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篇1

化學(xué)熱力學(xué)是物理化學(xué)和熱力學(xué)的一個分支交叉學(xué)科，它把熱力學(xué)的基本原理用于研究化學(xué)變化以及與之相伴隨的物理現(xiàn)象?；瘜W(xué)熱力學(xué)主要研究宏觀系統(tǒng)在各種條件下的平衡行為，如能量平衡、化學(xué)平衡、相平衡、吸附平衡等，以及各種條件變化對平衡的影響?；瘜W(xué)熱力學(xué)對生產(chǎn)實際和科學(xué)實驗起著重大的指導(dǎo)作用。

化學(xué)熱力學(xué)的研究方法和手段已從傳統(tǒng)的化學(xué)、化工領(lǐng)域滲透擴展到生物、材料、工程等眾多新興領(lǐng)域。

本書是化學(xué)熱力學(xué)叢書的第一冊。

這套化學(xué)熱力學(xué)叢書是建立在普通熱力學(xué)和化學(xué)熱力學(xué)基本概念、知識基礎(chǔ)之上的深化、擴展和補充。具有理工科背景的讀者已接觸過熱力學(xué)的基本原理和函數(shù)，可以處理無電場作用和無表面效應(yīng)的、理想介質(zhì)中簡單的相平衡和化學(xué)平衡問題。

內(nèi)容難度介于導(dǎo)論型課程和專題研究之間，為化學(xué)和材料科學(xué)相關(guān)學(xué)科的深入研究打下堅實基礎(chǔ)。同時討論微觀（統(tǒng)計熱力學(xué)）和宏觀兩個尺度下的模擬，以及兩者之間的密切聯(lián)系。將這些模型應(yīng)用于氣、液、固相，既包括純物質(zhì)的簡單情形，也拓展到多組分復(fù)雜體系。

本冊書內(nèi)容分為兩部分。

前半部分篇幅是關(guān)于相模擬工具、勢能特征函數(shù)的構(gòu)建，由不同的實驗數(shù)據(jù)確定特征矩陣的微觀方法，利用分子對象的統(tǒng)計學(xué)、微正則和正則空間進行相的微觀模擬，由分子數(shù)據(jù)的計算狀態(tài)函數(shù)進而求取相的特征函數(shù)。

后半部分是關(guān)于氣相的模擬。首先用狀態(tài)方程法、通用壓縮因子圖和逸度的概念進行純氣相的宏觀和微觀模擬；第二維里系數(shù)的計算是統(tǒng)計熱力學(xué)微觀模擬的初步應(yīng)用；最后詳細描述了混合氣體的微觀和宏觀模擬，還包括凝聚溶液模型和狀態(tài)方程的混合模型等內(nèi)容。

全書內(nèi)容共分為8章和5個附錄：1. 熱力學(xué)函數(shù)和變量；2. 相的宏觀模擬；3. 多組分相――溶液； 4. 對象集合的統(tǒng)計學(xué)；5. 正則系統(tǒng)和熱力學(xué)函數(shù)；6. 分子配分函數(shù)；7. 純的真實氣體；8. 氣體混合物。

本書可作為化學(xué)、物理、過程工程，材料等專業(yè)本科生和碩士、博士研究生的教材，同時也是從事熱力學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的專業(yè)技術(shù)人員的重要參考書。

陳宏剛，教授

（華北電力大學(xué)）

Chen Honggang， Professor

（North China Electric Power University）國外科技新書評介2016年第7期（總第351期）計算機計算機國外科技新書評介2016年第7期（總第351期）J ean-Charies Pomerol et al

