物理化學基礎課教學及實踐

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摘要：物理化學是化學學科的一個重要分支，是從物理變化與化學變化的聯系入手，運用物理學的理論和手段，研究化學變化的基本規律。物理化學是高等農林院校中生物工程、食品科學與工程、環境科學及環境工程、農藥、獸藥等專業學生的必修專業基礎課。由于該課程理論性強、概念抽象難懂，公式定律相對較多，學生普遍感到比較難學。本文針對該課程的特點和要求，對物理化學的課堂教學進行了積極的探索和嘗試。

關鍵詞：物理化學；教學改革；實踐

物理化學是化學學科的一個重要分支，是化學中的哲學，沒有學過物理化學知識的人不能說懂化學。物理化學課程中公式概念多、內容抽象、難度大，學生難免產生畏難和抵觸情緒，學習的積極性和信心不夠，甚至產生厭學情緒［1］。作者十幾年從事物理化學基礎課的教學實踐體會到需要想方設法不斷改革教學內容與教學方法，調動學生的學習積極性、提高課堂效率。

1充分了解學生因材施教

由于不同專業的學生在物理和數學方面的基礎不同，加上學生來自全國各地，同學們在進入大學時由于高中選課不同造成入學時各門學科的知識存在很大差別，學生各學科知識水平的差異給教師的教學帶來了問題。在物理化學的授課中，教師要注意了解學生的基礎知識和接受能力，根據不同情況，提出不同要求，采取不同措施，做到因材施教。了解每一個學生的具體情況成為教師的必修課，只有全面了解學生的具體情況，針對學生的個體差異，具體情況具體對待，才能使每個學生都能在原有的基礎上得到發展。每次上課時提前20min到達教室，利用正式上課前的這段時間與學生交流，詢問他們大學期間物理和數學知識的學習情況，以及對將要學習的物理化學課程有什么看法，學生的看法基本上是從他們的學長那里聽來的，大多數同學認為物理化學課程中公式要用到高等數學中的知識，比較難學。課前有了初步了解，在接下來的教學中會想辦法深入淺出，慢慢化解同學們的畏難情緒［2］。教師根據調查結果給同學們建檔分類，在以后教學過程中對不同層次的同學有不同的目標和要求，每個階段不同層次學生是否達到自己的目標及時總結預警。充分利用手段調查了解學生對已學內容的掌握情況，及時發現問題并解決問題。根據學生作業、階段測驗、隨堂測驗情況等了解同學對所學知識的掌握情況、學習中存在的問題等，及時根據調查情況調整教學進度、教學計劃等。對學習中問題比較多的同學及時采取各種形式的幫扶措施使之能跟上進度，避免自暴自棄，樹立學習信心，增強學生學習動力［3］。

2愛護學生構建亦師亦友師生關系

師生關系是教育教學過程中人與人的最基本、最重要關系。師生關系如何，直接影響著教學工作的效果。融洽的師生關系是有效地進行教學活動、完成教學任務的必要條件。古人云：“親其師，信其道”。融洽的師生關系使彼此間產生一種依賴性的親切感，從而使雙方增進交往，學生卸下心防，愿意跟老師無壓力隨時隨地交流問題。在課堂上以一種積極主動的姿態來認真聽講，學習中遇到問題會積極向老師詢問，作業、測驗也會完成的很好，對自己要求也會更加嚴格，學習效果自然會提高。教學過程中每次課都會用不同方式檢查學生的到課情況，對于沒有來上課的同學私下單獨跟他們聯系，了解原因。不在課堂上公開詢問，避免出現部分同學自尊心強，心理受影響的情形，這樣既可以增進師生情感，使同學們感受到來自老師的溫暖又可以讓同學感受到來自老師的關心，會對教師產生極大的信任，學習會更加努力。

