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物理化學教學

時間:2023-02-24 05:05:36

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理化學教學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

物理化學教學

第1篇

【關鍵詞】藥學專業;物理化學教學改革

物理化學課程是我校中藥學、藥物制劑和藥學等相關專業的一門基礎化學課程,它是針對藥學相關專業二年級的學生開設的,與后續藥劑學、藥物動力學以及藥物化學課程關系密切,在基礎課程和專業課程之間起著重要的橋梁和紐帶作用。物理化學是從物質的物理現象和化學現象的聯系入手,利用物理儀器和實驗手段來探求化學變化基本原理和規律的一門科學。物理化學具有理論性強、內容抽象、邏輯性較強、公式繁多等特點,其教學內容不僅涉及無機化學、有機化學和分析化學的知識,而且還要用到物理學和高等數學的知識。我校藥學專業的學生,數理基礎相對薄弱,抽象思維和邏輯思維較差。因此,學生在學習物理化學時感到非常吃力,畏難情緒嚴重,難以學以致用,缺乏學習的興趣和熱情。針對以上這些問題,我們結合藥學專業特色,從教學內容,教學方法和教學手段等方面進行物理化學教學改革,以激發學生的學習熱情,提高物理化學課程的教學質量。

1.結合藥學專業特色,精簡教學內容

在實際的教學過程中,結合藥學專業特色,精簡教學內容。適當減少熱力學部分的授課學時,增加相平衡、動力學及表面現象等與藥學密切相關的授課學時[1]。熱力學部分的重點在于學生對熱力學研究方法的理解和掌握,而不是熱力學函數之間的關系,省去復雜的公式推導,讓學生清楚公式的使用條件和應用范圍即可。相平衡部分重點介紹吉布斯相律、單組分和二組分體系的相圖,要求學生掌握相、組分數和自由度等基本概念,學會分析單組分體系和二組分體系的相圖及應用,特別是蒸餾和精餾的原理以及萃取的基本原則。化學動力學部分主要講授濃度對反應速率的影響,阿累尼烏斯公式及其應用,催化作用等,對反應速率理論可以不做介紹,作為課外閱讀要求學生自學。表面現象是藥學專業物理化學教學的重點和難點部分,與后續藥學專業課關系最為密切。重點介紹比表面、表面吉布斯自由能、鋪展、潤濕與吸附等知識,難點是高分散度對物理性質的影響,拉普拉斯方程和開爾文公式的推導及應用。膠體化學部分,重點介紹膠體的動力學、光學和電學性質以及大分子溶液的基本性質、溶解規律及其應用。

2.優化教學方法

在物理化學教學過程中,要徹底摒棄傳統的滿堂灌、填鴨式的教學方法,積極倡導問題式、探究式和啟發式的教學方法。尤其是在互聯網+教育的理念下,我們更應該與時俱進,優化教學方法,使教學活動能夠在互聯網上進行,老師在互聯網上教,學生在互聯網上學,師生可以互動,學生之間也可以相互討論和交流。這就需要教師不斷提升自身的業務水平,提高教育信息技術,做好教學網站和教學視頻的建設,改進教學模式,轉變學生的學習模式,增強學生學習的主動性,改變現在學生被動學習的狀態,從要我學變成我要學,真正成為學習的主人。

3.豐富教學手段

目前我們大多采用多媒體課件和板書相結合的教學手段,兩者可以相互補充,大大增加課堂信息量,提高課堂教學效果[2]。目前多媒體課件作為輔助教學手段,可以節省板書的時間,增加授課內容,但是形式比較單一,基本上以文字和圖片為主,很少出現音頻和視頻等媒體,教學手段仍需要豐富。在互聯網+的時代背景下,我們可以借助互聯網的優勢,搜集各大網站的音頻和視頻等教學資料,制作教學網頁和教學視頻,利用各種在線教學資源來豐富教學手段。當下非常流行的“翻轉課堂”、微課、慕課等新興的教學手段勢必應用到物理化學課程的教學過程中,使我們的教學手段更加多元化和國際化。

4.改革考核評價制度

原有的成績考核分為實驗成績和理論成績兩部分,其中實驗成績占30%,理論成績占70%。改革后的考核評價制度,加強對學生課堂出勤和課堂表現的考核,促進學生主動學習,積極思考,增強課堂的互動效果。另外加強互聯網在線學習的考核,不僅可以調動學生日常學習的積極性,還可以培養學生的自學能力和獨立思考的能力;最后加強平時作業質量考核,特別是要求學生查閱科技文獻的相關作業,培養學生基本的科學素養,訓練學生運用學科語言的能力。在新的考核制度中學生總成績包括課堂表現成績、平時作業成績、實驗成績和理論考試成績,其中課堂表現成績占20%、平時作業成績占20%,實驗成績占20%,理論考試成績占40%。通過以上幾個方面的教學改革證明,學生對物理化學學習的積極性得到了很大的提高,能夠主動參與課堂討論,敢于提出問題,解決問題。學生對待物理化學課程的態度有了明顯的改觀,覺得物理化學對今后的學習和工作是有幫助的,改變了以往被動學習的狀態。當然,物理化學教學改革任重而道遠,我們將根據學生的實際反映和需求,及時作出調整。在國家互聯網+的時代背景下,進一步加深對物理化學課程教學的改革和探索,改變學生的學習模式,提高學生的學習興趣,使學生在輕松愉快的環境中掌握專業知識,從而提高物理化學課程的教學質量。

參考文獻:

[1]劉靖麗,張拴.藥學專業物理化學課程教學設計的探討[J].廣東化工,2015,42(19):191.

第2篇

【關鍵詞】物理化學 實驗 教學改革

物理化學實驗作為普通高等師范院校化學專業學生的必修基礎課之一,是與無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗一樣獨立的基礎實驗課程,具有理論性強、實踐性強、應用性廣的特點。通過物理化學實驗課程的學習,可以加強學生對基本理論知識的理解,熟練掌握基本實驗技能,提高學生的動手能力和創新能力。隨著現代科技和化學學科的飛速發展,傳統的物理化學實驗教學模式已不能滿足日新月異的科技發展對人才培養的要求,因此,物理化學實驗教學改革、提高實驗教學質量勢在必行。

一、物理化學實驗現況及存在的問題

目前選用的物理化學實驗課本內容基本上都是固定的,實驗內容多為驗證性實驗,缺乏綜合性和設計性的實驗。采用的教學方法往往是老師先系統地講解實驗原理、實驗步驟及實驗注意事項,以及儀器的操作方法,然后學生根據老師講解的內容和實驗課本的要求“按部就班”的進行實驗。這種教學方式使學生對于實驗內容沒有可選擇的余地,對于部分學生來說較浪費時間,并且限制了他們的創新意識和創新能力。此外,由于同學們所做的實驗內容枯燥,導致學生對實驗課的重視性認識不夠,學習積極性差,課前預習不認真,實驗操作不認真,實驗數據記錄不認真,抄襲數據和實驗報告,對實驗課應付了事。

物理化學實驗采用的儀器種類繁多,且多數儀器設備較陳舊,儀器性能不穩定,導致實驗前的調試工作繁瑣耗時。如:原電池電動勢的測定,我們采用的儀器是UJ25型電位差計,此儀器非常陳舊,數據波動較大,測定前僅調試儀器零點就需半個小時,極大地分散了學生做實驗的注意力,大大降低了學生學習的興趣和積極性。此外,由于陳舊的儀器性能穩定性較差,測定數據波動較大,測量結果不準確,數據誤差大,從而使學生喪失了學習的興趣,降低了學習的積極性。

二、物理化學實驗教學改革初試

根據物理化學實驗課程的要求,適時保留一些經典的驗證性實驗,取消一些相對陳舊的驗證性實驗,并增設一些相關內容的綜合性和設計性的實驗,可讓學生在老師的指導下選擇合適的題目,查閱相關的文獻,設計實驗,進行實驗,并進行數據的處理,調動學生的主動性和創造性,提高學生的學習興趣和積極性。傳統的實驗教學方法會使學生養成“照法抓藥”的懶惰習慣,無法取得較好的實驗效果。為此,我們加強了學生實驗課程的監督和管理,并改革了傳統的實驗教學方法,取得了初步的成效。首先,我們對學生預習報告進行了嚴格的要求,要求學生預先對實驗原理和實驗步驟有較詳細的了解,對實驗儀器操作有較深的熟悉,并通過提問和討論的方式進行檢查,使學生實驗時做到心中有數,激發學生參與實驗的興趣。其次,在實驗過程中,我們嚴格監督和指導學生實驗,及時糾正學生錯誤的實驗操作,督促學生正確處理實驗數據,按要求書寫實驗報告,并進行結果討論。經過這些改革,學生在實驗時得心應手,實驗積極性大大提高,分析問題和解決問題的能力均有了明顯提高。

物理化學實驗對儀器的要求較高,落后的儀器會使學生對所學專業喪失信心。因此,儀器的更新顯得尤為重要。我們利用世界銀行貸款,購進了一批較新的儀器設備,并利用計算機等現代化教學手段來輔助實驗。這樣既可大大縮短實驗時間,提高實驗結果的準確性,極大提高學生的求知欲,激發學生的興趣和積極性。學生們也可從中對實驗過程有了更直觀的認識,學會掌握“Origin”和“Excel”等數據處理軟件,增長了見識,激發了實驗興趣并深刻體會到了物理化學知識的重要性。嚴格物理化學實驗課程考核是端正學習態度、提高教學質量的重要途徑。因此,我們將實驗課成績分為兩部分:平時成績和期終考試成績,各占60%和40%。平時成績是根據每次實驗的預習報告、實驗操作、數據處理和實驗報告這四個部分進行綜合評定。期終考試成績則主要考察學生對實驗原理的理解和實驗基本操作兩方面。這樣的考核方式和內容較科學合理,有利于激發學生興趣和提高學生實驗認真程度。

三、物理化學實驗課程改革

通過我們對物理化學實驗教學的改革與實踐,初步取得了良好的成效。學生的實驗重視程度有了較大地提高,實驗態度也端正了很多,參與實驗的積極性和主動性也有了很大地提高,學生的創新能力有了明顯的提高。今后我們還將繼續在各方面加大物理化學實驗教學改革的力度,提高實驗教學質量。

參考文獻:

[1]過家好,陳俊明.物理化學實驗教學的探索與改革[J].廣州化工.2009(37).

