國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)踐困境與實(shí)施路徑

胡天嬌 王后雄

摘要： 化學(xué)領(lǐng)域蘊(yùn)含多類(lèi)型國(guó)家安全教育的元素，化學(xué)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家安全教育的重要載體，將國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)有利于彰顯化學(xué)學(xué)科的立德樹(shù)人價(jià)值。論述了國(guó)家安全與高中化學(xué)課堂教學(xué)融合的必要性及可行性，以“氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用”主題為案例探討了國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)施路徑。

關(guān)鍵詞： 國(guó)家安全； 高中化學(xué)； 氮及其化合物

文章編號(hào)： 1005-6629（2023）09-0029-07???中圖分類(lèi)號(hào)： G633.8???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

國(guó)家安全是國(guó)家穩(wěn)定、政治進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化繁榮、社會(huì)和諧、人民幸福的基本保障。黨的二十大報(bào)告提出“堅(jiān)決維護(hù)國(guó)家安全，牢牢掌握我國(guó)發(fā)展和安全主動(dòng)權(quán)”，可見(jiàn)在當(dāng)前復(fù)雜、嚴(yán)峻的時(shí)代背景下，國(guó)家安全得到了前所未有的重視。2014年習(xí)總書(shū)記提出構(gòu)建總體國(guó)家安全觀，2020年教育部印發(fā)《大中小學(xué)國(guó)家安全教育指導(dǎo)綱要》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“綱要”），提出了“科技安全、資源安全”等國(guó)家安全的13個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域［1］，化學(xué)領(lǐng)域蘊(yùn)含多類(lèi)型國(guó)家安全教育的元素，化學(xué)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家安全教育的重要載體。國(guó)家安全觀融入化學(xué)教學(xué)不僅是一個(gè)重要的理論，更是一個(gè)典型的實(shí)踐問(wèn)題，將對(duì)化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值提升到歷史新高度。

1? 國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的可行性分析

1.1? 國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的必要性

2015年我國(guó)通過(guò)的《中華人民共和國(guó)國(guó)家安全法》指出：國(guó)家安全是指國(guó)家政權(quán)、主權(quán)、統(tǒng)一和領(lǐng)土完整、人民福祉、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家其他重大利益處于沒(méi)有危險(xiǎn)和不受內(nèi)外威脅的狀態(tài)，以及保障持續(xù)安全狀態(tài)的能力。“綱要”明確指出了大中小學(xué)系統(tǒng)、規(guī)范、科學(xué)地開(kāi)展國(guó)家安全教育的要求，闡釋了不同學(xué)段開(kāi)展國(guó)家安全教育所要達(dá)成的目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)教育“立德樹(shù)人”根本任務(wù)。

高中階段是學(xué)生個(gè)性品質(zhì)、道德素養(yǎng)、三觀塑造的關(guān)鍵期，此階段迫切需要教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的價(jià)值觀引導(dǎo)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出修訂工作要堅(jiān)持加強(qiáng)國(guó)家安全、生態(tài)文明等方面的教育，同時(shí)課程目標(biāo)也指出學(xué)生應(yīng)具有安全意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源合理開(kāi)發(fā)的重要性［2］。國(guó)家安全觀融入化學(xué)教學(xué)可以有效提升學(xué)生的思想認(rèn)知和價(jià)值判斷能力，提升其熱愛(ài)國(guó)家勇于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任意識(shí)，拓寬化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的教育價(jià)值，為培養(yǎng)堪當(dāng)民族復(fù)興大任的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人奠定基礎(chǔ)［3］。

1.2? 國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的可行性

現(xiàn)代復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)和多變的世界格局下，我國(guó)面臨眾多挑戰(zhàn)，新時(shí)代國(guó)家安全教育以總體國(guó)家安全觀為統(tǒng)領(lǐng)，以人民安全為宗旨和價(jià)值追求。普通高中化學(xué)新課標(biāo)和新教材加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生生命安全的教育，這與總體國(guó)家安全觀在價(jià)值追求上是一致的?！熬V要”中的國(guó)家安全與化學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域包括社會(huì)安全、科技安全、生態(tài)安全、資源安全、核安全和新型領(lǐng)域安全等，可見(jiàn)化學(xué)學(xué)科教學(xué)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家安全教育的重要載體。從知識(shí)層面對(duì)國(guó)家安全領(lǐng)域與高中化學(xué)的關(guān)系梳理如下：

