時(shí)間:2023-02-24 05:05:36
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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(xué)教學(xué),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】藥學(xué)專業(yè);物理化學(xué);教學(xué)改革
物理化學(xué)課程是我校中藥學(xué)、藥物制劑和藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)化學(xué)課程,它是針對藥學(xué)相關(guān)專業(yè)二年級的學(xué)生開設(shè)的,與后續(xù)藥劑學(xué)、藥物動(dòng)力學(xué)以及藥物化學(xué)課程關(guān)系密切,在基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間起著重要的橋梁和紐帶作用。物理化學(xué)是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手,利用物理儀器和實(shí)驗(yàn)手段來探求化學(xué)變化基本原理和規(guī)律的一門科學(xué)。物理化學(xué)具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、邏輯性較強(qiáng)、公式繁多等特點(diǎn),其教學(xué)內(nèi)容不僅涉及無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的知識(shí),而且還要用到物理學(xué)和高等數(shù)學(xué)的知識(shí)。我校藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生,數(shù)理基礎(chǔ)相對薄弱,抽象思維和邏輯思維較差。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理化學(xué)時(shí)感到非常吃力,畏難情緒嚴(yán)重,難以學(xué)以致用,缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情。針對以上這些問題,我們結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色,從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行物理化學(xué)教學(xué)改革,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。
1.結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色,精簡教學(xué)內(nèi)容
在實(shí)際的教學(xué)過程中,結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色,精簡教學(xué)內(nèi)容。適當(dāng)減少熱力學(xué)部分的授課學(xué)時(shí),增加相平衡、動(dòng)力學(xué)及表面現(xiàn)象等與藥學(xué)密切相關(guān)的授課學(xué)時(shí)[1]。熱力學(xué)部分的重點(diǎn)在于學(xué)生對熱力學(xué)研究方法的理解和掌握,而不是熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系,省去復(fù)雜的公式推導(dǎo),讓學(xué)生清楚公式的使用條件和應(yīng)用范圍即可。相平衡部分重點(diǎn)介紹吉布斯相律、單組分和二組分體系的相圖,要求學(xué)生掌握相、組分?jǐn)?shù)和自由度等基本概念,學(xué)會(huì)分析單組分體系和二組分體系的相圖及應(yīng)用,特別是蒸餾和精餾的原理以及萃取的基本原則?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)部分主要講授濃度對反應(yīng)速率的影響,阿累尼烏斯公式及其應(yīng)用,催化作用等,對反應(yīng)速率理論可以不做介紹,作為課外閱讀要求學(xué)生自學(xué)。表面現(xiàn)象是藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分,與后續(xù)藥學(xué)專業(yè)課關(guān)系最為密切。重點(diǎn)介紹比表面、表面吉布斯自由能、鋪展、潤濕與吸附等知識(shí),難點(diǎn)是高分散度對物理性質(zhì)的影響,拉普拉斯方程和開爾文公式的推導(dǎo)及應(yīng)用。膠體化學(xué)部分,重點(diǎn)介紹膠體的動(dòng)力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)以及大分子溶液的基本性質(zhì)、溶解規(guī)律及其應(yīng)用。
2.優(yōu)化教學(xué)方法
在物理化學(xué)教學(xué)過程中,要徹底摒棄傳統(tǒng)的滿堂灌、填鴨式的教學(xué)方法,積極倡導(dǎo)問題式、探究式和啟發(fā)式的教學(xué)方法。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)+教育的理念下,我們更應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),優(yōu)化教學(xué)方法,使教學(xué)活動(dòng)能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行,老師在互聯(lián)網(wǎng)上教,學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上學(xué),師生可以互動(dòng),學(xué)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(yè)務(wù)水平,提高教育信息技術(shù),做好教學(xué)網(wǎng)站和教學(xué)視頻的建設(shè),改進(jìn)教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,改變現(xiàn)在學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),從要我學(xué)變成我要學(xué),真正成為學(xué)習(xí)的主人。
3.豐富教學(xué)手段
目前我們大多采用多媒體課件和板書相結(jié)合的教學(xué)手段,兩者可以相互補(bǔ)充,大大增加課堂信息量,提高課堂教學(xué)效果[2]。目前多媒體課件作為輔助教學(xué)手段,可以節(jié)省板書的時(shí)間,增加授課內(nèi)容,但是形式比較單一,基本上以文字和圖片為主,很少出現(xiàn)音頻和視頻等媒體,教學(xué)手段仍需要豐富。在互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代背景下,我們可以借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,搜集各大網(wǎng)站的音頻和視頻等教學(xué)資料,制作教學(xué)網(wǎng)頁和教學(xué)視頻,利用各種在線教學(xué)資源來豐富教學(xué)手段。當(dāng)下非常流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”、微課、慕課等新興的教學(xué)手段勢必應(yīng)用到物理化學(xué)課程的教學(xué)過程中,使我們的教學(xué)手段更加多元化和國際化。
4.改革考核評價(jià)制度
原有的成績考核分為實(shí)驗(yàn)成績和理論成績兩部分,其中實(shí)驗(yàn)成績占30%,理論成績占70%。改革后的考核評價(jià)制度,加強(qiáng)對學(xué)生課堂出勤和課堂表現(xiàn)的考核,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),積極思考,增強(qiáng)課堂的互動(dòng)效果。另外加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)在線學(xué)習(xí)的考核,不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生日常學(xué)習(xí)的積極性,還可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立思考的能力;最后加強(qiáng)平時(shí)作業(yè)質(zhì)量考核,特別是要求學(xué)生查閱科技文獻(xiàn)的相關(guān)作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng),訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用學(xué)科語言的能力。在新的考核制度中學(xué)生總成績包括課堂表現(xiàn)成績、平時(shí)作業(yè)成績、實(shí)驗(yàn)成績和理論考試成績,其中課堂表現(xiàn)成績占20%、平時(shí)作業(yè)成績占20%,實(shí)驗(yàn)成績占20%,理論考試成績占40%。通過以上幾個(gè)方面的教學(xué)改革證明,學(xué)生對物理化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性得到了很大的提高,能夠主動(dòng)參與課堂討論,敢于提出問題,解決問題。學(xué)生對待物理化學(xué)課程的態(tài)度有了明顯的改觀,覺得物理化學(xué)對今后的學(xué)習(xí)和工作是有幫助的,改變了以往被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)。當(dāng)然,物理化學(xué)教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn),我們將根據(jù)學(xué)生的實(shí)際反映和需求,及時(shí)作出調(diào)整。在國家互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代背景下,進(jìn)一步加深對物理化學(xué)課程教學(xué)的改革和探索,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中掌握專業(yè)知識(shí),從而提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉靖麗,張拴.藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的探討[J].廣東化工,2015,42(19):191.
【關(guān)鍵詞】物理化學(xué) 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為普通高等師范院?;瘜W(xué)專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課之一,是與無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,具有理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的特點(diǎn)。通過物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),可以加強(qiáng)學(xué)生對基本理論知識(shí)的理解,熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。隨著現(xiàn)代科技和化學(xué)學(xué)科的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已不能滿足日新月異的科技發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求,因此,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量勢在必行。
一、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)況及存在的問題
目前選用的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課本內(nèi)容基本上都是固定的,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。采用的教學(xué)方法往往是老師先系統(tǒng)地講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),以及儀器的操作方法,然后學(xué)生根據(jù)老師講解的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課本的要求“按部就班”的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)方式使學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有可選擇的余地,對于部分學(xué)生來說較浪費(fèi)時(shí)間,并且限制了他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。此外,由于同學(xué)們所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥,導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視性認(rèn)識(shí)不夠,學(xué)習(xí)積極性差,課前預(yù)習(xí)不認(rèn)真,實(shí)驗(yàn)操作不認(rèn)真,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄不認(rèn)真,抄襲數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對實(shí)驗(yàn)課應(yīng)付了事。
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用的儀器種類繁多,且多數(shù)儀器設(shè)備較陳舊,儀器性能不穩(wěn)定,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前的調(diào)試工作繁瑣耗時(shí)。如:原電池電動(dòng)勢的測定,我們采用的儀器是UJ25型電位差計(jì),此儀器非常陳舊,數(shù)據(jù)波動(dòng)較大,測定前僅調(diào)試儀器零點(diǎn)就需半個(gè)小時(shí),極大地分散了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的注意力,大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。此外,由于陳舊的儀器性能穩(wěn)定性較差,測定數(shù)據(jù)波動(dòng)較大,測量結(jié)果不準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)誤差大,從而使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)的興趣,降低了學(xué)習(xí)的積極性。
二、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初試
根據(jù)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的要求,適時(shí)保留一些經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),取消一些相對陳舊的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),并增設(shè)一些相關(guān)內(nèi)容的綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),可讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下選擇合適的題目,查閱相關(guān)的文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成“照法抓藥”的懶惰習(xí)慣,無法取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。為此,我們加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的監(jiān)督和管理,并改革了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,取得了初步的成效。首先,我們對學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行了嚴(yán)格的要求,要求學(xué)生預(yù)先對實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟有較詳細(xì)的了解,對實(shí)驗(yàn)儀器操作有較深的熟悉,并通過提問和討論的方式進(jìn)行檢查,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)做到心中有數(shù),激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣。其次,在實(shí)驗(yàn)過程中,我們嚴(yán)格監(jiān)督和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),及時(shí)糾正學(xué)生錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作,督促學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),按要求書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并進(jìn)行結(jié)果討論。經(jīng)過這些改革,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)得心應(yīng)手,實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)對儀器的要求較高,落后的儀器會(huì)使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)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(jìn)了一批較新的儀器設(shè)備,并利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化教學(xué)手段來輔助實(shí)驗(yàn)。這樣既可大大縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,極大提高學(xué)生的求知欲,激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性。學(xué)生們也可從中對實(shí)驗(yàn)過程有了更直觀的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)掌握“Origin”和“Excel”等數(shù)據(jù)處理軟件,增長了見識(shí),激發(fā)了實(shí)驗(yàn)興趣并深刻體會(huì)到了物理化學(xué)知識(shí)的重要性。嚴(yán)格物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核是端正學(xué)習(xí)態(tài)度、提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。因此,我們將實(shí)驗(yàn)課成績分為兩部分:平時(shí)成績和期終考試成績,各占60%和40%。平時(shí)成績是根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告這四個(gè)部分進(jìn)行綜合評定。期終考試成績則主要考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解和實(shí)驗(yàn)基本操作兩方面。這樣的考核方式和內(nèi)容較科學(xué)合理,有利于激發(fā)學(xué)生興趣和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)認(rèn)真程度。
三、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革
通過我們對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐,初步取得了良好的成效。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)重視程度有了較大地提高,實(shí)驗(yàn)態(tài)度也端正了很多,參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性也有了很大地提高,學(xué)生的創(chuàng)新能力有了明顯的提高。今后我們還將繼續(xù)在各方面加大物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的力度,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]過家好,陳俊明.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與改革[J].廣州化工.2009(37).