[2]王麗芳.淺議物理化學實驗教學改革[J].呂梁高等專科學校學報.2010(26).

[3]徐彩霞,馬存花,肖芙蓉,但建明.物理化學實驗教學模式改革的探索[J].兵團教育學院學報.2008(18).

[4]黃燕梅,張飛躍,李斌,李啟輝.淺談物理化學實驗教學改革[J].廣西大學學報(哲學社會科學版).2007(29).

第3篇

我國古代教育家、思想家孔子在幾千年前就有“因材施教”的教育思想,并一直在教學實踐中身體力行。西方教育家也提出了“教育應具有針對性”的理論。上述這些思想都是分層次教育的理論基礎。所謂高等教育階段的分層次教育,有兩方面的含義:①同一門課,不同的專業使用不同的教材;②同一門課,同一專業的不同學生,可選擇不同的授課層次和授課內容[1]。分層次實驗教學改革的關鍵,是要打破所有學生同一培養模式的僵局,利用鮮活的、為不同學生量身打造的不同的教學內容,調動起每個學生參與實驗的積極性。在新的實驗教學環境下,學生自我追求的目標越來越高,所選擇的實驗課層次逐漸提高;學生創新能力、動手能力、實際應用能力也隨之不斷提高[2]。

二、物理化學實驗分層次教學模式的實施

廣西大學化學化工學院物理化學課程組承擔著全校理、工、生、農等專業物理化學課程的理論教學和實驗指導工作,根據專業教學大綱的不同,化學和應用化學這兩門理科專業的物理化學實驗獨立設課,計108學時;而工、生、農專業的物理化學實驗與基礎理論課相結合,實驗部分計33學時。課程組根據教學班級編制實驗班并開展工作:實驗教學分層次培養,分為基礎層次、提高性層次和科研性層次三類,它是在提高實驗課教學效率的同時,把大綱要求的教學與開放性實驗教學結合起來,在規定的實驗時間內,既完成教學大綱要求,又能使能力強、興趣濃的學生在創新精神、動手能力方面得到進一步加強[3]。從表1中可以看出,實驗教學改革不僅注重縱向分層次,使實驗教學循序漸進,在夯實基礎的同時構筑高地;也注重了橫向的分層次,將實驗等級不斷提高,依據學生的專業及他們的意愿和能力,選擇不同層次的實驗,給予學生更大的積極性和創造性的發展空間。

(一)基礎層次

基礎層次主要包括工、生、農等相關專業的學生,占開展物理化學實驗學生的80%以上,該層次強調實驗與理論教學統籌協調,旨在讓學生更深入地理解和掌握物理化學的一些基本原理、基礎技術與實驗方法。目前開設實驗8個,涵蓋了化學熱力學、相平衡、化學動力學、電化學和表面化學的內容。其中電化學部分開設實驗1個:波根多夫對消法測定原電池電動勢。該實驗為驗證性實驗,可使學生對銅、鋅等電極有初步的感性認識,學習電極制備與處理的基本技能以及電化學測量體系的組建、電解池與電解質溶液的選擇等基本操作;通過原電池電動勢的測定實驗,訓練基本物理量電勢的測定以及電位差計的測量原理和正確使用方法。在教學上,由教師嚴格把關,把實驗要求、原理、步驟等較完整地提供給學生,使學生通過實驗,達到感性認識的訓練目的。

(二)提高層次

提高層次實驗開放的對象為本學院化學和應用化學這兩門理科專業的學生,每年向約80名學生開放。旨在使學生在教師的啟發和指導下,通過認真思考和研究完成實驗,達到更高層次上對電化學的全面掌握,除了基礎層次的實驗內容,引入一些實驗技能要求較高,知識點覆蓋更廣泛的實驗,同時開設設計性實驗。該層次開放必修實驗13個,此外還有3~5個設計性實驗。目前的電化學設計性實驗《金屬-空氣電極的制備及性能檢測》是物理化學教學改革過程中將原有實驗《鉛蓄電池及其充放電曲線的測定》改進后開設的,克服了原有使用成品密封鉛蓄電池,學生無法觀察電池的正負極、電解液和隔膜等結構,只能簡單操作測試儀器,實驗內容單一的缺點。并且金屬-空氣電池是目前化學電源的研究熱點之一,改進后的實驗內容不僅涵蓋了原實驗內容的設計要點,更是結合了實驗設備等硬件設施建設情況,貼近社會需求和科學技術發展水平。在教學上,結合理科專業的培養目標,要求提高層次的學生能在預習過程中就能夠結合所學的物理化學知識基本掌握實驗內容。實驗過程中是由學生進行實驗目的、原理和實驗步驟的講解,實驗指導教師做補充并指出實驗要點和注意事項,同時引入討論課或小論文等環節。提高層次學生的教學目標是:掌握實驗原理,實驗操作規范,實驗報告正確,實驗討論合理。上述措施旨在端正理科專業學生的科研態度和提高學以致用的能力,為將來的科研實踐工作打基礎。

(三)科研層次

科研層次的教學是結合我校“大學生實驗技能和科技創新能力訓練基金項目”進行的,該項目于2012年7月開始啟動,旨在鼓勵和支持本科生早進課題、早進實驗室、早進團隊,在導師指導下強化實驗技能,參與科學研究或工程設計,增強本科生創新、實踐、創業、就業等四種能力,提高人才培養質量。因此,參與項目的本科生需要開展的是某一科研課題的研究,以有關物理化學實驗技能為基礎,充分利用物理化學基礎實驗室的現有條件,在教師的指導下開展科研活動。項目開展兩年多來,第一批項目已經結題,學生均反映基礎層次和提高層次學到的一些實驗技能,如電池測試、粘度測定,比表面測定等測試技術都能用在科研實踐中,相關理論知識也得到了進一步鞏固。

三、分層次實驗教學模式對實驗室建設的作用

實現分層次實驗教學后,實驗室的建設也可以分層次進行。2014年,課程組出版了新的《物理化學實驗》教材,使大學物理化學實驗適應新的發展形勢:針對更新后的設備,對基礎層次的實驗內容進行了調整,如《乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定》。同時,結合本次課程組教師的科研成果增加了一些提高層次的綜合性、設計性實驗,如《藥物有效期的測定》、《TiO2納米材料的制備與表征》等。對科研層次主要是引進先進的精密儀器,提高測定準確率,目前物理化學基礎實驗室已更換了比表面測試儀,不僅能在實驗教學中起作用,更能為學生開展科研項目提供分析測試平臺,利用測試數據發表的科研成果也能夠激勵教師和學生及時地改進實驗方法,不斷更新實驗題目,充分鍛煉教師和學生的實踐能力和創新精神,促進實驗室的建設。

四、結束語

第4篇

    1教材的選擇及教學內容的確定

    針對我校復合材料專業的特點,選擇的物理化學教材既要體現當前學科發展的概貌,同時又要使學生具備牢固的理論知識,為以后就業奠定一定的基礎。考慮以上因素,我們選擇了面向21世紀教材,由天津大學物理化學教研室編、高等教育出版社出版的《物理化學》教材(第五版)。同時結合復合材料專業的就業特點,精選了教學內容。該版教材中第一章氣體的PVT關系,由于高中階段已經講述過,所以可以省略。第八、九章的量子力學和統計熱力學都是從物質的微觀難度著手討論的,難度較大,可做簡單講授,若詳細探討可開設選修課單獨進行講授。其它章節的內容選擇重點內容,尤其是與本專業相關的內容詳細講解,例如第六章的相圖、第十章的界面現象內容等,并結合具體的實例,達到更好的授課效果。

    2物理化學課堂教學改革

    我校復合材料專業開設的物理化學課程是繼無機化學、有機化學之后的理論性化學專業知識,它的知識內容除涉及無機、有機化學知識外,還與大量物理和高等數學知識有關.概念抽象,公式原理多,推導過程繁瑣,內容難理解。因此學生普遍感覺物理化學課程更偏重理論,學習起來較難,從而導致對這門課程不抱有很大的熱情,學習動力不大[3]。針對以上問題,對物理化學課堂教學進行改革就顯得非常必要。具體的改革措施應遵循以下原則:整體設計課堂教學效果;教學方法和教學手段最佳;考核方法合理、科學。

    2.1課堂教學效果的整體設計

    (1)培養學生的學習興趣。學習興趣至關重要,學生若是對某些課程不感興趣,老師即使講授的再精彩,學生的學習效果也不會太好。因此培養學生的學習興趣就顯得十分必要了。開課伊始,教師就應該講好緒論部分,充分講述物理化學課程的重要性,課程內容的實用性,鼓勵學生努力學好物理化學,培養學習興趣。學生有了興趣,教師才能較好地進行指導。

    (2)提高知識的趣味性。知識的趣味性是主動學習的推動力。把理論性強、抽象而枯燥的內容變得生動有趣,是提高課堂教學效果的有效手段。在教學過程中穿插一些與生活實際密切相關的問題或是適當的趣例,則可以起到畫龍點睛的作用,使課堂富于趣味性。例如,在給學生介紹水的相圖時介紹了亞穩態這個概念,可以以人的健康狀況來類比說明。現代社會人們的生活節奏加快,整天忙于工作,鍛煉身體的機會很少,大多數人的身體狀況不佳,多屬于亞健康狀態。亞健康就是一種亞穩態,不穩定,不可能長時間存在,必須向穩定狀態轉變;人要從事正常的生產、生活需要健康的體魄,因此必須鍛煉身體,保持身體處于健康狀態,而不是亞健康狀態。又如,在講授界面化學的時候,可以提問學生在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個更容易回潮。然后用彎曲表面上的蒸汽壓———開爾文公式解釋原因。這種理論與實際應用的結合,可激發學生的學習興趣,引起學生探求知識的欲望,是物理化學課堂教學獲得成功的關鍵一步。

