论文部分内容阅读
摘要：物理化学内容抽象逻辑性很强，教师只有注意把握内容的系统性和趣味性，并与学科特色、生活实践相结合，运用适当的教学方法，才能引导学生思考，充分调动其学习兴趣和主动性，享受到物理化学学习过程带来的别样乐趣，教与学也会相长，教学质量自然得到提高。
关键词：物理化学；引导；思考；教学质量
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）20-0213-02
物理化学课程是我院化学、化工类专业的一门非常重要的专业基础课，也是环境科学与工程、生命科学、医学和药学、食品、材料等非化学专业的一门重要的基础理论课。物理化学不仅可以从理论上加深无机化学、有机化学、分析化学的知识，而且为后续专业课程的学习提供了必要的理论指导，在基础课和专业课之间起着桥梁和纽带的作用[1]。笔者自任教以来，先后承担了化学专业和非化学专业的物理化学教学工作。在教学中笔者发现，与化学专业相比，非化学专业的物理化学课程有着不同的特点。首先，学习该课程的学生来自不同专业和年级，既有二年级学生也有三年级学生，化学基础各不相同，化学知识需求不相同。其次，非化学专业的物理化学教学具有课程进度较快、密度较大的特点。第三，与环境、材料学院不同，食品学院、医学院、药学院的学生由于其专业课程设置的特点，普通物理和高等数学的基础知识相对薄弱，学习物理化学难度更大。高等学校本科物理化学的教学内容一般包括化学热力学、胶体化学、界面化学、化学动力学和电化学，以及统计热力学[2]。如何将提高学生综合素质有机地融合到物理化学的教学内容之中，需要一线教学人员进行及时、深入的教学研究。然而，在这一过程中不能故步自封、墨守成规，不看授课对象。为了提高教学质量，笔者在所在学校物理化学教学中进行了一些新的教学方法和手段的探索，主要包括在教学内容方面将物理化学知识点与学生所在专业学科特色相结合，讲授内容与日常生活生产实践相结合，在教学方式上采用多种教学方式和多媒体辅助手段相结合，来激发学生的学习兴趣和学习的自主性，引导学生思考，变被动学习为主动学习，发挥学生思考能力，改善教学效果。
一、与学科特色相结合，优化学生的知识结构
因材施教，了解教学对象，明确教学目标是成功进行物理化学教学的前提和保证。非化学学院由于课时限制以及培养目标的不同，决定了不能简单地将化学专业的物理化学课程内容照搬到非化学专业，不同学院之间也不能简单一刀切。相对化学专业，我们有必要减少非化学专业物理化学理论性，强调课程的实用性。为此，首先必须精简复杂的理论推导，其次结合这些非化学专业的学科特色。调查研究相关学院的学科设置与化学基础以及化学支撑的要求非常必要。通过和学院负责人座谈，了解今后化学需求及化学应用侧重点，为此我们还主动将物理化学融合到药学学科建设中去，通过学科成员之间定期的交流，首先改善了教师自身的知识结构，教师基础理论得到强化，使得教师在讲授物理化学课时更有针对性。在此基础上我们修订了教学大纲，一方面对物理化学课程的讲授重点进行相应的调整，将与环境科学、医学、药学和生命科学紧密相关的热力学诸定律、化学平衡、相平衡、电化学、动力学、表面和胶体等部分作为讲授重点；另一方面，要根据学科的特色以及其与环境科学、医学、药学和生命科学的联系，对教学内容进行必要的拓展和延伸，使教学目标符合人才培养要求。其次化学基础学科内部优化也很重要，在学习物理化学时，学生已经学习了无机化学、有机化学、分析化学等课程，这些课程中的某些内容确实是和物理化学存在某种程度的重叠，只是系统性和深度不及物理化学，如能够在学科体系内，协调优化各类化学课程的教学内容，则可以避免重复讲授的状况，不致浪费本已削减的教学课时[3]。由于物理化学是化学中的理论化学，因此在保证课程本身内容的连贯及衔接来对相关课程的教学内容重新整合，优化内容体系。
