物理化學(xué)教學(xué)方法改革探索論文
摘要:
“物理化學(xué)”理論性強(qiáng),與其他課程聯(lián)系緊密,是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。其基本概念多、內(nèi)容多、公式多,學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課時(shí)感到困難,基本概念和公式難以掌握。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)“物理化學(xué)”課程的興趣,排除學(xué)習(xí)中的畏難情緒,提高該門課的教學(xué)質(zhì)量一直是教學(xué)研究者關(guān)注的重點(diǎn)。從改革“物理化學(xué)”理論課教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改革“物理化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法等角度提出對(duì)該門課進(jìn)行教學(xué)方法改革,并付諸實(shí)踐,取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:物理化學(xué);教學(xué)方法;改革;探索
“物理化學(xué)”是研究化學(xué)學(xué)科中的原理和方法,研究化學(xué)體系行為最一般規(guī)律的學(xué)科,是化學(xué)、化工類學(xué)生所必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是學(xué)好后續(xù)專業(yè)課的必要準(zhǔn)備。由于其具有與數(shù)學(xué)、物理等科目聯(lián)系性強(qiáng),數(shù)理推導(dǎo)多,公式繁雜等特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)“物理化學(xué)”時(shí)感到知識(shí)跨度較大,理論性強(qiáng),對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)都有不同程度的畏難情緒。并且,隨著近年來教學(xué)改革的不斷深入,“物理化學(xué)”學(xué)時(shí)數(shù)不斷壓縮。在這種形勢(shì)下,如何教好“物理化學(xué)”這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課絕非易事。本文嘗試從改革“物理化學(xué)”理論課教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改革“物理化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法等角度提出對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)方法改革。實(shí)踐證明,在“物理化學(xué)”教學(xué)過程中采用這些改革措施后,取得了較好的教學(xué)效果。
一、“物理化學(xué)”理論課教學(xué)方法。
改革探索教學(xué)有法,但無定法。傳統(tǒng)的教學(xué)方法,主要是教師“一言堂”,以教師講授,學(xué)生聽講為主。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法單調(diào)呆板,枯燥無味,課堂上教師講得沒勁,學(xué)生聽得昏昏欲睡,提不起精神。因此,這種教學(xué)方法受到不少教育專家的批評(píng)。
原國家教委副主任周遠(yuǎn)清同志曾經(jīng)指出:“我國傳統(tǒng)的教學(xué)方法重演繹、推理,對(duì)歸納、分析與滲透、綜合不夠重視,特別是長(zhǎng)期以來對(duì)‘灌輸式’、‘填鴨式’的教學(xué)方法改而甚少,對(duì)啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法推而不廣,講授又過于強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、完整,很少給學(xué)生留有思維的空間和余地,這些都在不同程度上影響教學(xué)質(zhì)量的提高”[1]。可見,改革傳統(tǒng)教學(xué)方法勢(shì)在必行。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法如何改?我們做了以下探索:以“學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”,是現(xiàn)代教學(xué)的指導(dǎo)思想。該指導(dǎo)思想的關(guān)鍵是學(xué)生能否有學(xué)習(xí)積極性,而學(xué)習(xí)積極性在很大程度上和教師的主導(dǎo)作用有直接關(guān)系。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,全方位提高學(xué)生的能力,我們?cè)诮虒W(xué)過程中采用啟發(fā)式教學(xué),針對(duì)“物理化學(xué)”教學(xué)內(nèi)容提出問題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題的思考,讓學(xué)生帶著問題去聽課,而后再循序漸進(jìn)地逐步講解問題,待問題解決后使學(xué)生有一種恍然大悟、豁然開朗的感覺。這種先提出問題,再逐步講解問題的教學(xué)方法,收到了較好的教學(xué)效果。例如在講到“界面現(xiàn)象”一章中彎曲液面附加壓力一節(jié)時(shí),提出新疆農(nóng)業(yè)為什么要推廣滴灌技術(shù),而不推廣噴灌技術(shù)?提出這個(gè)問題,啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考。最后通過講解彎曲液面的附加壓力及由附加壓力產(chǎn)生的后果,推導(dǎo)出開爾文公式,通過彎曲液面的附加壓力和開爾文公式,說明新疆農(nóng)業(yè)推廣滴灌的原因,使學(xué)生得到了啟發(fā),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程的積極性。