    (3)理論教學與實踐教學相結合。物理化學雖然是一門理論學科,但許多定理都是建立在大量的實驗基礎上,所以物理化學的知識是理論和實驗相結合的。為了更好的理解課堂上的理論知識,開設對應的實驗課程,這樣既能鍛煉學生的動手能力,又能加深學生對相關知識的理解程度,而且還能夠建立學生對物理化學這門課程的實用性的信心,極大地提高了學生的學習動力。例如,我們講授化學動力學這一章的一級反應時,講完理論的同時,開設了“蔗糖水解反應速率常數的測定的實驗”,學生普遍反應通過實驗對課堂內容有了更深一層次的理解。

    2.2優化教學方法和教學手段

    (1)加強課前預習與課后復習。物理化學的公式推導過程繁瑣,為此非常有必要進行課前預習。課前預習要求學生對將要講述的內容先瀏覽一遍,不做具體推算,只要求對重點內容有個初步掌握,等老師講述時學生的思路能與教師同步,使以后教學活動更易開展。同時知識講授后還要要求學生經常復習,以免由于公式繁多而混淆或是遺忘,影響后面新知識的學習。在物理化學教學中,作業也是必不可少的教學環節,但作業太多學生疲于應付,太少達不到復習的效果。因此就要求精選習題,做到“少而精”,力求達到事半功倍的效果。同時為了彌補課堂教學時數少而教學內容較多的不足,可根據教學內容的安排,適當選留思考題,然后要求學生課后查資料,以論文格式上交,這樣既鍛煉了學生的寫作能力,又提高了學生的積極性。

    (2)改進教學方法和教學手段。在教學方法上,我們改進單一的講授法,采用啟發式、討論式、互動式教學方法,努力為學生營造一個寬松的學習環境。具體做法是教師精心設計問題,通過提問、回答及組織學生進行討論,在教師與學生之間形成一種良性互動式的教學模式。在教學手段上,我們采用多媒體教學與板書相結合的形式,使復雜抽象的問題簡單化。對于難以講解或表達的內容,可以運用動畫、影片等手段把難以理解的概念形象化,引起學生的興趣,加深學生的理解。但是多媒體教學也有它的不足之處,多媒體教學講課速度較快,學生不能及時接受教師講授的知識,更沒有更多的時間做課堂筆記,不利于課后的復習和考試。因此要根據教學內容來確定是否選用多媒體教學。對于那些有圖像,需要演示過程的教學內容,例如第六章相圖的演示,第十章界面現象的毛細管現象、潤濕現象等內容,多媒體教學能夠化靜為動,把枯澀的問題趣味化,便于學生深入地了解相關知識,能得到很好的教學效果;而對于重要公式的推導方面的教學內容采用板書的形式更合適。只有采用多媒體教學和板書相結合的形式,才能收到最佳的教學效果.

    3合理、科學的考核方法

    合理、科學的考核方法能夠調動學生的學習興趣和學習動力,提高學生主動學習的能力。簽于此,我們結合本校的具體情況和專業特點,摒棄了傳統的只以期末考試成績為標準的考核方式,采用多項合并的方法綜合測評。具體測評方法為期末考試成績占總成績的70%,體現學生動手能力的實驗課程占總成績的10%,平時成績占總成績的20%。平時成績又分為三部分:出勤率占3分,作業成績和平時的小測驗成績占12分,參與課堂討論和隨堂回答情況占5分。這樣的考核方式明顯提高了學生的學習熱情,學生能積極參與課堂問題的討論和回答,改變了物理化學枯燥,沉悶的課堂氣氛,大大地提高了教學質量。

第5篇

關鍵詞:物理化學;改革;結合

物理化學是物理學與化學交叉的邊緣學科,是化學學科的一個重要分支,是化學學科的理論基礎。該課程是化工技術類專業一門必修的重要的基礎課,它在化學與化工人才培養中有負有極其重要的作用,對學生科學世界觀和綜合素質的培養、動手能力和創造思維能力的培養起著至關重要的作用。因此必須加強物理化學課程建設,不斷深化教學改革,提高教學質量,創建精品課程,才能完成時代賦予我們的使命。

物理化學教學改革包括教學內容(即教材)改革、教學過程改革、教學方法手段改革、教學管理(包括教學時間、教學安排、考試內容、考試方法、評分標準等等)改革。

1教學內容改革。即教材改革

我們先后使用了天津大學王正烈主編的《物理化學》第一版、第二版,教學過程中,不斷選用新教材,對老師來說要加重負擔,要不斷寫新的備課筆記。但我們體會到,寫備課筆記可以加深對內容理解,提高教學效果。近些年來由于量子力學、微電子技術、波譜技術的發展,新材料、新催化劑、納米材料的出現,促進了物理化學的發展。因此在教學內容上就不能局限于教材,要把物理化學的新知識、新成果介紹給學生。

2教學過程改革中。采用“六個相結合”

①宏觀與微觀相結合。對于難理解的概念,先從微觀上解釋,說明其物理化學意義,再從宏觀上形象化。比如介紹熵的物理意義時,我們可以將紅墨水滴入水中,紅墨水不斷擴散。系統混亂度逐漸增大,來描述熵是系統混亂度的量度。

②理論與實際相結合。例如講孤立體系熵增加,而開放體系因為可以有負熵流,可使開放體系熵減少。教學中聯系生物體成長、壯大、死亡過程與熵的變化情況;還聯系我國的改革開放政策,孤立體系——“一個封閉的山村”,熵值會越來越大,發展的動力就越來越小,經濟落后,人民受窮,而要改變面貌。必須改革開放,把山村變成開放體系,“要想富先修路,少生孩子多種樹”,引進外資、引進先進科學技術,就是引進負熵流,使體系熵值減少,才能快速發展。這樣既加深了對熵定律理論的理解,又能從自然科學角度說明黨的改革開放政策是正確性。

③內容與方法論相結合。對物理化學中一些原理、定律的建立,除了要講清原理的內容外,還要說明該原理是采用何種研究方法得來的。例如講理想氣體、理想溶液、理想吸附時,向學生說明這是采用理想模型法得來的;講可逆過程時,說明這是采用科學抽象法得來的;講標準燃燒熱、標準生成熱、標準電極電位等時,說明這是采用相對數值法得來的。還結合教學內容向學生說明逆向思維、發散思維、類比思維方法的運用,教學中注意培養學生創造思維能力。

④基礎知識與前沿知識相結合。在教材的每一章末尾。或習題課上,介紹與本章內容相關物理化學前沿新知識、新理論、新成果、新技術。

⑤課堂教學與教學研究相結合。在課堂教學中,要把教學研究成果結合進去。例如在講熵判據時,結合教研論文“對化學熱力學熵判據的討論”,來討論“熵總是過程方向的判據嗎?”,在講化學平衡移動時,結合教研論文“反應組分濃度對化學平衡的影響”,來討論“增加反應的濃度平衡一定向產物方向移動嗎?”等等。

⑥理論教學與化工生產相結合。我們是職業院校,培養的大多數學生將來要到化工生產第一線,因此更要注重實驗環節,增強學生學習興趣,培養高技能,高水平的應用性人才。例如在講化學反應速率時,結合工業合成氨的具體狀況。探討如何提高反應速率,增加氨的產量。3習題課是提高教學質量的重要環節

物理化學課程是一門十分強調概念、定律和邏輯推理的理論課程。要學好它很不容易的,物理化學被認為是化工技術類專業中最難學的課程。難學的原因在于它有許多基本概念、基本定律,非常抽象不好理解,不好掌握,習題難解。我們在教學實踐中體會到,要化難為易。提高學生學習積極性,除了上好理論課外,習題課是一個重要的、必有可少的環節。學過物理化學的人都知道,必需多做習題。在解題過程中,加深對理論的熟悉與理解,培養分析問題、解決問題能力,解題過程是理論聯系實際的過程。上習題課要象上理論課一樣,認真備課、寫好教案。我們習題課的內容一般包括下列幾個部分:

①擴大知識面的新理論、新知識介紹。

②歸納總結一章中所學的知識。學生每節課所學的知識往往是“零碎”的感覺、片段的知識,只有把它們聯系在一起,形成相互關聯的知識系統,才能更深刻理解,更好掌握。為此,每一章學習后,我們幫助學生把一章中所學的知識點以“聯絡圖”形式進行歸納總結。

③總結學生作業中問題。對學生作業中的錯誤,特別是典型的有代表性的錯誤要及時指出,對有特色的解題技巧要介紹推廣。

④組織討論思考題。一般教材的每章后面,都有一些思考題。我們先布置給學生先思考、解答,習題課時進行討論講解。

⑤做一定數量的練習題。每章學習后,我們都印發給學生一些數量的練習題,其中選擇題20個左右,計算題5至8個。這些練習題都是歷年教學中精心挑選出來的,有代表性,有一定的難度。我們一般提前發給學生,要學生先做一遍,上習題課時,老師選擇其中典型試題講解。

4把現代化教學手段應用到物理化學教學中

20世紀90年代以來,計算機技術與網絡技術飛快發展,多媒體計算機集文字、聲音、圖形、圖像、動畫、影視等為一體,突破了時空限制,虛擬現實。多媒體計算機與網絡成為重要的教學手段、教學工具,把多媒體計算機應用到教學上,實現教學現代化。多媒體計算機在教學上應用,使教學的思想、教學的理論發生了變化,教學手段、教學方法、教學觀點與形式發生了變化,課堂教學的結構與內容、課外輔導的內容與形式、考試內容與方式、學生成績評定的標準與手段等發生了變化。國內外的大量實踐表明,進行計算機輔助教學,提高了教學質量,提高了學生的素質。把多媒體計算機和網絡技術應用到教學中,是教學改革的一個重要方向。計算機輔助教學有以下建議和思考

