“课程思政”视域下元素化学教学设计——以砷元素为例

doi:10.3866/PKU.DXHX202308092

Abstract

Abstract:

This paper exemplifies the arsenic element teaching to introduce the ideological and political education-infused curriculum design in elemental chemistry. By deeply exploring the ideological and political elements contained within the curriculum, and fully leveraging the implicit permeation of ideological and political education carried by the curriculum, it organically integrates dialectical materialism with scientific thinking, patriotism with social responsibility, and ecological civilization with environmental protection awareness into the curriculum content and classroom teaching. This integration aims to cultivate students' innovative consciousness, scientific spirit, patriotism, and ecological civilization awareness, striving to synchronously achieve the objectives of "knowledge impartation", "ability cultivation" and "value guidance".

Key words: Elemental chemistry, Arsenic element, Ideological and political education

Xiangli Wang, Yuanfu Deng. Teaching Design of Elemental Chemistry from the Perspective of "Curriculum Ideology and Politics": Taking Arsenic as an Example[J].University Chemistry, 2024, 39(2): 270-279.

Figures/Tables 10

阶段	时间/min	教师活动	学生活动	思政要素
导入	4	以情景教学法导入，介绍江湖十大毒药和砷在我国古代文献中的记载	听讲，引起兴趣	传统文化：中国炼丹术与化学、道教、传统冶金工业、传统医学、哲学等领域存在密切关系，有广阔的探讨空间和研究价值^[7] 文化传承：从炼丹和炼金术思考背后的化学原理
目标	3	PPT展示教学目标并对目标进行解读	了解学习目标，把握重点
参与式学习	55	1. 【课堂讲授】砷元素概述、砷单质结构、性质与制备，合金与III–V族化合物	听讲，思考，补充笔记，交流分享	创新精神：砷的同素异形体^[8]、砷烯在材料和医学等领域的应用^{[9, 10]} 专业认同：热点前沿“氮族二维材料锑烯、砷烯和铋烯的特性研究”，中国热度指数和指标E均排名第1 ^[11] 学以致用：砷化镓在薄膜太阳能电池和半导体领域的应用^{[12, 13]}
		2. 【课堂讲授】氢化物，各种试砷法		生命与安全教育：危险品安全事故案例分析，培养法规意识、职业道德和社会责任感专业自信：突发中毒事件处理时，现场快速检测技术的重要性^[14]
		3. 氧化物及其水合物，砷酸氧化碘离子的可逆反应 4. 【课堂探讨】砷化物相互转化中蕴藏的课程思政元素 5. 【案例分析】为了61位阶级兄弟；白血病的砒霜疗法		价值观：幸福美好都要靠奋斗实现传统文化：中医药学是中华民族的伟大创造，麻黄碱、青蒿素和三氧化二砷等一批药物分子和作用机制就是经典的案例^[15] 哲学思辨：砷具有“致癌”和“治癌”的双面生物学效应^[16] 社会责任：真实事件传递一种“温暖”的社会价值^[17] 创新意识：中药复杂体系化学成分精确分析与高效制备技术、中药化学、中药合成生物学、中药化学生物学的学科交叉创新研究思路^[15]
		7. 【课堂讲授】硫化物及有机砷，雄黄与雌黄 8. 【课中自学】砷的分析化学		哲学思辨：有毒中药的毒效关系，中药制剂的质量控制与安全性评价问题^[18]，对立统一和量变到质变生态环境：除砷和抗砷方法^{[19, 20]}
小测	20	9. 发布测试题，学生互评，统计答题情况，组织学生讨论：在学习砷及其化合物找化学原理	完成小测，核对答案，小组讨论，组间分享	化学原理：分析同类物质中不同元素所呈现的递变性和规律性，同一元素不同物质之间的关联性^[21]
总结	5	10. 总结本节内容，绘制思维导图	听讲，思考，归纳，总结	科学辨析：正确的元素观学以致用：热爱化学、运用化学知识造福人类
课后安排	3	11. 【拓展阅读】科学前沿 12. 【课后作业】	课后讨论，提交心得体会	专业自信、社会责任、传统文化创新意识

References 30

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知识目标	能力目标	情感目标
1) 记住砷及其化合物的特性及应用； 2) 学习矿石、水样和食品中砷的测定方法； 3) 了解砷及其化合物的新应用。	1) 通过学习砷及其化合物的特性，获取砷化物的物理与化学性质和相互转换的能力； 2) 学习砷的分析化学，了解矿石、水样和食品中砷的检测技术； 4) 以砒霜为例了解砷化物的新应用，拓宽学术视野，培养创新意识。	1) 树立正确的元素观； 2) 树立专业自信，激励学生科技报国的志向； 3) 弘扬传统文化，提升文化自信； 4) 培养创新意识。

传统习题	融入思政因子的习题
1) 硫化砷与锡反应方程式	1) 最早制得砷单质的是中国的炼丹家。孙思邈《太清丹经要诀》“雄黄十两，末之，锡三两，铛中合熔，出之，入皮袋中揉使碎，入坩埚中火之……寒之开，其色似金”。写出其中的化学方程式
2) 试述AsH₃的制法和砷的检验方法	2) 为避免发生1955年日本森永砒霜奶粉类似事件，试至少列举两种食品中砷的检验方法，并谈谈你对职业道德的理解和看法
3) 水体除砷方法有哪些？	3) 孟加拉国水的砷污染很严重，你作为一名化学人，如何利用自身的专业知识去帮助他们

序号	题目	准确率%
1	砷的毒性和下列哪些因素有关？(多选)	84.2
2	AsH₃自燃的主要产物是(单选)	100
3	去年某省境内一起私运砒霜翻车事故，剧毒物散落在山坡和溪流中，紧急关头政府采取应急措施，控制污染扩散，请用元素知识判断下列哪一条措施不合理(单选)	85.6
4	亚砷酸能在碱性溶液中被碘单质氧化，砷酸又能在酸性溶液氧化碘离子，这是否矛盾？为什么？(简答题)	93.8
5	由砷酸钠制备As₂S₃，需要怎样的介质环境？(单选)	82.8
6	试述砷分族硫化物的酸碱性的变化规律(简答题)	95.4

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