物理化学课程中思政元素的挖掘与应用探索*

张亚萍 杨怀霞

河南中医药大学 郑州 450046

0 引言

所谓“教书育人”，指的是教师在传授知识的同时还要对学生进行思想道德教育。然而，在一些教师那里，“教书”一直是其重点，而“育人”这一关键点却往往被忽视，这与教书育人的宗旨渐行渐远。新时代教书育人，要求我们要牢牢抓好课堂教学育人主渠道，通过发掘各学科、各专业的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能，积极推进以课程思政为重点的课堂教学内容改革[1]。课程思政是“三全育人”综合改革中形成的一种综合教育理念，是高校实现立德树人根本任务的重大战略举措，它的实施要求高校必须将价值塑造、知识传授与能力培养融入人才培养的过程中[2]，为国家发展培养综合型人才。

物理化学是化学、环境、生物和医药等专业的基础必修课程。该课程具有系统的知识结构，理论性、逻辑性强，在专业知识教学的基础上，注重培养学生科学的思维能力、严谨的治学态度及独立分析解决问题的能力。课程中蕴含着丰富的思政元素。本文主要从思政元素的挖掘和实施方法两个方面进行探索讨论。

1 物理化学课程中思政元素的挖掘

随着时代的发展，国家对人才的需求也发生了变化，当前，只有综合型人才才能满足时代的要求。所以传统的重理论而轻素质的教育模式已不能再沿用，加强德育教育才是新时期人才培养的最佳选择。当前网络及传播技术相对发达，教师可合理利用网络信息中的优质教学资源，以“科学家生平故事”“社会/网络热点问题”“应用实践”等为切入点对思政元素进行挖掘。

1.1 “热力学”章节中思政元素的挖掘

1.1.1 学以致用

热力学是物理化学的重点部分，其中所含公式多且内容较为抽象，学生理解起来较困难，因此，可运用相关的实例帮助学生理解专业知识，同时进行德育教育。例如，宇航员在进入太空前进行的“吸氧排氮”就是亨利定律的应用实例。在真空状态下，人体血液中溶解的微量氮气若不排出，会形成气泡堵塞血管或影响肺功能，不利于宇航员的健康。因此，宇航员必须在出舱前通过吸氧排出体内溶解的氮气。通过举例，让学生明白生活中的很多行为和现象都可以用我们所学的知识去解释，进而引导他们善于将所学知识应用于实践。

1.1.2 脚踏实地的奋斗精神

介绍热力学第一定律时，引入第一类永动机的制造史，从亨内考之“魔轮”到达·芬奇之“滚珠”，再到泰斯尼尔斯之“磁石”，斯特尔之“浮力”这一系列的永动机模型都以失败而告终。进而让学生讨论为什么这么多模型的第一类永动机都无法完成。他们的设计理念违背了热力学第一定律，即能量守恒定律。借此告诫学生，天上不会掉馅饼，只有通过辛勤的劳动和努力才能取得成功。将这些融入物理化学的课堂中，既能够达到活跃课堂气氛，提高学生学习兴趣的目的，还可以帮助学生进行深刻的人生思考。

1.2 “相平衡”章节中思政元素的挖掘

1.2.1 爱国主义情怀

徐光宪先生早年出国留学，拿到了哥伦比亚大学的博士学位，但为了打破中国长期以“白菜价”出口稀土资源这一局面，他毅然放弃了美国的高薪待遇，回到祖国，专注于稀土回流串级萃取工艺的研究，他不畏艰难，每周坚持工作80 个小时，不断地进行串级实验的模拟以及理论推敲，优化萃取工艺流程，最终实现了高达99.9%的镨钕分离纯度，使我国一跃成为高纯稀土生产大国，也彻底改变了世界对我国稀土萃取工艺的认识。徐光宪先生高尚的爱国主义情怀以及不怕困难、积极探索的精神值得广大学子深思和学习。

1.2.2 严谨的科学态度

黄子卿教授在攻读博士学位时，通过严格的实验测定得到水的三相点的温度为0.00 980±0.00 005℃，且这一数据被列为国际标准[3]。黄子卿教授在整个测定过程中实施了严格的隔热措施，对水样进行了严格的清洗及纯化，此外，为了得到精确的测量结果，他还考虑了杂质对平衡温度的影响，进行了压力和附加压力的校正。黄子卿教授的三相点测定实验突出了科学的严谨性。教师应借此案例告诫学生，对待科学不仅要有科学的思维方法，还要有严谨的科学态度。

