郭文靜，達胡白乙拉

(1.內(nèi)蒙古民族大學 化學與材料學院，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.國家級實驗教學示范中心，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

引言

課程思政就是依托課堂教學，深入挖掘?qū)I(yè)課程自身所具有的思想政治教育資源，在傳授好專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，激發(fā)課程固有的德育功能，可以更好地強化專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，實現(xiàn)全程全方位育人[1]。2019年，在思想政治理論課教師座談會上，習近平總書記指出：“各門課程都要守好一段渠、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(xié)同效應?！盵2]在新課標的理念下，高中化學教師應該積極發(fā)揮學生的主體作用，將思政教育與專業(yè)知識深度融合，培養(yǎng)學生樹立正確的人生觀、價值觀，使他們認識到學習的重要性，從而端正學習態(tài)度、樹立學習的信心，建立正確職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)范意識，理解職業(yè)行為對社會安全、環(huán)境保護的重要作用[3]。本文以《化學能與電能》為案例，旨在在化學教學設計中充分挖掘思政素材，為化學一線教師進行課程思政教育提供參考。

1 課程思政視域下的教學設計

1.1 教學整體結(jié)構(gòu)思路

以《化學能與電能》為案例，針對本課時設計的合理教學方案，通過對化學能與電能教學內(nèi)容中所包含的思想政治元素進行深入全面的挖掘和整理，找尋合適的切入點，使得課程思政得以潛移默化的融于教學之中，關(guān)于《化學能與電能》課程思政教學設計見圖1。

圖1 《化學能與電能》課程思政教學設計

1.2 教材分析

本節(jié)課選自人教版高中化學必修二第二章第一節(jié)第二課時，原電池與電解池是高中化學的重要原理之一，也是進一步學習化學反應的基礎(chǔ)知識。并且此類課程內(nèi)容又與社會生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，因此，該內(nèi)容學習顯得十分重要。在初中的化學課本中，已經(jīng)初步介紹了原電池，電解池的相關(guān)知識點；在高中課本化學選修四中有著更加系統(tǒng)的介紹。并且通過對化學能與電能相互轉(zhuǎn)化應用的學習，學生對于化學在開發(fā)新能源中的作用有了初步理解，更有利于學生理解化學。因此本節(jié)課處于承上啟下的作用。

1.3 學情分析

學生已經(jīng)了解了金屬的性質(zhì)，電解質(zhì)溶液以及氧化還原等有關(guān)知識，這為探究化學能與電能的轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)，學生對于知識的理解也不再刻板。雖然學生已經(jīng)初步具有一定的思維能力以及團隊協(xié)作能力，但學生目前的抽象思維仍很弱，需要教師進行有關(guān)的實驗探究，從而引導學生觀察、想象，從而培養(yǎng)他們的抽象思維能力，更好地實現(xiàn)教學目標，突破教學重難點。在高中期間學生的世界觀，人生觀等還未建設完畢，這就需要教師針對該問題進行設計，借助原電池的知識，充分融入課程思政，將課程思政貫徹在教學之中。

1.4 教學目標

1)了解火力發(fā)電和風能發(fā)電，認識化學能可以與熱能、電能等其他能量直接相互轉(zhuǎn)化[4]，分析宏觀現(xiàn)象與微觀過程，知道世界是普遍聯(lián)系的，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展理念。

2)通過探究化學能是如何轉(zhuǎn)化為電能的，能夠辨識化學反應中能量的轉(zhuǎn)化形式[5]，能解釋能量變化的本質(zhì)，了解能量雖然可以相互轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化有條件的，掌握原電池的工作原理，提升動手實驗的能力，養(yǎng)成證據(jù)意識、科學態(tài)度、辯證思維能力，增強綠色環(huán)保理念。

3)會根據(jù)原電池原理設計簡單的原電池裝置，能分析解析原電池工作原理，發(fā)掘創(chuàng)新意識，了解化學在解決能源危機中的重要作用，知道節(jié)約能源[6]，提高能源利用率的實際意義，提高理論聯(lián)系實際的能力，落實社會責任。

1.5 評價目標

1)通過對電能在生活中應用的討論和點評，診斷并發(fā)展學生的理論聯(lián)系實際的水平[7]。

2)通過對原電池的基本原理以及構(gòu)成條件，正負極反應式的討論和點評，有層次地促進和發(fā)展高中生的“宏觀辨識與微觀探析”思維水平、辯證思維水平、對事物本源的認識水平[8]。

