高淑娟,姜姍姍,王炎,李林枝,張改清
1呂梁學院化學化工系,山西 呂梁 033000
2山西大學分子科學研究所,太原 030006
課程思政是一種新型的踐行立德樹人的長效運行機制,是一種與思政課堂同向同行的協(xié)同創(chuàng)新機制,是思政課程發(fā)揮主渠道作用之外的拓展課、延伸課和綜合素養(yǎng)課。高校專業(yè)課的傳授重視知識素養(yǎng)的提高,而穿插在專業(yè)課之中的思政建設(shè)則可以在潛在的環(huán)境中引領(lǐng)學生產(chǎn)生良好的價值導向,可以真正實現(xiàn)潤物于微處的隱性思想政治教育的傳播[1]。伴隨著時代的飛速進步,社會觀念的多元化發(fā)展,加快前進的步伐,尋求適合當代大學生的嶄新的教育方式與方法,進一步引導大學生樹立正確的價值觀念,是高校思想教育工作的當務(wù)之急也是行之所致。思想政治教育中的“隱性教育”是對傳統(tǒng)課程“顯性教育”的必要補充,目的是為了讓學生在潛移默化的學習中不自覺接受教育[2]。隨著經(jīng)濟全球化的步伐進一步加快,隨之而來的是文化深刻的影響[3],很多學生沒有樹立正確的價值觀、高尚的愛國情懷、民族自信感和使命感以及責任感,不利于其日后的發(fā)展,而高校作為隱性思想教育的主要陣地,要想將正確的認知結(jié)構(gòu)和發(fā)展規(guī)律植入大學生的固有思維中,貫穿于專業(yè)課、公共課甚至是選修課的隱性思政教育就顯得尤為重要[4]。陳小賢[5]在“隱性思想政治教育載體在高校中的運用”一文中提出,隱性思想政治教育載體是指:聯(lián)系教育主客體并承載、能傳遞思想政治教育內(nèi)容和信息的間接、隱藏的一切具有隱性教育功能的形式和手段。思想政治教育載體就是指利用課堂環(huán)境、課程活動、教師人格魅力等形式對教育對象進行暗示和潛移默化,以達到教育目的。它具有隱蔽性強、覆蓋范圍廣、滲透性強等特點,能使大學生在與人交流、參與活動的過程中潛移默化地接受教育,從而提高大學生的思想覺悟。無機化學作為化學類及其他相關(guān)專業(yè)學生的首門專業(yè)基礎(chǔ)課,要讓學生從這門課開始就要學會逐漸轉(zhuǎn)變學習方法和解決問題的思路,因此,課堂教學中思政元素的介入在這一階段就變得十分重要[6,7]。
1.1.1 知識及技能基礎(chǔ)
無機化學的教學對象是大一年級的學生,學生業(yè)已經(jīng)過了高中階段的理論積淀及此次課前面內(nèi)容的學習,這些都為本課知識點的灌輸埋下伏筆,多數(shù)學生已具備了一定的學習技巧及分析問題的能力,這對于本節(jié)內(nèi)容大有裨益。所以本課時不僅加深了學生對緩沖溶液的主觀認識,同時又為后續(xù)學習化學平衡奠定了良好的基礎(chǔ)。學生學習的能力有個體差異,因而在因材施教上要區(qū)分教學,進行兼顧。秉承強調(diào)主體性、個人賦性、以人為本的教育理念,讓學生可以積極思考和自我實現(xiàn)。
1.1.2 學習風格和特點
本次教學面向的學生大部分為“90”后和“00”后,他們有著思想觀念多元化,接受新鮮事物能力強、綜合素質(zhì)較高、學習能力較強,知識的接受與吸收中表現(xiàn)出鮮明的“我聽過、我看過、我能做、學不全、做不全”特征。因此在教學過程中,需要更多地運用具有沖擊力的視頻、圖像和表格,從“90”后和“00”后大學生感興趣的事物進行突破,以生活中的疑難問題作為案例進行探討,增加學生在課堂教學中的參與度,在教學過程中利用“學習單”工具極大地調(diào)動學生學習的積極性和主動性,加深學生對知識點的理解和吸收,引導學生建立正確的科學思維方法,培養(yǎng)學生愛國奉獻、追求卓越,投身科學的情懷。其學習風格和特點總結(jié)如圖1所示。