（1） 社會(huì)安全：包括社會(huì)治安、輿情、公共衛(wèi)生等方面的安全。例如近年來(lái)對(duì)人類(lèi)社會(huì)生活造成巨大影響的新冠疫情，消毒殺菌涉及氯及其化合物的性質(zhì)、用途、84消毒液不能與潔廁靈混用；過(guò)氧化氫、酒精的消毒殺菌作用等；疫苗注射涉及生物大分子蛋白質(zhì)的組成、性質(zhì)、功能等；病毒及核酸檢測(cè)涉及生物大分子核酸的組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能；醫(yī)用口罩、防護(hù)服等涉及高分子合成、高分子材料等知識(shí)；治療新冠的藥物涉及有機(jī)合成等知識(shí)。

（2） 科技安全：指科技自身和科技支撐保障相關(guān)領(lǐng)域的安全。例如最近美國(guó)對(duì)中國(guó)芯片的制裁行為對(duì)中國(guó)企業(yè)造成了巨大損失，在此嚴(yán)峻形勢(shì)下，高中化學(xué)中的硅及其化合物就發(fā)揮著重要的國(guó)家安全教育作用。再如，化學(xué)中形形色色的新型材料，是推動(dòng)國(guó)家科技進(jìn)步和提高人民生活質(zhì)量的基石。當(dāng)然，這一切都以高科技人才作為支撐，需要國(guó)家供應(yīng)設(shè)施設(shè)備、舉辦科技活動(dòng)、培養(yǎng)科技人才與應(yīng)用科技成果。

（3） 生態(tài)安全：包括水、土地、大氣、生物物種的安全等方面。例如大氣污染涉及霧霾的主要成分及來(lái)源、二氧化硫、氮氧化物的性質(zhì)、硫酸型酸雨和硝酸型酸雨的形成過(guò)程及危害、臭氧層空洞、燃煤脫硫脫硝、汽車(chē)尾氣處理等；水污染治理涉及化肥和農(nóng)藥的合理使用、赤潮、水華、明礬凈水、鐵鹽凈水、自來(lái)水殺菌消毒等化學(xué)知識(shí)；土地污染防治涉及垃圾及廢棄物的分類(lèi)、回收處理與循環(huán)利用，可降解塑料（如聚乳酸）的使用等。

（4） 資源安全：包括可再生資源、不可再生資源的安全等方面。例如從沙子到單晶硅、新型能源如氫能、太陽(yáng)能分解水制氫氣。自然資源的開(kāi)發(fā)利用中涉及海水、礦產(chǎn)資源及化石能源的利用。開(kāi)發(fā)新型化學(xué)電源、新能源等是解決能源危機(jī)的重要途徑。

（5） 新型領(lǐng)域安全：包括太空、深海、極地、生物等發(fā)展探索、保護(hù)利用的安全等。例如太空探索中航天員的呼吸問(wèn)題涉及過(guò)氧化鈉的性質(zhì)與用途、航天員的生活問(wèn)題涉及電解水等知識(shí)；航天器上天所用燃料涉及物質(zhì)的還原性、氧化性、燃燒的能量變化問(wèn)題；航天器的材料需要具有一定的耐高溫性能，涉及化學(xué)中的金屬、合金、新型無(wú)機(jī)非金屬材料、合成高分子材料等知識(shí)。

（6） 核安全：包括核材料、核設(shè)施、核技術(shù)、核擴(kuò)散的安全等方面。例如同位素、核素、放射性元素、原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史、原子結(jié)構(gòu)；元素周期表；能量的轉(zhuǎn)化及能量守恒；核能的開(kāi)發(fā)利用、核泄漏的危害等，都是學(xué)生了解核安全的基礎(chǔ)知識(shí)。

