融入课程思政的高中化学课程设计案例-通过盐类水解反应的利用学习纳米材料(胶体)的制备

融入课程思政的高中化学课程设计案例-通过“盐类水解反应的利用”学习纳米材料（胶体）的制备

摘要：课程思政的提出已有5年，中学全面实施课程思政教育也已第三年，教师对课程思政的认识和理解存在较大的差异性，如何将课程思政有效的融入课堂教学，在教学过程中全面育人、全方位育人，一直是教师教育教学探索的目标。本文通过“盐类水解反应的利用”学习纳米材料（胶体）的制备，探索思政教育与化学教学的结合点，总结出本课时中思政教育内涵的体现。关键词：课程思政盐类水解纳米材料（胶体）制备一、案例背景：2016年底，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。2019年4月，习近平总书记在以办好学校思想政治理论课为主题的座谈会上再次强调：“要坚持政治性和学理性相统一；坚持价值性和知识性相统一；要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源”。围绕“知识传授与价值引领相结合”的课程目标，中小学课堂更应强化显性思政，细化隐性思政，构建全课程育人格局。中学化学课程学习的知识与我们的生产、生活、科技发展息息相关。将思政元素融入化学课堂，全面培养学生，发展学生学科素养是每一位化学教师的根本任务和终极目标。纳米材料在工农业、医疗、生活等方面都有极为重要的应用，高考也常有考查。纳米材料的制备出自教材：人教版《化学反应与原理》（选修4），第三章“水溶液中的离子平衡”，第三节“盐类的水解”P57-58（见图1）。图1二、课程设计的目的在“一核”“四层”“四翼”的高考评价体系下，为了更好的落实“各类课程都要与思想政治理论课同向同行”的要求，全面培养学生的核心价值观、学科素养、关键能力，促使学生掌握必备化学知识，体悟学习的真谛，设计本案例。本设计适用于高三一轮复习《盐类水解的应用》一课。在教师备课方面，希望通过案例介绍和思政内涵的浅析，为广大教师设计课程思政目标提供参考方向。找出自己教学过程中的课程思政内容，深挖并完善课程思政的教学设计，达到教学目标。在知识目标方面，通过教材TiCl4溶液水解反应的应用为例，重点巩固盐类水解的原理。通过盐类水解原理引出纳米材料的制备工艺，并归纳总结出纳米材料制备流程的模型和制备条件的调控。在核心价值观和素养方面，通过显性和隐形的课程思政培养学生的核心价值观，利用课堂授课过程，逐步锻炼学生的关键能力，提高学生学科素养。三、拟解决的问题：1.探究教学过程中教学内容和课程思政的结合点及思政教育内涵的体现。2.构建纳米材料的制备模型，发展学生“证据推理和模型认知”的化学学科素养。3.通过水解反应原理探索制备纳米材料（胶体）的条件选控和流程设计。四、课程教学设计及实施：1.课程设计路线（见图2）图

22.教学过程设计【驱动式学习任务链1】1.二堡的坎儿井水香甜可口，比我们平时饮水的矿泉水价格高，口味佳。为什么来源于地表的地下水比地表水的纯净度高？2.如何将地表水变为饮用水？3.净化水时，选用哪一类胶体？4.如何制备Al(OH)3胶体？【预期回答】1.砂石对水的净化（过滤、胶体吸附）作用。2.过滤出不溶物；胶体吸附可悬浮杂质；氧化剂或加热等操作的杀菌消毒；除去水中可溶性杂质。3.吸附性能好；无毒无害。4.利用可溶性铝盐溶液发生盐类的水解反应原理制备。设计意图：通过学生熟悉的家门口情境：前人“先进”技术——“坎儿井”，引入课程，激发学生学习的热情和动力，提高学生学习的积极性，并且有效地将课程思政内容显性体现，培养学生对祖国大好河山的热爱、对家乡肯定的情怀。【驱动式学习任务链2】1.TiCl4溶液制备纳米材料TiO2·xH2O的原理和操作？2.为什么水解得到的产物主要是氧化物TiO2·xH2O而不是Ti(OH)4?3.利用TiCl4溶液制备TiOCl2的原理？【预期回答】1.TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl；加入大量水，同时加热，促进水解趋于完全。2.TiO2·xH2O当x=2时，可理解为Ti(OH)4改写为氧化物模式（类似于硅酸盐的改写）；难溶性Ti(OH)4在加热时发生了分解反应，生成了氧化物和水，氧化物在水溶液中结合了水生成结晶水合物；与同一原子成键的多个羟基结构发生了脱水反应（类比于有机物同一碳原子不连多个羟基）。3.弱碱阳离子分步水解，Ti4+水解过程中结合了2个OH-后生成TiOCl2的水化物Ti(OH)2Cl2，其水化物再失去1分子水得到TiOCl2。【课堂练习】请利用不同价态锡（Sn）的氯化物的水溶液制备纳米级SnO、SnOCl、Sn(OH)2Cl2。写出其反应原理。设计意图：深度解析弱碱的阳离子发生水解反应的原理，通过类比的方法分析问题并解决问题达到学以致用的目的。巩固训练以加强学生学生效果，符合学生学习的规律。【驱动式学习任务链3】1.如何控制水解反应的条件制备纳米级别金属氧化物（金属氢氧化物、碱式盐等）？2.构建制备纳米材料（胶体）的流程模型。【预期答案】盐溶液浓度不易太高（避免胶体聚沉或固体颗粒生成速率过快导致颗粒直径超过纳米级别）；在适宜的温度区间内加热（加快反应速率，加速布朗运动，便于水化物脱水）；可设计伴生气体的制备原理，但气体生成速率不易过快（借助气体运动促使产物微粒分离，但需避免颗粒受力不均或受力过大而聚沉）。【预期模型】（见图3）图