圖1 “緩沖溶液”的學生學習風格和特點
結(jié)合“緩沖溶液”教學目標的多層次性,可以綜合對學生的知識層次、能力層次及素養(yǎng)層次的學習情況進行評價。
(1) 知識層次:課后作業(yè)的完成情況及“學習單”的填寫,反饋學生對整節(jié)課的結(jié)構(gòu)認知和重難點的理解程度。學習單模板如圖2所示。
圖2 學習單模板
(2) 能力層次:通過預(yù)習任務(wù)的完成情況、小組角色匯報及對應(yīng)的“學習單”的填寫情況,評價學生的“學習正遷移”能力及應(yīng)用化學思維挖掘創(chuàng)新能力。
(3) 素養(yǎng)層次:通過課堂個人的學習、師生的互動、小組角色扮演等現(xiàn)場情況及學習單的填寫情況,評價學生“獨立思考、探索創(chuàng)新”的專業(yè)精神塑造。
作為常考常用的知識點之一,緩沖溶液的講解歷來是大學化學或無機化學的重點,但由于此概念較強的理論性和抽象性,學生理解參差不齊。所以講解內(nèi)容要考慮學生基礎(chǔ),應(yīng)由淺入深,先將內(nèi)容趣味化、簡單化,調(diào)動其興趣,再由表及里,使學生內(nèi)化于心。在教材處理上可將本節(jié)課分成導入-實驗演示-概念引入-板書推導-例題分析-pH的計算鞏固六部分,教學流程簡化如圖3所示。
圖3 教學流程圖
印染是我們古代勞動人民的偉大發(fā)明,在導入部分先向?qū)W生展示一張藍印花布的圖片樣式(圖4)。進一步介紹非物質(zhì)文化遺產(chǎn)在我國的地位和作用,可酌情引入思政素材1:作為春秋戰(zhàn)國時期的產(chǎn)物,藍印花布的歷史淵源厚重,傳統(tǒng)的手藝人在日積月累的學習中形成了一套自有的手工印染工藝,印有民族特色圖案的藍印花布盛行于明清時期,在1300年后的今天它仍然是滿懷民族情懷國民的心頭之愛,于2006年首批入選國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。在簡略介紹藍印花布的來源與發(fā)展之后,可提出藍印花布如何制作這樣的疑問來引發(fā)學生的好奇,進而引入非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承者“李子柒”憑一己之力制作藍印花布的過程,可酌情引入思政素材2:藍印花布,“青出于藍,而勝于藍”正來源于此。青為藍色,藍為蓼藍或藍草,靛青這種染料提取于藍草,而顏色卻更勝于藍草。一顆蓼藍種子從發(fā)芽到長大,光是收割就要經(jīng)過兩次,然后是打靛、起缸、刻板、上桐油、做防染漿、刮防染漿、染色、晾藍布、刮灰、清洗、晾曬、滾壓、做衣!引導學生端正價值觀,向吃苦奮斗的網(wǎng)紅正能量學習,以她們?yōu)榭?。同時可讓學生感受老前輩們的精湛技藝,提高文化底蘊,滋養(yǎng)人文氣息,潛移默化地進行隱性思想政治教育,在學生驚嘆之余亦可提高學生對傳統(tǒng)技藝的向往。此處可設(shè)置課堂搶答環(huán)節(jié),例如提出問題“藍印花布的印染工藝中最重要的環(huán)節(jié)是?”實現(xiàn)以學生為主的基于問題學習法(PBL)的驅(qū)動式教學,現(xiàn)場答題情況和搶答情況可參考雨課堂的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(圖5)。通過搶答環(huán)節(jié)加深學生對印染中“染色”這一步的印象,隱性帶入下一部分將要闡述的重點:pH控制染液是染色的關(guān)鍵。
圖4 課堂演示所用教具
圖5 雨課堂平臺上的現(xiàn)場答題情況和搶答情況考查