①編制課堂教學的電子教案與教學課件。

②對教材的思考題、練習題、習題進行詳細解答。并且輸入到計算機中,形成word文檔。

③編制計算機輔助教學課件(CAI)。

第6篇

1改善教學方法,提高學生學習興趣

傳統的教學方法多以教師講為主,偏重于灌輸,忽略和限制了學生學習的主動性和積極性,引起學生厭學和逆反心理,導致教學效果不理想。因此,必須對教學方法進行改進。教學過程中,以啟發式,討論式教學方法為主,激發學生的學習興趣,加深學生對所學內容的理解和掌握。比如,在講克克方程時提出“在高原上煮雞蛋能煮熟嗎?為什么?”,在講膠體分散系時,可以提出“江河入海口處的三角洲是如何形成的?”以及“明礬凈水的原理是什么?”。在講化學動力學時,提出“不同的藥品為什么每天吃的次數會不同呢?”等問題。學生會給出不同的答案,教師就可以結合課堂內容,與學生一起分析并找出答案。此外,教師要對教材充分了解,深入分析,區分重難點內容,加深教學內容與醫學專業之間的聯系,這樣不但教學重點突出,教學內容也更具有針對性。比如在講熱力學定律的時候,這部分內容與藥學專業的聯系不大,那么我們如何來提高學生的學習興趣呢?可以將熱力學內容和藥物反應聯系在一起,以藥物為例,設計幾道計算題,這樣就達到了學以致用的效果。在講授動力學內容時,可增加藥物儲存期,有效期的測定相關內容。同時,教師要引領學生學會歸納總結。由于物理化學課程知識點多,公式多,看似雜亂無章,其實各知識點之間存在著一定的邏輯關系。比如自發過程的判據包括三個,熵,吉布斯自由能,赫姆霍茲自由能,但是適用條件不同,在教學中,教師就可以鼓勵學生自己總結,這樣有利于調動學生學習的積極性。啟發式,討論式教學方法的運用,激發了學生的學習興趣,調動了學生學習的積極性,培養了學生分析問題,解決問題的能力,提高了教學效果。

2理論聯系實際

雖然物理化學這門課程理論性比較強,但也是從大量實踐基礎上總結出來的,因此,在教學中,盡可能地把物理化學中的抽象的概念,理論與實際生活中的現象聯系在一起,加深學生對這門課程內容的理解,提高教學效果。比如,在講滲透壓的時候,可以介紹臨床使用的0.9%生理鹽水,以及與血漿滲透壓的關系。在講電解質使膠體聚沉的機制時,可以介紹“鹵水點豆腐”,鹵水中主要含有MgCl2,豆漿中含有大量蛋白質,蛋白質具有膠體的性質,膠體遇到電解質會發生聚沉,所以豆漿遇到鹵水會變成豆腐。在講開爾文公式的時候,可以解釋土壤含水保濕的機制。在講表面張力的時候,可以和學生一起做肥皂膜的實驗,讓學生自己發現表面張力和力的方向。物理化學實驗作為理論教學的重要組成部分,不僅實現了理論知識的具體應用,還培養了學生的動手能力和獨立思考能力。比如在講到多組分相圖的時候,內容比較抽象,學生不能直觀的理解這章內容,但是通過實際操作雙液系相圖的實驗,加深了學生對這章內容的理解,使教學效果更加完善。比如在講到燃燒熱時,在強調只有1mol物質完全燃燒時放出的熱量才是燃燒熱,以及根據各物質的燃燒焓求算反應焓以外,還可以在課堂上播放《燃燒熱測定》實驗的視頻,使學生更直觀地理解課堂內容,加深知識點的理解。在物理化學教學中,將基礎理論和實際生活聯系在一起,能夠充分激發學生的學習興趣,達到學以致用的效果。

3教學與科研緊密結合

隨著現代科技逐漸發展,教師在教學過程中不能只局限于課本的內容,應將教學知識擴展,將課內與課外知識有效結合在一起,把學科發展前沿的新技術和新成果滲透進來,充分激發學生的學習熱情,讓學生對物理化學這門課程不再敬而遠之,而是自發地想要學好這門課。例如超臨界流體萃取這一高新技術結合了物理化學中的溶解度定律,分配定律以及焦耳-湯姆生效應等理論;現代文明離不開磁性材料,如家用電器,磁懸浮列車,發電機等,目前得到廣泛應用的銣鐵硼永磁材料是利用凝固點降低原理和二組分體系相圖等技術設計的。在介紹表面活性劑時,引入學生比較感興趣的石油開采過程,簡單介紹一次開采,二次開采等概念,使學生更加輕松地吸收新的知識點。學生還可以根據自己的專業和興趣參與到教師的科研中,比如,在講到催化反應動力學時,就可以介紹教師的關于催化劑制備的科研項目,學生也可以參與到其中,從查閱文獻開始,設計實驗方案,最后進行實驗。充分調動了學生學習的積極性。

4結束語

實踐證明,通過初步的改善教學方法,增加與學生的互動,將理論知識與生活實際相結合等方式,充分提高了學生的學習興趣,調動了學習的積極性,提高了教學效果。今后我們會繼續根據學生的反應,進一步對教學方法進行優化,完善教學方法和內容。

作者:薛瑩雪 單位:吉林醫藥學院藥學院

第7篇

1無機化學和物理化學的課程分析

以中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院目前在用的《無機化學》(大連理工大學無機化學教研室主編,高等教育出版社出版,第5版)以及《物理化學》(肖衍繁等編著,天津大學出版社出版,第2版)教材為例[3-4],2門課程在內容設置上有較多重復,主要為化學反應原理這一部分,重復內容如表1所示。這些內容占據了無機化學整門課程內容的30%~40%,如果單純從章節設置上來看,這部分重復內容更是構成了物理化學所有章節的50%以上,并且是作為重點講授。盡管這些內容在2門課程中的呈現方式、知識點的重難點和側重點上有所不同,但由于2門課程一般為不同的教師授課,故對知識點的簡單重復難以避免。同時,物理化學作為一門理論性較強的基礎課程,涉及諸多的數學和物理公式推導,給人的印象常常是深奧、抽象、晦澀、難以理解。究其原因,是在無機化學的學習過程中由于學生基礎有限,對許多基本內容了解得不夠深入,缺乏對整體內容的系統認識,重視結論卻忽視了其理論基礎[5]。因此,對于物理化學的教學,首先要注重基礎知識講解,使學生牢固地掌握物理化學的基本概念、公式及其適用范圍等,其次要提高講授的深度和廣度,為學生將來應用理論解決實際問題建立牢固的基礎。 按照我校對化工類相關專業培養方案的規定,物理化學課程課堂講授64學時,在有限的課時內,如何更好地把握知識點的講解,突出重點、講透難點,讓學生理解透徹,培養學生的邏輯思維能力以及分析和解決問題的能力[6],對于物理化學的教學來說顯得尤為重要。這就要求任課教師在課堂上能夠更準確地抓住重點、難點,避免不必要的重復,把有限的教學時間用在對重點、難點知識的講解上,使教學更具有針對性。如果按照教學大綱正常講授,則有部分重點和難點問題講解不透徹,影響教學質量。

2無機化學和物理化學教學的協調

結合無機化學和物理化學課程的特點以及2者的實際教學情況進行整合與優化時,必須遵循一定的基本原則,而不能簡單、機械地對2者涉及到的知識點進行切塊劃分或簡單重復[2]。物理化學和無機化學知識的銜接點及銜接方式比較多,既有如熱力學和熵等概念內涵和外延的變化,也有對如化學平衡和電化學等知識的深化和拓展。無機化學課程一般在大學一年級開設,學生在高考之后經歷近3個月的假期,對中學所學的知識有較大程度的遺忘,限于這一階段學生的知識水平及認知能力,無機化學作為第一門專業基礎課,在講授過程中要注意與高中知識的銜接和復習[7],在教學過程中注意與學生的互動,了解不同生源地教學大綱的區別以及不同學生的基礎,同時也要講究教學策略。例如,不同類型化學反應平衡是無機化學的重要基礎理論,也是教學的重點和難點。不同類型化學反應平衡的重點在于計算,難點在于公式多,學生對酸堿平衡、沉淀—溶解平衡、配合物和氧化還原反應這4大類反應進行計算時容易將公式混淆或根本記不清。可采用對比法對不同反應的平衡進行計算和公式的推導,尋找其共同規律,又根據各自特點突出區別[8]。這種方法可將此部分內容化繁為簡,不僅使學生容易理解和接受,而且脈絡清晰,便于記憶,從課堂效率角度考慮,反應平衡部分也可節省1個課時左右。物質結構部分由于比較抽象,在教學過程中也要注意基礎知識的講授和復習,筆者曾在4個課時之后發現某一學生參考高中化學教輔材料對這一部分進行學習,了解之后發現該地區高考大綱對物質結構部分要求較低,學生基礎較弱。而對于無機化學中與物理化學課程重復的部分,教學主要以應用為主,把這部分內容作為工具來講,重點在于某些特定條件下的應用,而不是系統地去講述工具本身。而在物理化學課程中,則是系統地研究這些內容在各種條件下的應用,研究的是工具的本身,重點在于向學生傳授工具的來源以及工具在不同情況下的應用[5]。

例如在熱力學部分,無機化學通過混亂度引入熵的概念,又通過系統與環境總熵變的計算引出吉布斯自由能,并以此作為自發反應方向性的判據,而對于熵變為可逆過程的熱溫商這一物理意義只是一筆帶過。在物理化學課程中則是通過對卡諾循環以及其他可逆過程的研究將熱溫商以及熵這一函數引出,并推導了其他物理過程的熵變計算公式。通過熵增原理對恒溫恒容過程和恒溫恒壓過程的應用引出了亥姆霍茲自由能A和吉布斯自由能G,并通過分析解釋了2個函數所代表的物理意義———最大體積功和最大非體積功。這就將抽象的內容具體化,擴展了判斷不同過程自發變化方向性的判據,并為后續電化學反應電動勢與ΔG關系式的推導奠定基礎。又如化學平衡這部分內容,在無機化學中講了化學平衡常數和反應熵等,為判定化學反應中的方向和限度問題提供依據,并為后續不同類型反應平衡組成以及電化學計算等內容服務;而在物理化學課程中,則通過偏摩爾吉布斯函數和化學勢等函數的引出概念的講解,結合化學勢與濃度(或分壓)的關系公式,從本質上揭示了化學平衡與吉布斯函數之間的關系,推導出化學反應平衡常數與平衡組成之間的數量關系,加深了學生對化學平衡以及相平衡等知識的理解。而對于此部分內容的應用以及計算,則需要與無機化學課程協調,對公式的應用略加講授,引導或要求學生參考無機化學所講的內容,對平衡常數的計算進行復習。由于現在學生已掌握了用化學勢為工具嚴密地推導出化學平衡以及相平衡公式,對該公式的物理意義的理解又深入了一步,在這個基礎上來復習無機化學所講的該公式的應用內容,不是簡單地重復,而是進一步地提高[9]。