化學(xué)不僅與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)文明的關(guān)系密切，也是能源科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)和信息科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在促進(jìn)人類(lèi)文明可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生具有節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)?？梢?jiàn)，高中化學(xué)在知識(shí)內(nèi)容和素養(yǎng)培育層面都蘊(yùn)含著豐富的與國(guó)家安全相關(guān)的素材與思想方法。國(guó)家安全觀與高中化學(xué)教學(xué)目標(biāo)、素材、內(nèi)容和方法等均可深度融合，從而使國(guó)家安全教育全方位、多角度、立體化地滲透于化學(xué)教學(xué)中。

2? 國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐困境

2.1? 在目標(biāo)認(rèn)知上存在“誤解”

在實(shí)際化學(xué)教學(xué)中，許多教師不了解國(guó)家安全相關(guān)文件，沒(méi)有明確的國(guó)家安全意識(shí)，部分教師不能準(zhǔn)確把握化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與國(guó)家安全教育目標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系，導(dǎo)致在目標(biāo)認(rèn)知上存在“誤解”。一是窄化國(guó)家安全教育目標(biāo)，只重視傳統(tǒng)國(guó)家安全領(lǐng)域目標(biāo)，忽視新領(lǐng)域國(guó)家安全目標(biāo)。二是缺乏國(guó)家安全憂患意識(shí)，對(duì)總體國(guó)家安全觀的理解不夠深刻，認(rèn)為國(guó)家安全僅僅是思政課堂要完成的教育任務(wù)，與化學(xué)學(xué)科教學(xué)無(wú)關(guān)。三是將國(guó)家安全教育目標(biāo)視為單一的化學(xué)知識(shí)目標(biāo)，缺乏國(guó)家安全意識(shí)與情感培養(yǎng)層面的目標(biāo)［4］。

2.2? 在內(nèi)容把握上存在“誤差”

總體國(guó)家安全觀與化學(xué)直接相關(guān)的領(lǐng)域有6個(gè)，許多教師對(duì)相關(guān)內(nèi)容把握存在“誤差”。一是窄化與化學(xué)相關(guān)的國(guó)家安全教育內(nèi)容，對(duì)國(guó)家安全的認(rèn)知多憑借經(jīng)驗(yàn)局限在國(guó)土、軍事等傳統(tǒng)領(lǐng)域，而對(duì)生態(tài)安全、資源安全等領(lǐng)域認(rèn)識(shí)較為模糊。二是對(duì)學(xué)段間的銜接關(guān)注不夠，“綱要”明確劃定了不同維度安全知識(shí)教育的對(duì)應(yīng)階段，國(guó)家安全知識(shí)具有很強(qiáng)的進(jìn)階性，在具體實(shí)踐中教師卻往往把握不好國(guó)家安全知識(shí)內(nèi)容的廣度與深度。三是內(nèi)容的生活化不夠，國(guó)家安全與每個(gè)人的生活息息相關(guān)，教師對(duì)國(guó)家安全內(nèi)容的教育應(yīng)該滲透在生活中，而不是空談理論和口號(hào)，難以真正深入學(xué)生的內(nèi)心。

2.3? 在教學(xué)實(shí)施上存在“誤區(qū)”

國(guó)家安全教育應(yīng)該依托知識(shí)傳授、價(jià)值引導(dǎo)和能力提升三個(gè)動(dòng)態(tài)的、互相聯(lián)系的維度，但在實(shí)際教學(xué)中，許多化學(xué)教師存在三個(gè)“誤區(qū)”。一是教學(xué)實(shí)施形式單一，國(guó)家安全相關(guān)內(nèi)容以知識(shí)講授為主，缺少相關(guān)教育活動(dòng)，難以形成學(xué)生個(gè)性化素質(zhì)。二是化學(xué)教學(xué)融入國(guó)家安全教育缺乏有效組織方法，導(dǎo)致相關(guān)內(nèi)容的簡(jiǎn)單添加和生硬聯(lián)系。三是傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系對(duì)國(guó)家安全教育缺乏聚焦，難以滿足國(guó)家安全教育的針對(duì)性和實(shí)效性等評(píng)價(jià)要求。

