融入課程思政的高中化學教學設計

摘" "要：高中階段是價值觀形成的關鍵期，作為重要的中學課程，有必要在化學教學中加強思想教育與價值引領。以“化學電源”為例，進行基于課程思政理念的教學設計，從化學電源的分類、化學電源的內部結構、廢舊電池的回收價值以及發展中的化學電源四方面開展，引入國家政策理念、職業生涯、學科前沿與社會生活發展等素材，在化學教學中融入綠色發展觀、科學態度與社會責任、節約資源、辯證唯物主義、愛國情懷等思政元素，發揮學科育人功能，落實立德樹人。

關鍵詞：高中化學；課程思政；教學設計；化學電源

2016年習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調“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 ]。 2022年，教育部發布的《關于進一步加強新時代中小學思政課建設的意見》中指出“注重相互配合，充分發揮思政課和各類課程的育人功能”[ 2 ]。作為教育工作者要認識到，每一位教師都應承擔起思想政治教育的責任，在教育教學的各環節中有機融入思政元素，讓價值塑造、思想引領與能力培養協同發展。

高中化學作為與社會經濟發展密切相關的一門課程，蘊含著豐富的思政元素，是落實立德樹人根本任務的重要載體。新課標與新人教版高中化學教材中提供了豐富的科學史話、傳統文化、化學與職業等思政素材。高中化學教師要善于利用已有的思政教育資源，深挖與教學內容契合的思政元素，并選擇適宜的方法融入化學課程教學之中，塑造學生正確的人生觀、價值觀，促進學生關鍵能力與必備品格的全面發展。筆者以“化學電源”為例，進行課程思政理念下的教學設計，在問題與情境中強化學生對化學與生活的理解，在專業學習中增強學生的社會參與及社會責任感，為開展化學課程思政教育提供一些參考。

1" 教學前期分析

1.1" 學習內容分析

“化學電源”在新人教版高中必修第二冊第六章第一節“化學反應與電能”這一節中是拓展應用內容，主要以認識鋅錳干電池、常見的充電電池及燃料電池為主；在新人教版高中選擇性必修一第四章第一節中主要包括堿性鋅錳干電池、鉛酸蓄電池、燃料電池的具體工作原理及電極反應的內容。本節課內容安排在原電池原理學習之后，是對原電池原理的進一步應用與深化，是鏈接高考試題的重要素材內容。此外，化學電源是新能源與可再生能源的重要組成部分，關系到綠色低碳與可持續發展，是全球關注的焦點，也是相關行業的研究熱點。化學電源與日常生活及社會發展緊密聯系，蘊含著諸如綠色發展、科研能力、社會責任等在內的思政元素，能夠對學生起到正面積極的價值引領，因此選擇本節內容作為教學主題融入課程思政理念。

1.2" 學習者分析

學生經過原電池原理的學習，已經了解原電池的構成條件、工作原理、電極反應書寫以及如何設計簡單的原電池，為本節課的學習奠定了堅實的基礎。但學生結合實際應用中的電池或者新型電池等復雜情境素材，對原電池進行綜合分析的能力還有待進一步提升。在思政教育方面，學生從小學到高中一直在接受思政教育，具有良好的思政教育基礎。但是多以專門的思政課講授為主，從其他學科課程中汲取的思政知識較少且分散，高中時期是學生思想觀念形成的關鍵期，有必要在化學教學中加強思想價值引領。

2" 教學目標

2.1" 學習目標

（1）從生活中常見的電池入手，通過完成電池分類表格，了解干電池、充電電池、燃料電池等化學電源的特點；通過學習電池的發展史，建構分析化學電源的一般思路。

（2）通過探究鋅錳干電池的內部組成結構，宏微結合認識原電池的工作原理，練習電極反應式的書寫，培養宏觀辨識與微觀探析、科學探究與創新意識的核心素養。

（3）在了解電池內部結構基礎上，討論廢舊電池回收的原因和價值，在垃圾分類科普中掌握不同化學電池分類回收的方法，培養科學態度與社會責任的核心素養。

（4）學習我國新型電池研發的成果，通過電池研發人員滲透化學與職業生涯教育，培養學生的家國情懷，培養創新意識與社會責任感。

2.2" 思政目標

將化學電池發展史、垃圾分類政策理念、化學與職業生涯、電池研發前沿與社會生活發展等素材引入化學教學之中，巧妙融入綠色發展與可持續發展理念、科學態度與社會責任、廢舊資源再生利用觀念、辯證唯物主義、科學精神、愛國情懷等思政元素，充分發揮化學學科育人功能，實現思政教育與專業知識學習同向同行。

