基于課程思政理念的高中化學教學研究*
——以“無機非金屬材料”為例

宋 潔，金 東，張 浩，王方闊**

(1.合肥師范學院化學與化學工程學院，安徽 合肥 230601； 2.天峰初級中學，安徽 六安 237131；3.鳳陽縣臨淮中學，安徽 滁州 233100)

唐代文學家韓愈曾在《師說》一文中指出，“師者，所以傳道授業解惑也”。教師不僅要教授學生專業知識，還要傳授給學生做人做事的道理。習近平總書記在全國高校思想政治課上指出，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人[1]。以人教版高中化學必修第二冊第五章第三節——“無機非金屬材料”為例，我們進行了課程思政理念下的教學設計，旨在為課程思政背景下一線教師進行高中化學課堂教學設計提供可借鑒的教學思路?！罢n程思政”的實質并不是增開一門新的課程，也不是增設某一項活動，而是在課程教學和改革的各環節、各方面融入思想教育，達到全方位育人的教學效果[2]。以高中化學課堂為載體進行課堂教學，借助課程來滲透思想政治教育的實踐活動，將思想政治教育元素融入課程的實踐活動[3]，對培養學生的愛國情懷，發展學生的社會責任感具有重要價值和深遠意義。

1 課程思政理念下高中化學教學設計策略

教師是課堂教學的組織者和引領者，在課程思政理念的指導下，充分解析課程思政內涵，將思政元素與化學知識有機融合，是教師應具備的素養。教師在思政教學實踐中，應以新課標的培養目標為導向，注重學生德育發展，將課程思政貫穿于化學課堂教學，構建基于課程思政理念的高中化學教學模式。課程思政理念下高中化學教學設計策略如圖1所示。

1.1 引入傳統文化滲透思政元素

中華民族歷史悠久，傳統文化源遠流長。它在歷史上為推動民族進步和社會發展發揮過重要作用，時至今日依然具有顯著的時代價值。我們要科學辨析傳統文化中的精華與糟粕，實現優秀傳統文化的創造性轉化和創新性發展[4]。將傳統文化中的精華與高中化學教學融合，一方面可以激發學生們的學習興趣，學習化學專業知識，另一方面也可以使學生們增強民族自豪感，提升文化自信，對于社會主義核心價值觀的弘揚也有重要意義。

1.2 結合科學技術提升思政素養

科學技術知識涵蓋近代以來中國化學家的最新科研成果，以及我國在大國工程和大國重器中應用的各類新型材料和技術發明[5]。科學技術知識的引入很好地調動起學生們的課堂積極性，提高學生的學習熱情、積極性和參與度。將與高中化學相關的科技知識引入課堂，展現了化學學科的科技價值，在學生學習化學知識的同時，向學生傳遞科技強國的理念，提升學生的社會責任感，利于發展學生“科學態度與社會責任”的核心素養。

1.3 聯系社會生活傳遞思政力量

聯系社會生活進行思政教學，更能引起學生的共鳴。生活中很多情境都蘊含豐富的思政元素，經過整理、編排融入化學教學中，設置成有價值的化學問題，引導學生思考、探究。一方面利于學生綜合素養的發展，實現深度學習，培養學生解決實際問題的能力；另一方面社會生活中的思政元素也能促進學生德育的發展，落實“立德樹人”的根本任務。

2 “無機非金屬材料”的教材分析與教學目標

2.1 教材分析

《無機非金屬材料》位于新人教版高中化學必修第二冊第五章第三節。本節主要包括硅酸鹽材料和新型無機非金屬材料兩大部分，其中硅酸鹽材料包括陶瓷、玻璃、水泥，新型無機非金屬材料包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳納米材料。此前，學生已學習了金屬及其化合物、氮、硫及其化合物的知識，為本節課的學習奠定了基礎。硅在地殼含量中排第二位，是非常重要的非金屬元素，硅及其化合物在信息科技領域應用十分廣泛，新型非金屬材料廣泛應用于航天、能源、醫療等領域。因此，本節內容在高中化學的課程學習中具有重要的地位。此外，在課程思政方面本節課有許多與之相關的思政元素，能夠對高中生起到積極的價值引領作用，幫助高中生樹立正確的人生觀、世界觀、價值觀，所以選擇本節課進行課程思政背景下的教學設計。