MOOCs

Design， Use and Business Models

2015

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篇2

【關(guān)鍵詞】電解質(zhì)溶液；活度

一、研究的意義

電解質(zhì)溶液是指溶質(zhì)溶解于溶劑后完全或部分電離為離子的溶液。

近年來，電解質(zhì)溶液逐漸成為許多有機和無機反映的良好媒介，在化學(xué)，化工，冶金，生物，海洋，環(huán)保及地質(zhì)等領(lǐng)域中經(jīng)常遇到，而電解質(zhì)溶液理論研究將推動物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的深入研究和統(tǒng)計力學(xué)理論的發(fā)展，它也是相平衡和化學(xué)平衡計算及新工藝和新產(chǎn)品開發(fā)的理論基礎(chǔ)。

電解質(zhì)在溶劑中的活度是溶液熱力學(xué)研究的基本和重要的參數(shù)，它集中反映了在指定溶劑中的離子之間及離子與溶劑分子之間的相互作用，對離子溶劑化，離子締和及溶液結(jié)構(gòu)改變的理論研究及其應(yīng)用具有重要的意義。電解質(zhì)水溶液組分活度系數(shù)的研究在海洋化學(xué)，鹽湖化學(xué)，污染控制等領(lǐng)域中有著重要的意義，電解質(zhì)活度系數(shù)理論既是國內(nèi)外溶液熱力學(xué)理論研究的熱點，又是主要的電化學(xué)研究領(lǐng)域，同時也是含鹽溶液蒸餾，濕法冶金，生物化工等工程上的需要。

二、國內(nèi)外研究概況

1906年路易斯提出處理非理想體系的逸度和活度概念，以及它們的測定方法之后，化學(xué)熱力學(xué)的全部基礎(chǔ)已經(jīng)具備，至此化學(xué)熱力學(xué)得到了飛速發(fā)展。從此之后，活度的理論和應(yīng)用都得到了長足的進步。不同的科學(xué)門類，都應(yīng)用這一觀點解決本門類面臨的問題，它在生命科學(xué)、醫(yī)藥、化學(xué)、地殼演化方面都有廣泛的應(yīng)用，對解釋相應(yīng)現(xiàn)象作出了相當?shù)呢暙I。

三、活度測量方法

電解質(zhì)溶液活度系數(shù)是溶液熱力學(xué)研究的重要參數(shù)。它集中反映了指定溶液中離子與離子與溶劑分子之間的相互作用。對離子溶劑化、離子締和及溶液結(jié)構(gòu)理論的研究具有重要意義。

1.電導(dǎo)法

2.電動勢法

對于任一強電解質(zhì)可以組成下列電池：

通過實驗測定電池電動勢E，再外推求，即可求出濃度為m時電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)

3. 凝固點下降法

此法是利用實驗測出溶劑的活度，再由吉布斯-杜亥姆公式即可算出電解質(zhì)的活度系數(shù)。

既由公式：

4.0溶解度法

對于溶解度不大的電解質(zhì)，冰球有其他的電解質(zhì)存在時，可用此法測定電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)。

5. 等壓法

根據(jù)吉布斯-杜亥姆方程：

四、總結(jié)

近年來，電解質(zhì)溶液逐漸成為許多有機和無機反映的良好媒介，在化學(xué)，化工，冶金，生物，海洋，環(huán)保及地質(zhì)等領(lǐng)域中經(jīng)常遇到，而電解質(zhì)溶液理論研究將推動物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的深入研究和統(tǒng)計力學(xué)理論的發(fā)展。在測定非締和式電解質(zhì)溶液活度系數(shù)時一般采用電動勢法或凝固點降低法，但電動勢法、凝固點降低法有測量數(shù)據(jù)精確，誤差小，操作繁瑣的優(yōu)缺點；相比之下電導(dǎo)法具有儀器簡單、操作方便等優(yōu)點。

參考文獻：

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篇3

關(guān)鍵詞：工程熱力學(xué) 課程建設(shè) 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.093