3靈活調節教學進度

物理化學的第一章是化學熱力學基礎，盡管相關的內容學生在大學一年級已經通過無機及分析化學課程的學習有所了解，但本章內容分析問題的角度以及深度等與以前都有很大不同。本章公式有30多個、而且每個公式都有各自的適用條件，如果沒有好的學習方法或者跟不上進度的話會對同學以后的學習產生很大的影響。針對這種具體情況，在教學設計中教學初期適當放慢教學進度，讓同學們聽完課后都有一個“消化”的時間，理順思路。能聽得明白、跟上老師的步伐、吃透學會所學內容，有益于消除畏難情緒，增強自信心［4］。教學過程中指導學生針對課程特點的學習方法，在記公式時要從基本公式出發，在具體的條件下把基本公式中的物理量具體化，這樣就可以以基本公式為本，具體題目中將具體條件具體化，公式變少了變活了，避免死記硬背一堆公式，遇到題目不知從何下手的情況。教學進度根據每次課同學們的反饋情況及時調整，易懂易學部分加快節奏、晦澀難學的地方多用時間，學生反映效果良好。

4理論聯系實際、培養學生的學習興趣

我們無論做什么事情興趣都非常重要，因為興趣是入門的向導，它能有效地激發大腦組織的機能，有利于發現事物的新線索，并進行探索創造。學習也一樣，興趣是學習的最佳營養劑和催化劑?？鬃釉弧爸卟蝗绾弥?，好之者不如樂之者”。對于學習，了解怎么學習的人，不如喜愛學習的人；喜愛學習的人，又不如以學習為樂的人。學習知識或本領，知道它的人不如愛好它的人接受得快，愛好它的人不如以此為樂的人接受得更快。關于興趣對于學習的重要性。學習知識重要的是培養學習的興趣，俗話說“興趣是最好的老師”。對知識的學習感興趣，就會變被動為主動，以學習為樂事，在快樂中學習，既能提高學習的效率，還能夠加深對知識的理解，這樣學到的才能夠靈活地運用。世界著名心理學家皮亞杰在《教育科學與兒童心理學》曾說過：“所有智力方面的工作都依賴于興趣”［5］。物理化學理論性比較強，教學過程中若能注意理論和實際相結合，講到相關理論時列舉一些生活中的實例，引導學生用所學理論知識去解答，使學生感到學有所用，從而可以激發起他們的學習興趣。教學過程注重關注最新的與課程有關、與同學們的專業有關的學科發展動態，充分將本學科以及本專業進展中的某些前沿知識有機融合到教學中。通過介紹學習同學們會知道他們所學的內容是有用的，有實際應用價值的。學有所用，學起來會更有動力?；瘜W熱力學中講到熱機效率這一概念時結合中國的鐵路發展經歷具體闡述了當今新舊動能轉換的重要性。中國的鐵路發展經歷了從蒸汽機車、內燃機車、電力機車到磁懸浮列車、動車組的發展。蒸汽機車的熱效率太低，其總效率一般只有8％；煤水消耗量很大，且對環境污染較大，因此，在現代鐵路運輸中，蒸汽機車已被其他新型機車所取代。內燃機車的熱效率可達30％左右，但內燃機車最大的缺點是對大氣和環境的污染，而逐漸向電力過渡。電力機車具有功率大、過載能力強、牽引力大、速度快、整備作業時間短、維修量少、運營費用低、便于實現多機牽引、能采用再生制動以及節約能量等優點［6］。如今，走向“高鐵時代”的中國鐵路，正大力發展電氣化鐵路。這種理論聯系實際的教學方法學生聽起來更有興趣，而且還能激發同學們的責任感，讓他們感到不久的將來科技的進步有我參與，現在我要好好學習好好儲備知識，因而對教學內容的理解也更深刻。

