物理化學課程融入思政教育的探索與實踐*

韋秀華，韓華博，董 輝，張銀堂

(河南省生物分子識別與傳感重點實驗室，河南省化學生物傳感與重大疾病早期診斷國際聯合實驗室，商丘師范學院化學化工學院，河南 商丘 476000)

高校作為人才培養的主陣地，育人之本，在于立德鑄魂，要堅持把立德樹人作為根本任務，全力培養德智體美勞全面發展的能夠擔當民族復興大任的時代新人。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[1]。因此，新時代中國高校面臨的重要任務之一是將立德樹人貫徹到課堂教學的全過程、全方位、全員之中，推動思政課程與課程思政協同前行，構筑育人新格局[2]。

物理化學課程作為商丘師范學院化學化工學院化學、材料科學、新能源科學、化工制藥等專業的專業基礎課程，富含思政元素，和其它專業課程一樣，都是育人的主陣地。在物理化學課堂上把握住思政教育的內涵，將思政元素落實在教學的相關環節，將價值引領、能力培養和知識傳授有機融合，持續改進，對充分發揮課程的育人功能，與思想政治理論課相向而行，形成協同效應是十分必要的。

從文獻調研的情況看，在物理化學教學中融入思政元素的探索工作也是在近幾年才展開的[3-7]，還有許多工作需要去做。本文以教育部發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》為指導[8]，對物理化學教學內容進行了深入分析和挖掘，能夠融入的思政教育屬性主要涵蓋科研精神、愛國主義情懷、環保意識等五個方面，并舉例說明如何在知識傳授的同時滲透思政教育。

1 將思政教育內容融入教學大綱

課程教學大綱是一門課程的綱領性文件，它以綱要的形式規定了課程的教學目的與任務、教學內容的范圍及深度、教學進度和教學法的基本要求。它是教學工作的主要依據，也是檢查學生學業成績和評估教師教學質量的重要準則。因此，“課程思政”改革的首要任務就是制定融入“課程思政”新的教學理念的教學大綱。

制定新教學大綱時，教師團隊要根據物理化學課程特點，在滿足專業知識和能力培養目標的基礎上，深入挖掘課程蘊含的思政教育資源，凝練課程立德樹人的教育目標。力求做到在傳授知識的同時，滲透辯證唯物主義和社會主義核心價值觀等相關思政教育內容，培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀和相關職業道德，形成新時代條件下思政版的物理化學教學大綱。

2 充分挖掘教學內容中的思政元素

2.1 通過科學家正能量的事跡培養學生不畏權威的批判精神

質疑精神與批判精神的培養是創新的必然要求，教師在平時的教學過程中應有意識地幫助學生養成敢于質疑權威、勇于批判錯誤的良好習慣。通過講述學科知識背后的相關故事，培養學生不畏權威大膽質疑的科學精神。例如，學習理想氣體的熱力學能和焓時，可以介紹焦耳和蓋·呂薩克的科學研究故事。英國杰出的物理學家焦耳用了近40年的時間，不懈地鉆研和測定熱功當量，焦耳的熱功當量實驗結果完全否定了當時統治了一百多年的“熱質說”。當時一些大科學家都表示懷疑和不信任，但焦耳以百折不撓的精神，終于使自己的科研成果獲得了科學界的公認。蓋·呂薩克是法國著名的化學家與物理學家。其導師貝托雷與化學家普魯斯特對定比定律有較大的學術分歧，貝托雷讓蓋·呂薩克以實驗事實來證明自己的觀點，給對方以駁斥。然而，蓋·呂薩克經過反復的實驗，所記錄到的事實都證明其導師的觀點是錯誤的。當時，他毫不猶豫地將這個結果如實地匯報給其導師。貝托雷對蓋·呂薩克說：“我為您而感到自豪”。通過穿插這些與學科背景知識密切相關的故事，可以起到潤物細無聲的良好的思政教育效果。