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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(xué)實(shí)踐中身體力行。西方教育家也提出了“教育應(yīng)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(chǔ)。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(yè)使用不同的教材;②同一門課,同一專業(yè)的不同學(xué)生,可選擇不同的授課層次和授課內(nèi)容[1]。分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的關(guān)鍵,是要打破所有學(xué)生同一培養(yǎng)模式的僵局,利用鮮活的、為不同學(xué)生量身打造的不同的教學(xué)內(nèi)容,調(diào)動(dòng)起每個(gè)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。在新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境下,學(xué)生自我追求的目標(biāo)越來越高,所選擇的實(shí)驗(yàn)課層次逐漸提高;學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、實(shí)際應(yīng)用能力也隨之不斷提高[2]。
二、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)模式的實(shí)施
廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院物理化學(xué)課程組承擔(dān)著全校理、工、生、農(nóng)等專業(yè)物理化學(xué)課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作,根據(jù)專業(yè)教學(xué)大綱的不同,化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課,計(jì)108學(xué)時(shí);而工、生、農(nóng)專業(yè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與基礎(chǔ)理論課相結(jié)合,實(shí)驗(yàn)部分計(jì)33學(xué)時(shí)。課程組根據(jù)教學(xué)班級編制實(shí)驗(yàn)班并開展工作:實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層次培養(yǎng),分為基礎(chǔ)層次、提高性層次和科研性層次三類,它是在提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率的同時(shí),把大綱要求的教學(xué)與開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來,在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi),既完成教學(xué)大綱要求,又能使能力強(qiáng)、興趣濃的學(xué)生在創(chuàng)新精神、動(dòng)手能力方面得到進(jìn)一步加強(qiáng)[3]。從表1中可以看出,實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不僅注重縱向分層次,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)循序漸進(jìn),在夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)構(gòu)筑高地;也注重了橫向的分層次,將實(shí)驗(yàn)等級不斷提高,依據(jù)學(xué)生的專業(yè)及他們的意愿和能力,選擇不同層次的實(shí)驗(yàn),給予學(xué)生更大的積極性和創(chuàng)造性的發(fā)展空間。
(一)基礎(chǔ)層次
基礎(chǔ)層次主要包括工、生、農(nóng)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,占開展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生的80%以上,該層次強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),旨在讓學(xué)生更深入地理解和掌握物理化學(xué)的一些基本原理、基礎(chǔ)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法。目前開設(shè)實(shí)驗(yàn)8個(gè),涵蓋了化學(xué)熱力學(xué)、相平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)和表面化學(xué)的內(nèi)容。其中電化學(xué)部分開設(shè)實(shí)驗(yàn)1個(gè):波根多夫?qū)οy定原電池電動(dòng)勢。該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生對銅、鋅等電極有初步的感性認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)電極制備與處理的基本技能以及電化學(xué)測量體系的組建、電解池與電解質(zhì)溶液的選擇等基本操作;通過原電池電動(dòng)勢的測定實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練基本物理量電勢的測定以及電位差計(jì)的測量原理和正確使用方法。在教學(xué)上,由教師嚴(yán)格把關(guān),把實(shí)驗(yàn)要求、原理、步驟等較完整地提供給學(xué)生,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),達(dá)到感性認(rèn)識(shí)的訓(xùn)練目的。
(二)提高層次
提高層次實(shí)驗(yàn)開放的對象為本學(xué)院化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的學(xué)生,每年向約80名學(xué)生開放。旨在使學(xué)生在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下,通過認(rèn)真思考和研究完成實(shí)驗(yàn),達(dá)到更高層次上對電化學(xué)的全面掌握,除了基礎(chǔ)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,引入一些實(shí)驗(yàn)技能要求較高,知識(shí)點(diǎn)覆蓋更廣泛的實(shí)驗(yàn),同時(shí)開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。該層次開放必修實(shí)驗(yàn)13個(gè),此外還有3~5個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。目前的電化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)《金屬-空氣電極的制備及性能檢測》是物理化學(xué)教學(xué)改革過程中將原有實(shí)驗(yàn)《鉛蓄電池及其充放電曲線的測定》改進(jìn)后開設(shè)的,克服了原有使用成品密封鉛蓄電池,學(xué)生無法觀察電池的正負(fù)極、電解液和隔膜等結(jié)構(gòu),只能簡單操作測試儀器,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一的缺點(diǎn)。并且金屬-空氣電池是目前化學(xué)電源的研究熱點(diǎn)之一,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅涵蓋了原實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要點(diǎn),更是結(jié)合了實(shí)驗(yàn)設(shè)備等硬件設(shè)施建設(shè)情況,貼近社會(huì)需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。在教學(xué)上,結(jié)合理科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),要求提高層次的學(xué)生能在預(yù)習(xí)過程中就能夠結(jié)合所學(xué)的物理化學(xué)知識(shí)基本掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)過程中是由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和?shí)驗(yàn)步驟的講解,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師做補(bǔ)充并指出實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和注意事項(xiàng),同時(shí)引入討論課或小論文等環(huán)節(jié)。提高層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)是:掌握實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,實(shí)驗(yàn)報(bào)告正確,實(shí)驗(yàn)討論合理。上述措施旨在端正理科專業(yè)學(xué)生的科研態(tài)度和提高學(xué)以致用的能力,為將來的科研實(shí)踐工作打基礎(chǔ)。
(三)科研層次
科研層次的教學(xué)是結(jié)合我?!按髮W(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練基金項(xiàng)目”進(jìn)行的,該項(xiàng)目于2012年7月開始啟動(dòng),旨在鼓勵(lì)和支持本科生早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)團(tuán)隊(duì),在導(dǎo)師指導(dǎo)下強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能,參與科學(xué)研究或工程設(shè)計(jì),增強(qiáng)本科生創(chuàng)新、實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)等四種能力,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此,參與項(xiàng)目的本科生需要開展的是某一科研課題的研究,以有關(guān)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ),充分利用物理化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有條件,在教師的指導(dǎo)下開展科研活動(dòng)。項(xiàng)目開展兩年多來,第一批項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)題,學(xué)生均反映基礎(chǔ)層次和提高層次學(xué)到的一些實(shí)驗(yàn)技能,如電池測試、粘度測定,比表面測定等測試技術(shù)都能用在科研實(shí)踐中,相關(guān)理論知識(shí)也得到了進(jìn)一步鞏固。
三、分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的作用
實(shí)現(xiàn)分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也可以分層次進(jìn)行。2014年,課程組出版了新的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材,使大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)適應(yīng)新的發(fā)展形勢:針對更新后的設(shè)備,對基礎(chǔ)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,如《乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定》。同時(shí),結(jié)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(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),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(jìn)先進(jìn)的精密儀器,提高測定準(zhǔn)確率,目前物理化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已更換了比表面測試儀,不僅能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起作用,更能為學(xué)生開展科研項(xiàng)目提供分析測試平臺(tái),利用測試數(shù)據(jù)發(fā)表的科研成果也能夠激勵(lì)教師和學(xué)生及時(shí)地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,不斷更新實(shí)驗(yàn)題目,充分鍛煉教師和學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。
四、結(jié)束語
1教材的選擇及教學(xué)內(nèi)容的確定
針對我校復(fù)合材料專業(yè)的特點(diǎn),選擇的物理化學(xué)教材既要體現(xiàn)當(dāng)前學(xué)科發(fā)展的概貌,同時(shí)又要使學(xué)生具備牢固的理論知識(shí),為以后就業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)??紤]以上因素,我們選擇了面向21世紀(jì)教材,由天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編、高等教育出版社出版的《物理化學(xué)》教材(第五版)。同時(shí)結(jié)合復(fù)合材料專業(yè)的就業(yè)特點(diǎn),精選了教學(xué)內(nèi)容。該版教材中第一章氣體的PVT關(guān)系,由于高中階段已經(jīng)講述過,所以可以省略。第八、九章的量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)都是從物質(zhì)的微觀難度著手討論的,難度較大,可做簡單講授,若詳細(xì)探討可開設(shè)選修課單獨(dú)進(jìn)行講授。其它章節(jié)的內(nèi)容選擇重點(diǎn)內(nèi)容,尤其是與本專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容詳細(xì)講解,例如第六章的相圖、第十章的界面現(xiàn)象內(nèi)容等,并結(jié)合具體的實(shí)例,達(dá)到更好的授課效果。
2物理化學(xué)課堂教學(xué)改革
我校復(fù)合材料專業(yè)開設(shè)的物理化學(xué)課程是繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)之后的理論性化學(xué)專業(yè)知識(shí),它的知識(shí)內(nèi)容除涉及無機(jī)、有機(jī)化學(xué)知識(shí)外,還與大量物理和高等數(shù)學(xué)知識(shí)有關(guān).概念抽象,公式原理多,推導(dǎo)過程繁瑣,內(nèi)容難理解。因此學(xué)生普遍感覺物理化學(xué)課程更偏重理論,學(xué)習(xí)起來較難,從而導(dǎo)致對這門課程不抱有很大的熱情,學(xué)習(xí)動(dòng)力不大[3]。針對以上問題,對物理化學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行改革就顯得非常必要。具體的改革措施應(yīng)遵循以下原則:整體設(shè)計(jì)課堂教學(xué)效果;教學(xué)方法和教學(xué)手段最佳;考核方法合理、科學(xué)。
2.1課堂教學(xué)效果的整體設(shè)計(jì)
(1)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要,學(xué)生若是對某些課程不感興趣,老師即使講授的再精彩,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不會(huì)太好。因此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就顯得十分必要了。開課伊始,教師就應(yīng)該講好緒論部分,充分講述物理化學(xué)課程的重要性,課程內(nèi)容的實(shí)用性,鼓勵(lì)學(xué)生努力學(xué)好物理化學(xué),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了興趣,教師才能較好地進(jìn)行指導(dǎo)。
(2)提高知識(shí)的趣味性。知識(shí)的趣味性是主動(dòng)學(xué)習(xí)的推動(dòng)力。把理論性強(qiáng)、抽象而枯燥的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣,是提高課堂教學(xué)效果的有效手段。在教學(xué)過程中穿插一些與生活實(shí)際密切相關(guān)的問題或是適當(dāng)?shù)娜だ?則可以起到畫龍點(diǎn)睛的作用,使課堂富于趣味性。例如,在給學(xué)生介紹水的相圖時(shí)介紹了亞穩(wěn)態(tài)這個(gè)概念,可以以人的健康狀況來類比說明?,F(xiàn)代社會(huì)人們的生活節(jié)奏加快,整天忙于工作,鍛煉身體的機(jī)會(huì)很少,大多數(shù)人的身體狀況不佳,多屬于亞健康狀態(tài)。亞健康就是一種亞穩(wěn)態(tài),不穩(wěn)定,不可能長時(shí)間存在,必須向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變;人要從事正常的生產(chǎn)、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(tài),而不是亞健康狀態(tài)。又如,在講授界面化學(xué)的時(shí)候,可以提問學(xué)生在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個(gè)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(shí)際應(yīng)用的結(jié)合,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引起學(xué)生探求知識(shí)的欲望,是物理化學(xué)課堂教學(xué)獲得成功的關(guān)鍵一步。
(3)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。物理化學(xué)雖然是一門理論學(xué)科,但許多定理都是建立在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,所以物理化學(xué)的知識(shí)是理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的。為了更好的理解課堂上的理論知識(shí),開設(shè)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程,這樣既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,又能加深學(xué)生對相關(guān)知識(shí)的理解程度,而且還能夠建立學(xué)生對物理化學(xué)這門課程的實(shí)用性的信心,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。例如,我們講授化學(xué)動(dòng)力學(xué)這一章的一級反應(yīng)時(shí),講完理論的同時(shí),開設(shè)了“蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定的實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生普遍反應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)對課堂內(nèi)容有了更深一層次的理解。
2.2優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)手段
(1)加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)。物理化學(xué)的公式推導(dǎo)過程繁瑣,為此非常有必要進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)要求學(xué)生對將要講述的內(nèi)容先瀏覽一遍,不做具體推算,只要求對重點(diǎn)內(nèi)容有個(gè)初步掌握,等老師講述時(shí)學(xué)生的思路能與教師同步,使以后教學(xué)活動(dòng)更易開展。同時(shí)知識(shí)講授后還要要求學(xué)生經(jīng)常復(fù)習(xí),以免由于公式繁多而混淆或是遺忘,影響后面新知識(shí)的學(xué)習(xí)。在物理化學(xué)教學(xué)中,作業(yè)也是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié),但作業(yè)太多學(xué)生疲于應(yīng)付,太少達(dá)不到復(fù)習(xí)的效果。因此就要求精選習(xí)題,做到“少而精”,力求達(dá)到事半功倍的效果。同時(shí)為了彌補(bǔ)課堂教學(xué)時(shí)數(shù)少而教學(xué)內(nèi)容較多的不足,可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的安排,適當(dāng)選留思考題,然后要求學(xué)生課后查資料,以論文格式上交,這樣既鍛煉了學(xué)生的寫作能力,又提高了學(xué)生的積極性。
(2)改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段。在教學(xué)方法上,我們改進(jìn)單一的講授法,采用啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式教學(xué)方法,努力為學(xué)生營造一個(gè)寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。具體做法是教師精心設(shè)計(jì)問題,通過提問、回答及組織學(xué)生進(jìn)行討論,在教師與學(xué)生之間形成一種良性互動(dòng)式的教學(xué)模式。在教學(xué)手段上,我們采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的形式,使復(fù)雜抽象的問題簡單化。對于難以講解或表達(dá)的內(nèi)容,可以運(yùn)用動(dòng)畫、影片等手段把難以理解的概念形象化,引起學(xué)生的興趣,加深學(xué)生的理解。但是多媒體教學(xué)也有它的不足之處,多媒體教學(xué)講課速度較快,學(xué)生不能及時(shí)接受教師講授的知識(shí),更沒有更多的時(shí)間做課堂筆記,不利于課后的復(fù)習(xí)和考試。因此要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來確定是否選用多媒體教學(xué)。對于那些有圖像,需要演示過程的教學(xué)內(nèi)容,例如第六章相圖的演示,第十章界面現(xiàn)象的毛細(xì)管現(xiàn)象、潤濕現(xiàn)象等內(nèi)容,多媒體教學(xué)能夠化靜為動(dòng),把枯澀的問題趣味化,便于學(xué)生深入地了解相關(guān)知識(shí),能得到很好的教學(xué)效果;而對于重要公式的推導(dǎo)方面的教學(xué)內(nèi)容采用板書的形式更合適。只有采用多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合的形式,才能收到最佳的教學(xué)效果.