2.2 教學目標

1)思政教學目標：

①通過與陶瓷文化相關的詩詞，領略中華璀璨的陶瓷文化史；通過對冬奧會國家速滑館的介紹，感受我國在建筑方面的高超工藝，培養學生的愛國情懷和文化自信。

②通過對北斗導航系統、電子級球形二氧化硅、高精度碳化硅非球面反射鏡的介紹，體會我國在科技發展方面的卓越成就，樹立科技強國的意識，培養學生的社會責任感及科技造福人類的正確價值觀。

③通過對我國在材料方面的重要成果的介紹，培養學生為祖國科學事業奮斗的遠大志向。

2)課堂教學目標：

①認識傳統的無機非金屬材料，了解硅酸鹽材料的種類、性質、結構，深化“結構決定性質、性質決定用途”的化學觀念，發展“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養。

②通過對高純硅制備、二氧化硅性質及用途、新型陶瓷和碳納米材料的學習，認識到新型無機非金屬材料對社會發展的重要作用，體會化學學科在生產生活中的價值。

③通過對材料方面成果的解讀，了解我國無機非金屬材料的應用領域與發展前景，培養學生“科學態度與社會責任”的核心素養。

3 基于課程思政理念的教學設計

基于課程思政理念的教學設計要深入挖掘、擴充思政元素，尋找思政元素與化學知識的融合切入點，使課堂教學渾然一體，學生在學習化學知識的同時自然而然地厚植了愛國主義情懷，提升了社會責任感。本節的思政要素及思政教學的切入點見表1。

表1 思政要素與教學切入點

環節一：引入古詩，導入新課

[教師]通過陶瓷文化相關詩詞,帶領學生開啟本節的學習，“九秋風露越窯開，奪得千峰翠色來?！泵枥L了越窯開窯時的壯觀景象，“質韞珠光堪作鑒，紋鏤花鳥具傳神”亦是贊美瓷器花樣的栩栩如生、美輪美奐。我國陶器歷史悠久，陶瓷文化源遠流長，而精美的陶瓷就是硅酸鹽材料的一種，順勢展示瓷器圖片。

[學生]感受詩詞文化中的陶瓷之美，欣賞陶瓷圖片。

設計意圖：首先，通過陶瓷文化和古詩的融合，使學生感受到我國璀璨的陶瓷文化史，體會到我國的詩歌文化，增強學生的文化自信和民族認同感，感受傳統文化的魅力；其次，陶瓷文化相關詩詞的引用構建了化學學科與語文學科的聯系，拓寬了學生的視野，提升了學生的文化素養，實現了科學與人文的融合。

環節二：創設情境，認識硅酸鹽材料

活動1：硅酸鹽材料的應用

[情境]展示冬奧會國家速滑館——冰絲帶的視頻，突出介紹速滑館的玻璃幕墻的精妙設計和鋼筋混凝土框架+鋼結構的結構形式。

[教師]結合視頻，提出下列問題：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？其主要成分的煅燒過程又怎樣的呢？

[學生]學生小組合作，結合教材，解決相關問題，并在教師引導下歸納出硅酸鹽材料的性質與用途。

設計意圖：本環節的設計以國家速滑館為切入點，從國家技術發展的視角設計教學活動，即增加了本環節的趣味性，也令學生感受到了國家技術實力的強大，增強了學生的國家自豪感；將化學知識蘊含其中進行教學，更能調動其學生學習的積極性，加深學生對本部分知識的理解和記憶。

活動2：硅酸鹽的結構與性質

[教師]學習完硅酸鹽材料之后，向學生提問：硅酸鹽材料的共同性質是什么？為什么？引導學生從結構決定性質的角度思考這一問題。

[學生]了解硅酸鹽硅氧四面體結構的特殊性，掌握硅酸鹽的性質特點。

設計意圖：其一是使學生加強結構決定性質的化學觀念意識，其二是讓學生學會透過現象看本質的認識事物的方法。

環節三：結合科技，學習新型無機非金屬材料

活動1：高純硅的制備

[科技]中國北斗導航22納米制程芯片實現量產，打破了我國在導航系統領域中被國外技術壟斷的局面，芯片的主要成分是單質硅。

[教師]結合科技發展，提出問題：硅在自然界以什么形式存在？工業制得高純硅的原料是焦炭和石英砂，那么如何制得高純硅呢？

[學生]結合已有課本知識、學習經驗及工業制得高純硅的原料回答上述問題，推測出工業制備高純硅的方法是焦炭在高溫下還原石英砂，并書寫反應方程式。

[教師]補充介紹高純硅在信息技術和新能源領域的應用。

設計意圖：以我國自主研發的北斗導航系統為切入點，構建了化學與科技發展的聯系，讓學生體會到化學學科的學習價值和學科魅力，提升學生對化學學習的積極性與熱情。另外，通過對北斗導航系統和硅芯片的介紹，增強學生國家自豪感和民族認同感，讓學生感受到祖國的強大與日新月異，培育學生的家國情懷，增強學生的社會責任感，同時樹立科技強國的意識。