李子柒染布的時候有一個細節(jié)是要加入石灰才能成功,也就是說染布的顏色受到染液pH的影響,那么染缸的pH在什么范圍才適合染布,一般來講范圍在11-12,而pH = 11的溶液要使用緩沖對NaHCO3/Na2CO3來配,這就引出了緩沖溶液的概念。此處引入人體血液的pH保持在7.35-7.45之間的生活常識,讓學生從自我身上感觸到化學知識與人類生命息息相關(guān),進一步激發(fā)學生汲取知識的興趣。接著可講述血液的pH保持恒定的特點,如人體血液的pH不會因為人體代謝產(chǎn)生一些酸性物質(zhì)或堿性物質(zhì)而有太大改變,就是因為它是一種緩沖溶液。進而引出演示實驗來順次提出緩沖溶液的準確定義。通過設(shè)計兩組對比試驗:在第一組實驗中純水加入百里酚藍指示劑后變微黃,加入少量酸變?yōu)槌燃t色,加入少量堿變?yōu)樗{色(圖4),表明pH變化較大,其中純水pH = 7,加入幾滴酸后pH變?yōu)?,加入幾滴堿后pH變?yōu)?1。而在第二組HAc-NaAc (pH = 4.74)溶液中,加入酸不變色,加入堿不變色,加入少量水也不變色,表明pH變化不大。通過設(shè)問來引導學生深入思考、激發(fā)興趣,學會自己歸納要點,總結(jié)出緩沖溶液的定義為像HAc-NaAc溶液這樣具有抵抗外加少量強酸、強堿,或稍加稀釋而保持溶液pH基本不變的溶液。
在引出緩沖溶液的概念之后,此處需要設(shè)定問題:為什么緩沖溶液具有緩沖作用?緩沖溶液的作用原理是什么?怎樣根據(jù)需要選擇一個適合的緩沖溶液?通過“設(shè)問、質(zhì)疑、析疑、辨疑”四步法的運用引入知識點、升華知識點、運用知識點,通過問-想-答來引導學生深入思考,通過列舉一些常見的緩沖溶液例子:HAc-NaAc、H2CO3-NaHCO3、NH3-NH4Cl,讓學生對比分析,然后由教師總結(jié)得出結(jié)論:組成緩沖溶液要有兩種成分,以HAc-NaAc為例:一種是抗酸成分共軛堿,即能與酸作用的堿性物質(zhì)Ac-;一種是抗堿成分共軛酸,即能與堿作用的酸性物質(zhì)HAc;抗酸成分和抗堿成分組成緩沖對(系),二者互為共軛酸堿對。教師在此處需指導學生自學并歸納作用機理,同時舉實例說明,如人體體質(zhì)的酸堿性是否與所吃食物的酸堿性有關(guān)。此處可引入食物酸堿性的歷史來源。20世紀40年代,食物具有酸堿之分的學說被一些學者提起,食物中的礦物質(zhì)成分被提取后溶于水,會有不同的酸堿度,根據(jù)pH進行劃分便可判斷酸堿性,依此將食物分為堿性食物和酸性食物。例如,肉類、蛋黃、乳酪、甜點最終代謝產(chǎn)物顯酸性即為酸性食物,而蔬菜、水果、堅果、谷類、豆類最終代謝物為堿性,則為堿性食物。堿性食物進入人體會經(jīng)過口腔中的唾液的消解,其次經(jīng)過含有HCl的胃液,然后會到達小腸的消化液中,最后經(jīng)大腸的堿性腸液消解成營養(yǎng)成分進入血液。但被我們熟知的是人體血液的pH保持在恒定的范圍,不會因為吃一些酸性食物或堿性食物而有太大改變,因為人體血液中存在緩沖系統(tǒng)即碳酸氫鹽系統(tǒng)。那么堿性食物進入人體會有怎樣的吸收歷程呢?唾液pH在6.0-7.5,胃液的pH在1.5-2.0,而人體的血液pH在7.34-7.45之間,可以得出血液的pH大于7,屬于堿性范疇。所以當堿性食物被吃進去以后,人的呼吸會略變緩慢,則肺吸進去的二氧化碳會轉(zhuǎn)化為血液中的碳酸來中和過多的堿性物質(zhì);而當酸性食物被吸收后人的呼吸則會加快,通過肺將多余的CO2排出體外,則碳酸濃度隨之下降,產(chǎn)生碳酸氫鹽來穩(wěn)定酸性物質(zhì)。故而,只有飲食均衡,增強抵抗力才會增強人體免疫力,與多吃堿性食物是沒有直接關(guān)系的。事實上,飲食上偏向于蔬菜水果的人抵抗力之所以強也與其為堿性食物無關(guān),關(guān)鍵在于維生素和礦物質(zhì)等攝入的均衡以及自我的積極鍛煉和良好心態(tài)[8]?;诖祟惱韺W知識的灌輸,在擴大學生知識量的同時也更好地促進了學生對生命的科學理性認識,可以采取更科學合理的手段來維持自身和他人的健康[9]。