《工程熱力學(xué)》是研究與熱能工程有關(guān)的熱能和其他形式能量（特別是機械能）相互轉(zhuǎn)換規(guī)律以及提高能量轉(zhuǎn)換效率的一門學(xué)科[1]，作為我校飛行器系統(tǒng)與工程專業(yè)的主干課程之一，為學(xué)好專業(yè)核心課程《導(dǎo)彈發(fā)動機原理》打下必備的理論基礎(chǔ)。該專業(yè)最終目標是培養(yǎng)適應(yīng)科技發(fā)展和軍隊建設(shè)需要、能勝任初級專業(yè)技術(shù)職務(wù)崗位工作的導(dǎo)彈發(fā)動機工程類干部，因此，與軍內(nèi)外同類課程相比，《工程熱力學(xué)》具有明顯的工程使用特色。

課程建設(shè)作為高?？沙掷m(xù)發(fā)展的生命線，是最基本的教學(xué)建設(shè)，也是提高教學(xué)質(zhì)量、抓好專業(yè)與學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵。工程熱力學(xué)課程組以深化教育改革、切實提高教學(xué)質(zhì)量[2，3]、突出專業(yè)應(yīng)用特色、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目的，有計劃、有步驟地從師資隊伍、教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)實施等方面進行了建設(shè)，效果明顯。

1 加強師資隊伍建設(shè)，提高教師業(yè)務(wù)水平

建立一支高水平和穩(wěn)定的師資隊伍是各項教學(xué)工作開展的基本保證。為滿足教學(xué)要求，形成了一支年齡、職稱、學(xué)歷和學(xué)緣結(jié)構(gòu)相對合理，人員相對穩(wěn)定的高水平課程教學(xué)梯隊[4]。從課程建設(shè)開始，教研室通過調(diào)研摸底，根據(jù)每個人的專業(yè)方向，選擇表達能力和邏輯思維能力強的教師作為一線授課教師，組成包括1名正高、2名副高和2名講師（4名博士、1名碩士）的教學(xué)梯隊，年齡從28歲到45歲，畢業(yè)院校包括國防科技大學(xué)、第二炮兵工程學(xué)院和西北工業(yè)大學(xué)。

實行主講教師負責(zé)制。為提高教學(xué)質(zhì)量，主講教師必須嚴過教案關(guān)、試講關(guān)和課堂質(zhì)量督導(dǎo)檢查關(guān)，針對主講教師的自身特點，根據(jù)專家教授的建議，聽課檢查落實教師業(yè)務(wù)素質(zhì)和授課水平的提高情況。

加強交流學(xué)習(xí)，提高業(yè)務(wù)水平。選送部分教師到部隊鍛煉，了解部隊實際需求，在授課過程中能夠進行針對性教學(xué)；派送任課教師到具有相應(yīng)精品課程的地方高校進行教學(xué)觀摩和進修學(xué)習(xí)，以提高授課質(zhì)量。

2 改善教學(xué)條件，保障教學(xué)順利開展

2.1 精心選用教材

為了切合火箭發(fā)動機的專業(yè)特點和部隊建設(shè)的實際需要，經(jīng)過任課教師的精心挑選，選取了內(nèi)容和難度適中、華自強編寫的第四版《工程熱力學(xué)》作為授課教材，該教材融合了化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容體系更加完善合理。輔導(dǎo)教材則選擇美國M.C.波特爾編著的《Engineering Thermodynamics》，學(xué)生反響良好，認為該書英文通俗易懂，既提供了一個閱讀外文文獻的實踐鍛煉平臺，又能從中學(xué)習(xí)了解國外學(xué)者表述熱工知識的思維方式。

2.2 制作多媒體課件

利用現(xiàn)代教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。以二維FLASH動畫技術(shù)制作了內(nèi)容生動的《工程熱力學(xué)》典型動力裝置和典型熱力過程的動畫演示軟件，包括35種不同理論模型的動畫。利用多媒體教室播放不同理論模型的動畫、結(jié)合教師理論講解，學(xué)生可以較好理解實際工程中熱能和機械能相互轉(zhuǎn)換的抽象過程，增強學(xué)生的感性認識。