二、与生活实践相结合，加强趣味教学让学生主动思考
盡管物理化学枯燥、抽象，但物理化学主要是为了解决生产实际和科学实验中向化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质而逐步发展起来的科学。可以说物理化学发展在很大程度上见证了近代科技的发展，如热力学三大定律就与工业革命有着紧密联系，所以物理化学与我们生活息息相关，我们应该充分利用这一优势，让物理化学教学与生活实践相结合[4]。比如电化学中各式各样的电池，电池电量的确定与能斯特方程紧密结合，界面现象，防水材料，“荷花”效应，传输管道疏水或疏油处理，表面活性剂的增溶，相平衡中盐除冰，胶体大分子章节中，蓝天白云、晨曦晚霞无不是日常生活中的常见现象。以日常生活问题为切入点，可以让学生产生“知识就在身边”的感觉，激发学生的学习兴趣，引导学生思考。在完成理论教学之后，我们可以根据专业特点，把物理化学知识从和专业的联系上进行展开，同样是相平衡章节，材料化学中无机材料或金属材料就和药学院不一样。这就需要教师钻研教材，了解学科，因材施教。另外一方面，物理化学是化学的灵魂，物理化学理论知识为无机、有机与分析提供了理论指导。如蒸汽压与温度关系就与有机中减压蒸馏、水蒸气蒸馏紧密相关，分析中“陈化”在界面现象中过饱和溶液这一亚稳态得到理论说明，我们在学习物理化学知识巧妙的联系以前学过的化学知识，会让学生觉得恍然大悟，兴趣倍增。物理化学很多章节不仅与日常生活社会实践相联系，而且与传统文化紧密联系，如化学平衡移动中勒夏特列原理与老子《道德经》中“补不足而损有余”非常吻合。把单一的学科和社会生活、传统文化联系起来，不仅增强了学生兴趣，而且增强了学生对知识的理解，能取到良好的效果。总之，物理化学的特点注定了只要我们教师挖掘教材潜力就可以深入浅出，化枯燥为兴趣，化抽象为形象。
三、多种教学方法相结合，引导学生积极思考
物理化学是一门理论化学，解决实验向化学提出的理论问题，决定了物理化学知识具有层次性。实际问题包括日常生活问题很实在的问题，理论问题比较抽象，而工业生产实践则处于两者之间，如果我们能引导学生进行积极思考，由浅入深、举一反三必将取得良好的教学效果，为了达成这一目的，我们多种教学方法相结合，发挥学生的主体作用。 1.课堂讨论式教学方法。讨论式交流是启发式教学的典型代表，注重培养学生自己思考分析的能力。在物理化学中，有很多理论模型，例如理想气体、可逆过程等，虽然不存在但有很重要的意义。通过讨论看有没有更好的模型，现有模型的意义和优缺点。这种方式不仅培养了学生自我学习知识的能力，同时还锻炼了学生主动发言的能力。在讨论结束后，教师再在讨论基础上归纳总结，对于他们没有提到的意义和特点进行补充。
2.案例教学方法。在教学实践中，案例教学方法实际上已经被广泛使用，案例教学法最重要的是先找到合适的案例，对一些知识进行归纳总结。如热力学第二定律是探讨方向的定律，我们可以介绍人类把石墨变成金刚石，即“点石成金”的历史。围绕1954年通用公司条件探讨该反应298K标况下能否进行，继而可得必要条件，每步都是问题，每步都在思考，让学生在思考中巩固所学知识。
3.课题项目导向法。课题项目导向法是让学生完成指定的工作项目，在教师指导下学生自己完成信息收集、方案设计、过程实施及最终评价，从而获得学习成果的一种教学方法[5]。这方面的探索我们目前主要集中在实验教学上。我们在不改变教学内容的前提下，改变教学模式，把传统实验改造成设计性、研究性实验。课题通知下达后，学生进行合作与交流，查阅文献，制订工作计划，并在教师指导下进行完善，最后确定工作方案，完成相应的实验。在教师确认原始记录后，学生通过计算机处理数据，完成实验报告。教学模式的改变让学生必须思考实验中的理论實践问题，自己理论联系实际，分析解决问题。