3合理、科學(xué)的考核方法
合理、科學(xué)的考核方法能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。簽于此,我們結(jié)合本校的具體情況和專業(yè)特點(diǎn),摒棄了傳統(tǒng)的只以期末考試成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的考核方式,采用多項(xiàng)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(xiàn)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)課程占總成績的10%,平時(shí)成績占總成績的20%。平時(shí)成績又分為三部分:出勤率占3分,作業(yè)成績和平時(shí)的小測驗(yàn)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(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生能積極參與課堂問題的討論和回答,改變了物理化學(xué)枯燥,沉悶的課堂氣氛,大大地提高了教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:物理化學(xué);改革;結(jié)合
物理化學(xué)是物理學(xué)與化學(xué)交叉的邊緣學(xué)科,是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支,是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。該課程是化工技術(shù)類專業(yè)一門必修的重要的基礎(chǔ)課,它在化學(xué)與化工人才培養(yǎng)中有負(fù)有極其重要的作用,對學(xué)生科學(xué)世界觀和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、動(dòng)手能力和創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。因此必須加強(qiáng)物理化學(xué)課程建設(shè),不斷深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,創(chuàng)建精品課程,才能完成時(shí)代賦予我們的使命。
物理化學(xué)教學(xué)改革包括教學(xué)內(nèi)容(即教材)改革、教學(xué)過程改革、教學(xué)方法手段改革、教學(xué)管理(包括教學(xué)時(shí)間、教學(xué)安排、考試內(nèi)容、考試方法、評分標(biāo)準(zhǔn)等等)改革。
1教學(xué)內(nèi)容改革。即教材改革
我們先后使用了天津大學(xué)王正烈主編的《物理化學(xué)》第一版、第二版,教學(xué)過程中,不斷選用新教材,對老師來說要加重負(fù)擔(dān),要不斷寫新的備課筆記。但我們體會(huì)到,寫備課筆記可以加深對內(nèi)容理解,提高教學(xué)效果。近些年來由于量子力學(xué)、微電子技術(shù)、波譜技術(shù)的發(fā)展,新材料、新催化劑、納米材料的出現(xiàn),促進(jìn)了物理化學(xué)的發(fā)展。因此在教學(xué)內(nèi)容上就不能局限于教材,要把物理化學(xué)的新知識(shí)、新成果介紹給學(xué)生。
2教學(xué)過程改革中。采用“六個(gè)相結(jié)合”
①宏觀與微觀相結(jié)合。對于難理解的概念,先從微觀上解釋,說明其物理化學(xué)意義,再從宏觀上形象化。比如介紹熵的物理意義時(shí),我們可以將紅墨水滴入水中,紅墨水不斷擴(kuò)散。系統(tǒng)混亂度逐漸增大,來描述熵是系統(tǒng)混亂度的量度。
②理論與實(shí)際相結(jié)合。例如講孤立體系熵增加,而開放體系因?yàn)榭梢杂胸?fù)熵流,可使開放體系熵減少。教學(xué)中聯(lián)系生物體成長、壯大、死亡過程與熵的變化情況;還聯(lián)系我國的改革開放政策,孤立體系——“一個(gè)封閉的山村”,熵值會(huì)越來越大,發(fā)展的動(dòng)力就越來越小,經(jīng)濟(jì)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(jìn)外資、引進(jìn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù),就是引進(jìn)負(fù)熵流,使體系熵值減少,才能快速發(fā)展。這樣既加深了對熵定律理論的理解,又能從自然科學(xué)角度說明黨的改革開放政策是正確性。
③內(nèi)容與方法論相結(jié)合。對物理化學(xué)中一些原理、定律的建立,除了要講清原理的內(nèi)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(shí),向?qū)W生說明這是采用理想模型法得來的;講可逆過程時(shí),說明這是采用科學(xué)抽象法得來的;講標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱、標(biāo)準(zhǔn)生成熱、標(biāo)準(zhǔn)電極電位等時(shí),說明這是采用相對數(shù)值法得來的。還結(jié)合教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生說明逆向思維、發(fā)散思維、類比思維方法的運(yùn)用,教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力。
④基礎(chǔ)知識(shí)與前沿知識(shí)相結(jié)合。在教材的每一章末尾。或習(xí)題課上,介紹與本章內(nèi)容相關(guān)物理化學(xué)前沿新知識(shí)、新理論、新成果、新技術(shù)。
⑤課堂教學(xué)與教學(xué)研究相結(jié)合。在課堂教學(xué)中,要把教學(xué)研究成果結(jié)合進(jìn)去。例如在講熵判據(jù)時(shí),結(jié)合教研論文“對化學(xué)熱力學(xué)熵判據(jù)的討論”,來討論“熵總是過程方向的判據(jù)嗎?”,在講化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí),結(jié)合教研論文“反應(yīng)組分濃度對化學(xué)平衡的影響”,來討論“增加反應(yīng)的濃度平衡一定向產(chǎn)物方向移動(dòng)嗎?”等等。
⑥理論教學(xué)與化工生產(chǎn)相結(jié)合。我們是職業(yè)院校,培養(yǎng)的大多數(shù)學(xué)生將來要到化工生產(chǎn)第一線,因此更要注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)高技能,高水平的應(yīng)用性人才。例如在講化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),結(jié)合工業(yè)合成氨的具體狀況。探討如何提高反應(yīng)速率,增加氨的產(chǎn)量。3習(xí)題課是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)
物理化學(xué)課程是一門十分強(qiáng)調(diào)概念、定律和邏輯推理的理論課程。要學(xué)好它很不容易的,物理化學(xué)被認(rèn)為是化工技術(shù)類專業(yè)中最難學(xué)的課程。難學(xué)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(xí)題難解。我們在教學(xué)實(shí)踐中體會(huì)到,要化難為易。提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,除了上好理論課外,習(xí)題課是一個(gè)重要的、必有可少的環(huán)節(jié)。學(xué)過物理化學(xué)的人都知道,必需多做習(xí)題。在解題過程中,加深對理論的熟悉與理解,培養(yǎng)分析問題、解決問題能力,解題過程是理論聯(lián)系實(shí)際的過程。上習(xí)題課要象上理論課一樣,認(rèn)真?zhèn)湔n、寫好教案。我們習(xí)題課的內(nèi)容一般包括下列幾個(gè)部分:
①擴(kuò)大知識(shí)面的新理論、新知識(shí)介紹。
②歸納總結(jié)一章中所學(xué)的知識(shí)。學(xué)生每節(jié)課所學(xué)的知識(shí)往往是“零碎”的感覺、片段的知識(shí),只有把它們聯(lián)系在一起,形成相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)系統(tǒng),才能更深刻理解,更好掌握。為此,每一章學(xué)習(xí)后,我們幫助學(xué)生把一章中所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)以“聯(lián)絡(luò)圖”形式進(jìn)行歸納總結(jié)。
③總結(jié)學(xué)生作業(yè)中問題。對學(xué)生作業(yè)中的錯(cuò)誤,特別是典型的有代表性的錯(cuò)誤要及時(shí)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(xué)生先思考、解答,習(xí)題課時(shí)進(jìn)行討論講解。
⑤做一定數(shù)量的練習(xí)題。每章學(xué)習(xí)后,我們都印發(fā)給學(xué)生一些數(shù)量的練習(xí)題,其中選擇題20個(gè)左右,計(jì)算題5至8個(gè)。這些練習(xí)題都是歷年教學(xué)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(fā)給學(xué)生,要學(xué)生先做一遍,上習(xí)題課時(shí),老師選擇其中典型試題講解。
4把現(xiàn)代化教學(xué)手段應(yīng)用到物理化學(xué)教學(xué)中
20世紀(jì)90年代以來,計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛快發(fā)展,多媒體計(jì)算機(jī)集文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫、影視等為一體,突破了時(shí)空限制,虛擬現(xiàn)實(shí)。多媒體計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)成為重要的教學(xué)手段、教學(xué)工具,把多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用到教學(xué)上,實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化。多媒體計(jì)算機(jī)在教學(xué)上應(yīng)用,使教學(xué)的思想、教學(xué)的理論發(fā)生了變化,教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)觀點(diǎn)與形式發(fā)生了變化,課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容、課外輔導(dǎo)的內(nèi)容與形式、考試內(nèi)容與方式、學(xué)生成績評定的標(biāo)準(zhǔn)與手段等發(fā)生了變化。國內(nèi)外的大量實(shí)踐表明,進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),提高了教學(xué)質(zhì)量,提高了學(xué)生的素質(zhì)。把多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中,是教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有以下建議和思考
①編制課堂教學(xué)的電子教案與教學(xué)課件。
②對教材的思考題、練習(xí)題、習(xí)題進(jìn)行詳細(xì)解答。并且輸入到計(jì)算機(jī)中,形成word文檔。
③編制計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件(CAI)。
1改善教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
傳統(tǒng)的教學(xué)方法多以教師講為主,偏重于灌輸,忽略和限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,引起學(xué)生厭學(xué)和逆反心理,導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。因此,必須對教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。教學(xué)過程中,以啟發(fā)式,討論式教學(xué)方法為主,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。比如,在講克克方程時(shí)提出“在高原上煮雞蛋能煮熟嗎?為什么?”,在講膠體分散系時(shí),可以提出“江河入??谔幍娜侵奘侨绾涡纬傻模?rdquo;以及“明礬凈水的原理是什么?”。在講化學(xué)動(dòng)力學(xué)時(shí),提出“不同的藥品為什么每天吃的次數(shù)會(huì)不同呢?”等問題。學(xué)生會(huì)給出不同的答案,教師就可以結(jié)合課堂內(nèi)容,與學(xué)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(qū)分重難點(diǎn)內(nèi)容,加深教學(xué)內(nèi)容與醫(yī)學(xué)專業(yè)之間的聯(lián)系,這樣不但教學(xué)重點(diǎn)突出,教學(xué)內(nèi)容也更具有針對性。比如在講熱力學(xué)定律的時(shí)候,這部分內(nèi)容與藥學(xué)專業(yè)的聯(lián)系不大,那么我們?nèi)绾蝸硖岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢?可以將熱力學(xué)內(nèi)容和藥物反應(yīng)聯(lián)系在一起,以藥物為例,設(shè)計(jì)幾道計(jì)算題,這樣就達(dá)到了學(xué)以致用的效果。在講授動(dòng)力學(xué)內(nèi)容時(shí),可增加藥物儲(chǔ)存期,有效期的測定相關(guān)內(nèi)容。同時(shí),教師要引領(lǐng)學(xué)生學(xué)會(huì)歸納總結(jié)。由于物理化學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)多,公式多,看似雜亂無章,其實(shí)各知識(shí)點(diǎn)之間存在著一定的邏輯關(guān)系。比如自發(fā)過程的判據(jù)包括三個(gè),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(xué)中,教師就可以鼓勵(lì)學(xué)生自己總結(jié),這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。啟發(fā)式,討論式教學(xué)方法的運(yùn)用,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題,解決問題的能力,提高了教學(xué)效果。
2理論聯(lián)系實(shí)際
雖然物理化學(xué)這門課程理論性比較強(qiáng),但也是從大量實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,因此,在教學(xué)中,盡可能地把物理化學(xué)中的抽象的概念,理論與實(shí)際生活中的現(xiàn)象聯(lián)系在一起,加深學(xué)生對這門課程內(nèi)容的理解,提高教學(xué)效果。比如,在講滲透壓的時(shí)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(guān)系。在講電解質(zhì)使膠體聚沉的機(jī)制時(shí),可以介紹“鹵水點(diǎn)豆腐”,鹵水中主要含有MgCl2,豆?jié){中含有大量蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)具有膠體的性質(zhì),膠體遇到電解質(zhì)會(huì)發(fā)生聚沉,所以豆?jié){遇到鹵水會(huì)變成豆腐。在講開爾文公式的時(shí)候,可以解釋土壤含水保濕的機(jī)制。在講表面張力的時(shí)候,可以和學(xué)生一起做肥皂膜的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)表面張力和力的方向。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為理論教學(xué)的重要組成部分,不僅實(shí)現(xiàn)了理論知識(shí)的具體應(yīng)用,還培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。比如在講到多組分相圖的時(shí)候,內(nèi)容比較抽象,學(xué)生不能直觀的理解這章內(nèi)容,但是通過實(shí)際操作雙液系相圖的實(shí)驗(yàn),加深了學(xué)生對這章內(nèi)容的理解,使教學(xué)效果更加完善。比如在講到燃燒熱時(shí),在強(qiáng)調(diào)只有1mol物質(zhì)完全燃燒時(shí)放出的熱量才是燃燒熱,以及根據(jù)各物質(zhì)的燃燒焓求算反應(yīng)焓以外,還可以在課堂上播放《燃燒熱測定》實(shí)驗(yàn)的視頻,使學(xué)生更直觀地理解課堂內(nèi)容,加深知識(shí)點(diǎn)的理解。在物理化學(xué)教學(xué)中,將基礎(chǔ)理論和實(shí)際生活聯(lián)系在一起,能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到學(xué)以致用的效果。