2.3 開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

充分利用校園網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢實現(xiàn)教學(xué)資料的上網(wǎng)，開發(fā)網(wǎng)上答疑系統(tǒng)進行在線討論，讓網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為輔助教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量。制作漸縮噴管和狀態(tài)參數(shù)測定的虛擬實驗，學(xué)生可以在開放的網(wǎng)絡(luò)平臺上進行交互的虛擬實驗。按照教學(xué)大綱開發(fā)課程練習(xí)題庫，為學(xué)生提供一種通過習(xí)題強化加深對所學(xué)知識理解的手段。題庫包括5種題型共1000余道試題，系統(tǒng)隨機組題，學(xué)生可以進行在線測試。

2.4 搭建《工程熱力學(xué)》實驗平臺

結(jié)合現(xiàn)有實驗條件，編著適合我校實際的《工程熱力學(xué)實驗指導(dǎo)書》，通過與西安重點院校的交流協(xié)商，搭建了在西安交通大學(xué)開展《工程熱力學(xué)》實驗的教學(xué)平臺，開展了噴管內(nèi)氣體流動的熱力過程與性能參數(shù)測定實驗，使學(xué)生深刻理解了噴管設(shè)計和環(huán)境壓力對噴管流動影響中涉及的理論知識。

3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)專業(yè)特色

考慮到專業(yè)特色，將傳統(tǒng)的熱力學(xué)理論列為重點內(nèi)容講述的同時，把火箭發(fā)動機工作過程中涉及的化學(xué)熱力學(xué)理論列為重點內(nèi)容講述。在內(nèi)容安排上，結(jié)合二炮院校的專業(yè)特點和部隊實際需求，增加火箭發(fā)動機的動力循環(huán)知識點和導(dǎo)彈測試時用到的濕空氣相關(guān)內(nèi)容。并且把濕空氣的性質(zhì)安排在理想氣體混合物的性質(zhì)之后，這樣可以把濕空氣當做理想氣體混合物的一個特例加以介紹，使學(xué)生能夠從抽象到具體、從一般到特殊，既能理解理想氣體混合物和濕空氣理論知識，又能在發(fā)動機相關(guān)操作中學(xué)以致用。

4 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，強化創(chuàng)新能力

在本課程學(xué)習(xí)中，主要從兩方面激發(fā)學(xué)生興趣、促進創(chuàng)新能力發(fā)展。

一是善于設(shè)疑提問，促其思考。在緒論介紹中強調(diào)“熱”與人類文明進步的聯(lián)系，熱能的利用滲透在社會的方方面面。怎樣描述熱能與其他形式能量的轉(zhuǎn)換？怎樣做到節(jié)能減排、提高能量轉(zhuǎn)化效率？工程熱力學(xué)基本理論、定律是如何體現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ町斨校客ㄟ^上述啟發(fā)式提問，極大地啟迪學(xué)生的思維，激發(fā)他們學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的興趣。

二是注重學(xué)以致用，在創(chuàng)新中深化知識的理解和運用。在課程學(xué)習(xí)中，引導(dǎo)學(xué)生運用《工程熱力學(xué)》基本理論去指導(dǎo)專業(yè)應(yīng)用。擬定課題“溫度、濕度對固體火箭發(fā)動機氣密性檢查的影響分析”，要求從理論上分析環(huán)境溫度和氣體濕度變化可能對陣地測試項目造成的影響。該課題緊密結(jié)合部隊實際，學(xué)生興趣大，研究熱情高，成為歷屆學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計的選題熱門。在研究過程中，大大加深學(xué)生對《工程熱力學(xué)》知識的理解，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)教師與學(xué)生共同撰寫并發(fā)表了相關(guān)學(xué)術(shù)論文。既強化了學(xué)生的創(chuàng)新能力，又促進了教師科研學(xué)術(shù)水平的提高。

