“立德樹人”視域下的初中化學課程思政教學實踐

［摘 要］文章以“酸和堿”的復習教學為例，探索課程思政與初中化學有效融合的教學模式，提出初中化學教學中五個維度共十五個要點的思政元素，為初中化學課程思政教學提供有效借鑒。“酸和堿”的復習教學實踐以紡織印染為背景，提出污水處理問題，并引導學生利用酸堿知識解決問題，在促進學生掌握相關知識的同時，培養學生的化學學科素養，落實立德樹人根本任務。

［關鍵詞］立德樹人；課程思政；酸和堿；復習教學；初中化學

［中圖分類號］" " G633.8" " " " " " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2024）32-0057-05

一、化學課程思政元素

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議中明確指出，“要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]。此后，高等教育課程思政研究如雨后春筍般蓬勃發展。然而，關于化學課程思政元素的定義文獻卻相對較少，尤其是針對初中化學的文獻更少，這使得初中化學教師在日常教學中融入課程思政沒有明確的方向。鑒于課程思政是落實立德樹人根本任務的重要途徑，筆者對大學四大化學學科及化學教學論的高頻次引用文獻中的課程思政元素進行了梳理，具體見表1。根據表1以及《高等學校課程思政建設指導綱要》[2]《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）[3]，筆者嘗試確立初中化學課程思政的具體內容，主要包含五個維度共十五個要點。

（1）家國情懷（家國情懷、民族自豪感和自信心、科技強國使命擔當）；

（2）文化自信（文化自信、社會主義核心價值觀）；

（3）社會責任（社會責任感、環保意識、科學倫理）；

（4）科學精神（創新意識、思辨意識、探究意識、安全規范意識、實事求是）；

（5）人文素養（生命教育、以人為本）。

二、融合課程思政的初中化學教學示例——“酸和堿”的復習教學

（一）教學內容及課標要求

“酸和堿”的復習課包含常見的酸、堿種類，酸、堿的化學性質，中和反應及其計算等內容。由于知識點繁多、難度大、要求高，這部分內容成為初中化學教學的重中之重，也是歷年中考的熱點之一。本節課不僅是對新授課所學知識的梳理和歸納，而且是知識的延續、發展和深化。同時，這節課的內容有助于學生建立物質觀、微粒觀、變化觀和化學計量觀等學科觀念，發展探究能力和知識運用能力。新課標指出，義務教育化學課程具有基礎性和實踐性，對落實立德樹人根本任務、促進學生德智體美勞全面發展具有重要價值。新課標還強調提高學生運用化學知識、科學方法分析和解決問題的能力，并幫助學生體驗科學探究的過程，啟迪學生思維，拓寬學生視野，引導學生初步認識化學與環境的關系，認識化學對社會發展的重要作用，從而增強學生對自然和社會的責任感[4]。

（二）教學目標

（1）通過設計廢水處理實驗方案，進一步掌握酸和堿的化學性質，并能熟練運用化學方程式來表示酸和堿的化學性質。

（2）通過設計并評價廢水處理實驗方案，培養創新意識與思辨能力；通過開展廢水處理模擬實驗，提升動手操作能力，并樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的意識。

（3）通過小組合作開展實驗方案的設計、實施與評價等活動，培養團隊意識及合作精神。

（4）通過運用酸堿知識解決廢水處理問題，培養科學思維，樹立環保意識，形成社會責任感。

（三）教學環節及教學流程

本節課共有四個環節，分別為：（1）創設情境，激發興趣；（2）退漿廢水（酸性）的處理；（3）煉漂廢水（堿性）的處理；（4）定量分析，歸納總結。

在環節一，通過介紹新疆長絨棉的優點，宣傳新疆棉花——“國貨之光，棉中極品”，激發學生的學習興趣，培養學生的民族自豪感和自信心。接著，通過介紹紡織印染工序，并結合生產生活實際設置教學情境，引導學生從生活中學習化學，從化學的角度看待生活。同時，通過介紹紡織印染廢水的危害，增強學生的環保意識，培養其社會責任感。