同樣,對于熱力學中焓這一部分內容,筆者認為,在物理化學中應主要從定義出發,側重恒壓熱和恒容熱的區別與聯系,并通過對實驗“氧彈法測定物質的燃燒熱”的初步介紹,加深并鞏固2者之間的關系,并激發學生對物理化學實驗的興趣。而對于焓變的計算,則應主要通過復習的方式,如課前提出要求讓學生自行復習、在課堂提出問題或創設情境引導學生回想再現等策略,將無機化學中此部分的內容,如ΔH的正負代表體系的吸放熱,數值則表示能量變化的大小;反應焓可以通過標準摩爾生成焓或標準摩爾燃燒焓來計算,復雜反應的反應焓可以借助Hess定律分步解析等,來引導學生對無機化學中此部分的知識進行簡要回憶,并可繼續為后續活化能的講授埋下伏筆。這樣就將可能出現的“重復”轉變為“互補”或“互促”,此部分的課堂講授也可節約0.5課時左右。學生的思維與認識也經歷了一個螺旋上升的過程,對知識的掌握會更加扎實。所以,對于2者間知識點的分配,必須結合該知識點在該門課程中所起的作用,同時結合學生的特點和專業的特點,進行統籌考慮。因此,傳統的以教師為主體、以教材為中心的課堂講授教學模式已經不能適應現代教育發展的需要,要充分發揮教師為主導、學生為主體的教學理念,結合無機化學與物理化學2門課程的實際情況,對其教學策略、內容側重及知識應用等方面進行有機配合,充分利用其中的關聯性和銜接性,合理分配教學資源,使其融合成為協調統一的組合課程。在教學過程中將傳授知識(授之以魚)為目的的教育觀念轉變為重點傳授學生獲取知識的方法和手段(授之以漁),培養學生較強的理論學習、實踐和創新能力。這對于學生在知識的積累與理解、學習方法的掌握與提升以及科學思維的培養與拓展等方面都具有較為積極的作用。

作者:張海永 單位:中國礦業大學

第8篇

【關鍵詞】 教育,藥學;物理化學;教學

物理化學是研究化學體系行為最一般規律的學科,在培養創新能力方面有其他課程無法替代的作用。由70多位專家參與撰寫的自然科學學科發展戰略調研報告《物理化學》卷中指出[1],實踐表明,凡是具有較好物理化學素養的大學本科畢業生,適應能力強,“后勁”足。由于有較好的理論基礎,他們容易觸類旁通、自學深造,能較快適應工作的變動,開辟新的研究陣地,從而有可能站在國際科技發展的前沿。隨著大學基礎課程的改革,藥學專業物理化學所安排的內容多,課時少,如何提高教學質量就成了很大的難題。筆者現介紹藥學專業物理化學教學的一些體會。

1 理論聯系實際,激發學生的學習興趣

很多學生認為物理化學是非常難學的一門課程,都是抽象的、枯燥的理論,從而產生厭學心理。“興趣是最好的老師”,作為教師要從興趣入手,引導他們喜歡并且學好這門課程,教師應更多地介紹物理化學與藥學的聯系,激發學生學習的積極性。例如講授“相平衡”時,介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識,它是利用了物質在臨界點附近的奇異性,利用無毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機溶劑作為萃取介質,將高壓下萃取的物質經降低壓力分離出來的一種把萃取與分離兩個過程合為一體的新型提取分離方法。對于那些熱不穩定或易被破壞活性成分的藥物,采用這種方法提取優于傳統的方法,然而這一高新技術是物理化學中臨界狀態、兩相平衡的知識。在介紹相圖時,結合藥劑型改良的知識。比如,難溶于水的藥物溶解后不易被吸收,藥效慢,如果與尿素或其它溶于水并且無毒的化合物共熔,用快速冷凍的方法制成低共熔混合物,則尿素在胃液中能很快溶解,剩下高度分散的藥物,從而利于吸收。例如,在講授“稀溶液依數性”內容時,可以列舉“北方冬天吃凍梨前,先將凍梨放入涼水中浸泡一段時間。發現凍梨表面結一層薄冰,而里邊卻解凍了。這是什么道理呢?”實際上,如果能清楚梨中的水不是純水,而是溶有糖和一些物質的溶液,利用稀溶液中凝固點降低的規律就很容易解釋這一問題了。在“膠體”這一章中,醫藥上用于胃腸造影的硫酸鋇合劑,其中就含有足夠量的一種高分子化合物——阿拉伯膠對硫酸鋇溶膠起保護作用,當患者服用后,硫酸鋇膠漿能均勻地粘附在胃腸道壁上形成薄膜,從而利于造影檢查。

把理論知識與實際聯系起來,讓學生感覺到物理化學知識跟我們的生活息息相關,不再是一門枯燥乏味的課程,而是讓學生感興趣的課程。

2 有效地組織課堂教學

課堂教學要遵循教師為主導,學生為主體的原則。課堂上教師除了傳授知識之外,更重要的是培養學生的思維能力。因此,教師在組織教學活動時,要注意培養學生的創新精神。教師在授課的時候,應采用啟發式教學,不能只以老師為中心,平鋪直敘,照本宣科。多提出問題,讓學生進行思考,采取教師講授理論和學生參與討論有機結合起來,讓課堂變得生動活潑,教師和學生形成良好互動。這樣既能夠讓學生掌握了知識,又能培養學生的思維能力。

例如,講授到“熱力學第二定律”時,讓學生先發表自己對熱力學第二定律的兩種說法的理解,然后教師再做出總結和歸納。第二定律指出在自然界中任何的過程都不可能自動地復原,要使系統從終態回到初態必需借助外界的作用,由此可見,熱力學系統所進行的不可逆過程的初態和終態之間有著重大的差異,這種差異決定了過程的方向,人們就用狀態函數熵來描述這個差異。通過學生討論和教師總結,加深了學生對知識的理解,同時也為后面講的內容“熵增加原理”作鋪墊。

3 合理運用各種教學手段

在物理化學傳授過程中,針對不同的教學內容應采用適當的教學手段。多媒體的應用使原本枯燥乏味的理論知識,通過具體、生動、形象、直觀的形式表現出來,調動了學生學習的積極性,為教師節省了大量板書繪圖的時間,加快了知識點的講授速度,課堂教學的信息量大大增強[2]。例如,物理化學課程有很多現象和性質,可通過直觀的圖片加以形象說明;對于需要大量圖形圖像信息展示的相圖部分,利用多媒體教學優勢更為突出。

在物理化學課程教學當中,有一些內容采用多媒體教學就不能顯示出優勢。比如,一些重要公式的推導和中間步驟及計算過程,適宜通過引導學生參與并以板書的形式講解,讓學生對公式的來龍去脈有必要的了解。這并不是說要求藥學專業的學生掌握公式的推導過程,而是讓他們加深印象,明白公式的應用條件和范圍,從而能更好地運用這些公式。因此,要挖掘多媒體教學和傳統教學的優勢,發揮各自的長處,提高授課水平。

4 突出重點和突破難點

對于藥學專業的學生來說,在較少的課時內講解完物理化學這門課,學生很難理解全部內容。因而要做到有的放矢,吃透教材,分清主次,突出重點,突破難點,學生才能掌握好必修的內容,在有限的時間內學到相應的知識。比如“相平衡”中讓學生了解單組分和二組分體系的相圖和應用即可,而對于比較復雜的三組分體系的相圖可以不介紹。

例如,在等溫等壓條件下,我們用Gibbs自由能的改變量ΔG來判斷化學過程的方向和限度,但為什么可以用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發進行的方向和限度呢?學生不能理解,而物理化學正是解決這個所以然的。用ΔG≤-W′判別式指出某個過程是不可逆的,并不意味著此過程就必定是自發的。從兩方面分析用ΔG≤0能對等溫等壓下過程自發進行的方向和限度[3]。①W′≠0時,如果ΔG>0,由ΔG≤- W′,必然有W′<0,這說明環境對體系作了非體積功。所以,此不可逆過程是一個非自發過程。如果體系內發生自發過程,即體系對環境作非體積功,W′>0。由ΔG≤-W′,必然是ΔG<0。這就是說在等溫等壓并且作非體積功的情況下,體系發生自發過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時,ΔG=0,達到平衡狀態。②W′=0時,體系與環境之間不作非體積功,則ΔG≤- W′式變為ΔG≤0。這樣,ΔG>0的過程就不存在。體系若有自發過程發生,必定是不可逆的,即ΔG<0。這就是說在等溫等壓和不作非體積功的情況下,體系發生過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時,ΔG=0,達到平衡狀態。從以上兩方面來看,不管體系是否作體積功,在等溫等壓下,自發過程總是朝著自由能減少的方向進行,直到最小值時,ΔG=0,達到平衡狀態。因此,可以利用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發進行的方向和限度。通過詳細講解,讓學生能更好地理解難點。

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5 借助類比法講清物理化學規律

在物理化學教學中,往往要介紹一些較難理解的規律。人們接受新知識的能力,在很大程度上依賴已掌握的知識,教學中可借某些新舊知識間存在著形式上或性質上的類似,通過類比誘導,使學生建立新概念和認識規律,從而避免單純枯燥地解釋意義。