3教學(xué)與科研緊密結(jié)合
隨著現(xiàn)代科技逐漸發(fā)展,教師在教學(xué)過程中不能只局限于課本的內(nèi)容,應(yīng)將教學(xué)知識(shí)擴(kuò)展,將課內(nèi)與課外知識(shí)有效結(jié)合在一起,把學(xué)科發(fā)展前沿的新技術(shù)和新成果滲透進(jìn)來,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生對物理化學(xué)這門課程不再敬而遠(yuǎn)之,而是自發(fā)地想要學(xué)好這門課。例如超臨界流體萃取這一高新技術(shù)結(jié)合了物理化學(xué)中的溶解度定律,分配定律以及焦耳-湯姆生效應(yīng)等理論;現(xiàn)代文明離不開磁性材料,如家用電器,磁懸浮列車,發(fā)電機(jī)等,目前得到廣泛應(yīng)用的銣鐵硼永磁材料是利用凝固點(diǎn)降低原理和二組分體系相圖等技術(shù)設(shè)計(jì)的。在介紹表面活性劑時(shí),引入學(xué)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(xué)生更加輕松地吸收新的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生還可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣參與到教師的科研中,比如,在講到催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)時(shí),就可以介紹教師的關(guān)于催化劑制備的科研項(xiàng)目,學(xué)生也可以參與到其中,從查閱文獻(xiàn)開始,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
4結(jié)束語
實(shí)踐證明,通過初步的改善教學(xué)方法,增加與學(xué)生的互動(dòng),將理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合等方式,充分提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性,提高了教學(xué)效果。今后我們會(huì)繼續(xù)根據(jù)學(xué)生的反應(yīng),進(jìn)一步對教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化,完善教學(xué)方法和內(nèi)容。
作者:薛瑩雪 單位:吉林醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院
1無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的課程分析
以中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院目前在用的《無機(jī)化學(xué)》(大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室主編,高等教育出版社出版,第5版)以及《物理化學(xué)》(肖衍繁等編著,天津大學(xué)出版社出版,第2版)教材為例[3-4],2門課程在內(nèi)容設(shè)置上有較多重復(fù),主要為化學(xué)反應(yīng)原理這一部分,重復(fù)內(nèi)容如表1所示。這些內(nèi)容占據(jù)了無機(jī)化學(xué)整門課程內(nèi)容的30%~40%,如果單純從章節(jié)設(shè)置上來看,這部分重復(fù)內(nèi)容更是構(gòu)成了物理化學(xué)所有章節(jié)的50%以上,并且是作為重點(diǎn)講授。盡管這些內(nèi)容在2門課程中的呈現(xiàn)方式、知識(shí)點(diǎn)的重難點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)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(shí)點(diǎn)的簡單重復(fù)難以避免。同時(shí),物理化學(xué)作為一門理論性較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程,涉及諸多的數(shù)學(xué)和物理公式推導(dǎo),給人的印象常常是深?yuàn)W、抽象、晦澀、難以理解。究其原因,是在無機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中由于學(xué)生基礎(chǔ)有限,對許多基本內(nèi)容了解得不夠深入,缺乏對整體內(nèi)容的系統(tǒng)認(rèn)識(shí),重視結(jié)論卻忽視了其理論基礎(chǔ)[5]。因此,對于物理化學(xué)的教學(xué),首先要注重基礎(chǔ)知識(shí)講解,使學(xué)生牢固地掌握物理化學(xué)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(xué)生將來應(yīng)用理論解決實(shí)際問題建立牢固的基礎(chǔ)?!“凑瘴倚ゎ愊嚓P(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案的規(guī)定,物理化學(xué)課程課堂講授64學(xué)時(shí),在有限的課時(shí)內(nèi),如何更好地把握知識(shí)點(diǎn)的講解,突出重點(diǎn)、講透難點(diǎn),讓學(xué)生理解透徹,培養(yǎng)學(xué)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(xué)的教學(xué)來說顯得尤為重要。這就要求任課教師在課堂上能夠更準(zhǔn)確地抓住重點(diǎn)、難點(diǎn),避免不必要的重復(fù),把有限的教學(xué)時(shí)間用在對重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的講解上,使教學(xué)更具有針對性。如果按照教學(xué)大綱正常講授,則有部分重點(diǎn)和難點(diǎn)問題講解不透徹,影響教學(xué)質(zhì)量。
2無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)教學(xué)的協(xié)調(diào)
結(jié)合無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)課程的特點(diǎn)以及2者的實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行整合與優(yōu)化時(shí),必須遵循一定的基本原則,而不能簡單、機(jī)械地對2者涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行切塊劃分或簡單重復(fù)[2]。物理化學(xué)和無機(jī)化學(xué)知識(shí)的銜接點(diǎn)及銜接方式比較多,既有如熱力學(xué)和熵等概念內(nèi)涵和外延的變化,也有對如化學(xué)平衡和電化學(xué)等知識(shí)的深化和拓展。無機(jī)化學(xué)課程一般在大學(xué)一年級開設(shè),學(xué)生在高考之后經(jīng)歷近3個(gè)月的假期,對中學(xué)所學(xué)的知識(shí)有較大程度的遺忘,限于這一階段學(xué)生的知識(shí)水平及認(rèn)知能力,無機(jī)化學(xué)作為第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在講授過程中要注意與高中知識(shí)的銜接和復(fù)習(xí)[7],在教學(xué)過程中注意與學(xué)生的互動(dòng),了解不同生源地教學(xué)大綱的區(qū)別以及不同學(xué)生的基礎(chǔ),同時(shí)也要講究教學(xué)策略。例如,不同類型化學(xué)反應(yīng)平衡是無機(jī)化學(xué)的重要基礎(chǔ)理論,也是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。不同類型化學(xué)反應(yīng)平衡的重點(diǎn)在于計(jì)算,難點(diǎn)在于公式多,學(xué)生對酸堿平衡、沉淀—溶解平衡、配合物和氧化還原反應(yīng)這4大類反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算時(shí)容易將公式混淆或根本記不清??刹捎脤Ρ确▽Σ煌磻?yīng)的平衡進(jìn)行計(jì)算和公式的推導(dǎo),尋找其共同規(guī)律,又根據(jù)各自特點(diǎn)突出區(qū)別[8]。這種方法可將此部分內(nèi)容化繁為簡,不僅使學(xué)生容易理解和接受,而且脈絡(luò)清晰,便于記憶,從課堂效率角度考慮,反應(yīng)平衡部分也可節(jié)省1個(gè)課時(shí)左右。物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分由于比較抽象,在教學(xué)過程中也要注意基礎(chǔ)知識(shí)的講授和復(fù)習(xí),筆者曾在4個(gè)課時(shí)之后發(fā)現(xiàn)某一學(xué)生參考高中化學(xué)教輔材料對這一部分進(jìn)行學(xué)習(xí),了解之后發(fā)現(xiàn)該地區(qū)高考大綱對物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分要求較低,學(xué)生基礎(chǔ)較弱。而對于無機(jī)化學(xué)中與物理化學(xué)課程重復(fù)的部分,教學(xué)主要以應(yīng)用為主,把這部分內(nèi)容作為工具來講,重點(diǎn)在于某些特定條件下的應(yīng)用,而不是系統(tǒng)地去講述工具本身。而在物理化學(xué)課程中,則是系統(tǒng)地研究這些內(nèi)容在各種條件下的應(yīng)用,研究的是工具的本身,重點(diǎn)在于向?qū)W生傳授工具的來源以及工具在不同情況下的應(yīng)用[5]。
例如在熱力學(xué)部分,無機(jī)化學(xué)通過混亂度引入熵的概念,又通過系統(tǒng)與環(huán)境總熵變的計(jì)算引出吉布斯自由能,并以此作為自發(fā)反應(yīng)方向性的判據(jù),而對于熵變?yōu)榭赡孢^程的熱溫商這一物理意義只是一筆帶過。在物理化學(xué)課程中則是通過對卡諾循環(huán)以及其他可逆過程的研究將熱溫商以及熵這一函數(shù)引出,并推導(dǎo)了其他物理過程的熵變計(jì)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(yīng)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(gè)函數(shù)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(nèi)容具體化,擴(kuò)展了判斷不同過程自發(fā)變化方向性的判據(jù),并為后續(xù)電化學(xué)反應(yīng)電動(dòng)勢與ΔG關(guān)系式的推導(dǎo)奠定基礎(chǔ)。又如化學(xué)平衡這部分內(nèi)容,在無機(jī)化學(xué)中講了化學(xué)平衡常數(shù)和反應(yīng)熵等,為判定化學(xué)反應(yīng)中的方向和限度問題提供依據(jù),并為后續(xù)不同類型反應(yīng)平衡組成以及電化學(xué)計(jì)算等內(nèi)容服務(wù);而在物理化學(xué)課程中,則通過偏摩爾吉布斯函數(shù)和化學(xué)勢等函數(shù)的引出概念的講解,結(jié)合化學(xué)勢與濃度(或分壓)的關(guān)系公式,從本質(zhì)上揭示了化學(xué)平衡與吉布斯函數(shù)之間的關(guān)系,推導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)與平衡組成之間的數(shù)量關(guān)系,加深了學(xué)生對化學(xué)平衡以及相平衡等知識(shí)的理解。而對于此部分內(nèi)容的應(yīng)用以及計(jì)算,則需要與無機(jī)化學(xué)課程協(xié)調(diào),對公式的應(yīng)用略加講授,引導(dǎo)或要求學(xué)生參考無機(jī)化學(xué)所講的內(nèi)容,對平衡常數(shù)的計(jì)算進(jìn)行復(fù)習(xí)。由于現(xiàn)在學(xué)生已掌握了用化學(xué)勢為工具嚴(yán)密地推導(dǎo)出化學(xué)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(gè)基礎(chǔ)上來復(fù)習(xí)無機(jī)化學(xué)所講的該公式的應(yīng)用內(nèi)容,不是簡單地重復(fù),而是進(jìn)一步地提高[9]。
同樣,對于熱力學(xué)中焓這一部分內(nèi)容,筆者認(rèn)為,在物理化學(xué)中應(yīng)主要從定義出發(fā),側(cè)重恒壓熱和恒容熱的區(qū)別與聯(lián)系,并通過對實(shí)驗(yàn)“氧彈法測定物質(zhì)的燃燒熱”的初步介紹,加深并鞏固2者之間的關(guān)系,并激發(fā)學(xué)生對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。而對于焓變的計(jì)算,則應(yīng)主要通過復(fù)習(xí)的方式,如課前提出要求讓學(xué)生自行復(fù)習(xí)、在課堂提出問題或創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生回想再現(xiàn)等策略,將無機(jī)化學(xué)中此部分的內(nèi)容,如ΔH的正負(fù)代表體系的吸放熱,數(shù)值則表示能量變化的大小;反應(yīng)焓可以通過標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓或標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓來計(jì)算,復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)焓可以借助Hess定律分步解析等,來引導(dǎo)學(xué)生對無機(jī)化學(xué)中此部分的知識(shí)進(jìn)行簡要回憶,并可繼續(xù)為后續(xù)活化能的講授埋下伏筆。這樣就將可能出現(xiàn)的“重復(fù)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎パa(bǔ)”或“互促”,此部分的課堂講授也可節(jié)約0.5課時(shí)左右。學(xué)生的思維與認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)螺旋上升的過程,對知識(shí)的掌握會(huì)更加扎實(shí)。所以,對于2者間知識(shí)點(diǎn)的分配,必須結(jié)合該知識(shí)點(diǎn)在該門課程中所起的作用,同時(shí)結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)和專業(yè)的特點(diǎn),進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。因此,傳統(tǒng)的以教師為主體、以教材為中心的課堂講授教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的需要,要充分發(fā)揮教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)理念,結(jié)合無機(jī)化學(xué)與物理化學(xué)2門課程的實(shí)際情況,對其教學(xué)策略、內(nèi)容側(cè)重及知識(shí)應(yīng)用等方面進(jìn)行有機(jī)配合,充分利用其中的關(guān)聯(lián)性和銜接性,合理分配教學(xué)資源,使其融合成為協(xié)調(diào)統(tǒng)一的組合課程。在教學(xué)過程中將傳授知識(shí)(授之以魚)為目的的教育觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橹攸c(diǎn)傳授學(xué)生獲取知識(shí)的方法和手段(授之以漁),培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)新能力。這對于學(xué)生在知識(shí)的積累與理解、學(xué)習(xí)方法的掌握與提升以及科學(xué)思維的培養(yǎng)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(yè)大學(xué)