3" 融入“課程思政”的教學設計

3.1" 教學思路

課程思政理念下的教學設計要在挖掘、擴充思政素材的基礎上，探索思政元素與化學知識有機融合的結合點，做到如鹽入水般自然，潤物無聲地滋潤學生的心田。本節課以化學電源知識為主線，創設電池分類、電池拆解、電池回收、電池研發四個生活化情境，在各個環節穿插或拓展思政元素，具體的教學思路如圖1所示。

3.2" 教學過程

3.2.1" 環節一：常見化學電源的分類

【情境展示】家居生活場景；電子產品圖片；出行工具片段。

【問題1】生活中常見的化學電源有哪些？這些電池都用在哪里？

【學生活動1】小組交流討論，總結生活中常見的化學電池。（完成表1部分內容填寫）

【學生活動2】教師講解一次電池、二次電池、燃料電池的概念，提供相關電池簡介材料。學生在教師引導下聯系實際生活，將生活中常見的化學電池分類，完成表1的填寫。

【問題2】電池發展至今經歷了怎樣的發展歷程？

【學生活動3】回顧歷史才能更好地理解當下，電池的百年發展史凝結著許多科學家的心血，請同學們與不同時代的科學家們對話，制作電池的發展歷史時間軸（如圖2所示）。（教師提供電池發展中的研究數據與材料）

設計意圖：以身邊常見的化學電源入手，讓學生在生活化的情境中對化學電源進行分類，了解不同電池的特點和用途，進一步認識到化學與生活的聯系，加深對化學學科價值的理解。回顧歷史能更好地理解當下，在了解當下生活中常見的電池之后引入電池發展的化學史，在了解歷史的時間軸中學習不同時代科學家對電池研究的事跡，感受他們所具有的創新意識與科學精神，增強學生自身的科學意識。

3.2.2" 環節二：探究電池的內部結構

【問題3】鋅銅原電池的工作原理是怎樣的？怎樣用化學用語表述？

【學生活動4】寫出鋅銅原電池的工作原理。（正極、負極以及總的電極反應式）

負極：Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反應）

正極：Cu2+ + 2e-" = Cu （還原反應）

總反應：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

【學生活動5】依據同樣的原理，可以將其他自發進行的氧化還原反應設計成原電池。請同學們小組合作完成堿性鋅錳電池、鉛酸蓄電池、氫氧燃料電池電極反應的書寫。

【過渡】同學們對原電池的工作原理較為熟悉，都能正確寫出電極反應式。但生產生活中應用的電池通常會添加其他成分，實際的工作原理也會更復雜，老師給大家準備了廢舊電池、鉗子、手套、藥匙等工具，請大家探究干電池的內部結構。

【實驗活動1】學生進行分組實驗，拆解電池，將拆解出的碳棒、黑色粉末、鋅筒等物質回收至不同的燒杯中。

【問題4】對電池拆分出來的物質進行分析，干電池可以隨便丟棄嗎？

【學生活動6】小組討論廢舊干電池對環境的影響。

設計意圖：理論與實踐相結合，通過讓學生親自動手拆解廢舊干電池，從宏微結合的角度讓學生了解生活中常見干電池的真實結構與組成，理解其工作原理，強化辯證思維，在此過程中強調實驗安全意識和科學探究的態度，融入環境保護的綠色發展觀。

3.2.3" 環節三：廢舊電池回收的價值

【社會背景】我國的電池生產量和消耗量巨大，但回收率相對不足。廢舊電池回收利用具有重要的意義，一方面廢舊電池隨意丟棄會造成環境污染，甚至影響人體健康；另一方面廢舊電池是再生資源，循環利用廢舊電池一舉多得，既能達成可持續發展的環境效益，又能達成經濟效益。

【數據展示】“如果我國每人每年丟棄2節電池，可以污染1.5×108 m3的水，可以污染2600 km2的土地[ 6 ]。”“根據中國電池工業協會數據，2021年1-2月全國電池制造業主要產品中，鋰離子電池產量29.5億只；鉛蓄電池產量4084.9萬千伏安時；原電池及原電池組（非扣式）產量61.5億只”[ 7 ]。

【問題5】 日常生活中產生的各種廢舊電池應該如何處理？（提示：結合我國推廣的垃圾分類條例，分析各類廢舊電池）

【學生活動7】對生活中常見的廢舊干電池、廢舊紐扣電池、報廢電子產品的鋰電池等進行垃圾分類，并討論正確的回收處理方法。

【教師總結】不是所有的廢舊電池都屬于有害垃圾，自2006年我國實行電池“限汞令”起，我國正規廠家生產的干電池是無汞堿性干電池，屬于其他垃圾，但是紐扣電池和電子產品的鋰電池以及電動車蓄電池等都是有害垃圾[ 8 ]。廢舊電池同時是再生資源，我們國家在逐漸加大對廢舊電池的回收管理，頒布了《廢電池污染防治技術政策》《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》等系列政策文件，建立了廢鉛蓄電池收集試點和新能源汽車動力蓄電池回收服務網點。我們要辯證地看待廢舊電池，養成分類投放的好習慣。

