任莉君 閆雪 田靖靖 趙瑞嬌 李慧勤

*項目來源：陜西省“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃2022年度課題“基于HPS教學(xué)模式的高中化學(xué)課程思政建設(shè)研究”（基金編號：SGH22Y1408）；寶雞文理學(xué)院第十四批教育改革項目“以結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)改革促進本科生綜合素質(zhì)能力”（基金編號：19JGYB48）資助。

作者簡介：任莉君，通信作者，博士，副教授；李慧勤，博士，副教授；趙瑞嬌，寶雞文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生在

讀；田靖靖，博士，講師。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.02.065

摘? 要? 在結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂中引入HPS教學(xué)模式，精準(zhǔn)實施高校課程思政建設(shè)，貫徹落實全方位育人理念。在課堂中以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，從科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)三方面入手設(shè)計教學(xué)案例，完善本科生的結(jié)構(gòu)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論和知識結(jié)構(gòu)，促進哲學(xué)觀和科學(xué)觀形成。激勵學(xué)生用所學(xué)專業(yè)知識為人類社會發(fā)展服務(wù)，從而達到立德樹人的目的。

關(guān)鍵詞? HPS教學(xué)模式；結(jié)構(gòu)化學(xué)；課程思政；立德樹人

中圖分類號：G642.4? ? 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）02-0065-03

0? 引言

2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人[1]。2020年，《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出，要積極落實課程思政建設(shè)，充分結(jié)合課程的學(xué)科特點，發(fā)掘知識中蘊含的思想價值和文化教育內(nèi)容，將其融入課程的教學(xué)中，以達到培養(yǎng)全方位發(fā)展的新時代人才培養(yǎng)要求[2]。課程思政建設(shè)是對高等學(xué)校課程的一次改革，高校專業(yè)課教師需要認真踐行，積極探索有效的課堂形式。結(jié)構(gòu)化學(xué)是研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律的科學(xué)，既有系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，也與其他化學(xué)學(xué)科有著緊密聯(lián)系，能夠體現(xiàn)哲學(xué)觀、科學(xué)觀等思政元素。教師可以圍繞專業(yè)特性，在結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂中運用合理的教學(xué)方式，挖掘課程與社會主義核心價值觀的結(jié)合點，實現(xiàn)科學(xué)思想和社會價值引領(lǐng)，達到立德樹人目的。

1? 結(jié)構(gòu)化學(xué)課程融入HPS教學(xué)模式的必要性

HPS教學(xué)模式是將科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)及科學(xué)社會學(xué)融入日常教學(xué)中，以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)模式簡稱[3]，該教學(xué)模式不局限于科學(xué)知識本身的學(xué)習(xí)，還可以反映人們在學(xué)習(xí)具體知識過程中的科學(xué)思想和方法。例如，將結(jié)構(gòu)化學(xué)內(nèi)容放在科學(xué)史的坐標(biāo)系中學(xué)習(xí)，從知識發(fā)生過程中學(xué)習(xí)專業(yè)理論和知識，要比照本宣科更有趣味，也更易理解和掌握[4]?；诖四Ｊ降膶W(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅掌握了科學(xué)家研究理論過程所得出的成功結(jié)論，還學(xué)習(xí)到了科學(xué)家們在提出理論過程中所用的科學(xué)方法和所遇到的經(jīng)驗教訓(xùn)，使他們能夠辯證看待已經(jīng)有的理論成果。同時，運用HPS模式進行結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂教學(xué)可以促使學(xué)生了解結(jié)構(gòu)化學(xué)的社會應(yīng)用價值，能夠根據(jù)所學(xué)內(nèi)容主動思考并積極解決實際問題，突出了課程育人目標(biāo)。

在結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計中引入科學(xué)史，挖掘科學(xué)大師、理論專家不懈奮斗的成長故事，用榜樣人物的成長經(jīng)歷激勵學(xué)生，將專業(yè)知識傳授與科學(xué)精神培養(yǎng)結(jié)合起來[5]；在講解分析結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識的過程中，凝練哲學(xué)思想，使辯證唯物主義思想內(nèi)化于心；在擴展與結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)知識相關(guān)的前沿領(lǐng)域時，讓學(xué)生既要專攻博覽，又要關(guān)心國家、人民和世界，學(xué)會擔(dān)當(dāng)社會責(zé)任，鼓勵學(xué)生把愛國精神轉(zhuǎn)化成為國奉獻的實踐行動。因此，基于HPS教學(xué)模式建立的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程授課模式高度符合高校課堂思政建設(shè)需求，將其應(yīng)用于教學(xué)中不僅有助于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，同時可體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的思想和方法，并能增強學(xué)生投身專業(yè)研究回報社會的使命感[6-8]。