2.2 通過采用適當教學策略培養學生批判性思維能力

在教學過程中培養學生批判精神和批判性思維的另一種有效途徑是采用“批判性思維”教學法。在物理化學課堂教學過程中，實施批判性思維的教學方法能夠有效地培養學生地批判性思維能力和思維傾向。批判性思維教學法的準確實施依賴于教師提出一系列與教學內容有差異的觀點或提出開放式的問題，這種差異可以是完全不同也可以是有所不同。讓學生通過比較、思辨、否定、肯定等思維過程，達到對教科書內容的深度理解，從而激發學生學習的興趣和動力，培養學生的質疑和批判精神。例如，在學習偏摩爾量的定義時，為了加深學生對這一定義深度全面的理解，教師可以設置結構非結構化的開放式問題“在等溫等壓條件下，向50 ml 乙醇的水溶液中加入1 mol的純乙醇時所引起的系統體積的變化就是乙醇的偏摩爾體積，這種說法對嗎？”學生需要將這種說法與偏摩爾量的定義進行比較、思辨、否定或肯定等思維過程，才能判斷這種說法是否正確，從而加深了對偏摩爾量的理解。再比如，在學習水的相圖時，在標準壓力下，水的冰點是273.15 K，水的三相點是273.16 K，取值非常接近，教師可以提出問題“水的三相點就是冰點嗎？并說明理由。”

批判性思維是一種難度很高，思維強度比較大的思維方式，教師可以組織學生分小組討論，讓每位學生各抒己見表達對這一問題的看法。通過思想碰撞、互相啟發，從而共同得出一個小組的最優結論，并將小組的最優結論及討論過程向全班同學分享和展示。小組成員在聽取別人的見解時，對某個結論的形成邏輯進行分析評估，提出自己不同的認識，這個過程就是在進行批判性思維，能夠有效地培養學生地批判性思維能力和思維意識。

2.3 通過科學家正能量的事跡培養培養學生的愛國主義情懷

大學生是擔當民族復興大任的時代新人，是愛國主義教育的重點目標群體。高校教師在專業課教學過程中，應該充分挖掘與專業知識密切相關的科學家科研背后有教育意義的史實故事，解析其蘊含的精神實質，使學生崇尚科學精神，樹立正確的價值導向，獲得愛國啟發。例如，在學習水的相圖時，介紹中國物理化學的奠基人之一黃子卿的生平故事，因為他曾精確測定了熱力學溫標的基準點—水的三相點，并在溶液理論方面頗有建樹。他曾有機會留在美國發展，可他放棄優厚待遇堅持回國，盡畢生精力從事科學研究和培育人才。再如，我國著名的物理化學家、無機化學家徐光憲被譽為“中國稀土之父”、“稀土界的袁隆平”，發現了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規律，在20世紀70年代建立了具有普適性的串級萃取理論。在學習利用三組分相圖分析萃取過程時，可以介紹他在各個領域的突出科學貢獻，從老一輩科學家錢學森、鄧稼先，到鐘揚、黃大年、南仁東等一大批新中國成立后成長起來的杰出科學家，他們都有著矢志不渝的愛國之心和報國之志。我們要學習科學家精神，就是要學習他們對真理孜孜不倦的追求，不畏挑戰、勇攀高峰，更要學習他們不忘初心、牢記使命，忠于黨忠于人民的愛國精神，淡泊名利、無私奉獻的精神。

2.4 利用物理化學相關的原理培養學生的安全生產意識

近幾年，我國化工企業經歷了快速發展，化工園區內重大危險源高度集中，一旦發生火災或泄漏會快速形成連鎖反應，事故造成的人身傷害、財產損失以及環境破壞無法計量。近期企業安全生產事故接連發生，引發社會高度關注。化學化工類專業的大學生作為化工企業的主力軍，其安全生產意識尤為重要，《物理化學》課程作為化學化工類專業學生的重要專業課，在學習過程中滲透課程思政是培養學生安全意識的重要途徑之一。例如，在學習溶膠的電學性質時，介紹流動電勢產生的原理之后，可以給學生提供一些油罐車車禍現場燃燒爆炸的觸目驚心的圖片或視頻，啟發學生根據所學原理結合實際解釋說明：為什么油料運輸過程中如果發生車禍往往會導致燃燒爆炸，采取什么樣的措施可以大大降低此類事故發生的幾率？經過小組討論、教師總結得出結論：油料運輸過程中在外力作用下(車禍碰撞)，油料相對于運輸管道快速相對流動就會產生流動電勢，易產生火花引起燃爆，可采取的相應防護措施為將油罐接地或加入油溶性電解質，減小流動電勢。在學習化學動力學部分支鏈反應歷程時，通過化工生產中可燃氣體爆炸的案例教學，使學生明白很多可燃氣體在常溫常壓下都有一定的爆炸界限，為了避免爆炸事故的發生，在化工生產過程中常在反應器的適當位置安裝有壓力表和警報器等設備，使用這些氣體時應時刻監測可燃氣體濃度，注意警報設備的狀態，以保證在安全條件下進行生產。通過這一思政教育，可以讓學生意識到實際生產實踐中的安全事故往往會造成慘重的人員傷亡和財產損失，明白運用所學專業知識可以避免或降低事故的發生，從而培養學生的安全生產意識，激發學習熱情，提升保護人民生命和財產安全的責任感。

