課程思政背景下化學教學論實驗新型教學模式初探*

張慧瑩 閆麗 姜玉澄 譚鑫宇

吉林師范大學化學學院 吉林四平 136000

0 引言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要用好課堂教學這個主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[1]。課程思政有利于開創我國高等教育事業發展新天地，對高校思想政治教育工作有很強的助推作用。化學教學論實驗是為滿足21世紀國內基礎教育課程教學改革對中學化學教育師資的新要求而開設的課程。在課程思政的視域下對化學教學論實驗教學模式進行創新性的探索，以期望能夠激發學生的探索與創新精神，教學反思能力和實驗操作能力，從而培養師范生的綜合素養，提高師范生教育教學能力。

1 課程思政視域下化學教學論實驗創新型教學模式探索的必要性

為切實把思想政治教育貫穿人才培養全過程，當前各高校正如火如荼地全面推進課程思政教學改革。而化學教學論課程質量深刻影響著未來中學化學教育工作者的教育教學素質，直接關系化學專業師范生化學教育理念以及教學能力的發展，對基礎教育的實施有深刻影響，因此，課程思政視域下化學教學論實驗創新型教學模式的探索勢在必行。

化學教學論實驗課程集中學化學實驗研究和中學化學實驗教學研究為一體，是師范生走上教學崗位前的一門綜合性實驗教學訓練課，該課程的重點是培養師范生的中學化學實驗教學、實驗研究以及實驗創新的基本技能，對培養未來教師的實驗教學能力、實驗研究能力和創新能力具有十分重要的作用[2]。

現存的化學教學論實驗中有兩種常用的教學模式。第一種是“教師示范型”，是指教師先進行演示，并在演示之前教師要先將實驗的相關知識講解給學生。然后學生模仿教師的實驗過程。這種教學模式導致學生對實驗過程進行單純的模仿，沒有深度思考的過程，大大阻礙了學生創新思維的發展。第二種是“學生預演型”是指學生自己先預習實驗的相關知識，包括實驗原理、注意事項等，然后學生直接進行實驗操作和教學，接著教師根據學生的現場表現進行指導和點評，最后教師再進行演示實驗。這種教學模式雖然體現了學生的主體地位，但是實驗課的時間是一定的，導致只有少部分的學生能參與，再加上教師的評價標準太過主觀，使其教學效果不是很理想。因此，筆者對其教學模式進行探索，尤其可以結合當下課程思政的要求進行創新。

2 化學教學論實驗中的思政資源

2.1 中學化學實驗中的化學史

中學實驗中的化學史可以培養學生堅韌不拔、勇于探索、樂于創新的精神，同時學習化學家的科學精神。中學化學實驗中的許多理念，原理以及新物質的產生都有著很多思政元素。讓學生知道很多科學實驗成果的獲得都是不容易的，要經歷許多困難和磨難。最終讓學生在面對科學實驗中的困難時迎難而上，勇于探索。還可以用正反示例教導學生，通過名人示例激勵學生。使師范生在進行教學時能夠充分探索化學實驗中的化學史，以更好地完成教學目標。

2.2 實驗室垃圾的分類與處理

對于實驗室中的廢液、廢物要進行嚴格的處理，提倡節約資源，保護環境的綠色化學，讓學生形成對環境保護的責任感以及對環境保護的重視。在日常生活中有許多化學廢棄物的排放對地球家園造成了很大的污染，進行污染治理既費時間、又費人力、還費金錢。中學化學實驗結束后，會有很多化學廢棄物，因此，教師要對師范生加強實驗室垃圾分類與處理的教育，使學生養成良好的實驗習慣。這樣不但可以節省實驗室中的資源，還可以培養學生綠色化學的理念[3]。還可以鼓勵學生把課本中的實驗改造成微型實驗，以節約資源。只有培養的新一代教師心中有綠色化學的概念，才能讓下一代的孩子們更知道節約資源，畢竟身教大于言傳，只有身為教師的他們做好榜樣，才能培養出更好的下一代。