基于上述問(wèn)題，系統(tǒng)梳理“綱要”中與高中化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，選定氮及其化合物作為教學(xué)案例，探討國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)的實(shí)踐路徑。選擇該主題的原因有三點(diǎn)：一是其內(nèi)容與生態(tài)安全高度契合，與社會(huì)安全、資源安全聯(lián)系緊密，涉及多領(lǐng)域國(guó)家安全。二是其內(nèi)容凸顯了化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的觀念，有利于正確的化學(xué)與社會(huì)觀念養(yǎng)成。三是其內(nèi)容滲透了“變化觀念與平衡思想”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等核心素養(yǎng)的培育［5］。

3? 國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的案例實(shí)踐

以2019年人教版“氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用”主題作為教學(xué)案例，探討國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)施路徑，以期為一線教師提供參考。

3.1? 教學(xué)理念

3.1.1? 基于真實(shí)的問(wèn)題情境

素養(yǎng)為本的化學(xué)教學(xué)倡導(dǎo)在真實(shí)問(wèn)題情境中解決復(fù)雜問(wèn)題，不斷建構(gòu)、更新和遷移知識(shí)體系，提高解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)高階思維和創(chuàng)新精神。本節(jié)課以氮及其化合物的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用為主線，將化學(xué)知識(shí)融入“糧食增產(chǎn)”這一真實(shí)的問(wèn)題情境中，幫助學(xué)生構(gòu)建結(jié)構(gòu)化知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生形成解決問(wèn)題的一般思維，提高探究能力，培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情感。

3.1.2? 培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)知識(shí)的育人價(jià)值不僅僅是提高學(xué)生認(rèn)知能力的“智育”，更應(yīng)該回到教育本質(zhì)的教育學(xué)立場(chǎng)上［6］，在化學(xué)學(xué)習(xí)中逐步形成正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。以往該部分內(nèi)容基本按照單質(zhì)、化合物的性質(zhì)進(jìn)行授課，只注重知識(shí)的傳授，不利于情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)。本教學(xué)設(shè)計(jì)借助“糧食安全”這一社會(huì)性議題，將“氮及其化合物”融入化肥的制備、使用及影響這一實(shí)際問(wèn)題，打破傳統(tǒng)的授課思路，在真實(shí)問(wèn)題的解決過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)。通過(guò)國(guó)家安全這一重要話題，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在解決國(guó)家資源、生態(tài)等問(wèn)題中的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

3.2? 教學(xué)目標(biāo)

（1） 通過(guò)化肥制造的過(guò)程，知道氮的固定、氮及其化合物的物質(zhì)類(lèi)別及轉(zhuǎn)化關(guān)系，了解化學(xué)在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，體會(huì)化學(xué)對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展和社會(huì)安全的價(jià)值。

（2） 通過(guò)合成氨工業(yè)生產(chǎn)條件的選擇，體會(huì)從反應(yīng)限度和速率兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性，體會(huì)化學(xué)原理、化工技術(shù)對(duì)于節(jié)能環(huán)保和清潔生產(chǎn)的貢獻(xiàn)。

（3） 通過(guò)探討化肥的功與過(guò)，能夠基于資料證據(jù)，養(yǎng)成綜合分析問(wèn)題、辯證看待問(wèn)題的思維，形成合理使用物質(zhì)、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，體會(huì)化學(xué)對(duì)于促進(jìn)人與自然和諧相處的意義。

3.3? 教學(xué)流程

本節(jié)課的教學(xué)流程見(jiàn)圖1。

3.4? 教學(xué)實(shí)錄

任務(wù)一：如何實(shí)現(xiàn)“向空氣要面包”——糧食安全的挑戰(zhàn)

［教師］俗話說(shuō)：民以食為天，糧食是人類(lèi)賴(lài)以生存之本，但全球糧食供應(yīng)情況卻不容樂(lè)觀，糧食安全受到巨大挑戰(zhàn)。

［資料1］世界上糧食短缺的國(guó)家或地區(qū)55個(gè)，約占1/4！世界饑餓人口仍有8.75億，每7人就有1人食不果腹！2020年全球5歲以下兒童約1.49億人發(fā)育不良，90%位于非洲和亞洲。

［資料2］黨的二十大報(bào)告指出，我國(guó)谷物總產(chǎn)量位居世界首位，十四億多人的糧食安全得到有效保障，但我們還面臨著確保糧食、能源等供應(yīng)鏈安全的重大問(wèn)題。未來(lái)我們依然要全方位夯實(shí)糧食安全根基，確保中國(guó)人的飯碗牢牢端在自己手中。