有些物理化學規律,初看并無類似之處,但只要認真思考,注意捕捉它們在形式上和物質上的相似之處仍然可以類比,達到深刻理解的目的。例如,溫度對化學反應速度的影響規律即阿累尼烏斯方程式lgK2 K1=Ea 2.303R(T2-T1 T1T2)和溫度對化學平衡常數的影響規律lgK2 K1=ΔHθ 2.303R(T2-T1 T1T2)也有形式上的類似。但二者的含義不同,前者當反應的活化能為已知時,則可以從T1溫度的速度常數K1計算在另一溫度T2的速度常數K2。后者是當等壓熱效應為已知時,則可從T1溫度的平衡常數K1計算該反應在另一溫度T2時的平衡常數K2。這樣用類比法講授物理化學規律,避免了學生容易出現的離開化學實質,把定律作為數學公式來記的弊病。

因此,在物理化學教學中,恰當運用類比,可以少費口舌,化抽象為具體,學生接受新知識的過程變得自然、親切,又覺得新鮮而不重復,學生獲得的知識確切、清晰,又印象深刻。需要注意的是,運用類比法講授新課時,應使學生明白“類”只是類似,“比”只是比較、推理,“類比”并不是“等于”。這是因為事物都各有自己的特殊內在本質和規律,類比只是認識事物本質和規律的一種思維方法。

6 小結

以上是筆者對藥學專業物理化學課程教學方法的體會。通過問卷調查,讓學生從9個方面評價教師的教學效果,結果見表1。從表1可以知道每一項的滿意率都超過了70%,說明這樣的教學方法得到大部分同學的認可。物理化學這門課理論性強,抽象難懂,是最難學的基礎課程之一。另外,藥學專科生的基礎差,底子薄,因此學習這門課程就更困難。盡管教學方法得到大部分同學的認可,但是也存在很多不足之處,例如,有些知識點講得不夠具體,對于公式的應用,所舉例子太少。

表1 2005級藥學專業專科班40名學生對教師教學效果評價結果(略)

總之,我們要善于在物理化學課程教學實踐中不斷地總結經驗,提高教學質量。

【參考文獻】

[1] 高盤良.物理化學類課程的作用與定位[J].中國大學教學,1999(6):24-25.

[2] 王新葵,石川,靳長德,等.物理化學教學方法的探討[J].化工高等學報,2006(3):99-101.

第9篇

關鍵詞: 物理化學 課程教學 教學方法 創新

物理化學是研究化學體系行為一般規律的學科,被稱為“化學的靈魂”,由此決定了物理化學課程是化學化工類專業學生學習過程中最需掌握的一門專業基礎課。事實上,多年的實踐教學表明,凡是具有較好物理化學素養的大學畢業生,工作中都具有適應能力強、后勁足的特點,因為他們有良好的理論基礎和較強的動手能力,遇事能觸類旁通、自學深造,能較快地適應工作環境的變動,開辟新的研究陣地,因此物理化學課程的教學地位在高等學校的日常教學中普遍得到了高度重視。然而,由于物理化學課程理論性強,概念、定律、公式多,學生一接觸就容易產生畏懼,缺乏信心,普遍感到困難。根據教育部2007年“質量工程”文件中關于“深化教育教學改革,全面加強大學生素質和能力培養”的要求,為了讓學生學好物理化學這門功課并發揮物理化學課的功能,筆者在教學實踐中做了一些初步嘗試。

一、與時俱進,在教學中加強對本學科前沿學術理論的介紹

物理化學長期發展形成的理論體系,既為化學學科的發展奠定了理論基礎,也為化學工業等實踐過程提供了解決問題的方法。然而就當今社會而言,科學技術飛速發展,推動著物理化學學科大步前進,因此物理化學教學也應與時俱進。具體而言,在講授每一章節的內容時,我們都會經常性地穿插介紹一些物理化學研究領域最活躍的內容、方向和成果。例如把當前最前沿的結構化學與分子譜學、分子動態物理化學(分子反應動力學、分子激發態光譜等)的相關研究成果介紹給學生,開闊學生眼界,豐富教學內容,使學生能及時了解物理化學發展的前沿,激發學生的學習興趣和求知欲。眾所周知,21世紀是一個注重多學科交叉發展的時代,高等學校培養出的學生不僅需要有扎實的理論基礎和專業素質,而且要有寬闊的知識面和創新意識。作為一名高校教師,在講授經典物理化學內容的同時,適當地延伸出一些現代化學知識,引導學生向“窗”外看一看精彩的科學世界,一定能起到開闊視野、啟迪思維、激發興趣、加深理解物理化學課程內容的作用。

二、采用現代教學手段,激發學生學習的主動性和積極性

上世紀90年代以來,隨著計算機多媒體技術的迅速發展,多媒體輔助教學在各類知識的傳授過程中得到了普遍的應用和推廣,對現代教育的發展起到了巨大的推進作用,現已成為教學改革的熱點。多媒體教學將圖、文、聲、像、動等各種因素有機組合在一起,使學生通過多種感官刺激全方位地獲取信息。利用靈活多變的教學手段以及網絡課程和網絡資源進行網絡環境教學,還可以實現課堂教學中教與學的交互以及課程的互動教學,有利于學生構建自己的知識體系,并且在教師的主導作用下,有利于發揮學生在學習中的主體作用,達到更好的學習效果。為適應現代教育技術發展的需要,基于我系《物理化學》省級精品課程建設的需要,我們就本課程進行了計算機輔助教學軟件和網絡多媒體課件的開發和研制工作,并獲得了學校的大力支持和幫助,作為教學改革的項目立項。經過不懈努力,我們已開發出基本能滿足物理化學的教學內容要求的《網絡環境下物理化學輔助教學系統》軟件,該平臺設有概念辨析、公式及應用、練習測試、動畫演示等欄目,可以幫助學生自學、自習和自測,起到輔教、輔學的作用。調查顯示,大多數學生認為這一平臺有利于自學,擴大知識面,對培養他們的學習興趣和獲取知識的能力很有幫助。

三、開發設計性實驗,加強學生創新能力的培養

實驗教學與理論教學是教學體系中彼此滲透、互相補充又各自獨立的兩大教學環節。理論教學是教師通過課堂講解,將前人系統化了的理性認識傳授給學生;實驗教學則是以學生為主體,自己動手操作,對實驗過程進行觀察和測量,將觀察到的現象和測量到的數據記錄下來,加以分析、歸納和整理。實驗教學是實現知識與能力、理論與實踐相結合的教學形式,具有培養學生素質、能力、創新思維和科學精神等多方面的功能。以往學生進行的驗證性實驗中,由于事先教師給選定了設備、規定了操作步驟、指出了實驗結果的范圍,故限制了學生的思維。我們在物理化學實驗教學中增加開放性、設計性、綜合性實驗,從而一改過去單純的“照方配藥”的教學方式,引導學生更多地自主進行。從資料查閱、方案設計、儀器調試、試劑配制到過程操作、數據記錄和整理,整個實驗放手讓學生自己做,教師只起指導作用。通過綜合性和設計性實驗,在啟迪他們的創造思維的同時,亦培養他們勇于開拓創新的精神。

四、編寫輔導教材,增設選修課,強化素質教育

第10篇

關鍵詞:物理化學實驗;移動互聯網;實驗教學

物理化學實驗是高等學校化學、化工、環境、生物等相關專業所必修的一門實驗課程,是高校學生學習和研究物理化學原理與過程的重要途徑,在物理化學教學中起著舉足輕重的作用。它以物理儀器測試為主要手段,測量數據及數據處理為主要內容,綜合了化學學科各領域所需的基本研究工具和方法。該門課程理論性、實踐性和技術性都很強,在培養學生創新能力、綜合能力上發揮著非常重要的作用[1-2]。物理化學實驗對培養大學生的基本操作技能和獨立實驗能力,進一步加深基礎理論原理和基本概念的理解至關重要。為提高物理化學實驗教學質量,在國家對教育投入持續增加的背景下開展的教學改革呈現出了加強研究創新型實驗、提高實驗結果準確性、推進開放式實驗教學、嘗試主動型實驗教學、提倡綠色實驗教學等趨勢。

1物理化學實驗課程開放式網絡教學改革的原因

物理化學實驗由于實驗儀器數量的限制,在進行教學時,通常采用的是多組循環實驗制,這樣學生在進行物化實驗時,往往與該實驗的對應物理化學理論知識在課堂上還沒有學到,在進行實驗教學時,一方面在實驗的具體內容上需要根據學校本身的情況作出調整,甚至有時候變動相當大;另一方面,實驗教材上的儀器型號通常與院校采用的不同,因此相應的操作規程和步驟也會有所區別。因此即便學生做了充分的預習,教師在課上有了充分細致的講解,仍然經常錯誤百出,效率低下。而如果依靠實驗教師在有限的時間內進行講解,無論從時間上,還是教學的效果方面都不會盡如人意。目前現階段物理化學實驗的教學過程中,主要采取學生預習—教師講解—學生實驗—提交實驗報告的教學模式。傳統的教學中實驗過程是在教師的精心安排下進行講授和實驗演示,這通常會占用大量的課堂時間,而且學生只能是被動接受,疏于思考。另外學生和教師之間也缺少有效的溝通,這就造成學生對實驗課的主動性不高,也不利于學生創新能力的培養。教學過程單一化,不利于學生創新能力和綜合能力的培養[3-4]。物理化學實驗課程由于教材的特殊性,結合近年來國家在高等教育方面所大力提倡的自主創新教育、開放式教育的趨勢以及現如今互聯網的普及,研究并開發出可以在網絡上學習交流并共享的實驗教學課程勢在必行。