設計意圖：通過具體的數據講解廢舊電池回收的重要價值，以生活中常見的電池為例，學習廢舊電池的處理方法；在碳中和的大背景下，引入垃圾分類以及廢舊電池回收政策文件，有機融入可持續發展觀和綠色化學觀，強化學生的生態環境保護意識與社會責任感。

3.2.4" 環節四：發展中的化學電源

【社會背景】化學電源是新能源與可再生能源的重要組成部分，與綠色低碳與可持續發展緊密相關，是全球關注的焦點，也是相關行業的研究熱點，電池技術是信息時代的重要基礎，電池的發展影響著信息科技的發展。

【材料展示】嫦娥五號采用太陽能電池陣和鋰離子電池組提供電能；“天問一號”火星探測器能源動力系統采用三結砷化鎵太陽能電池陣列[ 9 ]；中國空間站采用柔性三結砷化鎵太陽能電池翼和鋰離子蓄電池供電[ 10 ]；采用太陽能光伏發電技術，北京冬奧會所有場館實現100% “綠電”供應[ 11 ]。

【學生活動8】通過閱讀材料和觀看新型電池講解的視頻，學生小組討論各類新型電池的工作原理和創新之處。

【學生活動9】電池發展到今天，在性能、安全、環保等方面都取得長足進步，但對于高速發展的信息社會來說，電池的發展還需要再向前，電池的研發離不開持之以恒的研究和專業研發人員。學生通過短視頻了解電池研發人員工作內容與職業發展前景，對電池研發人員進行職業畫像。

【師生總結】本節課我們從生活中常見的化學電池出發，回顧電池發展的百年歷史，展望電池的未來發展，在化學電源的知識學習中認識化學與生活、與社會發展的緊密聯系，充分認識到廢舊電池回收再利用的重要意義、我們國家在社會發展與科技發展方面的進步。希望同學們可以樹立遠大理想，積極參與社會實踐，強化自己的社會責任感，將自身發展與祖國發展緊密聯系在一起，為建設美麗中國貢獻一份力量！

設計意圖：在課堂最后展示我國航天航空中的化學電源，科普太陽能光伏發電等清潔能源，在民族自豪與科技前沿中增強學生的愛國熱情，展望電池的未來發展的同時融入化學與職業生涯教育，讓學生為自己未來的職業生涯奠基。

4" 結語

在大中小課程思政一體化背景下，中學課堂中融入思政元素是整個教育領域的重要趨勢。在“化學電源”教學過程中有機融入課程思政元素，一方面可以提高學生的科學素養與社會責任感，落實立德樹人的根本任務；另一方面也有助于提升學生的學習態度和辯證思維能力，讓人文素養與科學精神共同發展。廣大化學教育工作者要不斷深入挖掘本學科的思政元素，收集思政素材，積極探索思政元素與化學教學有機結合的策略，讓化學教學與思想政治課形成協同效應，建設有思想的高效化學課堂。

參考文獻：

［1］ 習近平.在全國高校思想政治工作會議上的講話[N].光明日報，2016-12-09.

［2］ 中華人民共和國教育部.關于進一步加強新時代中小學思政課建設的意見[N].中國教育報，2022-11-11.

［3］ 但世輝，陳莉莉.電池300余年的發展史[J].化學教育，2011，32（7）：74-76.

［4］ 梁宏.電池發展史[J].多媒體世界，2004（10）：58-59.

［5］ 陳浩雪，王秋.社會發展中的化學電源[J].中學化學教學參考，2022（10）：90-94.

［6］ 趙心萌.廢舊電池的回收利用[J].云南化工，2018，45（1）：8-9.

［7］ 中國電池工業協會.2021年1-2月鋰離子電池產量29.5億只同比增長108%[EB/OL].（2021-04-07）[2024-4-23].http：//www.chinabattery.org/content2/1308/1308/1053066.html.

［8］ 成都市綠色地球環保科技有限公司.垃圾分類小百科[M].成都：西南交通大學出版社，2017：266.

［9］ 包宏升，邢慶俐.思政視域下2022年化學備考中真實情境試題研究[J].高中數理化，2022（Z2）：122-123.

［10］ 郭文靜，達胡白乙拉.“課程思政”視域下高中化學教學課例研究：以《化學能與電能》為例[J].云南化工，2023，50（7）：217-220.

［11］ 孫歡，黎泓波，梁瑩瑩，等.“雙碳”背景下課程思政與中學化學融合式教學：2022年北京冬奧會中的綠色與化學[J].化學教育（中英文），2023，44（11）：129.