“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

郭文靜，達胡白乙拉

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

引言

課程思政就是依托課堂教學，深入挖掘專業課程自身所具有的思想政治教育資源，在傳授好專業知識的基礎上，激發課程固有的德育功能，可以更好地強化專業人才培養的質量，實現全程全方位育人[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，形成協同效應。”[2]在新課標的理念下，高中化學教師應該積極發揮學生的主體作用，將思政教育與專業知識深度融合，培養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，從而端正學習態度、樹立學習的信心，建立正確職業道德和職業規范意識，理解職業行為對社會安全、環境保護的重要作用[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 教學整體結構思路

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

本節課選自人教版高中化學必修二第二章第一節第二課時，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知識。并且此類課程內容又與社會生產、生活息息相關，因此，該內容學習顯得十分重要。在初中的化學課本中，已經初步介紹了原電池，電解池的相關知識點；在高中課本化學選修四中有著更加系統的介紹。并且通過對化學能與電能相互轉化應用的學習，學生對于化學在開發新能源中的作用有了初步理解，更有利于學生理解化學。因此本節課處于承上啟下的作用。

1.3 學情分析

學生已經了解了金屬的性質，電解質溶液以及氧化還原等有關知識，這為探究化學能與電能的轉化奠定了基礎，學生對于知識的理解也不再刻板。雖然學生已經初步具有一定的思維能力以及團隊協作能力，但學生目前的抽象思維仍很弱，需要教師進行有關的實驗探究，從而引導學生觀察、想象，從而培養他們的抽象思維能力，更好地實現教學目標，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)了解火力發電和風能發電，認識化學能可以與熱能、電能等其他能量直接相互轉化[4]，分析宏觀現象與微觀過程，知道世界是普遍聯系的，培養可持續發展理念。

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

3)會根據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，發掘創新意識，了解化學在解決能源危機中的重要作用，知道節約能源[6]，提高能源利用率的實際意義，提高理論聯系實際的能力，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，診斷并發展學生的理論聯系實際的水平[7]。

2)通過對原電池的基本原理以及構成條件，正負極反應式的討論和點評，有層次地促進和發展高中生的“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，診斷并發展學生的實驗探究水平、動手實踐的能力、理論聯系實際的水平、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

環節一：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品？電是取之不盡用之不竭的嗎？

【設計意圖】通過創設情境，讓學生了解到能源是人類生存和發展的重要基礎，了解到電能是不是可以從其他能量方式轉化出來，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，通過培養學生歸納總結能力，辯證思維能力，在學生人生價值上有所體現。

環節二：對比分析

【小組討論】對比分析火力發電工廠圖，風能發電圖，小組討論其中的能量轉化。

【教師總結】對比風力發電，火力發電，了解其原理并且總結其中的優缺點。通過觀看可以了解到能量轉換的原理并且總結兩者存在優缺點，如：火力發電是靠化學物質進行燃燒，使得化學能轉化為電能，風能發電是通過風力風速帶動輪機轉動，使得動能轉化為電能。

【設計意圖】讓學生了解火力發電以及風力發電，引起學生思考：如何從一種能量轉化為另一種能量，讓學生了解到能量既不會消失，也不會創生，他只會從一種形式轉化為其他形式，從一個物體轉移到另一個物體，在轉移和轉化過程中，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系的，從本源的角度出發去思考問題。知道物質的變化和發展是有原因的，世界是物質的，物質是運動的，運動是有規律的，一切都是動態結合的，融入唯物論、辯證法、認識論的思想。培養學生求真務實，社會責任感以及嚴謹認真的科學態度。

環節三：探究化學能轉化成電能

【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，激發學生的探究欲望，通過現實的案例分析，使學生能理論聯系實際，將知識與實際有機結合，讓學生了解到化學知識的社會用途，從而培養他們的愛國情懷。

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生因此發生的能量變化為：化學能轉化為熱能；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，因此產生的能量變化為：化學能轉化為電能。

【設計意圖】通過宏觀現象與微觀結合探究化學能是如何轉化為電能，上述關于“原電池”教學的處理，其目的在于深刻挖掘教材內在的價值，讓學生形成學科觀念而不僅僅是學科知識，為學生真正架構起獨特的認識物質世界的視角(以能量變化認識原電池)和完善的理性思維的結構(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化，培養學生的變化觀念，培養學生的動手能力，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。

環節四：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移方向，結合物理所學知識分析發生的電極反應。持續的電流需要閉合回路那么該裝置如何實現？

【教師評價】根據物理中電子轉移的條件可以看出，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化形式是化學能轉化為電能，解釋能量變化的本質，從而引導學生學會從本源出發，從而培養學生的分析問題、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學生的宏觀辨識與微觀探析能力[13]。

環節五：原電池構成要素。

【小組合作】分析原電池的構成要素。

【提問激疑】學生通過觀察總結歸納出原電池的構成條件，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】通過觀察分析大多數同學都會總結出原電池的構成條件其中有電解質溶液、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出原電池的構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，歸納總結出原電池的構成要素，學生通過歸納總結，教師給予一定的實際講解，讓學生了解到學習知識內容要與實際生活相聯系，從而培養學生的創新思維能力，展現實踐是檢驗真理的唯一標準這一馬哲原理。

環節六：拓展應用

【小組探究實驗】根據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合起來，培養學生的興趣，運用知識進行實際應用的能力。當今現代教育技術普遍應用，許多課程都可融入一定的現代教育技術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，更好的培養創新思維能力，創新思維能力是對常規思維的突破，善于因時制宜，開拓創新，學生通過此類學習可以潛移默化的學習到相關馬克思主義哲學觀，產生認知沖突，培養學生的發散思維能力。

【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位見圖5[15]，標志著中國空間站T字基本結構型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標邁出了關鍵一步，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主要是由太陽電池翼和儲能裝置這兩部分構成，我國的航天專家采用了世界上最先進的大型柔性三結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計劃配置情況

【設計意圖】讓學生現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合，學生可以體會到化學在生產，生活中的巨大作用，提高學生的創新思維能力，培養學生的愛國主義情懷。

2 結語

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元素，從而提高學生科學素養和人文素養，并且從多方面去改變學生已有的認知水平。通過研究可以發現，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。