2物理化學實驗開放式網絡教學平臺的構建

隨著近年來網絡和多媒體技術的發展,網絡教學成為教育界關注和研究的熱點之一,成為了21世紀教育改革的重要領域。網絡教育是基于網絡平臺,利用數字化、多媒體和交互式等動態效應技術使一些復雜的、抽象的教學內容形象化和直觀化,使師生互動易于實現,是對傳統教育模式的一種補充,網絡課程可以很好地改進物理化學實驗教學內容的呈現方式,增強實驗的互動討論,提高學生自主學習的積極性。尤其近年來,移動互聯網的增長態勢十分迅猛,其中2016年移動互聯網比上年增長了20.7%,其中手機上網的流量同比增長124.1%,在總流量的比重達到90.0%[5]。因此,鑒于以上情況,建立符合自己學校教學特色的物理化學實驗網絡課程平臺具有十分的必然性。尤其隨著近年來我們國家移動互聯網的建設和普及,以及基于移動互聯網出現的大量社交應用和微信公眾號等傳播應用平臺,對于普通高等學校在校生,如果采用這類移動媒介作為物理化學實驗網絡課程的平臺,會具有極大的可操作性和便利性。因此,基于以上原因,勢必需要改進長久以來的物理化學實驗授課方式,將以學生課前書本預習、教師課上講授的傳統教學方式,改進為學生在網絡預先完成實驗學習過程,教師轉而主要著重于實驗過程的指導和檢查,而這樣的教學方式,將大大拓展物理化學實驗教學的“無形”課時,極大提高學生學習的積極性和靈活性,進而提高物理化學實驗課程的教學效果。

3物理化學實驗開放式網絡教學課程的構成

網絡教學平臺設置需從以下幾個方面著手:(1)實驗的公告系統,這部分應包含物化實驗的時間和地點安排,以及相應任課教師與實驗教師的聯系方式,方便教師和學生更加便利地溝通,及時做好實驗前的準備和預習工作,另外,當遇到特殊情況需要作出時間變動時,也可以做到更好地通知學生。(2)課程內容部分,此部分主要包括了學期各實驗的內容、原理說明,以及操作視頻和圖片講解,還有實驗中需注意的一些事項。(3)實驗的開放預約系統,物理化學實驗隨著現今物理化學的發展趨勢,可以在今后設計若干個具有創新性的綜合實驗,作為對必做實驗的有效補充,作為物理化學實驗選做部分接受學生預約,這部分選做實驗的設置無論是提高物化實驗多樣性和創新性方面,還是進一步拓展學生在實驗設計和操作上的綜合能力方面都十分有益。這樣一來,即避免實驗課程陳舊會與現今科技發展越來越脫節,也可進一步提高學生在自主實驗方面的設計與創新能力,也同時提高了物理化學實驗課程的開放性。課程內容具體應包含以下幾個方面:(1)實驗導航部分,包括物理化學實驗需注意的安全事項,進入實驗室前需做好的一些準備工作。(2)實驗的基本原理和目的,這部分主要簡明扼要的介紹一下實驗的基本原理和主要目的、意義,包括實驗中涉及到的物理化學理論中的基本公式和定理。(3)實驗儀器的圖片介紹和實驗操作的視頻,通過這些,學生可以做到通過預習熟悉實驗儀器的基本原理和操作細節,從而更加順利的得到精確的實驗結果,最后還有相應實驗報告的寫作要求和范例,這些可以幫助學生寫出更為規范的實驗報告。(4)實驗的答疑討論區,可以供教師與學生交流實驗及實驗報告中遇到的一些疑難問題,更可以定期一些在實驗中普遍出現的難點和問題。

4實驗開放網絡教學平成后的優點

解決了實驗教材與實驗內容不配套的問題,而且將實驗課程內容網絡化,會極大地提高學生學習的效率,并節省教師的授課時間。網絡教學平臺依托的的是現今我國發展迅猛的移動網絡,并且借助手機以及手機app,可以更加靈活和方便地使學生運用課外時間,做好物理化學實驗的預習和準備工作。將學生對于實驗內容的學習過程移出課堂之外后,教師可以將更多的精力放在評價學生的實驗操作上,而這些無疑將更加有力地推動和提高學生學習的自主性和主觀能動性。這種網絡實驗教學平臺模式一旦具有可行性,對于高校實驗教學平臺的啟發意義將是巨大的,其他類似的理工科實驗科目都可以仿照這種模式,進一步改進現今的實驗課教學方法和提高教學效率。5結語為了更進一步地改進高校物理化學實驗課程的教學方式,使之更加適應現今科技發展的趨勢以及移動互聯網絡的急速發展的情況,我們提出了將物理化學實驗課程開發出相應的網絡開放教育平臺的理念,這樣的網絡開放教學平臺的適用可以延伸教學時長,更好地提高學生的預習效果和學習積極性,也提高了課堂教學質量。而且經過學生和教師們的實踐和互動,不斷總結經驗,相信我們可以更好的進一步完善改進這種移動網絡教學平臺,以滿足今后不斷發展的教學需求。

參考文獻

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第11篇

【關鍵詞】物理化學;通俗講解法;注重過程教學;考評體系

Exploration of improving the teaching effect of Physical Chemistry

WANG Xiao-hua1 ZHANG Yan2 ZHANG Shu-yi3 XIE Jin-nai4

(1.Tongji Zhejiang College, Jiaxing Zhejiang 314000, China;2.Hangzhou Xin Kai Industrial Co., Ltd., Hangzhou Zhejiang 310000, China;

3.Suzhou Tianma specialty chemicals Co., Ltd., Suzhou Jiangsu 215000, China;

4.Jiaxing City Qinghe high-strength insulation Co., Ltd., Jiaxing Zhejiang 314001, China)

【Abstract】Based on Physical Chemistry curriculum characters, we explored the teaching method of Physical Chemistry from three aspects, that is to use the“popular explanation” teaching mode, to focus on the process of teaching from the basic courses, examples and experiments and so on, to exame students through discussion in the usual results, and to establish the evaluation system with final stages.

【Key words】Physical Chemistry; “Popular explanation” teaching mode; The process of teaching; Evaluation system

0 前言

物理化學是我校材料科學工程、環境工程和給排水工程等專業的一門專業基礎課,該課程主要運用物理的原理、方法及技術,結合高等數學的知識來研究化學體系的性質和基本規律[1]。而物理化學課程內容抽象且邏輯性很強,公式繁多,且大多公式都有使用條件,以往的“一言堂”和“填鴨式”的授課模式,很容易使學生產生厭學情緒,教學效果受影響[2,3]。因此,在有限的課堂教學時間里,激發學生學習物理化學的積極性,著眼其原理和來源分析推演,聯系實際生活案例加以深入以此提高學生的綜合素質,讓物理化學課程變得輕松易懂易學成為教師值得思考的課題。本文將從以下三方面進行探索以期切實提高物理化學課堂教學質量。

1 課堂教學中多用“通俗講解法”

為了打破物理化學枯燥、沉悶的傳統教學方法,在教學內容的設計上,應該避免死板照搬知識點,要找出與知識點“接地氣”的講解方法讓學生更易懂易學,即“通俗講解法”。例如,在界面張力章節中,固體表面吸附氣體時,朗繆爾吸附等溫方程的推導復雜難懂,但如果把學生進教室坐座位的過程比作氣體被吸附到固體表面就簡單了,每位學生好比每個被吸附的氣體分子,座位好比固體表面。如果學生坐滿座位則覆蓋率等于1,否則小于1。固體表面吸附氣體的速率受哪些因素的影響呢?在覆蓋率理解的基礎上,學生會去思考,教室的空位越多,坐下的速率肯定更快,那這個空位怎么計算呢?空位率乘以空位數。如果教室外有一只猛虎追趕學生,是不是大家會努力擠進教室呢?而這只吃人的“老虎”就好比一種推動力,對于氣體分子來說就是壓力,固體表面吸附氣體時,壓力越大,吸附肯定就越快,這樣學生就能很容易理解影響氣體在固體表面吸附的因素,即空位率和壓力。學生再看吸附速率的公式就變得更容易了。這種通俗的講解辦法可以把理論性很強的知識化作簡單易懂的生活常識,調動學生積極思考,真正讓學習變復雜為簡單。

2 重過程的教學模式激發學生興趣

2.1 結合《普通化學》、《無機化學》、《高等數學》和《大學物理》等基礎課程,實現輕松學《物理化學》

《物理化學》課程一般安排在大二下學期開課,教學中多從學生學過的知識點引入,可以收到事半功倍的效果。例如,熱力學部分的術語在《普通化學》[5]和《無機化學》[6]中已經介紹過,《物理化學》課堂上只需簡單提及,學生就能回憶起來,再結合《高等數學》中微積分的知識,就能幫助學生輕松掌握功、能量守恒定律等重點內容。而在化學平衡常數的表達式相關內容講解時,也可以先引入《普通化學》和《無機化學》中標準平衡常數的表達式寫法特點,再稍加推演就可以讓學生掌握平衡常數的其他表達式[7]。

2.2 結合應用實例教學,提高學生學習興趣

許娟等[8]認為舉一些“閃光點”的實例將物理化學基本原理與實例相結合可以幫助其理解并且培養學生的物理化學視角。劉建等[9]認為教師講課備課,應該以“應用”為主旨合理取舍教材內容。因此,在物理化學教學中引入實例教學非常重要,如將實際生產中的合成氨反應與熱力學和動力學知識貫穿,粉塵爆炸與表面能相聯系,自然界水結冰,冰雪融化等與化學勢相關聯,汽車表面鍍膜與膠體化學關聯等等。

2.3 結合物理化學實驗講解和推演理論知識,讓抽象的理論變得簡單、適用

如借助凝固點測定實驗講解稀溶液的依數性之凝固點降低。單純理論上的分析和推導很乏味,若結合表1設計凝固點降低實驗,學生自己動手測凝固點并分析所得數據,就不難發現當在環己烷中加入萘后凝固點有所降低,進一步還可以設計實驗添加相同物質的量的尿素,結果如何呢?讓學生通過實驗找答案。在此基礎上,可以再向學生提問,如果是未知試劑A需要測定相對摩爾質量可否利用稀溶液的依數性?學生則可以按照表2設計凝固點降低實驗,再結合理論推導將可以完成。讓學生帶著問題去設計實驗,分析、推導和應用同時進行,提高學生動手能力,邏輯分析能力,以及創新能力。