在環節二，通過代入職業身份的方式，培養學生的責任擔當，并引導學生運用已學知識解決實際問題。此環節還會復習酸堿指示劑的相關內容，并以硫酸為例復習酸的化學性質，夯實學生的基礎知識。同時，通過引導學生從微觀角度思考處理酸性廢水的方法，實現宏微結合，幫助學生形成微粒觀，提升學科素養；通過鼓勵學生從多角度、多方向設計實驗方案，并比較方案的優劣，培養學生的創新意識、探究意識和辯證思維能力；通過開展小組合作學習和組間比賽，培養學生的團隊意識及溝通交流能力，并活躍課堂氛圍，使學生之間形成良性競爭。學生通過實驗證明方案的可行性，理論聯系實際，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的意識，培養嚴謹務實的科學態度。

在環節三，以燒堿為例復習堿的化學性質，并引導學生利用剛學習的分類思想設計處理堿性廢水的方案，體現學以致用。學生通過分析方案的利弊，提出“以廢治廢”或“借廢除害”的廢水處理方法，培養高階思維能力，深化環保意識及社會責任意識。通過實驗證明“以廢治廢”“借廢除害”方案的可行性，實現理論與實踐相統一，使學生認識到科學是建立在理論與實踐的基礎上的。同時，展示“借廢除害”的有關文獻及報道，使學生意識到自己提出的方案具有實際應用價值，從而培養其自信心及自豪感，激發其持續學習的動力，并再次深化其理論與實踐相統一的認識。

在環節四，通過中和反應的計算，引導學生從定量角度思考問題，體現化學計量觀。在歸納總結時，介紹我國紡織印染行業在環保方面作出的貢獻，使學生體會到化學在環境治理中的重要作用，培養學生的社會責任感。此外，將八卦圖作為板書背景，適當融合我國傳統文化，讓學生感受中華文化的博大精深，培養學生文化自信。最后適當留白，旨在促使學生課后繼續探索知識，保持學習熱情。

“酸和堿”復習教學流程如圖1所示。

（四）教學過程

環節一 創設情境，激發興趣

【播放視頻】“棉中極品”——新疆長絨棉的介紹。

【生】觀看視頻，了解新疆長絨棉的優點。

【師】用新疆長絨棉制作的服飾具有品質優良、手感細膩、親膚舒適、抗拉強度高、色牢度高等優點。你們知道棉花是怎么做成衣服的嗎？

【播放視頻】從棉花到成衣的制作工序（如圖2）。

【師】從棉花到成衣需經歷十幾道工序。在這些工序中，不論是現代紡織工藝還是古代紡織工藝，都需要加入一些酸或堿，因此會產生一些廢水。這些廢水不能直接排放，需要進行處理。