5充分利用現代教學工具

信息技術的不斷發展和廣泛應用，轉變了傳統的教育教學環境，營造了一個多媒體化和智能化的更加便利的新教育環境，平臺上教育資源是開放了開放的，實現了全世界教育資源的共享。老師和同學都可以隨時隨地選擇內容學習，不受時間和空間的限制，信息技術的發展為教育提供了先進的教學手段。教學中采用多種手段來呈現教學內容，教學手段更豐富，教學方式更多樣?，F在慕課資源很豐富，教學中教師廣泛收看各種物理化學慕課，在眾多的資源中篩選出更適合我們學校學生參考的物理化學金課資源，鼓勵大家博采眾長。動畫效果能使教學內容形象生動，有利于激發同學們的學習興趣，易于被學生接受。如講到各種過程體積功的計算時，通過查閱搜集素材，找到優質的動畫素材用到課堂上，既有利于吸引同學們的注意力又可以讓內容更生動，理解接受起來更容易，印象更深刻。在講到界面化學的內容時，利用精心挑選的美麗的帶水滴的荷葉圖片來講授荷葉出淤泥而不染以及水滴為什么是完美的球形的。德國波恩大學的植物學教授威廉·巴斯洛特通過實驗發現，荷葉表面布滿著許多高度約為5～9μm的乳突，乳突之間的距離約為12μm。而且，在每一個乳突上面，都長了許許多多蠟狀突起，每一個蠟狀突起由于其表面具有排斥性，就像是給整張荷葉鋪上了一層保護膜一樣，能抵擋住任何液滴的侵入。所以當水滴落到荷葉上時，這些密集林立的“柱子”就對水滴產生了排斥性，使水滴無法侵入到“柱子”的間隙里，從而使荷葉保持干爽。當有灰塵等污染物落到荷葉上面時，同樣也會被這些蠟狀突起擋住，荷葉就是靠著自身這種獨特的葉面結構保持干凈、清爽的。這種自凈現象被稱為“荷葉效應”，也叫作“疏水效應”。通過借鑒荷葉的疏水結構，人們制造出了各種各樣的超疏水材料，并應用于生活中。例如疏水玻璃具有自清潔能力，能夠長時間保持干凈、透明，人們不再有擦玻璃的煩惱。當衣物的纖維中加入了納米顆粒時，衣物也就具有了自清潔能力，能夠有效減少灰塵附著，從而免去洗衣的麻煩。信息技術的便利為教學插上了翅膀，課堂氣氛更加活躍。我們學校教務部門對當前多媒體各種手段的運用都給與充分的技術和設備的支持，雨課堂教學的推廣和使用使教師的教學更輕松便捷?？梢猿浞掷糜暾n堂所提供的的工具，檢查學生的到課情況、測驗對教學內容的掌握情況等，課堂上暫時沒消化完全的內容同學們還可以課后隨時回放課件進一步復習。我們在享受新手段新方法的便利的同時，傳統的板書也會適時運用，例如在推導熱力學基本關系式時，利用板書跟同學一起一步步導出公式，這樣既可以加深印象利于知識的掌握，同學們自己推導出公式后又有一種成就感，學習興趣也提高了?？傊?，提高教學質量，教學改革一直在路上。教學教師要精心備課（備教學內容、備學生），堅持貫徹終身學習的理念和實踐，注重對知識的積累和更新，善于收集日常生活中、科技科研中與教學有關的素材，用心設計課堂教學內容、不斷改革教學方法，每一學期面對的學生群體不同，教學方法理應變革，所謂教學不止，改革不停。

參考文獻

［1］張樹芹．多層次物理化學教學模式的探索與實踐［J］．山東化工，2018，47（4）：105－107．

［2］曹映玉，楊恩翠．如何讓學生愛上物理化學［J］．化學教育，2016，37（6）：23－27．

［3］張樹芹，盛鋒，高吉剛，等．物理化學課堂教學方法的探索與實踐［J］．廣州化工，2012，40（16）：215－216．

［4］張樹芹．新舊動能轉換形式下物理化學教學改革的探索［J］．山東化工，2019，48（15）：202－204．

［5］讓·皮亞杰．教育科學與兒童心理學［M］．傅統先，譯．北京：文化教育出版社，1965．

［6］楊易．電力電子技術與鐵路機車牽引動力的發展［J］．科技創新與應用，2016（16）：71－71．

作者：張萬泉 張樹芹 單位：泰安市長城中學 山東農業大學化學與材料科學學院