物理化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)及實(shí)踐

時間:2022-09-01 10:05:06

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物理化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)及實(shí)踐

摘要:物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支,是從物理變化與化學(xué)變化的聯(lián)系入手,運(yùn)用物理學(xué)的理論和手段,研究化學(xué)變化的基本規(guī)律。物理化學(xué)是高等農(nóng)林院校中生物工程、食品科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)及環(huán)境工程、農(nóng)藥、獸藥等專業(yè)學(xué)生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課。由于該課程理論性強(qiáng)、概念抽象難懂,公式定律相對較多,學(xué)生普遍感到比較難學(xué)。本文針對該課程的特點(diǎn)和要求,對物理化學(xué)的課堂教學(xué)進(jìn)行了積極的探索和嘗試。

關(guān)鍵詞:物理化學(xué);教學(xué)改革;實(shí)踐

物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支,是化學(xué)中的哲學(xué),沒有學(xué)過物理化學(xué)知識的人不能說懂化學(xué)。物理化學(xué)課程中公式概念多、內(nèi)容抽象、難度大,學(xué)生難免產(chǎn)生畏難和抵觸情緒,學(xué)習(xí)的積極性和信心不夠,甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒[1]。作者十幾年從事物理化學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)實(shí)踐體會到需要想方設(shè)法不斷改革教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高課堂效率。

1充分了解學(xué)生因材施教

由于不同專業(yè)的學(xué)生在物理和數(shù)學(xué)方面的基礎(chǔ)不同,加上學(xué)生來自全國各地,同學(xué)們在進(jìn)入大學(xué)時由于高中選課不同造成入學(xué)時各門學(xué)科的知識存在很大差別,學(xué)生各學(xué)科知識水平的差異給教師的教學(xué)帶來了問題。在物理化學(xué)的授課中,教師要注意了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識和接受能力,根據(jù)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(xué)生的具體情況成為教師的必修課,只有全面了解學(xué)生的具體情況,針對學(xué)生的個體差異,具體情況具體對待,才能使每個學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。每次上課時提前20min到達(dá)教室,利用正式上課前的這段時間與學(xué)生交流,詢問他們大學(xué)期間物理和數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)情況,以及對將要學(xué)習(xí)的物理化學(xué)課程有什么看法,學(xué)生的看法基本上是從他們的學(xué)長那里聽來的,大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為物理化學(xué)課程中公式要用到高等數(shù)學(xué)中的知識,比較難學(xué)。課前有了初步了解,在接下來的教學(xué)中會想辦法深入淺出,慢慢化解同學(xué)們的畏難情緒[2]。教師根據(jù)調(diào)查結(jié)果給同學(xué)們建檔分類,在以后教學(xué)過程中對不同層次的同學(xué)有不同的目標(biāo)和要求,每個階段不同層次學(xué)生是否達(dá)到自己的目標(biāo)及時總結(jié)預(yù)警。充分利用手段調(diào)查了解學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容的掌握情況,及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。根據(jù)學(xué)生作業(yè)、階段測驗(yàn)、隨堂測驗(yàn)情況等了解同學(xué)對所學(xué)知識的掌握情況、學(xué)習(xí)中存在的問題等,及時根據(jù)調(diào)查情況調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)計(jì)劃等。對學(xué)習(xí)中問題比較多的同學(xué)及時采取各種形式的幫扶措施使之能跟上進(jìn)度,避免自暴自棄,樹立學(xué)習(xí)信心,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動力[3]。

2愛護(hù)學(xué)生構(gòu)建亦師亦友師生關(guān)系

師生關(guān)系是教育教學(xué)過程中人與人的最基本、最重要關(guān)系。師生關(guān)系如何,直接影響著教學(xué)工作的效果。融洽的師生關(guān)系是有效地進(jìn)行教學(xué)活動、完成教學(xué)任務(wù)的必要條件。古人云:“親其師,信其道”。融洽的師生關(guān)系使彼此間產(chǎn)生一種依賴性的親切感,從而使雙方增進(jìn)交往,學(xué)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(tài)來認(rèn)真聽講,學(xué)習(xí)中遇到問題會積極向老師詢問,作業(yè)、測驗(yàn)也會完成的很好,對自己要求也會更加嚴(yán)格,學(xué)習(xí)效果自然會提高。教學(xué)過程中每次課都會用不同方式檢查學(xué)生的到課情況,對于沒有來上課的同學(xué)私下單獨(dú)跟他們聯(lián)系,了解原因。不在課堂上公開詢問,避免出現(xiàn)部分同學(xué)自尊心強(qiáng),心理受影響的情形,這樣既可以增進(jìn)師生情感,使同學(xué)們感受到來自老師的溫暖又可以讓同學(xué)感受到來自老師的關(guān)心,會對教師產(chǎn)生極大的信任,學(xué)習(xí)會更加努力。