表1 凝固點降低實驗設計

表2 利用凝固點降低實驗測A的相對摩爾質量

3 選擇合理的考評體系以激發學生學習熱情

《物理化學》課程學習難度較大,內容深且枯燥,要讓學生在課堂內外的學習熱情有增不減,平時成績可提高到40%甚至更大的比例,再擴大其考評范圍。除了通常的考勤、課后作業和課堂回答問題外,可以把學生討論交流作為平時成績。在物理化學課堂教學中,引入學生討論交流模塊[3,10]對學生獨立思考和團隊合作能力,表達和溝通能力、分析問題和解決問題的能力等的培養都大有裨益,受此啟發,筆者在2015級材料專業學生物理化學課堂上采用了專題匯報和討論模塊。由于這門課學時有限,不可能多次應用Think-Pair-Share (思考―討論―交流)模式[10]和Sandwich教學法[3],所以我們將班級49人均分為7組,每組固定專題負責人。教師給出幾個《物理化學》相關的專題,請各組自選,選定后,請同學們利用課余時間查資料,制作PPT,在學期末進行專題匯報和討論。每組給予8到10分鐘進行匯報,每組抽出一人來當評委,再邀請其他班級同學或者老師作為評委,并進行現場打分和排名,結果按比例記入平時成績。我們通過問卷調查回訪學生的反應,學生一致認為,該專題討論的課堂模式拓展了知識面,展現了大學生風采,增強了師生之間的互動交流,調動了大家的積極性,活躍了學習氛圍,值得推廣。

另外,筆者設想將《物理化學》的考試分段進行,譬如每三章出一份試卷,考試成績按比例記入期末總成績中,以此督促學生及時復習和總結。

4 結語

《物理化學》課程雖然內容繁多且需要的儲備知識較多,但該課程在本科學生的思維訓練和素質拓展,以及專業課程和實驗能力上都有很大的作用,因此,探索更多更好的教學方法和合理的考評體系來提高教學質量是我們教師持之以恒追求的話題。

【參考文獻】

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[6]大連理工大學無機化學教研室.無機化學[M].北京:高等教育出版社,2006:22-27.

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[8]許娟,楊亞提.高等農林院校物理化學與專業結合的教學模式與實踐[J].教育教學論壇,2015,(17):133-134.

第12篇

關鍵詞:物理化學;教學方法;教學手段

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0223-02

物理化學是化學的理論基礎,概括地說是用物理的原理和方法來研究化學中最基本的規律和理論,它所研究的是普遍適用于各個化學分支的理論問題。[1]物理化學是化學、化工、生物、環境等專業的一門重要的基礎課程。因此,物理化學課程在相關的大學本科專業課程體系中的重要性是不言而喻的。但是由于物理化學課程的特點是公式繁多、理論性強、內容抽象,對于初學者來說普遍感到學習困難。筆者是一名從事物理化學教學工作三年的新任主講教師。在完成了三輪的教學任務以后,課堂教學效果已經有了明顯提高,還在校級教學比賽中獲得了獎勵。現結合筆者的教學經驗,從提高學生的學習興趣,合理利用教學手段以及及時了解學生情況三個方面總結一些心得體會和大家一起探討,希望本文所探討的教學方法能夠對新任物理化學教師提供一些啟示。

一、注重提高學生的學習興趣

興趣是最好的老師,學生只有對物理化學產生興趣才能把這門課學好。筆者在教學過程中主要從以下兩個方面來提高學生的學習興趣。

1.上好緒論課。在大多數的物理化學教材中,緒論課內容比較簡短。因此很多教師沒有把緒論課放在重要的位置上,只用0.5―1學時的時間進行緒論課的講授,對很多內容都是一帶而過,很難引起學生對這門課的學習興趣。在緒論課上,教師可以介紹一些生活中常見的能用物理化學知識來解釋的現象以及一些學科的前沿動態,讓學生覺得物理化學是有用的,物理化學的發展是與時俱進的,并不是只有陳舊的理論知識,從而提高學生的學習興趣。比如為什么打開可樂瓶以后會有氣泡從液體里冒出來?為什么晴朗的天空呈現蔚藍色,而朝霞和晚霞卻是紅色的?人工降雨的原理是什么?為什么回形針可以漂浮在水面上?(在舉這個例子的時候還可以播放回形針漂浮在水面上這個實驗的視頻,如果隨意將回形針扔到水里,回形針會沉下去,如果把回形針水平放進去,在表面形成一層水膜以后回形針就能夠漂浮在水面上。學生通過視頻看到的內容在腦海里會留下更加深刻的印象。)然后告訴學生這些日常生活中的常見現象在學習物理化學課程內容以后都可以解釋。學生帶著這些問題去學習,就會對學習產生較大的興趣。還可以告訴學生,現代許多研究領域都需要用到物理化學的研究方法。如C60的發現和結構的確定,用超臨界CO2萃取技術提取天然有效成分等,都是用物理化學的方法獲得成功的。[2]

2.教學與生活實例相結合。教師在教學過程中適當穿插生活中趣味性較強的實例可以提高學生的學習興趣,降低理解難度。例如在講酶催化反應的反應速率隨溫度變化的規律時,可以舉加酶洗衣粉的例子。酶的催化活性在較低溫度時隨溫度升高而升高,當溫度增加到一定程度時酶的催化活性反而下降。因此反應速率隨溫度升高先升高后降低。我們在用加酶洗衣粉洗衣服的時候就要選擇適宜的水溫,一般在30℃―40℃之間時酶的催化活性最高,如果水溫太低酶的活性不能充分發揮出來,如果水溫太高酶會失去活性,因此在洗衣服時也不能先把洗衣粉放在開水里再加冷水,最好先調好水溫再加洗衣粉,這樣洗衣粉才能發揮最佳的洗滌效果。通過這個例子的講解,相信酶催化反應的反應速率隨溫度變化的規律會給學生留下深刻的印象。

事實證明,在教師的引導下,再現案例實景,將學生帶入特定事件的現場,可以提高學生實際運用知識的能力。[5]例如,筆者在講授表面現象與分散系統一章的表面能部分時,對學生說:“表面能過高的系統處于不穩定狀態,大量處理固體粉塵的工廠必須高度重視防止粉塵爆炸。”這時學生完全沒有反應,還有很多學生已經開始走神。筆者突然想到2015年度熱播劇《偽裝者》里面的一個相關情節,就對學生說:“你們看過電視劇《偽裝者》嗎?”這時候走神的同學都立刻回過神來,并且都說看過。然后筆者接著解釋里面的一個場景:在面粉廠里,明誠把幾個面粉袋子劃開,然后拋向空中,這樣做的目的就是增大系統的表面積,增加表面能,使系統處于高度不穩定狀態。然后再向里面扔一個點著的打火機,這時候高度不穩定的系統遇到明火就發生了爆炸。學生聽完以后有種恍然大悟的感覺,都頻頻點頭。這個例子雖然不是生活中的實例,但是有一定的科學依據的,并且以電視劇情節的形式展示出來,會給學生留下難忘的印象,對這些學生以后的生產和生活也會起到重要的指導作用。

二、合理利用教學手段

傳統的教學方法主要是板書加教材的授課模式。這種教學模式可以產生良好的互動效果,學生可以跟著老師的思路進行思考,同時可以促進師生感情的交流,產生較好的教學效果。但是這種教學手段通常只是枯燥的語言陳述,對于一些動態變化無法生動形象地表達出來,難以提高學生的學習興趣。同時由于寫板書要花費大量的時間,授課時數又有限制,導致課堂上傳達的信息量少。[3]

近年來,多媒體教學在大學課堂教學中逐漸成為主要的教學手段。當前最常用的多媒體教學形式是用PowerPoint軟件制作的課件,簡稱PPT課件。[4]PPT教學與傳統的教學方法相比有很多優點,比如它可以通過播放動畫來演示一些動態變化,使教學過程變得生動、直觀;它能在有限的時間內傳達更多的信息量;PPT課件容易修改;課件素材資源非常豐富。但是這種教學手段也存在一定的不足。如果在教學過程中完全使用PPT教學,教學速度會比較快,特別是在公式推導的過程中,學生可能跟不上教師的思路,同時還會減少師生間的交流互動,影響教學效果。

基于以上原因,如果在教學過程中以PPT教學為主,中間穿插板書教學,兩者取長補短,可以明顯提高教學效果。在教學過程中以PPT教學為主可以保證課堂信息量。另外對于比較容易理解的知識和需要用圖表、動畫等來輔助教學的部分均可使用PPT教學。對于復雜的公式推導和例題的講解則需要采用板書,教師一步步講解,學生跟著教師的思路進行思考,才能達到對知識的理解和記憶的目的。

三、及時了解學生情況

筆者在三輪的教學過程中漸漸發現了一些問題,有些知識點自己覺得已經講得很清楚了,但是學生仍然沒有理解,或者某些數學或物理方面的基礎知識自己覺得很簡單,學生卻可能根本沒有學過。在這種情況下就需要及時了解學生的情況,找到他們在學習中存在的誤區,了解他們已經掌握了哪些知識。筆者在教學過程中主要采用以下兩種方式來實現對學生情況的了解。

1.改變成績考核方式。傳統的成績考核方式大多是平時作業成績結合期末考試成績。但是學生在做作業時存在嚴重的抄襲現象,經常會有十幾個甚至幾十個人出現同樣的錯誤的情況。因此平時作業無法反映出學生學習的真實情況。在教學過程中可以嘗試課堂考核,并把考核成績作為平時成績。這樣可以及時了解學生對知識的掌握情況,及時糾正他們在學習中存在的誤區。還能督促學生認真聽講,并能起到考勤的作用,真是一舉三得。

2.課間與學生溝通。近年來,隨著智能手機的發展,在大學教室中存在的一種普遍現象就是下課時教師在看手機,學生也在看手機,師生間的關系很疏遠,這樣很不利于教師了解學生的情況。教師可以鼓勵學生在課間問問題。如果學生沒有問題,教師可以走到學生中間去,從了解學生的日常生活入手,引導學生說出自己的學習情況。這樣既可以及時了解學生的學習情況,又能拉近師生之間的距離。

總之,教好物理化學這門課程絕不是一件容易的事,以上所述只是筆者在教學過程中的一點心得體會,希望對新任物理化學主講教師有一定的啟發作用。對物理化學教學方法的探索是永無止境的,筆者還在不斷地探索和研究中,希望在以后的教學中會取得更好的教學效果。

參考文獻:

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