3)通過對簡單的原電池的設計和新能源的討論和點評，診斷并發(fā)展學生的實驗探究水平、動手實踐的能力、理論聯(lián)系實際的水平、對化學價值的認識水平。

1.6 教學重難點

重點：原電池的原理以及構(gòu)成條件。

難點：原電池的工作原理。

1.7 基于課程思政的教學過程

環(huán)節(jié)一：情境導入，引入新課

【思考交流】在你的生活學習中，哪些需要使用電池的產(chǎn)品？電是取之不盡用之不竭的嗎？

【設計意圖】通過創(chuàng)設情境，讓學生了解到能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解到電能是不是可以從其他能量方式轉(zhuǎn)化出來，從而了解獲取電能的重要性，落實馬克思辯證唯物主義觀念，同時，通過培養(yǎng)學生歸納總結(jié)能力，辯證思維能力，在學生人生價值上有所體現(xiàn)。

環(huán)節(jié)二：對比分析

【小組討論】對比分析火力發(fā)電工廠圖，風能發(fā)電圖，小組討論其中的能量轉(zhuǎn)化。

【教師總結(jié)】對比風力發(fā)電，火力發(fā)電，了解其原理并且總結(jié)其中的優(yōu)缺點。通過觀看可以了解到能量轉(zhuǎn)換的原理并且總結(jié)兩者存在優(yōu)缺點，如：火力發(fā)電是靠化學物質(zhì)進行燃燒，使得化學能轉(zhuǎn)化為電能，風能發(fā)電是通過風力風速帶動輪機轉(zhuǎn)動，使得動能轉(zhuǎn)化為電能。

【設計意圖】讓學生了解火力發(fā)電以及風力發(fā)電，引起學生思考：如何從一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量，讓學生了解到能量既不會消失，也不會創(chuàng)生，他只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量保持不變[9]，從而讓學生了解能量守恒定律，也讓學生了解到世界是普遍聯(lián)系的，從本源的角度出發(fā)去思考問題。知道物質(zhì)的變化和發(fā)展是有原因的，世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運動的，運動是有規(guī)律的，一切都是動態(tài)結(jié)合的，融入唯物論、辯證法、認識論的思想。培養(yǎng)學生求真務實，社會責任感以及嚴謹認真的科學態(tài)度。

環(huán)節(jié)三：探究化學能轉(zhuǎn)化成電能

【圖片展示】輪船上為什么要用鋅板進行保護有什么作用？讓學生觀察思考為什么要用鋅板。那其中的原理是什么呢？

【教師解答】根據(jù)金屬性活動順序表，因為鋅元素排在鐵元素前面，所以鋅的活潑性高于鐵元素，因此發(fā)生腐蝕的時候，鋅代替鐵去反應。

【設計意圖】從生活中找尋案例，激發(fā)學生的探究欲望，通過現(xiàn)實的案例分析，使學生能理論聯(lián)系實際，將知識與實際有機結(jié)合，讓學生了解到化學知識的社會用途，從而培養(yǎng)他們的愛國情懷。

圖2 原電池示意圖

【探究活動一】設計實驗裝置，并實施實驗見圖3[11]，小組合作探究實驗，畫出裝置圖，提供材料：鋅片，碳棒，銅片，導線，硫酸鋅溶液，硫酸銅溶液等。

圖3 原電池實驗裝置圖

【教師評價】教師分析學生設計的各種裝置圖，判斷是否合理。然后通過拆解分析反應實質(zhì)可以看出，當只有金屬鋅插入硫酸溶液時，在金屬鋅片上有氣泡產(chǎn)生因此發(fā)生的能量變化為：化學能轉(zhuǎn)化為熱能；當鋅和銅同時插入并且用導線或者鹽橋連接時，鋅逐漸溶解，銅表面有氣泡，因此產(chǎn)生的能量變化為：化學能轉(zhuǎn)化為電能。

【設計意圖】通過宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)合探究化學能是如何轉(zhuǎn)化為電能，上述關(guān)于“原電池”教學的處理，其目的在于深刻挖掘教材內(nèi)在的價值，讓學生形成學科觀念而不僅僅是學科知識，為學生真正架構(gòu)起獨特的認識物質(zhì)世界的視角(以能量變化認識原電池)和完善的理性思維的結(jié)構(gòu)(即從微觀角度深刻認識化學變化)，從而形成基本的化學觀念[12]。并且讓學生感知到一個化學反應可以有不同的能量轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學生的變化觀念，培養(yǎng)學生的動手能力，通過分析思考學習唯物辯證法，不斷增加思維能力，通過學生分析問題從而提高學生的辯證思維能力。

環(huán)節(jié)四：原電池工作原理。

【小組討論】分析銅鋅電池的工作原理，判斷反應正負極。

【探究活動二】請同學們在裝置圖上畫出電子和離子的轉(zhuǎn)移方向，結(jié)合物理所學知識分析發(fā)生的電極反應。持續(xù)的電流需要閉合回路那么該裝置如何實現(xiàn)？