環節二 退漿廢水（酸性）的處理

【師】退漿工序中會產生大量的退漿廢水，如果你是紡織印染廠的技術員，會如何處理退漿廢水呢？

【生】先判斷退漿廢水的酸堿性。

【實驗】用試紙對退漿廢水（由教師仿照退漿廢水的主要成分配制而成，配料為硫酸、α淀粉酶、顏料等）進行酸堿性判斷。

【生】觀察實驗現象，發現紫色石蕊試液變紅，酚酞試液不變色，pH試紙顯示pH值約為5。因此，退漿廢水為酸性。

【師】老師查閱資料得知，在退漿過程中加入的硫酸或淀粉酶可能會導致廢水呈酸性。酸性太強的廢水直接排放會造成污染，該如何降低這種廢水的酸性呢？

【生】先組內獨立思考后匯總，再組間討論修改。降低廢水酸性的主要方法有：加入氫氧化鈣或氫氧化鈉，加入鐵粉，加入生銹的鐵制品，加入大理石或碳酸鈉等。

【師】處理酸性廢水，從微觀本質上看是要除去什么？

【生】除去氫離子。

【展示資料】氫氧化鈉等十幾種藥品的價格。

【師】請大家根據老師給出的藥品價格信息，進一步分析各方案的利弊，并選出一種既經濟又有效的方案。

【生】經過討論和分析，最終選擇了方案1。具體分析如表2所示。

【師】我們來模擬一下氫氧化鈉處理退漿廢水的實驗。因為退漿廢水中有其他物質且其顏色會干擾我們的觀察，所以我們用硫酸來代替廢水。

【生】進行氫氧化鈉與硫酸反應的實驗，完成實驗報告。

【師】進行氫氧化鈣與硫酸反應的實驗。

【師】老師滴了這么多飽和氫氧化鈣溶液，酚酞一直沒變色，而你們實驗用的氫氧化鈉是稀溶液，酚酞卻很快變色了。這是怎么回事呢？

【生】可能是因為氫氧化鈣微溶于水，所以反應速度比較慢。

【師】在滴定過程中，有的小組錐形瓶內有氣泡產生，這是怎么回事呢？請大家思考原因，并寫出相關的化學方程式。

【生】可能是氫氧化鈉在空氣中變質了。

【生】寫出化學方程式：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。

【師】氫氧化鈉在空氣中確實容易變質，因此需要密封保存。除防止變質外，密封保存還有另一個重要原因，是什么呢？

【生】氫氧化鈉易潮解。

環節三 煉漂廢水（堿性）的處理

【師】我們剛才進行的是退漿廢水的pH調節，而在煮煉、絲光等工序中也會產生較多的廢水，這些廢水同樣不能直接排放。接下來，我們來看看煉漂廢水應如何處理。首先，我們需要了解它的酸堿性。

【演示實驗】通過多種方法判斷煉漂廢水（由教師仿照煉漂廢水的主要成分配制而成，配料為氫氧化鈉、洗滌劑、顏料等）的酸堿性。

【生】觀察實驗現象，發現紫色石蕊試液變藍，酚酞試液變紅，pH試紙顯示pH值約為10。因此，煉漂廢水為堿性。

【師】查閱資料得知，在煮煉、絲光等工序中會加入大量氫氧化鈉，因此煉漂廢水顯堿性。那么，如何處理煉漂廢水呢？請大家先設計處理方案，再寫出可能涉及的化學方程式，最后進行討論和修正。

【生】設計方案：加入鹽酸、硫酸、硝酸等酸類物質；加入硫酸銅、硝酸銀等能與堿反應的鹽類物質；加入二氧化碳、二氧化硫等酸性氧化物。

【師】請方案寫得最快最好的組分享設計思路。

【生】首先思考堿能與哪些類型的物質發生反應，然后寫出具體的物質。

【師】這是一種很好的思路，也是我們學習分類、歸納等學習方法的意義所在。在這么多方案中，大家覺得哪些方案比較好呢？

【生】酸和堿反應的方案。

【師】老師也覺得這些方案不錯，但是如果直接用純凈的硫酸去處理煉漂廢水，總感覺有些浪費。有沒有更好的方法呢？

【生】加硫酸不一定要加純凈的硫酸，可以加退漿廢水中的硫酸，以廢治廢，一舉兩得。

【師】老師覺得用二氧化硫處理煉漂廢水的方案也不錯。大家能說明原因嗎？

【生】該方案既可以實現調節煉漂廢水pH的目的，又可以減少有毒氣體二氧化硫的排放，借廢除害。

【師】那么二氧化硫能不能調節堿性廢水的pH呢？老師做了一個實驗，用到的實驗用品如圖3所示。你們覺得老師是怎樣進行實驗的？

【生】首先用pH計測量堿性廢水的pH，然后取適量硫黃粉末放到燃燒匙內，使用酒精燈點燃后，迅速伸入裝有堿性廢水的集氣瓶中，待反應結束后，測量溶液的pH。

【演示實驗】實驗過程及結果如圖4所示。

【師】通過實驗可知，二氧化硫能夠調節堿性廢水的pH。實際上，大家提出的這個方案在工業生產中確實得到了應用。我們來看一下相關的文獻資料。

【師】展示相關文獻[5-6]。

環節四 定量分析，歸納總結

【師】在采用“以廢治廢”的方式處理廢水時，需要對酸性廢水和堿性廢水的排放速度進行精確計算，以確保它們能夠恰好中和。請大家完成以下計算題：某廠退漿廢水中H2SO4的濃度為0.98 kg/m3，每小時退漿廢水排放量為100 m3。煉漂廢水中NaOH的濃度為0.4 kg/m3。若利用煉漂廢水調節退漿廢水的pH至中性，應控制煉漂廢水每小時的排放量為多少立方米？［M（NaOH）=40 g/mol，[M（H2SO4）=98 g/mol]］

