深化“结构决定性质、性质决定用途”的化学观念，发展“宏观辨识与微观探析”的核心素养。

②通过对高纯硅制备、二氧化硅性质及用途、新型陶瓷和碳纳米材料的学习，认识到新型无机非金属材料对社会发展的重要作用，体会化学学科在生产生活中的价值。

③通过对材料方面成果的解读，了解我国无机非金属材料的应用领域与发展前景，培养学生“科学态度与社会责任”的核心素养。

3 基于课程思政理念的教学设计

基于课程思政理念的教学设计要深入挖掘、扩充思政元素，寻找思政元素与化学知识的融合切入点，使课堂教学浑然一体，学生在学习化学知识的同时自然而然地厚植了爱国主义情怀，提升了社会责任感。本节的思政要素及思政教学的切入点见表1。

表1 思政要素与教学切入点

环节一：引入古诗，导入新课

[教师]通过陶瓷文化相关诗词,带领学生开启本节的学习，“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来。”描绘了越窑开窑时的壮观景象，“质韫珠光堪作鉴，纹镂花鸟具传神”亦是赞美瓷器花样的栩栩如生、美轮美奂。我国陶器历史悠久，陶瓷文化源远流长，而精美的陶瓷就是硅酸盐材料的一种，顺势展示瓷器图片。

[学生]感受诗词文化中的陶瓷之美，欣赏陶瓷图片。

设计意图：首先，通过陶瓷文化和古诗的融合，使学生感受到我国璀璨的陶瓷文化史，体会到我国的诗歌文化，增强学生的文化自信和民族认同感，感受传统文化的魅力；其次，陶瓷文化相关诗词的引用构建了化学学科与语文学科的联系，拓宽了学生的视野，提升了学生的文化素养，实现了科学与人文的融合。

环节二：创设情境，认识硅酸盐材料

活动1：硅酸盐材料的应用

[情境]展示冬奥会国家速滑馆——冰丝带的视频，突出介绍速滑馆的玻璃幕墙的精妙设计和钢筋混凝土框架+钢结构的结构形式。

[教师]结合视频，提出下列问题：玻璃的主要成分是什么？有哪些用途？混凝土主要包括什么，有哪些用途？其主要成分的煅烧过程又怎样的呢？

[学生]学生小组合作，结合教材，解决相关问题，并在教师引导下归纳出硅酸盐材料的性质与用途。

设计意图：本环节的设计以国家速滑馆为切入点，从国家技术发展的视角设计教学活动，即增加了本环节的趣味性，也令学生感受到了国家技术实力的强大，增强了学生的国家自豪感；将化学知识蕴含其中进行教学，更能调动其学生学习的积极性，加深学生对本部分知识的理解和记忆。

活动2：硅酸盐的结构与性质

[教师]学习完硅酸盐材料之后，向学生提问：硅酸盐材料的共同性质是什么？为什么？引导学生从结构决定性质的角度思考这一问题。

[学生]了解硅酸盐硅氧四面体结构的特殊性，掌握硅酸盐的性质特点。

设计意图：其一是使学生加强结构决定性质的化学观念意识，其二是让学生学会透过现象看本质的认识事物的方法。

环节三：结合科技，学习新型无机非金属材料

活动1：高纯硅的制备

[科技]中国北斗导航22纳米制程芯片实现量产，打破了我国在导航系统领域中被国外技术垄断的局面，芯片的主要成分是单质硅。

[教师]结合科技发展，提出问题：硅在自然界以什么形式存在？工业制得高纯硅的原料是焦炭和石英砂，那么如何制得高纯硅呢？

[学生]结合已有课本知识、学习经验及工业制得高纯硅的原料回答上述问题，推测出工业制备高纯硅的方法是焦炭在高温下还原石英砂，并书写反应方程式。

[教师]补充介绍高纯硅在信息技术和新能源领域的应用。

设计意图：以我国自主研发的北斗导航系统为切入点，构建了化学与科技发展的联系，让学生体会到化学学科的学习价值和学科魅力，提升学生对化学学习的积极性与热情。另外，通过对北斗导航系统和硅芯片的介绍，增强学生国家自豪感和民族认同感，让学生感受到祖国的强大与日新月异，培育学生的家国情怀，增强学生的社会责任感，同时树立科技强国的意识。