2.3 實驗結果和實驗數據處理

教師要通過學生對實驗所產生的現象，以及實驗數據的記錄來培養中學生實事求是、嚴謹求實的科學素養。在現實社會中，出現許多學術造假、產品造假以及欺詐等違法亂紀的事情就是因為缺少實事求是的基本世界觀。在化學實驗中，由于許多客觀因素的影響導致化學實驗結果和數據與理論值有些出入。因此，教師要嚴格記錄實驗的真實情況，從而引導學生知道實事求是的重要意義。對于實驗的差異部分，教師要引導學生分析造成差異的原因，可以讓學生針對差異進行小組討論，并自行設計實驗驗證。只有這樣，學生在之后的學習、生活以及工作中才能夠實事求是，尊重客觀事實和規律，還可以增強師范生實驗設計的能力。

2.4 實驗室中的實驗安全教育

經過實驗室中的實驗安全教育，可以增加學生的安全意識。最近，實驗室安全事故時常發生，因此，實驗安全在中學化學實驗教學中至關重要。學生必須在進行實驗之前參加實驗安全考試，成績合格后才可以進行實驗，并且每一節實驗課都會有特殊的實驗安全注意事項，嚴格禁止學生任意處理一些不認識、不熟悉的化學藥品[4]。在實驗中一個很小的錯誤就會釀成巨大的悲劇，把一些實驗室中的事故講給學生聽可以讓學生更警惕、更認真，提高學生的安全意識。

2.5 小組進行創新的實驗設計

小組間的相互配合，共同參與可以培養學生的團隊精神以及合作能力。在當今社會，團隊合作能力在工作以及學習中是非常重要的。而創新性的實驗設計可以培養學生的創新意識和創新能力。該課程的最終目的是培養出既有團隊精神又有創新能力的教師人才。鼓勵學生小組之間合作利用已有知識進行設計創新性的實驗可以教會學生尊重他人，對師范生創造力的培養有很大幫助。因此，在化學教學論實驗課程的教學過程中，可以經常性地分小組對實驗進行改造或者設計，可以針對原有實驗的缺陷進行完善，也可以提高實驗的趣味性為目的來設計實驗等等。

3 課程思政視域下化學教學論實驗的創新教學模式

3.1 模式介紹：“三段五習法”

“三段五習法”教學模式，就是將化學教學論實驗的一堂課分為三大段和五環節。分別是課前段、課中段和課后段，在課前段中包含環節一預習綱要，在課中段包含環節二見習講解、環節三練習操作以及環節四演習展示，在課后段包含環節五研習提高。教學流程如圖1所示。

3.2 教學案例：以“氧氣的制取與性質”為例

“氧氣的制取與性質”這節課在中學化學實驗中是重點內容。在此，以“氧氣的制取與性質”為例用“三段五習法”進行教學實踐，進行如下論述。

3.2.1 課前段

【環節一】預習綱要 氧氣的實驗室制取與性質實驗學生需要預習本實驗對應的初中教學知識點、注意事項、考點以及本實驗的操作流程和注意事項，尤其是該實驗存在的安全因素。思維導圖的繪制有利于學生更清晰地熟悉整個實驗操作流程。可以在課前將學生分為若干個小組，每個小組成員之間相互配合，合作制作思維導圖，并進行評比，選出每節課的“預習之星”，這樣可以提升學生預習過程的熱情。

3.2.2 課中段

【環節二】見習講解 在這一過程，各個小組長派出一位學生結合小組課前段預習的實驗內容化身教師對該實驗進行講解。在本實驗中學生講解實驗目的、實驗用品、實驗內容及操作等方面內容。

【實驗目的】1）使學生熟悉掌握實驗室制取、收集氧氣和氧氣性質實驗操作的技術關鍵；2）掌握本實驗的演示教學方法和技能。

【實驗用品】

儀器和材料：硬質試管、具支試管、分液漏斗、水槽、玻璃棒、導管、集氣瓶、毛玻璃片、研缽、托盤天平、酒精燈、鐵架臺、鐵夾、燃燒匙、鐵盤、鑷子、火柴、橡皮管、砂紙、棉花、細沙。