四、与多媒体辅助手段相结合，提高教学效率
多媒体信息量大，化抽象为直观，不仅可以解决学时缩短的问题，也可以帮助教师突破教学难点，教师充分利用多媒体辅助手段可以充分发挥教师的主导作用。多媒体辅助教学另外一个优点是可以通过网络平台进行交流[6]，为此我们也非常重视网络教学平台的建设，及时发布与本课程相关的各种基本信息和学习资料及文件，学生可以在课后继续按照教师的指导学习思考。利用互动式题库使学生很快发现自己的问题，并加强思考。
物理化学课程是既枯燥又生动的基础课，影响教学效果的因素也有很多，因为其理论性强，要提高物理化学课程的教学效果，教师必须引导学生进行思考，以兴趣教学为手段，引导学生积极思考，达到提高教学效果，增强学生素质，解决学习问题的目的。
参考文献：
[1]许秀芳.结合学生专业特点改进教学内容——非化学专业物理化学教学方法的一些探索[J].大学化学，2014，29（6）：25-28.
[2]王正烈，周亚平，李松林，刘俊吉.物理化学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2001.
[3]杨学稳，廖晓兰，雅菁，等.材料类专业“物理化学”系列课程内容的教学研究[J].天津城市建设学院学报，2005，11（3）：220-223.
[4]刘燕，李文超，刘茹，等.物理化学与生产生活应用实例[J].山东化工，2014，43（3）：177-179.
[5]郭丽丽.浅析项目教学法在物理化学教学中的应用[J].广东化工，2014，41（5）：181.
[6]王静，宫照川.基于网络环境下的物理化学课程教学实践[J].教育教学论坛，2014，4（18）：148-149.
关键词：物理化学；引导；思考；教学质量
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）20-0213-02
物理化学课程是我院化学、化工类专业的一门非常重要的专业基础课，也是环境科学与工程、生命科学、医学和药学、食品、材料等非化学专业的一门重要的基础理论课。物理化学不仅可以从理论上加深无机化学、有机化学、分析化学的知识，而且为后续专业课程的学习提供了必要的理论指导，在基础课和专业课之间起着桥梁和纽带的作用[1]。笔者自任教以来，先后承担了化学专业和非化学专业的物理化学教学工作。在教学中笔者发现，与化学专业相比，非化学专业的物理化学课程有着不同的特点。首先，学习该课程的学生来自不同专业和年级，既有二年级学生也有三年级学生，化学基础各不相同，化学知识需求不相同。其次，非化学专业的物理化学教学具有课程进度较快、密度较大的特点。第三，与环境、材料学院不同，食品学院、医学院、药学院的学生由于其专业课程设置的特点，普通物理和高等数学的基础知识相对薄弱，学习物理化学难度更大。高等学校本科物理化学的教学内容一般包括化学热力学、胶体化学、界面化学、化学动力学和电化学，以及统计热力学[2]。如何将提高学生综合素质有机地融合到物理化学的教学内容之中，需要一线教学人员进行及时、深入的教学研究。然而，在这一过程中不能故步自封、墨守成规，不看授课对象。为了提高教学质量，笔者在所在学校物理化学教学中进行了一些新的教学方法和手段的探索，主要包括在教学内容方面将物理化学知识点与学生所在专业学科特色相结合，讲授内容与日常生活生产实践相结合，在教学方式上采用多种教学方式和多媒体辅助手段相结合，来激发学生的学习兴趣和学习的自主性，引导学生思考，变被动学习为主动学习，发挥学生思考能力，改善教学效果。