2? 基于HPS教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程思政

建設(shè)

將結(jié)構(gòu)化學(xué)中的內(nèi)容進行提煉，在講授的過程中融入一些歷史性故事、提煉科學(xué)思想方法，應(yīng)用實例闡明所學(xué)知識的社會應(yīng)用價值，不僅提升了化學(xué)課堂的趣味性，并且能在潛移默化中提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。根據(jù)結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)的需要，結(jié)合多媒體、網(wǎng)絡(luò)平臺等資源，設(shè)計出有特色的教學(xué)素材、案例和課件，不斷優(yōu)化課程質(zhì)量，達到提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和課堂教學(xué)效率的目的。

2.1? HPS科學(xué)史教學(xué)模塊

在緒論中通過介紹諾貝爾獎資助者諾貝爾本人的生平事跡，讓學(xué)生感受到諾貝爾的人格魅力和對科學(xué)研究的執(zhí)著熱愛與堅定信念，分析他在炸藥研發(fā)領(lǐng)域的成果給人類社會帶來的雙面性（在戰(zhàn)爭中帶給人類的傷痛和在工業(yè)領(lǐng)域中的礦石開采與開山辟路給人類帶來的便利），激勵學(xué)生致力于用所學(xué)專業(yè)知識造福人類社會；隨后，介紹學(xué)科發(fā)展史，量子力學(xué)和量子化學(xué)中諾貝爾獎獲得者的主要理論及其成長史，使學(xué)生不僅對量子力學(xué)的誕生及發(fā)展過程有所了解，而且能從諾貝爾獎獲得者的成長史中汲取智慧和營養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生更加熱愛科學(xué)；課堂上通過播放原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展史視頻，從原子結(jié)構(gòu)的“梅子布丁”模型、盧瑟褔模型、玻爾模型一直到現(xiàn)代量子模型，視頻動態(tài)的播放效果能讓學(xué)生更深刻理解原子結(jié)構(gòu)及電子的運動特征，為引出實物微粒運動狀態(tài)波函數(shù)和薛定諤方程打下基礎(chǔ)；在學(xué)習(xí)實物微粒的運動規(guī)律——薛定諤方程時，引入科學(xué)史內(nèi)容，介紹奧地利物理學(xué)家薛定諤的事跡，他建立的薛定諤方程是量子力學(xué)中描述微觀粒子運動狀態(tài)的基本定律，使學(xué)生認識到薛定諤方程的重要作用[9]；在利用Slater規(guī)則計算原子軌道能時，介紹稀土之父徐光憲院士對Slater法的改進，他的教學(xué)生涯及對我國稀土分離方面的重大貢獻，使我國稀土分離技術(shù)從“卡脖子”到國際領(lǐng)先，從徐光憲院士的生平事跡中，感受他科研報國的熱情，為人師表的真誠，對科學(xué)的嚴謹和迎難而上的高貴品質(zhì)；學(xué)習(xí)布拉格方程時，介紹布拉格父子因骨折而引發(fā)的X射線研究，所謂上陣父子兵，學(xué)生感受到科學(xué)魅力也能增進親情交流互動，對良好親情的建立有了更深的體會；在課堂上通過與學(xué)生分享與學(xué)科有關(guān)的歷史事件、理論及人物故事，使同學(xué)們能夠充分體會科學(xué)精神的內(nèi)涵，在以后的學(xué)習(xí)和工作中，能夠樂學(xué)善學(xué)、勤于思考、積極探索并學(xué)以致用。

2.2? HPS科學(xué)哲學(xué)教學(xué)模塊

光電效應(yīng)實驗現(xiàn)象是量子力學(xué)誕生的標(biāo)志性實驗之一，歷史上科學(xué)家對光的本質(zhì)的爭議共經(jīng)歷了四次微粒說和波動說的交鋒，直到1905年，愛因斯坦在光電效應(yīng)實驗基礎(chǔ)上提出“光子學(xué)說”，科學(xué)家們才意識到光不僅具有波動性，還具有微粒性，科學(xué)家們對光本質(zhì)的認識過程充分體現(xiàn)了辯證唯物主義認識論；隨后，愛因斯坦從能量守恒原理出發(fā)，建立光電效應(yīng)方程并用于解釋光電效應(yīng)，充分體現(xiàn)了運動不滅原理；分析類氫體系和多電子原子體系的薛定諤方程時，引導(dǎo)學(xué)生運用矛盾的對立統(tǒng)一觀點分析哈密頓算符勢能項中的吸引勢能和排斥勢能，從而更深層次理解原子結(jié)構(gòu)特征和核外電子運動規(guī)律；在介紹X射線晶體結(jié)構(gòu)分析原理時，引入倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的故事，X射線的發(fā)現(xiàn)過程充分體現(xiàn)了唯物辯證法的偶然性和必然性的統(tǒng)一；學(xué)習(xí)原子晶體分析金剛石結(jié)構(gòu)時，通過介紹碳的多種同素異形體，如金剛石、石墨、石墨烯、足球烯和乙炔烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用，并引入前沿領(lǐng)域研究成果，在充分體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”這一規(guī)律的同時，也拓展了學(xué)生的知識面。使學(xué)生在認識事物時，能夠達到追本溯源的認識高度。

