“熵”探新径 研收硕果——上海市第五期“双名工程”化学学科“攻关计划”周国亮团队第12次活动

2025年12月3日，上海市第五期“双名工程”化学学科“攻关计划”周国亮团队，在华东师范大学第二附属中学闵行紫竹分校开展了以“强基课程”专题研讨为主题的第十次攻关计划研修活动。

与会教师观摩了华二紫竹赵磊老师执教的教学展示课《无序中的有序 探秘熵的世界》。本节课以“熵”为核心概念，旨在引导学生从能量与混乱度双重视角理解化学反应的自发性。课程设计逻辑清晰、层层递进，体现了“宏观—微观—符号”三重表征的教学理念。

课程伊始，教师通过生动的情境创设——播放“酚酞扩散”正放与倒放的对比视频，巧妙制造认知冲突，迅速激发学生的好奇与探究欲，自然引出对过程自发性的思考。

在教学的核心环节，教师引导学生通过扎实的模型建构活动——从小球分布模型的数学推演，到利用网页工具模拟大量分子的分布趋势，将抽象的“混乱度”转化为可计算、可感知的“概率”。这一设计使得熵作为一个统计概念的物理意义得以直观呈现，为学生理解玻尔兹曼公式奠定基础，实现了从具体模型到规律的认知提升。

在深化与应用环节，课程展现出明确的素养导向。不仅通过案例分析培养学生应用熵增原理解释现象的能力，更在课程升华部分，将“非自发过程需外界做功”的科学规律，与个人需付出努力的“逆熵”成长过程相类比，完成了从科学认知到价值引领的过渡。此外，课程体现了紧密的跨学科联系，从热力学的“热寂说”延伸到信息论的“信息熵”，拓展了学生的科学视野。

随后，赵磊老师进行了说课，详细分享了课程设计思路、教学目标达成情况及教学反思。

团队负责人七宝中学周国亮老师认为，这节课对熵的概念进行了充分的溯源探秘。课堂有逻辑，有章法，有跨度，有回味。这节课充分培养了学生的高阶思维、辩证思维、抽象思维和跨学科思维。同时，人工智能技术在课堂中有力促进学生科学思维发展。

华二紫竹化学教研组长、正高级、特级教师熊宗齐老师认为，本堂课从化学史的角度缓缓展开，从发现知识、运用知识到借助知识背后的思维，又在思维的层面上升到生命态度和价值观。学生在课堂中收获了思维的启迪和生命态度的成长。

本次研讨展示了一堂“强基课程”的优秀案例。课程从能量、熵等基本概念出发，引导学生从确定性思维转向统计性思维，并联系学科知识与生命哲学，形成了一条循序渐进的科学思维培养路径。这说明真正的强基课程，“强”在拓展思维广度而非一味加深知识难度，“基”不仅是学科基础，更是建立科学世界观的根基。化学教育的价值不仅在于传授知识，更在于以学科本质为依托，培养学生的思维宽度和科学视野，让他们能用化学的眼光理解自然、思考生命，为未来成长为卓越的拔尖创新人才奠基。