一、与学科特色相结合，优化学生的知识结构
因材施教，了解教学对象，明确教学目标是成功进行物理化学教学的前提和保证。非化学学院由于课时限制以及培养目标的不同，决定了不能简单地将化学专业的物理化学课程内容照搬到非化学专业，不同学院之间也不能简单一刀切。相对化学专业，我们有必要减少非化学专业物理化学理论性，强调课程的实用性。为此，首先必须精简复杂的理论推导，其次结合这些非化学专业的学科特色。调查研究相关学院的学科设置与化学基础以及化学支撑的要求非常必要。通过和学院负责人座谈，了解今后化学需求及化学应用侧重点，为此我们还主动将物理化学融合到药学学科建设中去，通过学科成员之间定期的交流，首先改善了教师自身的知识结构，教师基础理论得到强化，使得教师在讲授物理化学课时更有针对性。在此基础上我们修订了教学大纲，一方面对物理化学课程的讲授重点进行相应的调整，将与环境科学、医学、药学和生命科学紧密相关的热力学诸定律、化学平衡、相平衡、电化学、动力学、表面和胶体等部分作为讲授重点；另一方面，要根据学科的特色以及其与环境科学、医学、药学和生命科学的联系，对教学内容进行必要的拓展和延伸，使教学目标符合人才培养要求。其次化学基础学科内部优化也很重要，在学习物理化学时，学生已经学习了无机化学、有机化学、分析化学等课程，这些课程中的某些内容确实是和物理化学存在某种程度的重叠，只是系统性和深度不及物理化学，如能够在学科体系内，协调优化各类化学课程的教学内容，则可以避免重复讲授的状况，不致浪费本已削减的教学课时[3]。由于物理化学是化学中的理论化学，因此在保证课程本身内容的连贯及衔接来对相关课程的教学内容重新整合，优化内容体系。
二、与生活实践相结合，加强趣味教学让学生主动思考
盡管物理化学枯燥、抽象，但物理化学主要是为了解决生产实际和科学实验中向化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质而逐步发展起来的科学。可以说物理化学发展在很大程度上见证了近代科技的发展，如热力学三大定律就与工业革命有着紧密联系，所以物理化学与我们生活息息相关，我们应该充分利用这一优势，让物理化学教学与生活实践相结合[4]。比如电化学中各式各样的电池，电池电量的确定与能斯特方程紧密结合，界面现象，防水材料，“荷花”效应，传输管道疏水或疏油处理，表面活性剂的增溶，相平衡中盐除冰，胶体大分子章节中，蓝天白云、晨曦晚霞无不是日常生活中的常见现象。以日常生活问题为切入点，可以让学生产生“知识就在身边”的感觉，激发学生的学习兴趣，引导学生思考。在完成理论教学之后，我们可以根据专业特点，把物理化学知识从和专业的联系上进行展开，同样是相平衡章节，材料化学中无机材料或金属材料就和药学院不一样。这就需要教师钻研教材，了解学科，因材施教。另外一方面，物理化学是化学的灵魂，物理化学理论知识为无机、有机与分析提供了理论指导。如蒸汽压与温度关系就与有机中减压蒸馏、水蒸气蒸馏紧密相关，分析中“陈化”在界面现象中过饱和溶液这一亚稳态得到理论说明，我们在学习物理化学知识巧妙的联系以前学过的化学知识，会让学生觉得恍然大悟，兴趣倍增。物理化学很多章节不仅与日常生活社会实践相联系，而且与传统文化紧密联系，如化学平衡移动中勒夏特列原理与老子《道德经》中“补不足而损有余”非常吻合。把单一的学科和社会生活、传统文化联系起来，不仅增强了学生兴趣，而且增强了学生对知识的理解，能取到良好的效果。总之，物理化学的特点注定了只要我们教师挖掘教材潜力就可以深入浅出，化枯燥为兴趣，化抽象为形象。