3靈活調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度

物理化學(xué)的第一章是化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ),盡管相關(guān)的內(nèi)容學(xué)生在大學(xué)一年級已經(jīng)通過無機(jī)及分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)有所了解,但本章內(nèi)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(xué)習(xí)方法或者跟不上進(jìn)度的話會對同學(xué)以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大的影響。針對這種具體情況,在教學(xué)設(shè)計(jì)中教學(xué)初期適當(dāng)放慢教學(xué)進(jìn)度,讓同學(xué)們聽完課后都有一個“消化”的時間,理順?biāo)悸?。能聽得明白、跟上老師的步伐、吃透學(xué)會所學(xué)內(nèi)容,有益于消除畏難情緒,增強(qiáng)自信心[4]。教學(xué)過程中指導(dǎo)學(xué)生針對課程特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,在記公式時要從基本公式出發(fā),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(xué)進(jìn)度根據(jù)每次課同學(xué)們的反饋情況及時調(diào)整,易懂易學(xué)部分加快節(jié)奏、晦澀難學(xué)的地方多用時間,學(xué)生反映效果良好。

4理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

我們無論做什么事情興趣都非常重要,因?yàn)榕d趣是入門的向?qū)?,它能有效地激發(fā)大腦組織的機(jī)能,有利于發(fā)現(xiàn)事物的新線索,并進(jìn)行探索創(chuàng)造。學(xué)習(xí)也一樣,興趣是學(xué)習(xí)的最佳營養(yǎng)劑和催化劑。孔子曰“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。對于學(xué)習(xí),了解怎么學(xué)習(xí)的人,不如喜愛學(xué)習(xí)的人;喜愛學(xué)習(xí)的人,又不如以學(xué)習(xí)為樂的人。學(xué)習(xí)知識或本領(lǐng),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(guān)于興趣對于學(xué)習(xí)的重要性。學(xué)習(xí)知識重要的是培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣,俗話說“興趣是最好的老師”。對知識的學(xué)習(xí)感興趣,就會變被動為主動,以學(xué)習(xí)為樂事,在快樂中學(xué)習(xí),既能提高學(xué)習(xí)的效率,還能夠加深對知識的理解,這樣學(xué)到的才能夠靈活地運(yùn)用。世界著名心理學(xué)家皮亞杰在《教育科學(xué)與兒童心理學(xué)》曾說過:“所有智力方面的工作都依賴于興趣”[5]。物理化學(xué)理論性比較強(qiáng),教學(xué)過程中若能注意理論和實(shí)際相結(jié)合,講到相關(guān)理論時列舉一些生活中的實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)理論知識去解答,使學(xué)生感到學(xué)有所用,從而可以激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程注重關(guān)注最新的與課程有關(guān)、與同學(xué)們的專業(yè)有關(guān)的學(xué)科發(fā)展動態(tài),充分將本學(xué)科以及本專業(yè)進(jìn)展中的某些前沿知識有機(jī)融合到教學(xué)中。通過介紹學(xué)習(xí)同學(xué)們會知道他們所學(xué)的內(nèi)容是有用的,有實(shí)際應(yīng)用價值的。學(xué)有所用,學(xué)起來會更有動力?;瘜W(xué)熱力學(xué)中講到熱機(jī)效率這一概念時結(jié)合中國的鐵路發(fā)展經(jīng)歷具體闡述了當(dāng)今新舊動能轉(zhuǎn)換的重要性。中國的鐵路發(fā)展經(jīng)歷了從蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車到磁懸浮列車、動車組的發(fā)展。蒸汽機(jī)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(huán)境污染較大,因此,在現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸中,蒸汽機(jī)車已被其他新型機(jī)車所取代。內(nèi)燃機(jī)車的熱效率可達(dá)30%左右,但內(nèi)燃機(jī)車最大的缺點(diǎn)是對大氣和環(huán)境的污染,而逐漸向電力過渡。電力機(jī)車具有功率大、過載能力強(qiáng)、牽引力大、速度快、整備作業(yè)時間短、維修量少、運(yùn)營費(fèi)用低、便于實(shí)現(xiàn)多機(jī)牽引、能采用再生制動以及節(jié)約能量等優(yōu)點(diǎn)[6]。如今,走向“高鐵時代”的中國鐵路,正大力發(fā)展電氣化鐵路。這種理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法學(xué)生聽起來更有興趣,而且還能激發(fā)同學(xué)們的責(zé)任感,讓他們感到不久的將來科技的進(jìn)步有我參與,現(xiàn)在我要好好學(xué)習(xí)好好儲備知識,因而對教學(xué)內(nèi)容的理解也更深刻。