【關(guān)鍵詞】 教育,藥學(xué);物理化學(xué);教學(xué)
物理化學(xué)是研究化學(xué)體系行為最一般規(guī)律的學(xué)科,在培養(yǎng)創(chuàng)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(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報(bào)告《物理化學(xué)》卷中指出[1],實(shí)踐表明,凡是具有較好物理化學(xué)素養(yǎng)的大學(xué)本科畢業(yè)生,適應(yīng)能力強(qiáng),“后勁”足。由于有較好的理論基礎(chǔ),他們?nèi)菀子|類旁通、自學(xué)深造,能較快適應(yīng)工作的變動(dòng),開辟新的研究陣地,從而有可能站在國際科技發(fā)展的前沿。隨著大學(xué)基礎(chǔ)課程的改革,藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)所安排的內(nèi)容多,課時(shí)少,如何提高教學(xué)質(zhì)量就成了很大的難題。筆者現(xiàn)介紹藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的一些體會(huì)。
1 理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
很多學(xué)生認(rèn)為物理化學(xué)是非常難學(xué)的一門課程,都是抽象的、枯燥的理論,從而產(chǎn)生厭學(xué)心理?!芭d趣是最好的老師”,作為教師要從興趣入手,引導(dǎo)他們喜歡并且學(xué)好這門課程,教師應(yīng)更多地介紹物理化學(xué)與藥學(xué)的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如講授“相平衡”時(shí),介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識(shí),它是利用了物質(zhì)在臨界點(diǎn)附近的奇異性,利用無毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機(jī)溶劑作為萃取介質(zhì),將高壓下萃取的物質(zhì)經(jīng)降低壓力分離出來的一種把萃取與分離兩個(gè)過程合為一體的新型提取分離方法。對于那些熱不穩(wěn)定或易被破壞活性成分的藥物,采用這種方法提取優(yōu)于傳統(tǒng)的方法,然而這一高新技術(shù)是物理化學(xué)中臨界狀態(tài)、兩相平衡的知識(shí)。在介紹相圖時(shí),結(jié)合藥劑型改良的知識(shí)。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(shù)性”內(nèi)容時(shí),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(shí)間。發(fā)現(xiàn)凍梨表面結(jié)一層薄冰,而里邊卻解凍了。這是什么道理呢?”實(shí)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(zhì)的溶液,利用稀溶液中凝固點(diǎn)降低的規(guī)律就很容易解釋這一問題了。在“膠體”這一章中,醫(yī)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(hù)作用,當(dāng)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(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來,讓學(xué)生感覺到物理化學(xué)知識(shí)跟我們的生活息息相關(guān),不再是一門枯燥乏味的課程,而是讓學(xué)生感興趣的課程。
2 有效地組織課堂教學(xué)
課堂教學(xué)要遵循教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的原則。課堂上教師除了傳授知識(shí)之外,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。因此,教師在組織教學(xué)活動(dòng)時(shí),要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教師在授課的時(shí)候,應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué),不能只以老師為中心,平鋪直敘,照本宣科。多提出問題,讓學(xué)生進(jìn)行思考,采取教師講授理論和學(xué)生參與討論有機(jī)結(jié)合起來,讓課堂變得生動(dòng)活潑,教師和學(xué)生形成良好互動(dòng)。這樣既能夠讓學(xué)生掌握了知識(shí),又能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
例如,講授到“熱力學(xué)第二定律”時(shí),讓學(xué)生先發(fā)表自己對熱力學(xué)第二定律的兩種說法的理解,然后教師再做出總結(jié)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(dòng)地復(fù)原,要使系統(tǒng)從終態(tài)回到初態(tài)必需借助外界的作用,由此可見,熱力學(xué)系統(tǒng)所進(jìn)行的不可逆過程的初態(tài)和終態(tài)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(tài)函數(shù)熵來描述這個(gè)差異。通過學(xué)生討論和教師總結(jié),加深了學(xué)生對知識(shí)的理解,同時(shí)也為后面講的內(nèi)容“熵增加原理”作鋪墊。
3 合理運(yùn)用各種教學(xué)手段
在物理化學(xué)傳授過程中,針對不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段。多媒體的應(yīng)用使原本枯燥乏味的理論知識(shí),通過具體、生動(dòng)、形象、直觀的形式表現(xiàn)出來,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,為教師節(jié)省了大量板書繪圖的時(shí)間,加快了知識(shí)點(diǎn)的講授速度,課堂教學(xué)的信息量大大增強(qiáng)[2]。例如,物理化學(xué)課程有很多現(xiàn)象和性質(zhì),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(xué)優(yōu)勢更為突出。
在物理化學(xué)課程教學(xué)當(dāng)中,有一些內(nèi)容采用多媒體教學(xué)就不能顯示出優(yōu)勢。比如,一些重要公式的推導(dǎo)和中間步驟及計(jì)算過程,適宜通過引導(dǎo)學(xué)生參與并以板書的形式講解,讓學(xué)生對公式的來龍去脈有必要的了解。這并不是說要求藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生掌握公式的推導(dǎo)過程,而是讓他們加深印象,明白公式的應(yīng)用條件和范圍,從而能更好地運(yùn)用這些公式。因此,要挖掘多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢,發(fā)揮各自的長處,提高授課水平。
4 突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn)
對于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,在較少的課時(shí)內(nèi)講解完物理化學(xué)這門課,學(xué)生很難理解全部內(nèi)容。因而要做到有的放矢,吃透教材,分清主次,突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),學(xué)生才能掌握好必修的內(nèi)容,在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到相應(yīng)的知識(shí)。比如“相平衡”中讓學(xué)生了解單組分和二組分體系的相圖和應(yīng)用即可,而對于比較復(fù)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(xué)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(fā)進(jìn)行的方向和限度呢?學(xué)生不能理解,而物理化學(xué)正是解決這個(gè)所以然的。用ΔG≤-W′判別式指出某個(gè)過程是不可逆的,并不意味著此過程就必定是自發(fā)的。從兩方面分析用ΔG≤0能對等溫等壓下過程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度[3]。①W′≠0時(shí),如果ΔG>0,由ΔG≤- W′,必然有W′<0,這說明環(huán)境對體系作了非體積功。所以,此不可逆過程是一個(gè)非自發(fā)過程。如果體系內(nèi)發(fā)生自發(fā)過程,即體系對環(huán)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(fā)生自發(fā)過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時(shí),ΔG=0,達(dá)到平衡狀態(tài)。②W′=0時(shí),體系與環(huán)境之間不作非體積功,則ΔG≤- W′式變?yōu)棣≤0。這樣,ΔG>0的過程就不存在。體系若有自發(fā)過程發(fā)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(fā)生過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時(shí),ΔG=0,達(dá)到平衡狀態(tài)。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(fā)過程總是朝著自由能減少的方向進(jìn)行,直到最小值時(shí),ΔG=0,達(dá)到平衡狀態(tài)。因此,可以利用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度。通過詳細(xì)講解,讓學(xué)生能更好地理解難點(diǎn)。
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5 借助類比法講清物理化學(xué)規(guī)律
在物理化學(xué)教學(xué)中,往往要介紹一些較難理解的規(guī)律。人們接受新知識(shí)的能力,在很大程度上依賴已掌握的知識(shí),教學(xué)中可借某些新舊知識(shí)間存在著形式上或性質(zhì)上的類似,通過類比誘導(dǎo),使學(xué)生建立新概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律,從而避免單純枯燥地解釋意義。
有些物理化學(xué)規(guī)律,初看并無類似之處,但只要認(rèn)真思考,注意捕捉它們在形式上和物質(zhì)上的相似之處仍然可以類比,達(dá)到深刻理解的目的。例如,溫度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響規(guī)律即阿累尼烏斯方程式lgK2 K1=Ea 2.303R(T2-T1 T1T2)和溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響規(guī)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(dāng)反應(yīng)的活化能為已知時(shí),則可以從T1溫度的速度常數(shù)K1計(jì)算在另一溫度T2的速度常數(shù)K2。后者是當(dāng)?shù)葔簾嵝?yīng)為已知時(shí),則可從T1溫度的平衡常數(shù)K1計(jì)算該反應(yīng)在另一溫度T2時(shí)的平衡常數(shù)K2。這樣用類比法講授物理化學(xué)規(guī)律,避免了學(xué)生容易出現(xiàn)的離開化學(xué)實(shí)質(zhì),把定律作為數(shù)學(xué)公式來記的弊病。
因此,在物理化學(xué)教學(xué)中,恰當(dāng)運(yùn)用類比,可以少費(fèi)口舌,化抽象為具體,學(xué)生接受新知識(shí)的過程變得自然、親切,又覺得新鮮而不重復(fù),學(xué)生獲得的知識(shí)確切、清晰,又印象深刻。需要注意的是,運(yùn)用類比法講授新課時(shí),應(yīng)使學(xué)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?yàn)槭挛锒几饔凶约旱奶厥鈨?nèi)在本質(zhì)和規(guī)律,類比只是認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)和規(guī)律的一種思維方法。
6 小結(jié)
以上是筆者對藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)方法的體會(huì)。通過問卷調(diào)查,讓學(xué)生從9個(gè)方面評價(jià)教師的教學(xué)效果,結(jié)果見表1。從表1可以知道每一項(xiàng)的滿意率都超過了70%,說明這樣的教學(xué)方法得到大部分同學(xué)的認(rèn)可。物理化學(xué)這門課理論性強(qiáng),抽象難懂,是最難學(xué)的基礎(chǔ)課程之一。另外,藥學(xué)專科生的基礎(chǔ)差,底子薄,因此學(xué)習(xí)這門課程就更困難。盡管教學(xué)方法得到大部分同學(xué)的認(rèn)可,但是也存在很多不足之處,例如,有些知識(shí)點(diǎn)講得不夠具體,對于公式的應(yīng)用,所舉例子太少。
表1 2005級藥學(xué)專業(yè)專科班40名學(xué)生對教師教學(xué)效果評價(jià)結(jié)果(略)
總之,我們要善于在物理化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高教學(xué)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞: 物理化學(xué) 課程教學(xué) 教學(xué)方法 創(chuàng)新
物理化學(xué)是研究化學(xué)體系行為一般規(guī)律的學(xué)科,被稱為“化學(xué)的靈魂”,由此決定了物理化學(xué)課程是化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最需掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。事實(shí)上,多年的實(shí)踐教學(xué)表明,凡是具有較好物理化學(xué)素養(yǎng)的大學(xué)畢業(yè)生,工作中都具有適應(yīng)能力強(qiáng)、后勁足的特點(diǎn),因?yàn)樗麄冇辛己玫睦碚摶A(chǔ)和較強(qiáng)的動(dòng)手能力,遇事能觸類旁通、自學(xué)深造,能較快地適應(yīng)工作環(huán)境的變動(dòng),開辟新的研究陣地,因此物理化學(xué)課程的教學(xué)地位在高等學(xué)校的日常教學(xué)中普遍得到了高度重視。然而,由于物理化學(xué)課程理論性強(qiáng),概念、定律、公式多,學(xué)生一接觸就容易產(chǎn)生畏懼,缺乏信心,普遍感到困難。根據(jù)教育部2007年“質(zhì)量工程”文件中關(guān)于“深化教育教學(xué)改革,全面加強(qiáng)大學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)”的要求,為了讓學(xué)生學(xué)好物理化學(xué)這門功課并發(fā)揮物理化學(xué)課的功能,筆者在教學(xué)實(shí)踐中做了一些初步嘗試。