適當(dāng)?shù)亻_展討論式教學(xué),是有效提高課堂教學(xué)效率,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的又一種方法。這種教學(xué)方式可以增加課堂上師生的互動(dòng),增強(qiáng)雙向交流。改革教師“一言堂”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,使教師和學(xué)生針對(duì)課程內(nèi)容,共同投入精力,還有利于學(xué)生注意力的集中,保持師生思維的同步。討論式教學(xué)不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的表達(dá)能力,還可以反饋教學(xué)效果。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,知識(shí)被不斷地創(chuàng)造和更新,學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能“受用一輩子”。因此,在教學(xué)過程中,在注重授人以魚的同時(shí),更應(yīng)該注重授人以漁,培養(yǎng)學(xué)生樹立終生學(xué)習(xí)的思想,教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,引導(dǎo)學(xué)生自己去學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。大學(xué)生不同于中學(xué)生,大學(xué)教育的目的之一就是培養(yǎng)自學(xué)能力,以便畢業(yè)后盡快適應(yīng)工作崗位。在當(dāng)前“物理化學(xué)”課時(shí)數(shù)不斷壓縮的情況下,更應(yīng)該引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力。我們的做法是介紹幾本經(jīng)典的“物理化學(xué)”參考書目,引導(dǎo)學(xué)生看例題、做習(xí)題,做完習(xí)題后總結(jié)一下每道題的解題思路,以便今后遇到類似題時(shí)能夠舉一反三、觸類旁通,鞏固課堂上所學(xué)的知識(shí),對(duì)課堂上沒有講到的知識(shí),也鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué),遇到問題在課外時(shí)間師生共同探討。
在教學(xué)過程中,除了改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)觀念和教學(xué)方法外,還應(yīng)注意教學(xué)手段的合理使用。在理論課教學(xué)過程中,教師一般都是將授課內(nèi)容做成多媒體課件,全部實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué),取消了板書教學(xué),使教學(xué)更加形象、生動(dòng),而且圖文聲像并茂。在“物理化學(xué)”教學(xué)過程中,可以利用多媒體的視頻、音頻技術(shù)將重要的概念、公式、定理等教學(xué)要點(diǎn)制作成內(nèi)容豐富的幻燈片,通過形象生動(dòng)的圖像、聲音、動(dòng)畫、音樂等形式將“物理化學(xué)”抽象的理論內(nèi)容加以闡釋,有利于引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的`思維,化解重點(diǎn)難點(diǎn),提高教學(xué)效果。但在教學(xué)過程中,學(xué)生感到多媒體課件教學(xué)信息量大,重點(diǎn)不突出,缺乏條理性和邏輯性;脽羝シ胚^快,有時(shí)感覺來不及記筆記課件就放過去了,學(xué)生跟不上教師的思路,有走馬觀花的感覺。板書是在教學(xué)過程中,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,配合教師的語言,運(yùn)用文字、符號(hào)、圖表等媒介,用粉筆在黑板上傳播知識(shí)的教學(xué)行為。合理的板書有利于學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)新知識(shí),加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的掌握。但板書又存在耗時(shí)長(zhǎng),教學(xué)信息量不夠等缺點(diǎn)。如何發(fā)揮多媒體課件教學(xué)與板書教學(xué)的優(yōu)點(diǎn),使二者有機(jī)結(jié)合,以達(dá)到最佳的教學(xué)效果是教學(xué)研究者近年來較關(guān)注的課題。我們的做法是:在理論課教學(xué)過程中采用多媒體課件教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合,把比較重要的概念、公式都用多媒體顯示出來,而公式的推導(dǎo)過程,則帶領(lǐng)學(xué)生一步一步在黑板上用板書推導(dǎo)。將板書教學(xué)合理地穿插于多媒體課件教學(xué)中,這樣,學(xué)生對(duì)一些重要公式的來龍去脈比較清楚,印象更深,在做習(xí)題時(shí)就比較省力。這種教學(xué)方式收到了較好的教學(xué)效果。
二、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
興趣是最好的老師,只有讓學(xué)生對(duì)“物理化學(xué)”產(chǎn)生興趣,才能把這門課學(xué)得更好。這就要求教師在教學(xué)過程中,努力激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)“物理化學(xué)”的興趣。那么,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢?