5 重視教學(xué)全過程，提高教學(xué)質(zhì)量

課程組監(jiān)管教學(xué)全過程，旨在全方位提高工程熱力學(xué)教學(xué)質(zhì)量。①教學(xué)準備：在教研室的指導(dǎo)和幫評下，主講教師認真?zhèn)湔n、撰寫教案，進行課前實講。②課堂教學(xué)：教學(xué)采用理論授課、討論、觀看工程及實驗錄像、動手實驗等多種教學(xué)形式，靈活采用研討式、啟發(fā)式等多種教學(xué)方法，按基本概念、理論分析、工程應(yīng)用的順序進行。教研室組織聽課幫評加強對教學(xué)過程的監(jiān)控管理和全程評價。③課后總結(jié)：在課堂授課后及時將本次授課的經(jīng)驗得失進行總結(jié)。④課程考核：采取平時學(xué)習(xí)表現(xiàn)與期終考試相結(jié)合的考核方法。⑤問卷調(diào)查：對學(xué)生進行不記名問卷調(diào)查，對調(diào)查結(jié)果進行總結(jié)分析，對照反思，有針對性地改進，力求本課程的教學(xué)水平達到新高。

6 結(jié)束語

《工程熱力學(xué)》經(jīng)過近五年的建設(shè)，課堂教學(xué)質(zhì)量和教師教學(xué)水平得到明顯提高，在學(xué)校有很高的教學(xué)評價。工程熱力學(xué)先后在學(xué)校第五批重點課程建設(shè)和第二炮兵首批優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)中評為優(yōu)秀。

針對我校沒有工程熱力學(xué)實驗室的現(xiàn)狀，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和課程組的共同努力下，“2110”三期建設(shè)規(guī)劃在今年正式啟動熱工基礎(chǔ)實驗室的新建工作，熱工基礎(chǔ)實驗室建成及投入使用必將為學(xué)生提供《工程熱力學(xué)》實驗平臺，縮短抽象概念和具體工程應(yīng)用之間的距離；為學(xué)生提供實踐和自主創(chuàng)新的場所，使工程熱力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量再上一個新的臺階。

參考文獻：

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[4]艾春安.《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》第二炮兵優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)評審材料（內(nèi)部資料）[Z].2011.

作者簡介：李紅霞（1979-），女，博士，講師，主要從事工程熱力學(xué)教學(xué)工作，研究方向為含能材料合成、性能分析和模擬計算，第二炮兵工程大學(xué)601室，陜西西安 710025

艾春安，第二炮兵工程大學(xué)601室，陜西西安 710025

篇4

（曲靖師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，云南曲靖655400）

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和資源，重構(gòu)教學(xué)流程，把教學(xué)過程分為課前和課堂中兩部分。在物理化學(xué)的教學(xué)過程中，通過翻轉(zhuǎn)課堂能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的自學(xué)能力。翻轉(zhuǎn)課堂模式對物理化學(xué)教學(xué)改革有重要啟示，值得物理化學(xué)教學(xué)者重視和思考。

關(guān)鍵詞 ：翻轉(zhuǎn)課堂；物理化學(xué)；教學(xué)；應(yīng)用

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.06.020

中圖分類號：G642文獻標識碼： A 文章編號：1671—1580（2015）06—0046—02

基金項目：曲靖師范學(xué)院“物理化學(xué)重點課程”，項目編號：ZDKC2014008。

收稿日期：2014—12—28

作者簡介：余仕問（1977— ），男，云南宣威人。曲靖師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，副教授，研究方向：量子化學(xué)計算。

物理化學(xué)課程是物理和化學(xué)的交叉科學(xué)，是化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、生物科學(xué)、藥學(xué)等學(xué)科的理論基礎(chǔ)課。該課程以公式推導(dǎo)繁瑣、公式適用條件嚴格、概念理解難為特點。隨著化學(xué)和相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，物理化學(xué)的內(nèi)容隨之增加，而同時物理化學(xué)的授課課時減少，因此，如何提高教學(xué)質(zhì)量就成為每一位物理化學(xué)教師要思考的問題。筆者結(jié)合近三年應(yīng)用化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)實踐， 就如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和加強學(xué)生的自學(xué)能力方面進行了一些嘗試，引入了流行于國外的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，積累了一些經(jīng)驗，取得了良好的效果。