活动2：二氧化硅的性质及用途

[科技]河南大学纳米材料工程研究中心制备出粒径可控的电子级球形二氧化硅，替代了原来的进口材料，为芯片产业链的国产化战略实施提供基础原材料，确保了我国电子信息产业安全。

[教师]二氧化硅还能用来生产光导纤维，提高通讯效率，那么二氧化硅为什么能作为信息科技的重要材料，它有哪些性质呢？引导学生从酸式滴定管和碱式滴定管的鉴别、雕花玻璃等方面思考。

[学生]在教师引导下归纳出二氧化硅硬度大、熔点高、不溶于水的物理性质以及二氧化硅和碱反应、和碱性氧化物反应、和碳酸盐反应、和氢氟酸反应的化学特性。

设计意图：以“电子级球形二氧化硅”的科技发展为切入点，让学生们认识到科研工作者的辛勤付出和我国在科技发展方面的成就，认识到我们伟大的祖国在高精尖技术上的突破，正逐步加强科技自立，向科技强国进发，以此来培养学生的爱国意识，增强学生的社会责任感，激发学生的科技创新之心，促使学生们努力学习，将来也为我国科技事业的发展贡献自己的力量。

活动3：新型陶瓷和碳纳米材料的认识

[科技]介绍我国在光学系统的卓越成就，中科院长春光机所研制的直径 4.03 m 口径高精度碳化硅非球面反射镜，标志着我国光学系统先进制造能力达到了国际先进水平。

[教师]结合碳化硅的研究实例，提出问题:为什么选用碳化硅来制作反射镜？碳化硅有怎样的性质？

[学生]在教师指导下归纳出碳化硅具有硬度大、热稳定性强、抗氧化等性能。

[教师]介绍高温陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷各自的性质及其在生活中的应用。

[学生]归纳新型陶瓷的主要种类、性能和用途。

[老师]介绍“21世纪的新材料之王”石墨烯的性能及石墨烯在新能源电池领域等领域的应用，富勒烯在美容产业、超导领域、医学领域、润滑领域等领域的发展前景，碳纳米管在生产复合材料、电池和传感器等方面的应用。

[学生]归纳碳纳米材料的主要种类、性能和用途。

设计意图：本活动以我国在光学系统的卓越成就为切入点，介绍了新型陶瓷的性能及用途。以碳纳米材料的应用及发展前景为突破口，让学生们认识到材料化学的重要性。通过此部分的设计，学生一方面感受到了国力的强大，培育了学生的家国情怀；另一方也拓宽了学生的视野，体会到化学在实际生活中的重要作用。

环节四：联系生活，认识材料发展的总趋势

[老师]介绍材料可以按照成分分为无机非金属材料、金属材料、有机高分子材料和复合材料四类，结合图片(见图2)介绍未来材料领域的发展趋势，引导学生努力学习，将来为国家各领域的发展作出贡献。

[学生]体会材料在人类社会进步、人类生活品质提高中的重要作用，认识到材料发展对于国家综合实力和国际实力的推动作用。

设计意图：本环节以材料总体发展趋势为切入点，使学生体会到化学学科的重要性，让学生认识到材料产业在推动社会发展、国家强大方面的重要性，培养学生的社会责任意识，促进学生的品德发展，落实“立德树人”的根本任务，发展“科学态度与社会责任”的核心素养。

4 结语

将课程思政融入高中化学教学，是时代引领下的必然要求，是学生品德提升、素养发展的关键保障，符合新课程标准的要求。对于教师来说，这是知识层面与教学技能层面的双重挑战，广大教育工作者需深入挖掘、扩充思政素材，提高教学技能，在化学教学中潜移默化地对学生进行思想政治教育；对于学生来说，课程思政的教学利于学生爱国情怀的培养、思想品德的发展，三观的正确塑造。将课程思政有机融入高中化学教学是一个漫长的过程，仍需要不断的实践与探索。