2.3? HPS科學(xué)社會學(xué)教學(xué)模塊

由于量子概念很抽象，在學(xué)習(xí)時通過介紹我國的“墨子號”衛(wèi)星和“新京滬”干線及我國量子通信技術(shù)的發(fā)展情況，使學(xué)生不僅體會到量子技術(shù)的巨大科技力量，而且可以激發(fā)他們的國家和民族自豪感，讓學(xué)生立志加入科技創(chuàng)新的隊伍，服務(wù)國家和社會；在學(xué)習(xí)羰基配合物時，介紹CO中毒機制及中毒后的急救措施，使學(xué)生學(xué)習(xí)到應(yīng)急處理方法，保障生命安全，并能夠增強學(xué)生珍愛生命的意識；在學(xué)習(xí)合金及其結(jié)構(gòu)時，介紹合金儲氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，增強學(xué)生的節(jié)約能源意識和環(huán)保意識；在介紹分子對稱性時，引入中國元素、文物和傳統(tǒng)建筑的對稱性，不僅能夠提高學(xué)生的審美情趣，而且也能在他們的內(nèi)心深處建立文化自信；學(xué)習(xí)分子對稱性后，可以用分子的對稱元素種類作為判據(jù)判斷分子手性，在藥物合成中有關(guān)分子手性的研究意義重大，通過在課堂上播放與“反應(yīng)?！笔录嚓P(guān)視頻，學(xué)生了解到“反應(yīng)停”曾是20世紀中期德國用于治療女性懷孕早期嘔吐的一種手性藥物，“反應(yīng)?！薄忱劝酚倚w具有鎮(zhèn)定安眠和止吐作用，但由于其左旋體具有強烈的致畸作用而造成一萬多名畸形嬰兒誕生，對很多家庭打擊沉重，也給當(dāng)時德國社會帶來了很大負面影響。我國的諾貝爾獎獲得者——女科學(xué)家屠呦呦發(fā)現(xiàn)的抗瘧藥青蒿素和目前許多抗癌藥物也都是手性分子。關(guān)于手性藥物的研發(fā)關(guān)乎民生，任重道遠，以此喚起學(xué)生的科研熱情，立志做好科研為人類社會發(fā)展服務(wù)。

在結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂中嘗試融入HPS教學(xué)模式后，可將思政元素完美融合在課堂教學(xué)中，有很多教學(xué)案例能夠體現(xiàn)當(dāng)前高校專業(yè)課程思政的要求，表1列舉了運用HPS教學(xué)模式的課堂教學(xué)案例中所體現(xiàn)的思政元素。在實際課堂教學(xué)中，靈活運用具體教學(xué)案例來實施課程思政建設(shè)，在增加課堂吸引力的同時，學(xué)生更易理解和掌握專業(yè)知識。同時，可使學(xué)生對化學(xué)專業(yè)有更準(zhǔn)確的認知，培養(yǎng)他們的思維能力和創(chuàng)新精神，激發(fā)愛國熱情和民族自豪感。

3? 結(jié)束語

我國對高校的要求是培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才，高校課程是學(xué)生進入社會前接受的最后一次直接教育。因此，高校教育工作者在設(shè)計課程內(nèi)容時，不僅要考慮知識內(nèi)容深度，還要契合時代背景，思考如何將課程的廣度進行拓展。將課程思政逐步融入課程目標(biāo)、課程設(shè)計和課程講授中，充分考慮學(xué)生的實際需求，培養(yǎng)學(xué)生成為有理想、有擔(dān)當(dāng)?shù)男乱淮嗄?。在結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)中運用HPS教學(xué)模式，是彰顯化學(xué)學(xué)科特點和優(yōu)勢的教學(xué)嘗試，既豐富了教學(xué)內(nèi)容，也深層次挖掘了基本理論中的思想和方法。在這個過程中，學(xué)生對專業(yè)知識認識更全面，并能夠感受到所學(xué)知識的社會價值，進一步提高了學(xué)生運用所學(xué)知識分析解決實際問題的能力。同時，也激勵了學(xué)生在知識的學(xué)習(xí)中不畏艱難，勇攀高峰，為科學(xué)研究貢獻力量，回報祖國和社會，充分體現(xiàn)了教書育人的目的。

4? 參考文獻

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