一、與時(shí)俱進(jìn),在教學(xué)中加強(qiáng)對本學(xué)科前沿學(xué)術(shù)理論的介紹
物理化學(xué)長期發(fā)展形成的理論體系,既為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ),也為化學(xué)工業(yè)等實(shí)踐過程提供了解決問題的方法。然而就當(dāng)今社會(huì)而言,科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,推動(dòng)著物理化學(xué)學(xué)科大步前進(jìn),因此物理化學(xué)教學(xué)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。具體而言,在講授每一章節(jié)的內(nèi)容時(shí),我們都會(huì)經(jīng)常性地穿插介紹一些物理化學(xué)研究領(lǐng)域最活躍的內(nèi)容、方向和成果。例如把當(dāng)前最前沿的結(jié)構(gòu)化學(xué)與分子譜學(xué)、分子動(dòng)態(tài)物理化學(xué)(分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、分子激發(fā)態(tài)光譜等)的相關(guān)研究成果介紹給學(xué)生,開闊學(xué)生眼界,豐富教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能及時(shí)了解物理化學(xué)發(fā)展的前沿,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。眾所周知,21世紀(jì)是一個(gè)注重多學(xué)科交叉發(fā)展的時(shí)代,高等學(xué)校培養(yǎng)出的學(xué)生不僅需要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和專業(yè)素質(zhì),而且要有寬闊的知識(shí)面和創(chuàng)新意識(shí)。作為一名高校教師,在講授經(jīng)典物理化學(xué)內(nèi)容的同時(shí),適當(dāng)?shù)匮由斐鲆恍┈F(xiàn)代化學(xué)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生向“窗”外看一看精彩的科學(xué)世界,一定能起到開闊視野、啟迪思維、激發(fā)興趣、加深理解物理化學(xué)課程內(nèi)容的作用。
二、采用現(xiàn)代教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性
上世紀(jì)90年代以來,隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體輔助教學(xué)在各類知識(shí)的傳授過程中得到了普遍的應(yīng)用和推廣,對現(xiàn)代教育的發(fā)展起到了巨大的推進(jìn)作用,現(xiàn)已成為教學(xué)改革的熱點(diǎn)。多媒體教學(xué)將圖、文、聲、像、動(dòng)等各種因素有機(jī)組合在一起,使學(xué)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(xué)手段以及網(wǎng)絡(luò)課程和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué),還可以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)中教與學(xué)的交互以及課程的互動(dòng)教學(xué),有利于學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系,并且在教師的主導(dǎo)作用下,有利于發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用,達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。為適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的需要,基于我系《物理化學(xué)》省級精品課程建設(shè)的需要,我們就本課程進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件和網(wǎng)絡(luò)多媒體課件的開發(fā)和研制工作,并獲得了學(xué)校的大力支持和幫助,作為教學(xué)改革的項(xiàng)目立項(xiàng)。經(jīng)過不懈努力,我們已開發(fā)出基本能滿足物理化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容要求的《網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物理化學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)》軟件,該平臺(tái)設(shè)有概念辨析、公式及應(yīng)用、練習(xí)測試、動(dòng)畫演示等欄目,可以幫助學(xué)生自學(xué)、自習(xí)和自測,起到輔教、輔學(xué)的作用。調(diào)查顯示,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這一平臺(tái)有利于自學(xué),擴(kuò)大知識(shí)面,對培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣和獲取知識(shí)的能力很有幫助。
三、開發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)是教學(xué)體系中彼此滲透、互相補(bǔ)充又各自獨(dú)立的兩大教學(xué)環(huán)節(jié)。理論教學(xué)是教師通過課堂講解,將前人系統(tǒng)化了的理性認(rèn)識(shí)傳授給學(xué)生;實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是以學(xué)生為主體,自己動(dòng)手操作,對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行觀察和測量,將觀察到的現(xiàn)象和測量到的數(shù)據(jù)記錄下來,加以分析、歸納和整理。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)形式,具有培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)、能力、創(chuàng)新思維和科學(xué)精神等多方面的功能。以往學(xué)生進(jìn)行的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,由于事先教師給選定了設(shè)備、規(guī)定了操作步驟、指出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的范圍,故限制了學(xué)生的思維。我們在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加開放性、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),從而一改過去單純的“照方配藥”的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生更多地自主進(jìn)行。從資料查閱、方案設(shè)計(jì)、儀器調(diào)試、試劑配制到過程操作、數(shù)據(jù)記錄和整理,整個(gè)實(shí)驗(yàn)放手讓學(xué)生自己做,教師只起指導(dǎo)作用。通過綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),在啟迪他們的創(chuàng)造思維的同時(shí),亦培養(yǎng)他們勇于開拓創(chuàng)新的精神。
四、編寫輔導(dǎo)教材,增設(shè)選修課,強(qiáng)化素質(zhì)教育
關(guān)鍵詞:物理化學(xué)實(shí)驗(yàn);移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)?;瘜W(xué)、化工、環(huán)境、生物等相關(guān)專業(yè)所必修的一門實(shí)驗(yàn)課程,是高校學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理化學(xué)原理與過程的重要途徑,在物理化學(xué)教學(xué)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(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理為主要內(nèi)容,綜合了化學(xué)學(xué)科各領(lǐng)域所需的基本研究工具和方法。該門課程理論性、實(shí)踐性和技術(shù)性都很強(qiáng),在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力上發(fā)揮著非常重要的作用[1-2]。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)大學(xué)生的基本操作技能和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,進(jìn)一步加深基礎(chǔ)理論原理和基本概念的理解至關(guān)重要。為提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,在國家對教育投入持續(xù)增加的背景下開展的教學(xué)改革呈現(xiàn)出了加強(qiáng)研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性、推進(jìn)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、嘗試主動(dòng)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提倡綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)等趨勢。
1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革的原因
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量的限制,在進(jìn)行教學(xué)時(shí),通常采用的是多組循環(huán)實(shí)驗(yàn)制,這樣學(xué)生在進(jìn)行物化實(shí)驗(yàn)時(shí),往往與該實(shí)驗(yàn)的對應(yīng)物理化學(xué)理論知識(shí)在課堂上還沒有學(xué)到,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),一方面在實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容上需要根據(jù)學(xué)校本身的情況作出調(diào)整,甚至有時(shí)候變動(dòng)相當(dāng)大;另一方面,實(shí)驗(yàn)教材上的儀器型號通常與院校采用的不同,因此相應(yīng)的操作規(guī)程和步驟也會(huì)有所區(qū)別。因此即便學(xué)生做了充分的預(yù)習(xí),教師在課上有了充分細(xì)致的講解,仍然經(jīng)常錯(cuò)誤百出,效率低下。而如果依靠實(shí)驗(yàn)教師在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行講解,無論從時(shí)間上,還是教學(xué)的效果方面都不會(huì)盡如人意。目前現(xiàn)階段物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中,主要采取學(xué)生預(yù)習(xí)—教師講解—學(xué)生實(shí)驗(yàn)—提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)中實(shí)驗(yàn)過程是在教師的精心安排下進(jìn)行講授和實(shí)驗(yàn)演示,這通常會(huì)占用大量的課堂時(shí)間,而且學(xué)生只能是被動(dòng)接受,疏于思考。另外學(xué)生和教師之間也缺少有效的溝通,這就造成學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的主動(dòng)性不高,也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)過程單一化,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)[3-4]。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程由于教材的特殊性,結(jié)合近年來國家在高等教育方面所大力提倡的自主創(chuàng)新教育、開放式教育的趨勢以及現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)的普及,研究并開發(fā)出可以在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)交流并共享的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程勢在必行。
2物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建
隨著近年來網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成為教育界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一,成為了21世紀(jì)教育改革的重要領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)教育是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),利用數(shù)字化、多媒體和交互式等動(dòng)態(tài)效應(yīng)技術(shù)使一些復(fù)雜的、抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化和直觀化,使師生互動(dòng)易于實(shí)現(xiàn),是對傳統(tǒng)教育模式的一種補(bǔ)充,網(wǎng)絡(luò)課程可以很好地改進(jìn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)討論,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。尤其近年來,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的增長態(tài)勢十分迅猛,其中2016年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)比上年增長了20.7%,其中手機(jī)上網(wǎng)的流量同比增長124.1%,在總流量的比重達(dá)到90.0%[5]。因此,鑒于以上情況,建立符合自己學(xué)校教學(xué)特色的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)具有十分的必然性。尤其隨著近年來我們國家移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和普及,以及基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的大量社交應(yīng)用和微信公眾號等傳播應(yīng)用平臺(tái),對于普通高等學(xué)校在校生,如果采用這類移動(dòng)媒介作為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)課程的平臺(tái),會(huì)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(jìn)長久以來的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課方式,將以學(xué)生課前書本預(yù)習(xí)、教師課上講授的傳統(tǒng)教學(xué)方式,改進(jìn)為學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)預(yù)先完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程,教師轉(zhuǎn)而主要著重于實(shí)驗(yàn)過程的指導(dǎo)和檢查,而這樣的教學(xué)方式,將大大拓展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“無形”課時(shí),極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和靈活性,進(jìn)而提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。