2.5 利用物理化學相關的原理培養學生的環保意識

近年來，我國生態環境雖然取得了明顯改善，但是生態環境保護面臨的形勢依然嚴峻復雜，霧霾天氣多發、城市河道水體黑臭、“垃圾圍城”、土壤污染等問題突出。面向未來一段時期的生態環境保護要求，黨的十九大提出，到2035年生態環境根本好轉，美麗中國目標基本實現。當前，中國進入新時代中國特色社會主義建設時期，生態環境保護既面臨難得的歷史機遇，也面臨更加突出的挑戰。大學生是中國社會未來的建設者和接班人，在日常學習過程中對其進行生態文明觀念的教育和培養意義非常重大。例如，在學習大氣溶膠對光的散射作用時，可以提供有霾天氣的圖片或視頻，并引導學生根據本節所學知識(大氣對太陽光的散射特點)分析：為什么大氣污染嚴重時，看不到藍天？組織學生討論并得出結論：因為天空中的霾(污染物吸附凝結而成的顆粒物，比如常說的PM2.5)對太陽光產生了米氏散射，對不同波長的光的散射強度差別不太大，天空呈灰白色；當空氣質量良好時，大氣中的小分子或小顆粒對太陽光產生了瑞利散射，對短波長的光散射強度大，所以天空呈現蔚藍色。還可以進一步介紹空氣中的霾對人類健康的危害，以培養學生的環境保護意識，樹立“金山銀山不如綠水青山”的綠色生態發展理念。

2.6 培養學生的辯證唯物主義世界觀

辯證唯物主義是由辯證的唯物論和唯物的辯證法、辯證唯物主義認識論三部分構成，《物理化學》課程中許多理論和經驗定律都體現了辯證唯物主義思想。教師在教學過程中，要有計劃、有目的地滲透辯證唯物主義思想的教育，提高學生的哲學意識及辯證唯物主義思想水平，有助于辯證唯物主義世界觀的形成和辯證思維能力的培養。例如，化學平衡與反應速率體現了對立統一的辯證關系，對于放熱反應(如合成氨反應)，升高反應溫度可以提高反應速率，但是同時會降低平衡轉化率。所以在工業生產過程中，必須全面考慮問題，衡量各種利弊，從而選取合適的反應溫度。再比如，雙電層結構模型，起初是由Helmholtz提出的平板式模型，然后Gouy和Chapman修正了平板式模型提出擴散雙電層模型，后來依次經歷了Stern模型、BDM理論的發展和補充才有了目前的理論模型，但是尚未達到盡善盡美的程度，仍需要不斷地充實和補充，整個發展過程體現了否定之否定的辯證法。第八章學習的強電解質溶液理論，Debye(德拜)和Hückel(休克爾)于1923年提出了強電解質溶液理論，他們認為強電解質在低濃度溶液中完全解離，離子之間存在靜電引力，此理論也稱為離子互吸理論，并導出了離子平均活度因子的計算公式，Davies(戴維斯)通過增加一些調節參數，進一步改進了Debye-Hückel 公式，Meyer(邁耶)和Poisier(泊西亞)曾改進Debye的計算方法，采用嚴格的統計力學理論來處理離子之間的相互作用，這些對強電解質溶液理論的改進完善過程就體現了否定之否定的辯證法。

3 結 語

本文對在物理化學教學過程中如何準確把握思政映射與融入點、以社會主義核心價值觀為靈魂和主線引導學生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀進行了初步探索，可以看出，物理化學教學內容體系自身及其發展過程蘊含著豐富的思政元素。通過對課程進行整體規劃，做好課程的頂層設計，可以實現專業課教學與思政教育同向同行，互相促進，實現“立德樹人”的根本任務。