5充分利用現(xiàn)代教學(xué)工具

信息技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的教育教學(xué)環(huán)境,營造了一個多媒體化和智能化的更加便利的新教育環(huán)境,平臺上教育資源是開放了開放的,實(shí)現(xiàn)了全世界教育資源的共享。老師和同學(xué)都可以隨時隨地選擇內(nèi)容學(xué)習(xí),不受時間和空間的限制,信息技術(shù)的發(fā)展為教育提供了先進(jìn)的教學(xué)手段。教學(xué)中采用多種手段來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)手段更豐富,教學(xué)方式更多樣?,F(xiàn)在慕課資源很豐富,教學(xué)中教師廣泛收看各種物理化學(xué)慕課,在眾多的資源中篩選出更適合我們學(xué)校學(xué)生參考的物理化學(xué)金課資源,鼓勵大家博采眾長。動畫效果能使教學(xué)內(nèi)容形象生動,有利于激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,易于被學(xué)生接受。如講到各種過程體積功的計(jì)算時,通過查閱搜集素材,找到優(yōu)質(zhì)的動畫素材用到課堂上,既有利于吸引同學(xué)們的注意力又可以讓內(nèi)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(xué)的內(nèi)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(xué)的植物學(xué)教授威廉·巴斯洛特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),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(hù)膜一樣,能抵擋住任何液滴的侵入。所以當(dāng)水滴落到荷葉上時,這些密集林立的“柱子”就對水滴產(chǎn)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(dāng)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(dú)特的葉面結(jié)構(gòu)保持干凈、清爽的。這種自凈現(xiàn)象被稱為“荷葉效應(yīng)”,也叫作“疏水效應(yīng)”。通過借鑒荷葉的疏水結(jié)構(gòu),人們制造出了各種各樣的超疏水材料,并應(yīng)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(dāng)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(shù)的便利為教學(xué)插上了翅膀,課堂氣氛更加活躍。我們學(xué)校教務(wù)部門對當(dāng)前多媒體各種手段的運(yùn)用都給與充分的技術(shù)和設(shè)備的支持,雨課堂教學(xué)的推廣和使用使教師的教學(xué)更輕松便捷??梢猿浞掷糜暾n堂所提供的的工具,檢查學(xué)生的到課情況、測驗(yàn)對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況等,課堂上暫時沒消化完全的內(nèi)容同學(xué)們還可以課后隨時回放課件進(jìn)一步復(fù)習(xí)。我們在享受新手段新方法的便利的同時,傳統(tǒng)的板書也會適時運(yùn)用,例如在推導(dǎo)熱力學(xué)基本關(guān)系式時,利用板書跟同學(xué)一起一步步導(dǎo)出公式,這樣既可以加深印象利于知識的掌握,同學(xué)們自己推導(dǎo)出公式后又有一種成就感,學(xué)習(xí)興趣也提高了??傊?,提高教學(xué)質(zhì)量,教學(xué)改革一直在路上。教學(xué)教師要精心備課(備教學(xué)內(nèi)容、備學(xué)生),堅(jiān)持貫徹終身學(xué)習(xí)的理念和實(shí)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(xué)有關(guān)的素材,用心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容、不斷改革教學(xué)方法,每一學(xué)期面對的學(xué)生群體不同,教學(xué)方法理應(yīng)變革,所謂教學(xué)不止,改革不停。

參考文獻(xiàn)

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

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

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

[6]楊易.電力電子技術(shù)與鐵路機(jī)車牽引動力的發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(16):71-71.

作者:張萬泉 張樹芹 單位:泰安市長城中學(xué) 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院