1.3 “电化学”章节中思政元素的挖掘

1.3.1 创新精神

目前，人们的生活离不开手机等通信工具、汽车等交通工具，而对于手机和电动汽车来说，电池是核心部件。宁德新能源科技有限公司生产的ATL消费类锂离子电池让越来越多的手机实现了快速充电，这款电池不仅具有高能量密度、高功率、快充等特点，其安全性能也得到了很好的保障。该公司CATL 动力电池的研发，则为当前电动乘用车的发展提供了持续动力。目前，宁德新能源科技有限公司凭借创新的科技发展成了全球最大的聚合物锂离子电池生产基地。可借此案例，鼓励学生培养努力创新的精神。

1.3.2 辩证唯物主义思想

物理化学家阿伦尼乌斯提出了著名的电离理论，对化学的发展作出了巨大的贡献。然而，这一理论在提出初期，并没有得到科学界的认可，甚至被认为是纯粹的空想，面对种种质疑和嘲讽，阿伦尼乌斯没有放弃，始终坚持自己的研究，最终创立了电离学说。阿伦尼乌斯能够在科学界深受形而上学的束缚之际打破传统观念，以新的思想去研究和解释电解质溶液的导电性，且面对质疑和嘲讽始终坚持不动摇的科学精神，是对学生进行辩证唯物主义思想教育的极好素材，教师可借此激发学生为科研事业竭尽所能，不懈奋斗的精神。

1.3.3 树立环保意识

水纯度的鉴定是电导率在工业上的主要应用途径之一，众所周知，普通蒸馏水的电导率为1×10-3S·m-1，若水被电解质类物质所污染，则水体中所含离子数量增加，电导率随之升高。目前，我国部分地区的水污染问题随着工农业的发展变得越来越严重，尤其是东莞等制造业兴盛的城市，由于企业较多，其水污染程度更甚，治理更困难。以水污染为例，可以教育学生树立环保意识，保护我们赖以生存的环境，同时引导他们运用所学知识分析和解决身边的环境问题。

1.4 “化学动力学”章节中思政元素的挖掘

1.4.1 可持续发展观

随着科技的发展，氯氟烃等物质作为制冷剂、发泡剂和灭火剂等被广泛使用，这些物质的使用的确给我们的生活提供了便利，但同时也带来了危害。氯氟烃等物质被排出后进入对流层，但由于其化学稳定性，难以被分解而进入臭氧层。在臭氧层这些物质经紫外线照射，会分解出大量的氯自由基参与臭氧的消耗，最终导致臭氧层空洞。极地臭氧层空洞已经成为地球三大主要环境问题之一。过量的紫外线不仅对人和生物机体产生了直接威胁，也使环境不断恶化，臭氧层的不断损耗，不仅会限制人类的发展，还会威胁人类的生存，不符合可持续发展的战略目标。1985 年，保护臭氧层的国际行动随着“保护臭氧层外交大会”的成功举行而正式展开。借此案例，可强化学生的可持续发展观。

1.4.2 树立环保意识

阿伦尼乌斯公式主要阐述的是温度对反应速率的影响，因此，在讲述时教师可引入全球变暖带来的危害这一问题对学生进行环保意识的引导。例如，全球变暖所引起的冰川融化，海平面上升，最终会造成一些低洼地带被淹没，另外，全球变暖会导致生态系统被破坏，如空气污染，淡水资源、能源和燃料的紧缺，还会导致一些物种的消亡，目前南极、北极海洋动物濒临灭绝。可让学生查阅相关资料，分析全球变暖的原因，引导他们进一步建立环保意识。

1.5 “表面现象”章节中思政元素的挖掘

1.5.1 不忘初心

表面现象这一章节中，概念性知识较多，可以采用问题导入式教学。教师在专业知识讲述之前引入相关例子，并提出相关问题，专业知识讲解结束后，再回归课前实例，引导学生回答问题，并从中获得思政教育。例如，在“润湿作用”讲解前，引入“予独爱莲之出淤泥而不染，濯清涟而不妖”这一经典名句，让学生思考莲花效应产生的原因。“润湿作用”讲解之后，引导学生用所学知识解释莲花效应。随后引导学生思考“莲花效应”与习近平总书记提出的“不忘初心、牢记使命”之间的联系。莲虽生长于淤泥之中，但其叶却能始终不染纤尘，洁净地屹立于泥潭之中。同样，现实生活中，人们面临着各种各样的纷扰与诱惑，很多人会忘记初心，迷失自我。教师应鼓励学生像莲花一样，出淤泥而不染，面对诱惑，保持初心，始终朝着正确的方向前进。