藥品：10%的過氧化氫溶液、澄清石灰水、固體氯酸鉀、二氧化錳、固體高錳酸鉀、氧化汞、硫粉、木炭、細鐵絲、藍色石蕊試紙。

【實驗內容及操作】

1）氧氣的制取。

方法一：氯酸鉀加熱分解法

首先搭好裝置，檢查裝置的氣密性。接下來把二氧化錳和氯酸鉀混合均勻，倒入預先準備好的干燥試管中，用手輕彈試管底部，使混合物盡可能平鋪成斜坡狀在試管底部。然后待集氣瓶，水槽等準備妥當之后，開始加熱裝置，加熱時要先預熱。最后收集氧氣，用排水法收集氧氣時，停止加熱前要先將導管撤出水槽，并拿掉受熱儀器。

方法二：高錳酸鉀分解法

高錳酸鉀分解法制取氧氣的儀器裝置、實驗方法與氯酸鉀加熱分解法制取氧氣基本相同，并且此反應進行得比較平穩，易于做學生實驗。但是用此種方法制取氧氣時為了防止高錳酸鉀受熱沿導氣管逸出，需要在試管口部塞一團棉花。

方法三：過氧化氫分解法

在錐形瓶中加入0.5～1.5 g的二氧化錳作為催化劑，再加入少量的水，并在分液漏斗中加入適量過氧化氫溶液。打開分液漏斗的活塞，使得過氧化氫溶液逐滴滴入錐形瓶中，先放掉容器中的空氣，再開始收集氧氣。

2）氧氣的性質。木炭在氧氣中燃燒；蠟燭在氧氣中燃燒；鐵絲在氧氣中燃燒；硫在氧氣中燃燒。

3）操作要點和注意事項：①連好裝置后，要檢查裝置的氣密性；②收集氣體時待氣泡均勻后再收集；③實驗結束后，先撤導管再撤酒精燈；④過氧化氫濃度一般采用10%～15%為宜。

在學生演習后，教師對學生的講授進行點評，并指出實驗過程中的操作要點和注意事項。該環節充分調動了學生的教學熱情，通過參與式教學，能夠最大限度地激發大學生的學習積極性、主動性，加強學生與教師之間的溝通與交流，提高課堂教學質量。在教學過程中落實立德樹人的根本任務。將知識傳授、能力培養與價值引領有機統一，進一步提高了化學教學論實驗課程教學的育人效果。

【環節三】練習操作 根據學生的講解和教師的補充，學生分組按照三種方法自主進行制取氧氣，過程中注意實驗操作的安全性和規范性。在這一環節可以將學生試驗過程錄制下來，便于學生進行觀摩改進，還可以讓同學之間相互提出意見，促進教學能力提升。

【環節四】演習展示 在這一環節，學生要模擬真實的課堂環境講解“氧氣的制取與性質”這一實驗，并進行實驗演示。為了培養中學化學教師的實驗基本功，演示實驗顯得尤為重要。為了充分發揮演示實驗在中學化學課堂中的重要作用，教師就要做好演示實驗應用模式的研究，在本實驗中化學演示實驗模式可以采取的策略有：1）借助演示實驗，進行興趣導入；2）依靠演示實驗，實施知識探究；3）運用演示實驗，布置課堂訓練；4）利用演示實驗，提高教學能力。學生可以設計合適的演示實驗教學環節完成教學。

3.2.3 課后段

【環節五】研習提高 基于信息技術的智慧教學對高等教育產生了深刻影響，因此，在實驗教學過程中，將信息技術與傳統教學深度融合[5]。課后，學生在教師指導下進行研習，利用智慧移動實驗教學平臺，將進行該實驗相關知識點的微課制作并參加相關競賽，以賽促練，切身提高學生的教學能力和教研水平。還可以鼓勵學生對實驗進行思考可否對教材上的實驗進行創新，解決現有實驗的缺點。比如自制教具，將實驗改成微型實驗等。這樣可以提高師范生的教學創新意識，培養出適應中國現代化教育發展需要，主動思考和實現教育變革的創新型教師。

4 結束語

國家需要高素質中學化學教師，在課程思政的視域下，創新化學教學論實驗的教學模式是培養高素質化學教師的有效手段。關于化學教學論實驗的創新性教學模式需要更多的教育工作者繼續探索。