應(yīng)用一為印染過程中對染缸中pH的調(diào)節(jié)。這一部分通過練習鞏固知識點,特別是理解和鞏固自己在自學過程中存在的知識盲點。通過應(yīng)用演練在實際練習過程中進一步升華和提高知識點的運用。就本次課開始提到的藍印花布的制作工藝中,印染缸的pH要保持在11-12范圍才適合染布,因此選用恒定pH = 11的溶液,常用的就是NaHCO3/Na2CO3這一緩沖對。因為H2CO3的pKa1= 6.35,pKa2=10.33,而pH的計算方程亨德森-哈塞爾巴爾赫方程中pH = pKa2+ lg([Na2CO3]/[NaHCO3])。利用作用機理部分的推導來提出亨德森哈塞爾巴爾赫方程更易于理解。進而引出化學中pH的計算步驟,同時通過練習題對pH計算的注意事項進行總結(jié),最后再可通過兩組練習,總結(jié)類似題中不同組成緩沖溶液的相關(guān)計算。問題的設(shè)置要難易得當,符合學生實際,既不破壞其學習積極性又可以讓學生體驗到思考和成功的樂趣。基于此,通過實訓再次強調(diào)重難點,實現(xiàn)教學相長[10],使學生對緩沖溶液的作用機理更加牢固于心,煥然于紙。
應(yīng)用二為血液pH的調(diào)控,此處需再一次明確提出,國內(nèi)科學界根本沒有“酸性體質(zhì)”這一說。將反例呈上,告誡學生謹言慎行,不可盲目從眾??闪信e2018年11月份的懲處美國的“人體酸堿體質(zhì)理論”之父羅伯特·歐·楊事件,該案例中美國法庭判定酸堿體質(zhì)理論學說的虛妄性,并對始作俑者羅伯特·歐·楊施以罰款1.05億美元的懲罰[11]。騙局已揭,人體體質(zhì)不再被食物酸堿性所左右,堿性食物將不再被趨之若鶩,要保持健康的體魄,注意飲食習慣、保持良好的生活狀態(tài),才能使身體的酸堿度處于正常值范圍。只是需要注意,長期生活不規(guī)律、飲食不當,人體就會處于亞健康狀態(tài),也就是成為酸性體質(zhì)人群,長期如此,患病的風險會加大。而對于奮勇學習的學生群體,我們需要倡導的是早吃好,午吃飽,晚吃少;飲食調(diào)理,保證食物的多樣性與膳食均衡,合理搭配選擇食物;鍛煉身體,保持活力,以維持人體血液正常pH。在此處的講解中引入有爭議的酸堿體質(zhì)理論,可更正學生慣有的不科學認知,引導學生樹立正確的人生觀和價值觀,不盲目地遵從民間輿論,科學認知,科學辟謠,用科學知識滋養(yǎng)自己,從而提升學生對科學的尊重。
在高校無機化學課程中滲透隱性思想政治教育載體,對高校學生的思想政治影響是潛移默化的,把思政教育滲透到常規(guī)教育中,滲透到管理、活動、環(huán)境等載體形式中,可以有效地彌補顯性教育的不足,能取得很好的效果,所以很受學生的歡迎,在高校思政教育的應(yīng)用過程中會收到意想不到的效果,但由于對隱性教育載體的研究薄弱和高校對隱性教育載體的重視程度不夠等原因,導致隱性教育載體在高校的應(yīng)用過程中存在著重形式輕內(nèi)容和學生的參與性不高等問題,因此為了解決出現(xiàn)的問題,不僅要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學理念,加強對隱性教育載體的理論研究,還要發(fā)揮教育者的引導作用,加強對受教育者的引導。故而在無機化學類課程的教學設(shè)計和教學實施過程中加入課程思政內(nèi)容,滲透思政理念,在當前的教育研究中就顯得更為重要[12]。