纳米材料是中学化学、物理课程中前沿科技进展的重要素材。《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》建议教师借助“碳的同素异形体及其应用”“光伏材料、催化材料、纳米材料等新型材料”相关内容开展教学。《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》要求学生了解材料科学的有关知识及应用，体会其发展对人类生活和社会发展的影响;初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用及其可能存在的问题。

　　纳米科技也是我国科技发展面临的“卡脖子”问题之一，学生有必要进行纳米科技相关课程的学习，探索其研究进展和应用。但由于纳米材料尺寸极小，难以进行肉眼观测，且其应用属于高新技术领域，与学生实际生活联系较少，常规的科普素材难以引发学生的探究兴趣。对此，需要将前沿科学进展与学科基础知识(如化学中的胶体部分)内容关联起来，通过对科学问题解决思路的深入挖掘，设计项目式课程，实现科研成果的教学转化，促进学生的深入理解[1-2]。本文以“从基础的单质结构到多变的碳纳米材料家族”为主题设计项目式课程，为将前沿科技引入基础教育课程提供思路。

　　一、挖掘真人真事 外显问题解决思路

　　二、项目式教学设计与实施

　　三、反思与讨论

　　第一，本案例的教学重点是让学生理解碳纳米材料的结构特点，据此选择制备方法和应用领域;难点是学生设计碳纳米管电子皮肤传感器。因为该活动涉及较多的物理传感器知识，其中蓝牙模块的组装还涉及信息技术和通用技术学科的相关内容。在教学实施时，要把握适当的开放度，必要时要给学生搭设支架，教师提前做好背景知识的收集，设计半开放式的任务和活动。

　　第二，建议用6～7课时实施本课程，同时辅以课外准备时间，有些材料的预处理可以让学生在课下处理好，以减少课上时间。注意给学生充分的自主思考空间，让学生充分交流、动手、展示。

　　第三，本项目还可以增加材料制备条件等变量，开展研究性学习，或者组织学生参观科研院所实验室、高新企业等，让学生走进真正的科研空间，体会科技进步的力量。

　　参考文献

　　[1] 郝亮,赵雅萍,潘红,等.“设计制作黑白液晶显示屏”项目式课程教学案例研究[J].中国现代教育装备,2024(4):24-28.

　　[2] 潘红,赵雅萍,郝亮,等.“探秘神奇的液晶”项目式教学设计[J].中国现代教育装备,2024(2):21-25.

　　[3] 刘丹青,袁振东.从零维到三维的碳范式:碳单质概念的新发展[J].化学通报,2019,82(12):1141-1146.

　　[4] XU X, RAY R, GU Y, et al. Electrophoretic analysis and purification of fluorescent single-walled carbon nanotube fragments[J]. Journal of the American Chemical Society, 2004, 126 (40): 12736-12737.

　　[5] 魏锐,唐珑畅.青少年科技创新项目式学习课程开发的思路与方法[J].中国科技教育,2021(12):10-14.

　　[6] 魏锐,朱叶,党育杰,等.促进学生“学会思考”的项目式课程开发程序[J].基础教育课程,2023(22):4-11.

　　[7] 杜春燕.引入前沿科学 培养化学核心素养:以“碳量子点的制备”综合实验设计为例[J].化学教育(中英文),2020,41(15):49-53.

　　[8] 燕子翾.以醛鞣废革屑为原料制备纳米复合纤维及制品[D].北京:北京化工大学,2020.

　　杜春燕1 燕子翾2 郭梦薇3 赵雅萍4 郝亮5 魏锐6

1.北京市第三十五中学　2.清华附中大兴学校　3.新疆实验中学　4.北京大学附属中学

5.北京市育英中学　6.国家中小学化学教材建设重点研究基地、北京师范大学科学教育研究院