3设计意图：通过思考与探究，培养学生严谨的科学态度。并通过构建纳米材料（胶体）的制备模型，提升学生总结归纳一般规律的能力。【试题链接】（2019·全国Ⅲ，26）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含有Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：写出“沉锰”的离子方程式：。（改编）“沉锰”操作中，NH4HCO3的用量应该（填“少量”或“过量”），原因是：。不用(NH4)2CO3代替NH4HCO3“沉锰”的原因是：。（改编）为得到轻质碳酸锰（纳米级别碳酸锰），“沉锰”过程中的实验操作为：。【课后任务】请利用家中物品制备纳米材料（胶体），并思考如何将制备出的纳米粒子与溶液进行分离？设计意图：培养学生兴趣，激发学生学习积极性。期望学生能够理解学习和生活的关系，做到学有所依、学有所用、学以致用。五、教学内容与课程思政的结合点及思政教育内涵：课堂教学流程教学内容与课程思政的结合点挖掘思政教育内涵导课：驱动式学习任务链1通过介绍家乡特有的水利技术——“坎儿井”，引出自然界水体净化原理及常见净水剂。具象化的示例引发学生对知识的探索欲望并开阔了学生的视野。1.对前人的聪明才智和勇于探索精神的肯定，培养学生树立正确的科学观；2.对家乡传统技术的认知与肯定，发扬学生家国情怀，培养学生良好的道德情操、健全人格，增强学生对祖国、对新疆、对家乡的认同和热爱；3.培养学生“各族人民团结协作一家亲，齐心共建美好家园”的态度和意识。原理讲解：驱动式学习任务链2通过对教材知识的分析、讲解，深入学习盐类水解反应原理。任务驱动教学法充分发挥学生的主观能动性，教授学生正确的思维模式和解决困难的途径与方法。1.学生科学观的培养：透过现象看本质；分析问题和解决问题的能力锻炼；逻辑、推理、思维等方面的培养；2.注重知识的前后联系和应用，潜移默化影响学生的学习能力；3.及时变式巩固新知，体现学习和认识事物的一般规律。模型构建：驱动式学习任务链3经过原理讲解，迅速引发学生对纳米材料（胶体）的制备条件选控及流程设计的思考与探究。课程方法线的设计激发学生对知识的探索精神，并培养归纳总结的能力。1.探索、钻研的科学观培养；2.宏观调控的能力培养；3.组织、实施、归纳总结能力的培养。4.通过思考与探究，培养学生严谨务实的科学态度。明确考法、考向：试题链接通过典型例题的讲练，提高学生对知识考查方式的认识，熟悉考向，增加学生学习信心。1.建立学生学习的自信心；2.提升学生应变能力；3.培养学生分析问题、解决问题，将理论联系实际的应用能力。课后拓展：课后任务通过家庭小实验的布置，让学生体会到化学与生活的密切联系，能有学有所用、学以致用。1.哲学中的辩证关系：知识源于生活而高于生活，学习知识是为了改善生活；知识不能决定你是否活，但能决定你怎么活。2.培养学生学习兴趣，激发学生探究欲，为课程教学奠定良好基础。表1六、教学启示与经验总结：1.教学过程中，要注意激发学生的学习动力，富有责任心是提高学生学习兴趣的一条有效途径。解决生活中的实际问题也可以一定程度激发学生对原理的求知欲。因此课堂实施教学前，教师应该了解学生当天在堂课的情绪状态，学生近期的学习情绪等学情，随时组织调整教学过程中的案例投放，尽可能多的吸引学生的注意力，引导学生朝教师需要的方向去思考问题。2.学习目标要“因人而异”，坐在同一间教室的同学对知识的接受能力和水平也不完全相同，甚至差异很大，教师针对多数同学设计了某一个具体的教学流程，但对少数在本次课程设计边缘的学生，需要有目的的进行“个性化”学习目标要求，使“学困生”逐步追上大部队。3.课堂实施过程中需要注重学生主体，充分发挥学生的主观能动性和团结协作能力。学生在合作探究过程中学到的知识、培养出的解决的问题的能力，远比“填鸭式”教育来得更容易和更深入。4.思政教育需要融入到每一个教育阶段的每一节课。教师在完成知识目标的教学设计后，仍需要在备好的课程中找寻出专业学习和思政教育的契合点，精心打磨各个环节，通过一个个小细节，长期地对学生进行思政教育，引导学生成为一个更健康、更优秀的人。5.其他地区的教师在设计导课时，可以根据地方特点，对坎儿井井水的导入环节进行再设计，例如利用本地的泉水、山间溪流水等较优质的水资源导入新课。也可以从一些水质不佳的水资源进化导入，课后设计学生自制进化水的小任务，提升学生对水资源的节约意识。水资源匮乏地区的教师可以从打井等储水方式导入新课，思考久置井水水质会变优的原因，引导学生树立克服困难，人定胜天的不服输精神。七、结语：把思政工作贯穿教育教学工作全过程，推动“课程思政”发展，实现全程育人、全方位育人是每一位教师的责任。“课程思政”其实质不是增开一门课，也不是增设一项活动，而是将思想政治教育融入课程教学和改革的各环节、各方面，实现立德树人、润物无声的目的。选择合适的思政材料，确立恰当的教学模式，设计合理的教学过程，可以有效地促进学科专业知识的学习和思政育人目标的实现。中学教学过程中，最忌生搬硬套地将思政内容引入课堂教学，需要教师在课堂教学实施前进行良好的设计和长期的规划。让思政教学和专业知识的学习能够相辅相成，彼此促进。切