［教師］要保障我國(guó)糧食安全，請(qǐng)思考化學(xué)如何幫助實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)？

［學(xué)生1］研究開(kāi)發(fā)化肥、農(nóng)藥。

［學(xué)生2］利用化學(xué)反應(yīng)調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)、酸堿性等，營(yíng)造適宜植物生長(zhǎng)的環(huán)境。

［教師］大家提到了化肥，19世紀(jì)初人們就認(rèn)識(shí)到氮肥可促進(jìn)農(nóng)作物的生產(chǎn)，而天然硝石的價(jià)格昂貴無(wú)法滿足農(nóng)業(yè)需求?？諝庵械?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)高達(dá)78%，固氮成為科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，思考什么叫固氮？

［學(xué)生］將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程叫做氮的固定。

［教師］合成氨是最重要的人工固氮反應(yīng)，科學(xué)家是怎樣想到合成氨反應(yīng)的，這得從氮及其化合物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化關(guān)系說(shuō)起。請(qǐng)大家閱讀教材，完成自然界氮循環(huán)中氮的價(jià)-類(lèi)二維圖（見(jiàn)圖2）。

［總結(jié)］氮及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化對(duì)于人類(lèi)的生產(chǎn)生活具有重要意義，涉及化肥、硝酸的生產(chǎn)等，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)自然界氮循環(huán)的重要途徑，是人類(lèi)賴(lài)以生存的根基。

任務(wù)二：合成氨反應(yīng)選擇與條件優(yōu)化——資源安全

［教師］固氮是制造氮肥的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，讓我們模擬探索固氮的研究過(guò)程。首先，你從哪些角度思考固氮反應(yīng)？

［資料2］固氮的反應(yīng)溫度與平衡常數(shù)（見(jiàn)表1）。

［學(xué)生］根據(jù)資料，用H2與N2反應(yīng)固氮正向進(jìn)行程度大，且能耗更小，節(jié)約資源。

［教師］合成氨研究經(jīng)歷了異常曲折的過(guò)程。

［學(xué)生］搜集合成氨的發(fā)展史料，課上進(jìn)行交流。

［總結(jié)］化學(xué)反應(yīng)方案的選擇——化學(xué)反應(yīng)的方向與限度、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源。

［教師］如果你是研究合成氨的科學(xué)家，會(huì)依據(jù)哪些理論來(lái)調(diào)控反應(yīng)？

［學(xué)生］化學(xué)反應(yīng)速率、限度。

［教師］通過(guò)綜合考慮控制反應(yīng)速率和提高氨的含量的措施，工業(yè)化生產(chǎn)最終選擇表2的條件。

［教師］我國(guó)面臨著比較嚴(yán)峻的資源、能源短缺挑戰(zhàn)以及環(huán)境和生態(tài)安全問(wèn)題，化工生產(chǎn)必須考慮國(guó)家的能源消耗、環(huán)境保護(hù)，同學(xué)們?cè)诰C合分析合成氨反應(yīng)及條件控制后，能否構(gòu)建一個(gè)化學(xué)反應(yīng)條件控制模型（見(jiàn)圖3）？

［總結(jié)］在調(diào)控反應(yīng)速率、提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率時(shí)，應(yīng)綜合分析反應(yīng)條件，能夠基于資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)等理念，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，樹(shù)立綠色化學(xué)思想。

任務(wù)三：氮肥的功與過(guò)——生態(tài)安全

［教師］氮肥的使用大大提高了糧食產(chǎn)量，緩解了饑餓問(wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境污染問(wèn)題。請(qǐng)同學(xué)們小組合作，了解氮肥有哪些功與過(guò)，并在課上匯報(bào)分享。

［驅(qū)動(dòng)問(wèn)題］1.什么是氮肥？2.氮肥有哪些種類(lèi)？3.氮肥如何造成污染？4.如何解決氮肥污染問(wèn)題？

［學(xué)生1］氮肥指以氮為主要成分，施于土壤可提供植物氮素營(yíng)養(yǎng)的肥料。主要包括銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、尿素等。