一、翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的對比

翻轉(zhuǎn)課堂是通過顛倒知識傳授和知識內(nèi)化來改變傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色并對課堂時間的使用進行重新規(guī)劃的新型教學(xué)模式。［1］在麻省理工的開放課件運動后，可汗學(xué)院、耶魯公開課微視頻等為翻轉(zhuǎn)課堂的開展提供了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，促進了翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展。

知識傳授和知識內(nèi)化是傳統(tǒng)教學(xué)過程的兩個重要組成部分。在傳統(tǒng)課堂中，教師以在課堂中講授的方式來完成知識傳授，學(xué)生則以課后作業(yè)、實際的操作實現(xiàn)知識內(nèi)化。在翻轉(zhuǎn)課堂中，知識傳授由學(xué)生在課前通過觀看教學(xué)視頻、預(yù)習(xí)教材來自主完成，知識內(nèi)化則在課堂中經(jīng)教師通過典型問題的講解、習(xí)題練習(xí)、小組討論、自我測試等方式來完成。翻轉(zhuǎn)課堂使得教師從傳統(tǒng)課堂中的知識傳授者變成了學(xué)習(xí)的促進者和指導(dǎo)者，學(xué)生成為了學(xué)習(xí)過程的核心，需要教師在翻轉(zhuǎn)課堂中使用新的教學(xué)策略達到這一目的。

二、翻轉(zhuǎn)課堂在物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

在翻轉(zhuǎn)課堂中，針對課前和課后兩個部分進行了細致的規(guī)劃。

（一）課前部分

1.幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)的內(nèi)容、重點、難點。以電化學(xué)為例，告知學(xué)生電化學(xué)的重點為可逆電池的電動勢及其應(yīng)用，其難點為計算電解質(zhì)溶液的平均活度系數(shù)（γ±）和平衡常數(shù)等內(nèi)容。要求學(xué)生從熱力學(xué)基本公式dG=-SdT+VdP 推導(dǎo)出ΔrSm、Qr、ΔrHm的計算公式以及能斯特方程，能把化學(xué)反應(yīng)設(shè)計為原電池。并布置一定的習(xí)題給學(xué)生，要求學(xué)生討論完成，把不清楚的地方記錄下來。

2.錄制視頻。物理化學(xué)是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強的學(xué)科， 涉及的公式多， 而且比較抽象， 所以成為歷屆學(xué)生比較難學(xué)的一門課程。因此，教師在制作視頻時必須抓住教材的重點、關(guān)鍵點及難點，深入細致地進行講解，此外，在視頻制作過程中要取得學(xué)校的配合。流程化的過程是麻省理工學(xué)院開放課件運動成功的重要因素之一。［2］

3.課前討論。在學(xué)習(xí)熱力學(xué)第一定律時，學(xué)生已經(jīng)理解熱力學(xué)第一定律就是能量的守恒與轉(zhuǎn)化定律，且已知在化學(xué)熱力學(xué)中，研究對象無整體運動，無特殊外力場，只關(guān)注體系的熱力學(xué)能，要求學(xué)生在課前討論為什么不能計算體系內(nèi)能的絕對值，而只能計算體系內(nèi)能的熱力學(xué)能變。經(jīng)過討論學(xué)生普遍反映他們對熱力學(xué)能和熱力學(xué)第一定律的理解加深了，掌握了熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)和熱力學(xué)解決問題的基本方法。