活動2：二氧化硅的性質及用途

[科技]河南大學納米材料工程研究中心制備出粒徑可控的電子級球形二氧化硅，替代了原來的進口材料，為芯片產業鏈的國產化戰略實施提供基礎原材料，確保了我國電子信息產業安全。

[教師]二氧化硅還能用來生產光導纖維，提高通訊效率，那么二氧化硅為什么能作為信息科技的重要材料，它有哪些性質呢？引導學生從酸式滴定管和堿式滴定管的鑒別、雕花玻璃等方面思考。

[學生]在教師引導下歸納出二氧化硅硬度大、熔點高、不溶于水的物理性質以及二氧化硅和堿反應、和堿性氧化物反應、和碳酸鹽反應、和氫氟酸反應的化學特性。

設計意圖：以“電子級球形二氧化硅”的科技發展為切入點，讓學生們認識到科研工作者的辛勤付出和我國在科技發展方面的成就，認識到我們偉大的祖國在高精尖技術上的突破，正逐步加強科技自立，向科技強國進發，以此來培養學生的愛國意識，增強學生的社會責任感，激發學生的科技創新之心，促使學生們努力學習，將來也為我國科技事業的發展貢獻自己的力量。

活動3：新型陶瓷和碳納米材料的認識

[科技]介紹我國在光學系統的卓越成就，中科院長春光機所研制的直徑 4.03 m 口徑高精度碳化硅非球面反射鏡，標志著我國光學系統先進制造能力達到了國際先進水平。

[教師]結合碳化硅的研究實例，提出問題:為什么選用碳化硅來制作反射鏡？碳化硅有怎樣的性質？

[學生]在教師指導下歸納出碳化硅具有硬度大、熱穩定性強、抗氧化等性能。

[教師]介紹高溫陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導陶瓷各自的性質及其在生活中的應用。

[學生]歸納新型陶瓷的主要種類、性能和用途。

[老師]介紹“21世紀的新材料之王”石墨烯的性能及石墨烯在新能源電池領域等領域的應用，富勒烯在美容產業、超導領域、醫學領域、潤滑領域等領域的發展前景，碳納米管在生產復合材料、電池和傳感器等方面的應用。

[學生]歸納碳納米材料的主要種類、性能和用途。

設計意圖：本活動以我國在光學系統的卓越成就為切入點，介紹了新型陶瓷的性能及用途。以碳納米材料的應用及發展前景為突破口，讓學生們認識到材料化學的重要性。通過此部分的設計，學生一方面感受到了國力的強大，培育了學生的家國情懷；另一方也拓寬了學生的視野，體會到化學在實際生活中的重要作用。

環節四：聯系生活，認識材料發展的總趨勢

[老師]介紹材料可以按照成分分為無機非金屬材料、金屬材料、有機高分子材料和復合材料四類，結合圖片(見圖2)介紹未來材料領域的發展趨勢，引導學生努力學習，將來為國家各領域的發展作出貢獻。

[學生]體會材料在人類社會進步、人類生活品質提高中的重要作用，認識到材料發展對于國家綜合實力和國際實力的推動作用。

設計意圖：本環節以材料總體發展趨勢為切入點，使學生體會到化學學科的重要性，讓學生認識到材料產業在推動社會發展、國家強大方面的重要性，培養學生的社會責任意識，促進學生的品德發展，落實“立德樹人”的根本任務，發展“科學態度與社會責任”的核心素養。

4 結語

將課程思政融入高中化學教學，是時代引領下的必然要求，是學生品德提升、素養發展的關鍵保障，符合新課程標準的要求。對于教師來說，這是知識層面與教學技能層面的雙重挑戰，廣大教育工作者需深入挖掘、擴充思政素材，提高教學技能，在化學教學中潛移默化地對學生進行思想政治教育；對于學生來說，課程思政的教學利于學生愛國情懷的培養、思想品德的發展，三觀的正確塑造。將課程思政有機融入高中化學教學是一個漫長的過程，仍需要不斷的實踐與探索。