1.5.2 量变与质变

表面活性剂溶液浓度小于临界胶束浓度（critical micelle concentration,CMC）时，表面活性剂分子在溶液表面进行定向排列，其溶液不具有增溶作用。而当浓度达到CMC 时，表面活性剂分子在溶液表面的排列达到饱和，分子间相互聚集而形成胶束，此时，溶液的性质也随之产生质的变化——具有增溶作用。表面活性剂浓度的变化引起溶液性质的变化这一现象就是量变与质变的完美体现，可由此让学生明白量变是质变的基础，我们只有在坚持目标的基础上不懈努力，才能获得自身素养的提高。

1.6 “胶体与界面化学”章节中思政元素的挖掘

1.6.1 爱国主义情怀

傅鹰先生是我国胶体和表面化学的主要奠基人，1928 年获得美国密歇根大学的博士学位，心系祖国的他拒绝了美国给出的优厚待遇，回到祖国，从事化学教育事业。1950 年再度赴美的傅鹰先生又一次拒绝了美国的挽留，回国投身于社会主义建设。1954 年，我国首个胶体化学教研室在傅鹰先生的努力下顺利诞生，极大地推动了我国胶体与表面化学的发展。傅鹰先生的爱国主义情怀以及投身祖国社会主义建设的坚定信念值得大家学习。

1.6.2 学以致用

豆腐是较常见且历史悠久的豆制品，在讲授溶胶的制备和净化时，可用一句谚语“卤水点豆腐”引出豆腐的制作过程，从磨浆、滤浆到点浆，最后压制成型，看似简单的流程却能将大豆中蛋白质的吸收率从65%提高至92%～96%。从物理化学的角度分析，豆腐的这一制作流程主要包括“分散”和“聚沉”两个过程。首先对大豆进行研磨，即分散过程，得到大豆蛋白溶胶，然后将电解质加入溶胶使其聚沉而形成凝胶。在授课过程中，还可以让学生通过查找文献、小组讨论等方式深入地了解豆腐的制造工艺，这样不仅有助于学生对本章节内容的理解，还可以让学生体会到学以致用的意义。

2 融合方法是重点

课程思政是让教师在专业知识讲授的基础上，对学生进行德育教育。所以对于课程思政而言，思政元素要基于课程内容，育人过程也要自然流畅。若教师将与专业知识无关或关联程度低的思政内容强行植入课堂，或者是植入方式过于单调，学生将无法产生共鸣。这不仅会影响教学进度，还会影响学生对专业知识的学习。

因此，在教学过程中对学生进行思政教育，教师一方面要对教学内容进行筛选和加工，另一方面还要考虑其呈现形式。随着时代的发展，大学生对传统授课模式的接受程度降低，这就要求教师改变方式方法，探索适应大学生的教学模式。另外，课程思政不局限于某堂课，在物理化学课程进行的学期内都可以开展与课程相关的德育教育。

课堂是知识传授和思政教育进行的主要阵地，丰富课堂教学形式有利于提高学生对课程思政的接受程度。随着信息技术的发展，视频已经成为大家最喜爱的信息接收形式。所以在课堂上教师可利用短视频对德育素材进行呈现，例如，由电导率的应用而引出我国工业废水污染问题，这是传递环保意识的思政元素，倘若只通过文字描述或者文字中插配图片来呈现，很难吸引学生的注意，导致课堂气氛沉闷，不仅达不到德育的目的，还会影响专业知识的学习。教师可以利用网络、慕课等资源，将水污染的情况以及治理的难度制作成短视频，让学生在短时间内，直观地获得相关信息，这样不仅能够引起学生的兴趣，还能给学生留下深刻的印象。视频播放结束后，教师应对视频内容加以总结，将思政内容生动地融入课堂，进而达到德育教育的最佳效果。

课后的思政教育对巩固课堂思政大有裨益。如今，为了方便沟通，任课教师和学生之间都会建立微信群或QQ 群，因此，在群内进行课后思政教育是最直接有效的途径。教师可以邀请学生一起制作相关思政视频，并将其分享到群中，在对学生进行思政教育的同时，还能够增进师生间的交流与沟通。另外，抖音、微视、小红书等都是当代大学生经常使用的视频软件，其中不乏传递正能量的视频，教师可以筛选其中与物理化学思政教育相关的视频进行分享，让学生在课余时间接受德育教育。

这些适应当代大学生的思政教育模式，易于被学生接受，对持续发挥物理化学课程思政的育人作用大有裨益。

3 结束语

将课程思政融入物理化学课程中是实现德育的重要途径，课程思政的融入模式对育人效果有极大的影响。作为教育改革的实施者，教师应积极发掘课程中蕴含的思政元素，并探索易于被当代大学生接受的育人形式，充分发挥物理化学的育人功能，在潜移默化中实现立德树人的教育目标。