【生】進行計算（如圖5）。

【師】我們已經了解了如何初步處理退漿廢水和煉漂廢水。在紡織印染過程中，還會產生印染廢水和整理廢水，它們含有大量的有機物，可以利用微生物進行處理。同時，這些廢水也含有一些堿性物質。感興趣的同學可以課后思考其處理方式。如今，紡織印染行業發展迅速，環境保護是這個行業必須高度重視的問題。我國對紡織印染行業提出了不少環保新方案，為世界環境污染治理貢獻著中國智慧。例如，國家超算成都中心與成都計算狗聯合上海東華大學開展了“電活性膜”項目的計算工作，通過算力賦能，助力環保行業實現低能耗、低污染、高效益的升級轉化[7]。再比如，浙江金佰利環境科技有限公司使用深井曝氣工藝處理印染廢水，突破了印染廢水處理高成本的瓶頸，實現了低成本、高能效、低排泥和高回用率的目標[8]。對此感興趣的同學可以上網查找更多的相關資料。

【總結】本節課，我們主要通過紡織印染廢水處理這一實例，學習了酸和堿的性質。具體來說，酸可以與金屬、金屬氧化物、堿、鹽等物質反應；堿可以與非金屬氧化物、酸、鹽等物質反應。在高中階段，同學們還會學到堿與某些非金屬反應的知識。關于酸堿之間為何存在如圖6所示的對角關系，是一個值得深入探討的問題。感興趣的同學可以在課后查一查有關酸堿的發現史，特別是路易斯酸堿理論。老師在這里只是起到一個引導的作用，更多的知識還需要靠大家自己去探索。

三、教學反思

本節課以紡織印染為背景，提出廢水處理的問題，并將酸、堿知識融入其中。教學情境創設新穎，緊跟時代步伐，與生產生活緊密聯系，有效激發了學生的學習興趣，并引發了學生的積極思考。本課教學不僅重視培養學生的化學學科素養，還有效融合課程思政素材，培養學生的環保意識、創新意識和社會責任感，有效落實立德樹人根本任務。

理工科類課程中與意識形態直接相關的內容較少，化學教材中的思政素材有限。鑒于此，化學教師需積極挖掘各類思政素材，并有效地將這些素材融入教學。在授課過程中，教師應把馬克思主義立場觀點方法與科學精神的培養相結合，以此提升學生認識、分析和解決問題的能力。需要注意的是，在教學中增加思政元素不應僅僅為了數量上的增加，應避免生搬硬套。我們應努力做到讓思政元素如鹽溶于湯般恰到好處地融入教學，以實現協同育人的良好效果。

［" "參" "考" "文" "獻" "］

[1]" 中華人民共和國中央政府.全國高校思想政治工作會議[EB/OL].（2016-12-08）［2024-09-05］.https：//www.gov.cn/xinwen/2016-12/08/content_5145253.htm#1.

[2]" 中華人民共和國中央政府.高等學校課程思政建設指導綱要[EB/OL].（2020-05-28）［2024-09-05］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[3][4]" 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準：2022年版[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[5]" 隋邦錘，曲忠劍，王為睿.利用紡織印染污水進行煙氣脫硫的應用實踐[J].山東紡織科技，2008（2）：20-22.

[6]" 錢崇濂.國外紡織印染廠污水處理[J].紡織導報，2005（10）：147-150，174.

[7]" 騰訊網.成都超算中心又有新成果！超算賦能紡織廢水深度處理，實現“生態印染”[EB/OL].（2023-05-10）［2024-09-05］.https：//new.qq.com/rain/a/20230510A0AQ9P00.

[8]" 肖瑩.高效“深井曝氣工藝”，突破印染廢水處理高成本瓶頸：訪浙江金佰利環境科技有限公司謝家海[J].中國紡織，2021（7/8）：110-111.