（二）課中部分

1.確定問題。在物理化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生討論中提出的疑問，歸納其中有價值的問題作為課堂的教學(xué)導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生去積極探究問題的答案。例如：根據(jù)學(xué)生完成習(xí)題的情況，發(fā)覺大部分學(xué)生在利用吉布斯自由能G做判據(jù)時，不理解其適用條件（等溫、等壓、不做其他功）。在課堂講授時，教師應(yīng)從熱力學(xué)第一、第二定律入手推導(dǎo)公式，在引入條件時有意識地仔細講解，必要時可讓學(xué)生在課堂上自己推導(dǎo)，以加深理解。同時，順勢得出物理化學(xué)中的其他判據(jù)，如熵判據(jù)、Helmholtz自由能判據(jù)以及內(nèi)能和焓判據(jù)。在引入相關(guān)條件的過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法， 引導(dǎo)學(xué)生從推導(dǎo)與歸納中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，為以后進一步深造和從事科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。

2.獨立探索。物理化學(xué)概念抽象、公式多且公式推導(dǎo)過程涉及到大量的微積分知識，如果教師在教學(xué)過程中采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，學(xué)生容易感到枯燥無味，從而失去學(xué)習(xí)的興趣。因此，教師在物理化學(xué)課堂設(shè)計中要尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的獨立性，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識體系。例如：在物理化學(xué)教學(xué)中，對于四個基本公式（dU=TdS-PdV，dH=TdS+VdP，dA=-SdT-PdV，dG=-SdT+VdP），要求學(xué)生從熱力學(xué)第一和第二定律首先推導(dǎo)出dU=TdS-PdV，再得到其余三個。對此，學(xué)生反響熱烈，認為通過獨立探索能更好地掌握和理解熱力學(xué)的基本公式和適用條件，并且可以把熱力學(xué)第一和第二定律有機結(jié)合。

3.協(xié)作學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義者認為，知識的獲得是學(xué)習(xí)者在一定情境下通過人際協(xié)作活動實現(xiàn)意義建構(gòu)的過程。［3］所以，在翻轉(zhuǎn)課堂中應(yīng)該加強協(xié)作學(xué)習(xí)的設(shè)計。例如：在講到表面物理化學(xué)中的表面張力有關(guān)內(nèi)容時，可以把學(xué)生分成幾個小組，每一個小組做一個實驗，用棉線做一個不規(guī)則的圖形，然后取一盆肥皂水， 用棉線蘸一下，觀察棉線形狀的變化。學(xué)生自己動手實驗和思考后，在課堂上討論是什么原因?qū)е旅蘧€發(fā)生變化的，然后教師從理論上進行分析， 引導(dǎo)學(xué)生得出表面張力的本質(zhì)、方向以及表面張力和表面Gibbs自由能的異同點。［4］

三、翻轉(zhuǎn)課堂對于物理化學(xué)教學(xué)的意義

（一）促進學(xué)生素質(zhì)和成績共同提高在傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)模式中，由于課時削減和內(nèi)容增加，教師課堂講授幾乎占用了全部的授課時間。從上課開始到下課，教師都一直在講，學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性被壓抑，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂能提高學(xué)生的自我管理和自主學(xué)習(xí)能力，拓寬學(xué)生的知識面。采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，學(xué)生的期中和期末成績普遍有了提高，不及格人數(shù)大幅下降，在問卷調(diào)查中，學(xué)生反映學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力都有了提高。［5］所以，翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的思維方法和動手能力，能提高學(xué)生的素質(zhì)和成績。

（二）提供從不中斷的學(xué)習(xí)資源傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)模式的教學(xué)內(nèi)容無法長期保存，所以學(xué)生在課堂上用大量的時間做筆記。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)內(nèi)容如授課視頻、網(wǎng)上的習(xí)題、自測題以及教案等可以長期保存，學(xué)生觀看視頻時，對于看不懂的地方可以反復(fù)看，還可以隨時暫停來思考重點和難點。

四、結(jié)語

物理化學(xué)教師在教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)實際情況，不斷地探索和實踐那些有利于提高教學(xué)效果的新方法。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生概括問題、分析問題和解決問題的能力。

［

參考文獻］

［1］焦建利，張渝江.透視“翻轉(zhuǎn)課堂”［J］.中小學(xué)信息技術(shù)教育，2012（3）.