［學(xué)生2］硝態(tài)氮肥生產(chǎn)過(guò)程為：N2→NO→NO2→HNO3， HNO3隨雨水進(jìn)入土壤生成硝酸鹽，為植被提供豐富的氮肥。生產(chǎn)過(guò)程的主要污染物是氮氧化物，會(huì)造成霧霾、酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題。銨態(tài)氮肥生產(chǎn)過(guò)程為：N2→NH3， NH3溶于水變成氨水或者與酸反應(yīng)生成銨鹽，主要污染物是NH3，會(huì)造成霧霾，且銨根離子會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。

［學(xué)生3］我們認(rèn)為銨態(tài)氮肥的生產(chǎn)先將N2轉(zhuǎn)化為NH3更好，因?yàn)镹2與O2反應(yīng)條件是高溫或放電，耗能較多，不利于維護(hù)國(guó)家能源安全，經(jīng)濟(jì)效益低，難以大規(guī)模生產(chǎn)。

［學(xué)生4］氮肥在使用過(guò)程中也會(huì)造成污染。硝態(tài)氮肥易溶于水，造成氮肥流失和水體富營(yíng)養(yǎng)化。銨態(tài)氮肥受熱易分解，放出NH3引起霧霾；NH3能轉(zhuǎn)化為氮氧化物，造成臭氧層破壞、光化學(xué)煙霧及酸雨，且銨態(tài)氮肥使用過(guò)多會(huì)導(dǎo)致土壤酸性增強(qiáng)，隨雨水流入河水湖泊引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。

［教師］氮肥在土壤中存在哪些轉(zhuǎn)化關(guān)系？

［學(xué)生5］銨態(tài)氮肥進(jìn)入土壤后，一部分被作物吸收，一部分經(jīng)過(guò)微生物的固定成為有機(jī)質(zhì)，其余的受到土壤亞硝化細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)化為亞硝酸根離子，繼續(xù)在硝化細(xì)菌的作用下被氧化為硝酸根離子。通過(guò)方程式書(shū)寫(xiě)可知，銨根離子被氧化為亞硝酸根離子的過(guò)程中產(chǎn)生氫離子，同樣使土壤酸性增強(qiáng)。進(jìn)入土壤還原層中的硝態(tài)或亞硝態(tài)氮在無(wú)氧情況下受到反硝化菌的作用，發(fā)生還原反應(yīng)，生成氮的氧化物和氮?dú)猓?］。

［教師］通過(guò)研究氮肥的生產(chǎn)和使用過(guò)程，我們不僅知道了氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，還認(rèn)識(shí)到了化肥會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染，請(qǐng)問(wèn)怎么解決污染問(wèn)題？

［學(xué)生6］可以將污染物如氮氧化物用堿液吸收或者加入還原劑轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氮?dú)?，也可以將氨水回收利用，還可以研究新的環(huán)保型化肥。

［教師］通過(guò)社會(huì)熱點(diǎn)話題“糧食安全”的思考與討論，我們知道了合成氨是制造氮肥的關(guān)鍵；經(jīng)歷了合成氨的工藝探索、化肥的生產(chǎn)和使用過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染及解決，知道了氮及其化合物轉(zhuǎn)化的重要性，感受到了化學(xué)在維護(hù)國(guó)家資源安全、生態(tài)安全等方面的巨大作用［8］。課下請(qǐng)大家任選“化學(xué)與資源、社會(huì)、生態(tài)等領(lǐng)域安全”話題，完成主題手抄報(bào)。

4? 國(guó)家安全觀融入高中化學(xué)教學(xué)的實(shí)施路徑

國(guó)家安全教育融入高中化學(xué)必要且可行，但目前一線教學(xué)中國(guó)家安全教育融入不足，結(jié)合上述教學(xué)案例，參考張婧等人的研究成果［9］，提出化學(xué)教學(xué)中融入國(guó)家安全教育的實(shí)施路徑（見(jiàn)圖4）。