三、多种教学方法相结合，引导学生积极思考
物理化学是一门理论化学，解决实验向化学提出的理论问题，决定了物理化学知识具有层次性。实际问题包括日常生活问题很实在的问题，理论问题比较抽象，而工业生产实践则处于两者之间，如果我们能引导学生进行积极思考，由浅入深、举一反三必将取得良好的教学效果，为了达成这一目的，我们多种教学方法相结合，发挥学生的主体作用。 1.课堂讨论式教学方法。讨论式交流是启发式教学的典型代表，注重培养学生自己思考分析的能力。在物理化学中，有很多理论模型，例如理想气体、可逆过程等，虽然不存在但有很重要的意义。通过讨论看有没有更好的模型，现有模型的意义和优缺点。这种方式不仅培养了学生自我学习知识的能力，同时还锻炼了学生主动发言的能力。在讨论结束后，教师再在讨论基础上归纳总结，对于他们没有提到的意义和特点进行补充。
2.案例教学方法。在教学实践中，案例教学方法实际上已经被广泛使用，案例教学法最重要的是先找到合适的案例，对一些知识进行归纳总结。如热力学第二定律是探讨方向的定律，我们可以介绍人类把石墨变成金刚石，即“点石成金”的历史。围绕1954年通用公司条件探讨该反应298K标况下能否进行，继而可得必要条件，每步都是问题，每步都在思考，让学生在思考中巩固所学知识。
3.课题项目导向法。课题项目导向法是让学生完成指定的工作项目，在教师指导下学生自己完成信息收集、方案设计、过程实施及最终评价，从而获得学习成果的一种教学方法[5]。这方面的探索我们目前主要集中在实验教学上。我们在不改变教学内容的前提下，改变教学模式，把传统实验改造成设计性、研究性实验。课题通知下达后，学生进行合作与交流，查阅文献，制订工作计划，并在教师指导下进行完善，最后确定工作方案，完成相应的实验。在教师确认原始记录后，学生通过计算机处理数据，完成实验报告。教学模式的改变让学生必须思考实验中的理论實践问题，自己理论联系实际，分析解决问题。
四、与多媒体辅助手段相结合，提高教学效率
多媒体信息量大，化抽象为直观，不仅可以解决学时缩短的问题，也可以帮助教师突破教学难点，教师充分利用多媒体辅助手段可以充分发挥教师的主导作用。多媒体辅助教学另外一个优点是可以通过网络平台进行交流[6]，为此我们也非常重视网络教学平台的建设，及时发布与本课程相关的各种基本信息和学习资料及文件，学生可以在课后继续按照教师的指导学习思考。利用互动式题库使学生很快发现自己的问题，并加强思考。
物理化学课程是既枯燥又生动的基础课，影响教学效果的因素也有很多，因为其理论性强，要提高物理化学课程的教学效果，教师必须引导学生进行思考，以兴趣教学为手段，引导学生积极思考，达到提高教学效果，增强学生素质，解决学习问题的目的。
参考文献：
[1]许秀芳.结合学生专业特点改进教学内容——非化学专业物理化学教学方法的一些探索[J].大学化学，2014，29（6）：25-28.
[2]王正烈，周亚平，李松林，刘俊吉.物理化学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2001.
[3]杨学稳，廖晓兰，雅菁，等.材料类专业“物理化学”系列课程内容的教学研究[J].天津城市建设学院学报，2005，11（3）：220-223.
[4]刘燕，李文超，刘茹，等.物理化学与生产生活应用实例[J].山东化工，2014，43（3）：177-179.
[5]郭丽丽.浅析项目教学法在物理化学教学中的应用[J].广东化工，2014，41（5）：181.
[6]王静，宫照川.基于网络环境下的物理化学课程教学实践[J].教育教学论坛，2014，4（18）：148-149.