第一,我們認(rèn)為應(yīng)該在第一堂課簡(jiǎn)單地介紹“物理化學(xué)”與人們?nèi)粘I畹穆?lián)系,指明學(xué)好“物理化學(xué)”的重要性。比如防毒面具為什么可以防毒,就是因?yàn)榉蓝久婢咧杏谢钚蕴,活性炭可以吸附有害氣體,而吸附過程就是“物理化學(xué)”過程。再比如洗衣液為什么可以起到洗滌衣物的作用,這是因?yàn)橄匆乱旱闹饕煞质潜砻婊钚詣,表面活性劑除了有?rùn)濕性能外,還能幫助污垢與衣物分開而進(jìn)入水中,并且能使其分散(乳化或懸浮)在水中,以免這些污垢重新沉積到潔凈衣物的表面,這也是“物理化學(xué)”所涉及的內(nèi)容。
第二,教學(xué)內(nèi)容與科研內(nèi)容相結(jié)合。實(shí)踐證明,在教學(xué)過程中穿插科研的內(nèi)容,既可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,又能豐富教學(xué)內(nèi)容,還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。近年來,我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,將教學(xué)內(nèi)容在科研中的應(yīng)用以及在科研工作中得到的新的結(jié)果和推導(dǎo)出來的新的結(jié)論穿插在“物理化學(xué)”教學(xué)過程中,同學(xué)們興致很高,收到了良好的教學(xué)效果。比如在講到電化學(xué)這一章時(shí),我們把承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《鋰錳尖晶石系列正極材料充放電過程的熱電化學(xué)研究》中的部分研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果介紹給學(xué)生,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到移動(dòng)電話所使用的鋰離子電池正極材料大多是鈷酸鋰,而鋰錳尖晶石系列鋰離子電池正極材料是當(dāng)前材料研究領(lǐng)域的前沿,對(duì)其充放電過程的熱電化學(xué)開展研究將為鋰離子電池正極材料的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)支持。再如,講到相圖這一章時(shí),聯(lián)系到我們課題組其他老師承擔(dān)的金屬相變熱力學(xué)項(xiàng)目,根據(jù)研究結(jié)果講解二組分液態(tài)合金的相圖,并根據(jù)二組分液態(tài)合金的相圖繪制其步冷曲線,這樣,學(xué)生就感到相圖容易學(xué)了。實(shí)踐證明,在教學(xué)過程中適當(dāng)介紹科研的內(nèi)容,學(xué)生就會(huì)表現(xiàn)出濃厚的興趣,既可以提高課堂教學(xué)效果,又可以提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的思想意識(shí)。
第三,教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合;瘜W(xué)化工專業(yè)的畢業(yè)生,就業(yè)的主渠道大多是化工企業(yè),將化工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際引入“物理化學(xué)”教學(xué)中,既豐富了教學(xué)內(nèi)容,又增長(zhǎng)了學(xué)生化工操作的知識(shí),還能引起學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的興致。比如在講授相平衡理論的時(shí)候,將化工企業(yè)生產(chǎn)中的精餾單元操作引入課程中,由雙液系液氣平衡理論可知,液體經(jīng)過不斷地部分冷凝和部分汽化,液相中的組成就無限接近于難揮發(fā)的物質(zhì),而蒸汽中的組成無限接近于易揮發(fā)的物質(zhì),從而使二組分得到較好地分離。由于與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,學(xué)生聽課認(rèn)真,學(xué)得有興趣,收到了較好的教學(xué)效果。
三、“物理化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法改革。
探索化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)中的重大發(fā)現(xiàn)大多與實(shí)驗(yàn)相關(guān)。戴安邦先生曾指出:“只傳授化學(xué)知識(shí)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識(shí)和技能,又訓(xùn)練科學(xué)思維的方法,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式”[2]。以往的“物理化學(xué)”教學(xué)過程中,一般重理論教學(xué),輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這樣做的缺點(diǎn)是學(xué)生的動(dòng)手能力較差,理論知識(shí)掌握得也不扎實(shí)。正確的做法應(yīng)該是,實(shí)驗(yàn)課與理論課并重,以實(shí)驗(yàn)課促進(jìn)理論課的學(xué)習(xí)。理論課所學(xué)到的知識(shí)又通過實(shí)驗(yàn)課進(jìn)一步得到了驗(yàn)證。我們?cè)凇拔锢砘瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中,要求學(xué)生在課前預(yù)習(xí),針對(duì)每次實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容多問幾個(gè)為什么。
在實(shí)驗(yàn)過程中,引導(dǎo)學(xué)生用物理化學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)來解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生,引導(dǎo)他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論課學(xué)到的知識(shí)。實(shí)踐證明,這種實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法收到了較好的教學(xué)效果。
以上是我們對(duì)“物理化學(xué)”教學(xué)方法進(jìn)行的一些改革,實(shí)踐證明,我們的這些改革措施取得了較好的教學(xué)效果,我們的改革還在不斷地深入,以期取得更好的教學(xué)效果。
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