4.1? 澄清目標(biāo)認(rèn)知，在意識(shí)上筑牢安全防線

針對(duì)教師對(duì)國(guó)家安全教育理解不足、窄化國(guó)家安全

圖4? 國(guó)家安全教育融入高中化學(xué)課堂的路徑

教育目標(biāo)認(rèn)知等問(wèn)題，相關(guān)教育主管部門(mén)應(yīng)以化學(xué)與國(guó)家安全為主題征集優(yōu)秀教學(xué)案例、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源等供教師學(xué)習(xí)［10］，也可以開(kāi)展以國(guó)家安全為情境的試題命制比賽。學(xué)?？梢越M織教師進(jìn)行國(guó)家安全相關(guān)政策和文件的學(xué)習(xí)，并舉辦相關(guān)的知識(shí)競(jìng)賽、教學(xué)比賽等進(jìn)行學(xué)習(xí)效果檢測(cè)。鼓勵(lì)化學(xué)教師編制化學(xué)與國(guó)家安全的知識(shí)讀本，開(kāi)設(shè)相關(guān)的校本課程和專(zhuān)題教育講座，展覽化學(xué)與國(guó)家安全的知識(shí)櫥窗等，營(yíng)造充滿國(guó)家安全教育的校園文化，提升師生的國(guó)家安全意識(shí)。

4.2? 精準(zhǔn)把握內(nèi)容，在知識(shí)上筑牢安全防線

針對(duì)教師對(duì)國(guó)家安全在化學(xué)教學(xué)中的內(nèi)容窄化、不夠生活化等問(wèn)題，要求教師深入學(xué)習(xí)，找到課程標(biāo)準(zhǔn)、核心素養(yǎng)與國(guó)家安全教育內(nèi)容的契合點(diǎn)，確立高中學(xué)段化學(xué)知識(shí)中的國(guó)家安全教育元素，選取典型的國(guó)家安全元素與化學(xué)教學(xué)有機(jī)融合，教師可以對(duì)國(guó)家安全相關(guān)的內(nèi)容開(kāi)展主題教學(xué)或者大單元教學(xué)。如本節(jié)內(nèi)容在糧食安全這一情境下開(kāi)展“氮及其化合物”主題教學(xué)，將元素化合物、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡等知識(shí)與糧食安全、資源安全、生態(tài)安全等有機(jī)融合，在真實(shí)復(fù)雜問(wèn)題的解決過(guò)程中提升學(xué)生的國(guó)家安全意識(shí)和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.3? 開(kāi)展多樣實(shí)踐，在行為上筑牢安全防線

針對(duì)教師實(shí)施國(guó)家安全教育教學(xué)方法單一、教學(xué)評(píng)價(jià)缺失等問(wèn)題，在教學(xué)方面，應(yīng)增強(qiáng)課堂的趣味性，開(kāi)展多元、互動(dòng)的教學(xué)，注重學(xué)科交叉教學(xué)。如自然資源的開(kāi)發(fā)利用一節(jié)，可以與地理學(xué)科地球的圈層結(jié)構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，既提高化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化程度，又可以使國(guó)家安全教育范圍擴(kuò)大。在課外作業(yè)方面，布置靈活、實(shí)踐性強(qiáng)的課外作業(yè)，如以“國(guó)家科技安全”“新能源車(chē)”等為主題的論文、手抄報(bào)、黑板報(bào)等。在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，開(kāi)展融合核心素養(yǎng)的知識(shí)、能力和情感態(tài)度價(jià)值觀的過(guò)程性評(píng)價(jià)，如小組匯報(bào)時(shí)，教師可針對(duì)匯報(bào)內(nèi)容、臺(tái)上表達(dá)等實(shí)施多元化評(píng)價(jià)。

隨著國(guó)家科技發(fā)展和世界經(jīng)濟(jì)全球化，我國(guó)與世界各國(guó)的交流更加密切，資源、環(huán)境等國(guó)家安全問(wèn)題日益凸顯?；瘜W(xué)學(xué)科承擔(dān)著培育學(xué)生探究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源開(kāi)發(fā)，科學(xué)探究意識(shí)和創(chuàng)新精神等責(zé)任，這些都是維護(hù)國(guó)家安全不可或缺的素養(yǎng)。在高中化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展國(guó)家安全教育有利于深化化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值，有利于培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和全球視野。

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