3物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程的構(gòu)成
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)置需從以下幾個(gè)方面著手:(1)實(shí)驗(yàn)的公告系統(tǒng),這部分應(yīng)包含物化實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和地點(diǎn)安排,以及相應(yīng)任課教師與實(shí)驗(yàn)教師的聯(lián)系方式,方便教師和學(xué)生更加便利地溝通,及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)工作,另外,當(dāng)遇到特殊情況需要作出時(shí)間變動(dòng)時(shí),也可以做到更好地通知學(xué)生。(2)課程內(nèi)容部分,此部分主要包括了學(xué)期各實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、原理說明,以及操作視頻和圖片講解,還有實(shí)驗(yàn)中需注意的一些事項(xiàng)。(3)實(shí)驗(yàn)的開放預(yù)約系統(tǒng),物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)隨著現(xiàn)今物理化學(xué)的發(fā)展趨勢,可以在今后設(shè)計(jì)若干個(gè)具有創(chuàng)新性的綜合實(shí)驗(yàn),作為對必做實(shí)驗(yàn)的有效補(bǔ)充,作為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)選做部分接受學(xué)生預(yù)約,這部分選做實(shí)驗(yàn)的設(shè)置無論是提高物化實(shí)驗(yàn)多樣性和創(chuàng)新性方面,還是進(jìn)一步拓展學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作上的綜合能力方面都十分有益。這樣一來,即避免實(shí)驗(yàn)課程陳舊會(huì)與現(xiàn)今科技發(fā)展越來越脫節(jié),也可進(jìn)一步提高學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)方面的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力,也同時(shí)提高了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開放性。課程內(nèi)容具體應(yīng)包含以下幾個(gè)方面:(1)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航部分,包括物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)需注意的安全事項(xiàng),進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前需做好的一些準(zhǔn)備工作。(2)實(shí)驗(yàn)的基本原理和目的,這部分主要簡明扼要的介紹一下實(shí)驗(yàn)的基本原理和主要目的、意義,包括實(shí)驗(yàn)中涉及到的物理化學(xué)理論中的基本公式和定理。(3)實(shí)驗(yàn)儀器的圖片介紹和實(shí)驗(yàn)操作的視頻,通過這些,學(xué)生可以做到通過預(yù)習(xí)熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的基本原理和操作細(xì)節(jié),從而更加順利的得到精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后還有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作要求和范例,這些可以幫助學(xué)生寫出更為規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(4)實(shí)驗(yàn)的答疑討論區(qū),可以供教師與學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告中遇到的一些疑難問題,更可以定期一些在實(shí)驗(yàn)中普遍出現(xiàn)的難點(diǎn)和問題。
4實(shí)驗(yàn)開放網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平成后的優(yōu)點(diǎn)
解決了實(shí)驗(yàn)教材與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不配套的問題,而且將實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)化,會(huì)極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,并節(jié)省教師的授課時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)依托的的是現(xiàn)今我國發(fā)展迅猛的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),并且借助手機(jī)以及手機(jī)app,可以更加靈活和方便地使學(xué)生運(yùn)用課外時(shí)間,做好物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作。將學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程移出課堂之外后,教師可以將更多的精力放在評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作上,而這些無疑將更加有力地推動(dòng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主觀能動(dòng)性。這種網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)模式一旦具有可行性,對于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的啟發(fā)意義將是巨大的,其他類似的理工科實(shí)驗(yàn)科目都可以仿照這種模式,進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)今的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法和提高教學(xué)效率。5結(jié)語為了更進(jìn)一步地改進(jìn)高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式,使之更加適應(yīng)現(xiàn)今科技發(fā)展的趨勢以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的急速發(fā)展的情況,我們提出了將物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)開放教育平臺(tái)的理念,這樣的網(wǎng)絡(luò)開放教學(xué)平臺(tái)的適用可以延伸教學(xué)時(shí)長,更好地提高學(xué)生的預(yù)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性,也提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。而且經(jīng)過學(xué)生和教師們的實(shí)踐和互動(dòng),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),相信我們可以更好的進(jìn)一步完善改進(jìn)這種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),以滿足今后不斷發(fā)展的教學(xué)需求。
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【關(guān)鍵詞】物理化學(xué);通俗講解法;注重過程教學(xué);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(xué)是我校材料科學(xué)工程、環(huán)境工程和給排水工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程主要運(yùn)用物理的原理、方法及技術(shù),結(jié)合高等數(shù)學(xué)的知識(shí)來研究化學(xué)體系的性質(zhì)和基本規(guī)律[1]。而物理化學(xué)課程內(nèi)容抽象且邏輯性很強(qiáng),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(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,教學(xué)效果受影響[2,3]。因此,在有限的課堂教學(xué)時(shí)間里,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的積極性,著眼其原理和來源分析推演,聯(lián)系實(shí)際生活案例加以深入以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì),讓物理化學(xué)課程變得輕松易懂易學(xué)成為教師值得思考的課題。本文將從以下三方面進(jìn)行探索以期切實(shí)提高物理化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。
1 課堂教學(xué)中多用“通俗講解法”
為了打破物理化學(xué)枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學(xué)方法,在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,應(yīng)該避免死板照搬知識(shí)點(diǎn),要找出與知識(shí)點(diǎn)“接地氣”的講解方法讓學(xué)生更易懂易學(xué),即“通俗講解法”。例如,在界面張力章節(jié)中,固體表面吸附氣體時(shí),朗繆爾吸附等溫方程的推導(dǎo)復(fù)雜難懂,但如果把學(xué)生進(jìn)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(xué)生好比每個(gè)被吸附的氣體分子,座位好比固體表面。如果學(xué)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(chǔ)上,學(xué)生會(huì)去思考,教室的空位越多,坐下的速率肯定更快,那這個(gè)空位怎么計(jì)算呢?空位率乘以空位數(shù)。如果教室外有一只猛虎追趕學(xué)生,是不是大家會(huì)努力擠進(jìn)教室呢?而這只吃人的“老虎”就好比一種推動(dòng)力,對于氣體分子來說就是壓力,固體表面吸附氣體時(shí),壓力越大,吸附肯定就越快,這樣學(xué)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(xué)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(qiáng)的知識(shí)化作簡單易懂的生活常識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考,真正讓學(xué)習(xí)變復(fù)雜為簡單。
2 重過程的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生興趣
2.1 結(jié)合《普通化學(xué)》、《無機(jī)化學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》和《大學(xué)物理》等基礎(chǔ)課程,實(shí)現(xiàn)輕松學(xué)《物理化學(xué)》
《物理化學(xué)》課程一般安排在大二下學(xué)期開課,教學(xué)中多從學(xué)生學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)引入,可以收到事半功倍的效果。例如,熱力學(xué)部分的術(shù)語在《普通化學(xué)》[5]和《無機(jī)化學(xué)》[6]中已經(jīng)介紹過,《物理化學(xué)》課堂上只需簡單提及,學(xué)生就能回憶起來,再結(jié)合《高等數(shù)學(xué)》中微積分的知識(shí),就能幫助學(xué)生輕松掌握功、能量守恒定律等重點(diǎn)內(nèi)容。而在化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式相關(guān)內(nèi)容講解時(shí),也可以先引入《普通化學(xué)》和《無機(jī)化學(xué)》中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式寫法特點(diǎn),再稍加推演就可以讓學(xué)生掌握平衡常數(shù)的其他表達(dá)式[7]。
2.2 結(jié)合應(yīng)用實(shí)例教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
許娟等[8]認(rèn)為舉一些“閃光點(diǎn)”的實(shí)例將物理化學(xué)基本原理與實(shí)例相結(jié)合可以幫助其理解并且培養(yǎng)學(xué)生的物理化學(xué)視角。劉建等[9]認(rèn)為教師講課備課,應(yīng)該以“應(yīng)用”為主旨合理取舍教材內(nèi)容。因此,在物理化學(xué)教學(xué)中引入實(shí)例教學(xué)非常重要,如將實(shí)際生產(chǎn)中的合成氨反應(yīng)與熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)貫穿,粉塵爆炸與表面能相聯(lián)系,自然界水結(jié)冰,冰雪融化等與化學(xué)勢相關(guān)聯(lián),汽車表面鍍膜與膠體化學(xué)關(guān)聯(lián)等等。
2.3 結(jié)合物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)講解和推演理論知識(shí),讓抽象的理論變得簡單、適用
如借助凝固點(diǎn)測定實(shí)驗(yàn)講解稀溶液的依數(shù)性之凝固點(diǎn)降低。單純理論上的分析和推導(dǎo)很乏味,若結(jié)合表1設(shè)計(jì)凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn),學(xué)生自己動(dòng)手測凝固點(diǎn)并分析所得數(shù)據(jù),就不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)在環(huán)己烷中加入萘后凝固點(diǎn)有所降低,進(jìn)一步還可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)添加相同物質(zhì)的量的尿素,結(jié)果如何呢?讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)找答案。在此基礎(chǔ)上,可以再向?qū)W生提問,如果是未知試劑A需要測定相對摩爾質(zhì)量可否利用稀溶液的依數(shù)性?學(xué)生則可以按照表2設(shè)計(jì)凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn),再結(jié)合理論推導(dǎo)將可以完成。讓學(xué)生帶著問題去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分析、推導(dǎo)和應(yīng)用同時(shí)進(jìn)行,提高學(xué)生動(dòng)手能力,邏輯分析能力,以及創(chuàng)新能力。