【教師評價】根據(jù)物理中電子轉(zhuǎn)移的條件可以看出，電子流出的為負極，得到電子的為正極；根據(jù)電極材料分析可以看出，一般而言，較為活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬或非金屬為正極[13]。

【設計意圖】通過對原電池工作原理的探討，讓學生能夠辨識化學反應中能量轉(zhuǎn)化形式是化學能轉(zhuǎn)化為電能，解釋能量變化的本質(zhì)，從而引導學生學會從本源出發(fā)，從而培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力，學會用科學的方法去解決問題。并且通過宏觀方面，微觀方面判斷電池正負極可以培養(yǎng)學生的宏觀辨識與微觀探析能力[13]。

環(huán)節(jié)五：原電池構(gòu)成要素。

【小組合作】分析原電池的構(gòu)成要素。

【提問激疑】學生通過觀察總結(jié)歸納出原電池的構(gòu)成條件，學生自行設計出符合要求的原電池模型，并且學會書寫電極反應式。

【教師總結(jié)】通過觀察分析大多數(shù)同學都會總結(jié)出原電池的構(gòu)成條件其中有電解質(zhì)溶液、活潑性不同的金屬，但在實際電池(氫氧燃料電池)中是不需要電解質(zhì)溶液，也不需要活潑性不同的電極材料，因此教師通過歸納總結(jié)出原電池的構(gòu)成要素為四要素模型：電極反應，離子導體，電子導體，電極材料。

【設計意圖】以Cu-Zn原電池為例，分析反應方程式和多種反應裝置，歸納總結(jié)出原電池的構(gòu)成要素，學生通過歸納總結(jié)，教師給予一定的實際講解，讓學生了解到學習知識內(nèi)容要與實際生活相聯(lián)系，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，展現(xiàn)實踐是檢驗真理的唯一標準這一馬哲原理。

環(huán)節(jié)六：拓展應用

【小組探究實驗】根據(jù)已具備的知識以及提供的實驗用品，實驗儀器及藥品：鎂條，銅片，鐵片，導線，金屬夾，小燈泡，西紅柿。觀看思考并討論動手實驗見圖4[14]。

圖4 水果電池

【設計意圖】將化學知識與學生日常生活結(jié)合起來，培養(yǎng)學生的興趣，運用知識進行實際應用的能力。當今現(xiàn)代教育技術(shù)普遍應用，許多課程都可融入一定的現(xiàn)代教育技術(shù)從而讓學生更好的接觸新鮮事物，比如趣味實驗更好的將學生的思維進行了擴展，通過一些新鮮事物可以刺激學生學習唯物辯證法，更好的培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力，創(chuàng)新思維能力是對常規(guī)思維的突破，善于因時制宜，開拓創(chuàng)新，學生通過此類學習可以潛移默化的學習到相關(guān)馬克思主義哲學觀，產(chǎn)生認知沖突，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。

【教師講解】11月3日9時32分，中國空間站夢天實驗艙順利完成轉(zhuǎn)位見圖5[15]，標志著中國空間站T字基本結(jié)構(gòu)型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關(guān)鍵一步，但是在太空當中想要用電，是肯定不可能從地球上接一根電線上去的，因此中國空間站的電力系統(tǒng)主要是由太陽電池翼和儲能裝置這兩部分構(gòu)成，我國的航天專家采用了世界上最先進的大型柔性三結(jié)砷化鎵太陽能電池翼來建設空間站，比起國際空間站使用的硅基太陽能電池來說，光電轉(zhuǎn)換效率更高，并且空間站里還有許多鋰離子蓄電池儲能裝置，這些蓄電池也能為艙體供電，這就用到了我們所學的原電池知識。

圖5 空間站再生生保系統(tǒng)計劃配置情況

【設計意圖】讓學生現(xiàn)實的感受到我國日益增長的綜合國力，使得化學與社會生活緊密結(jié)合，學生可以體會到化學在生產(chǎn)，生活中的巨大作用，提高學生的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)學生的愛國主義情懷。

2 結(jié)語

本文在課程思政視域下對原電池進行教學設計，在教學設計中時刻灌輸課程思政相關(guān)元素，從而提高學生科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，并且從多方面去改變學生已有的認知水平。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，在當前的國際形勢下，在課堂中踐行課程思政是十分有必要的，當前教師需要做到在課堂教學中挖掘可以融入思政元素的知識點，時刻抓住思政素材、教育熱點，運用多種教學手段，進行教學設計，從而更好的將思政元素滲入學生的日常學習中，對學生進行思政教育，培養(yǎng)學生的社會主義核心價值觀，及時擺正學生的思想，完成全方位育人的目的，真正做到立德樹人的根本任務。