表1 凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
表2 利用凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)測A的相對摩爾質(zhì)量
3 選擇合理的考評體系以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
《物理化學(xué)》課程學(xué)習(xí)難度較大,內(nèi)容深且枯燥,要讓學(xué)生在課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)熱情有增不減,平時(shí)成績可提高到40%甚至更大的比例,再擴(kuò)大其考評范圍。除了通常的考勤、課后作業(yè)和課堂回答問題外,可以把學(xué)生討論交流作為平時(shí)成績。在物理化學(xué)課堂教學(xué)中,引入學(xué)生討論交流模塊[3,10]對學(xué)生獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作能力,表達(dá)和溝通能力、分析問題和解決問題的能力等的培養(yǎng)都大有裨益,受此啟發(fā),筆者在2015級材料專業(yè)學(xué)生物理化學(xué)課堂上采用了專題匯報(bào)和討論模塊。由于這門課學(xué)時(shí)有限,不可能多次應(yīng)用Think-Pair-Share (思考―討論―交流)模式[10]和Sandwich教學(xué)法[3],所以我們將班級49人均分為7組,每組固定專題負(fù)責(zé)人。教師給出幾個(gè)《物理化學(xué)》相關(guān)的專題,請各組自選,選定后,請同學(xué)們利用課余時(shí)間查資料,制作PPT,在學(xué)期末進(jìn)行專題匯報(bào)和討論。每組給予8到10分鐘進(jìn)行匯報(bào),每組抽出一人來當(dāng)評委,再邀請其他班級同學(xué)或者老師作為評委,并進(jìn)行現(xiàn)場打分和排名,結(jié)果按比例記入平時(shí)成績。我們通過問卷調(diào)查回訪學(xué)生的反應(yīng),學(xué)生一致認(rèn)為,該專題討論的課堂模式拓展了知識(shí)面,展現(xiàn)了大學(xué)生風(fēng)采,增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)交流,調(diào)動(dòng)了大家的積極性,活躍了學(xué)習(xí)氛圍,值得推廣。
另外,筆者設(shè)想將《物理化學(xué)》的考試分段進(jìn)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(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)和總結(jié)。
4 結(jié)語
《物理化學(xué)》課程雖然內(nèi)容繁多且需要的儲(chǔ)備知識(shí)較多,但該課程在本科學(xué)生的思維訓(xùn)練和素質(zhì)拓展,以及專業(yè)課程和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι隙加泻艽蟮淖饔茫虼耍剿鞲喔玫慕虒W(xué)方法和合理的考評體系來提高教學(xué)質(zhì)量是我們教師持之以恒追求的話題。
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關(guān)鍵詞:物理化學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)手段
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0223-02
物理化學(xué)是化學(xué)的理論基礎(chǔ),概括地說是用物理的原理和方法來研究化學(xué)中最基本的規(guī)律和理論,它所研究的是普遍適用于各個(gè)化學(xué)分支的理論問題。[1]物理化學(xué)是化學(xué)、化工、生物、環(huán)境等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程。因此,物理化學(xué)課程在相關(guān)的大學(xué)本科專業(yè)課程體系中的重要性是不言而喻的。但是由于物理化學(xué)課程的特點(diǎn)是公式繁多、理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,對于初學(xué)者來說普遍感到學(xué)習(xí)困難。筆者是一名從事物理化學(xué)教學(xué)工作三年的新任主講教師。在完成了三輪的教學(xué)任務(wù)以后,課堂教學(xué)效果已經(jīng)有了明顯提高,還在校級教學(xué)比賽中獲得了獎(jiǎng)勵(lì)。現(xiàn)結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,合理利用教學(xué)手段以及及時(shí)了解學(xué)生情況三個(gè)方面總結(jié)一些心得體會(huì)和大家一起探討,希望本文所探討的教學(xué)方法能夠?qū)π氯挝锢砘瘜W(xué)教師提供一些啟示。
一、注重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,學(xué)生只有對物理化學(xué)產(chǎn)生興趣才能把這門課學(xué)好。筆者在教學(xué)過程中主要從以下兩個(gè)方面來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.上好緒論課。在大多數(shù)的物理化學(xué)教材中,緒論課內(nèi)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(xué)時(shí)的時(shí)間進(jìn)行緒論課的講授,對很多內(nèi)容都是一帶而過,很難引起學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)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(xué)知識(shí)來解釋的現(xiàn)象以及一些學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài),讓學(xué)生覺得物理化學(xué)是有用的,物理化學(xué)的發(fā)展是與時(shí)俱進(jìn)的,并不是只有陳舊的理論知識(shí),從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如為什么打開可樂瓶以后會(huì)有氣泡從液體里冒出來?為什么晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)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(gè)例子的時(shí)候還可以播放回形針漂浮在水面上這個(gè)實(shí)驗(yàn)的視頻,如果隨意將回形針扔到水里,回形針會(huì)沉下去,如果把回形針?biāo)椒胚M(jìn)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(xué)生通過視頻看到的內(nèi)容在腦海里會(huì)留下更加深刻的印象。)然后告訴學(xué)生這些日常生活中的常見現(xiàn)象在學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程內(nèi)容以后都可以解釋。學(xué)生帶著這些問題去學(xué)習(xí),就會(huì)對學(xué)習(xí)產(chǎn)生較大的興趣。還可以告訴學(xué)生,現(xiàn)代許多研究領(lǐng)域都需要用到物理化學(xué)的研究方法。如C60的發(fā)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)的確定,用超臨界CO2萃取技術(shù)提取天然有效成分等,都是用物理化學(xué)的方法獲得成功的。[2]
2.教學(xué)與生活實(shí)例相結(jié)合。教師在教學(xué)過程中適當(dāng)穿插生活中趣味性較強(qiáng)的實(shí)例可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,降低理解難度。例如在講酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的規(guī)律時(shí),可以舉加酶洗衣粉的例子。酶的催化活性在較低溫度時(shí)隨溫度升高而升高,當(dāng)溫度增加到一定程度時(shí)酶的催化活性反而下降。因此反應(yīng)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(shí)候就要選擇適宜的水溫,一般在30℃―40℃之間時(shí)酶的催化活性最高,如果水溫太低酶的活性不能充分發(fā)揮出來,如果水溫太高酶會(huì)失去活性,因此在洗衣服時(shí)也不能先把洗衣粉放在開水里再加冷水,最好先調(diào)好水溫再加洗衣粉,這樣洗衣粉才能發(fā)揮最佳的洗滌效果。通過這個(gè)例子的講解,相信酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的規(guī)律會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象。
事實(shí)證明,在教師的引導(dǎo)下,再現(xiàn)案例實(shí)景,將學(xué)生帶入特定事件的現(xiàn)場,可以提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用知識(shí)的能力。[5]例如,筆者在講授表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)一章的表面能部分時(shí),對學(xué)生說:“表面能過高的系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài),大量處理固體粉塵的工廠必須高度重視防止粉塵爆炸?!边@時(shí)學(xué)生完全沒有反應(yīng),還有很多學(xué)生已經(jīng)開始走神。筆者突然想到2015年度熱播劇《偽裝者》里面的一個(gè)相關(guān)情節(jié),就對學(xué)生說:“你們看過電視劇《偽裝者》嗎?”這時(shí)候走神的同學(xué)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(gè)場景:在面粉廠里,明誠把幾個(gè)面粉袋子劃開,然后拋向空中,這樣做的目的就是增大系統(tǒng)的表面積,增加表面能,使系統(tǒng)處于高度不穩(wěn)定狀態(tài)。然后再向里面扔一個(gè)點(diǎn)著的打火機(jī),這時(shí)候高度不穩(wěn)定的系統(tǒng)遇到明火就發(fā)生了爆炸。學(xué)生聽完以后有種恍然大悟的感覺,都頻頻點(diǎn)頭。這個(gè)例子雖然不是生活中的實(shí)例,但是有一定的科學(xué)依據(jù)的,并且以電視劇情節(jié)的形式展示出來,會(huì)給學(xué)生留下難忘的印象,對這些學(xué)生以后的生產(chǎn)和生活也會(huì)起到重要的指導(dǎo)作用。
二、合理利用教學(xué)手段
傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是板書加教材的授課模式。這種教學(xué)模式可以產(chǎn)生良好的互動(dòng)效果,學(xué)生可以跟著老師的思路進(jìn)行思考,同時(shí)可以促進(jìn)師生感情的交流,產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。但是這種教學(xué)手段通常只是枯燥的語言陳述,對于一些動(dòng)態(tài)變化無法生動(dòng)形象地表達(dá)出來,難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)由于寫板書要花費(fèi)大量的時(shí)間,授課時(shí)數(shù)又有限制,導(dǎo)致課堂上傳達(dá)的信息量少。[3]
近年來,多媒體教學(xué)在大學(xué)課堂教學(xué)中逐漸成為主要的教學(xué)手段。當(dāng)前最常用的多媒體教學(xué)形式是用PowerPoint軟件制作的課件,簡稱PPT課件。[4]PPT教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比有很多優(yōu)點(diǎn),比如它可以通過播放動(dòng)畫來演示一些動(dòng)態(tài)變化,使教學(xué)過程變得生動(dòng)、直觀;它能在有限的時(shí)間內(nèi)傳達(dá)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(xué)手段也存在一定的不足。如果在教學(xué)過程中完全使用PPT教學(xué),教學(xué)速度會(huì)比較快,特別是在公式推導(dǎo)的過程中,學(xué)生可能跟不上教師的思路,同時(shí)還會(huì)減少師生間的交流互動(dòng),影響教學(xué)效果。
基于以上原因,如果在教學(xué)過程中以PPT教學(xué)為主,中間穿插板書教學(xué),兩者取長補(bǔ)短,可以明顯提高教學(xué)效果。在教學(xué)過程中以PPT教學(xué)為主可以保證課堂信息量。另外對于比較容易理解的知識(shí)和需要用圖表、動(dòng)畫等來輔助教學(xué)的部分均可使用PPT教學(xué)。對于復(fù)雜的公式推導(dǎo)和例題的講解則需要采用板書,教師一步步講解,學(xué)生跟著教師的思路進(jìn)行思考,才能達(dá)到對知識(shí)的理解和記憶的目的。
三、及時(shí)了解學(xué)生情況
筆者在三輪的教學(xué)過程中漸漸發(fā)現(xiàn)了一些問題,有些知識(shí)點(diǎn)自己覺得已經(jīng)講得很清楚了,但是學(xué)生仍然沒有理解,或者某些數(shù)學(xué)或物理方面的基礎(chǔ)知識(shí)自己覺得很簡單,學(xué)生卻可能根本沒有學(xué)過。在這種情況下就需要及時(shí)了解學(xué)生的情況,找到他們在學(xué)習(xí)中存在的誤區(qū),了解他們已經(jīng)掌握了哪些知識(shí)。筆者在教學(xué)過程中主要采用以下兩種方式來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生情況的了解。
1.改變成績考核方式。傳統(tǒng)的成績考核方式大多是平時(shí)作業(yè)成績結(jié)合期末考試成績。但是學(xué)生在做作業(yè)時(shí)存在嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象,經(jīng)常會(huì)有十幾個(gè)甚至幾十個(gè)人出現(xiàn)同樣的錯(cuò)誤的情況。因此平時(shí)作業(yè)無法反映出學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情況。在教學(xué)過程中可以嘗試課堂考核,并把考核成績作為平時(shí)成績。這樣可以及時(shí)了解學(xué)生對知識(shí)的掌握情況,及時(shí)糾正他們在學(xué)習(xí)中存在的誤區(qū)。還能督促學(xué)生認(rèn)真聽講,并能起到考勤的作用,真是一舉三得。
2.課間與學(xué)生溝通。近年來,隨著智能手機(jī)的發(fā)展,在大學(xué)教室中存在的一種普遍現(xiàn)象就是下課時(shí)教師在看手機(jī),學(xué)生也在看手機(jī),師生間的關(guān)系很疏遠(yuǎn),這樣很不利于教師了解學(xué)生的情況。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在課間問問題。如果學(xué)生沒有問題,教師可以走到學(xué)生中間去,從了解學(xué)生的日常生活入手,引導(dǎo)學(xué)生說出自己的學(xué)習(xí)情況。這樣既可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,又能拉近師生之間的距離。
總之,教好物理化學(xué)這門課程絕不是一件容易的事,以上所述只是筆者在教學(xué)過程中的一點(diǎn)心得體會(huì),希望對新任物理化學(xué)主講教師有一定的啟發(fā)作用。對物理化學(xué)教學(xué)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(xué)中會(huì)取得更好的教學(xué)效果。
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