［2］王龍，王娟.麻省理工學(xué)院開放課件運用項目經(jīng)驗評述［J］.開放教育研究，2005（4）.

［3］何克抗.建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)［J］.電化教育研究，1997（3）.

篇5

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)速率；化學(xué)平衡；調(diào)查研究

文章編號：1005C6629（2017）3C0021C05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

化學(xué)反應(yīng)原理是中學(xué)化學(xué)中邏輯性最為縝密的一個部分，而最令學(xué)生頭痛的則是其中的化學(xué)平衡部分?；瘜W(xué)平衡還包括下位的弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡、沉淀溶解平衡等內(nèi)容。化學(xué)平衡的基本原理是上述所有理論的基礎(chǔ)，學(xué)生只有真正掌握了化學(xué)平衡，才能認知其他特殊條件下的各類平衡問題。

1 “速率”和“平衡”的教學(xué)誤區(qū)

1.1 盡管課標“隔離”了“速率”和“平衡”，但教學(xué)中往往混為一談

化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)和熱力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容是高中化學(xué)反應(yīng)原理模塊的重要組成部分。課程標準要求學(xué)生對動力學(xué)的認識主要有：（1）知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，通過實驗測定某些化學(xué)反應(yīng)的速率；（2）知道活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；（3）通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認識其一般規(guī)律。而對熱力學(xué)的要求包括以下兩個方面：（1）能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向；（2）描述化學(xué)平衡建立的過程，知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率[1]。

很明顯，課標對動力學(xué)和熱力學(xué)這兩個理論作了明確的“隔離”，即內(nèi)容上分開來闡述，強調(diào)了速率相關(guān)內(nèi)容的過程性以及平衡相關(guān)內(nèi)容的狀態(tài)性。例如課標要求用焓變和熵變兩個狀態(tài)函數(shù)去判斷反應(yīng)進行的方向，要求利用化學(xué)平衡常數(shù)去計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等等。動力學(xué)和熱力學(xué)有著不同的研究對象，前者關(guān)注的是反應(yīng)的過程，后者只關(guān)涉體系的狀態(tài)。兩者有著本質(zhì)的差異，而教材往往通過速率來建立平衡，且通過速率的改變來討論平衡的移動，從而教師往往將兩個理論混為一談，時而“速率”，時而“平衡”，導(dǎo)致學(xué)生誤以為速率的改變是平衡移動的原因，事實上焓和熵才是影響平衡的關(guān)鍵因素。

在教學(xué)實踐中，教師往往這樣總結(jié)：“在一定的條件下，當一個可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等且不等于零時，該反應(yīng)就達到了動態(tài)的化學(xué)平衡狀態(tài)。這種狀態(tài)的建立需要一定的條件，當條件改變時，導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率改變，從而平衡狀態(tài)被打破。如果正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，那么反應(yīng)向正方向移動，最終達到一個新的平衡。”這樣的表述乍看起來很正確，有條理。但仔細分析其邏輯關(guān)系時會發(fā)現(xiàn)存在很多問題。比如這樣的表述認為速率不變導(dǎo)致了平衡建立，速率的改變引起了平衡的移動，即化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)平衡的原因。這種將熱力學(xué)和動力學(xué)歸結(jié)為簡單的因果關(guān)系的錯誤做法，勢必導(dǎo)致學(xué)生思維紊亂，因此從源頭上區(qū)分動力學(xué)和熱力學(xué)才能消除這種認識誤區(qū)。

1.2 相P研究“隔靴搔癢”，沒有涉及教學(xué)中如何有效“分離”動力學(xué)和熱力學(xué)

很遺憾的是，相關(guān)教學(xué)研究并沒有關(guān)注到教學(xué)實踐中如何從源頭上消除這種混淆，而主要集中在以下三個方面：一是學(xué)科本體知識的推導(dǎo)。主要是從學(xué)科本體知識層面出發(fā)去辨析和論證化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡移動等核心概念的內(nèi)涵和實質(zhì)，探討各概念間的聯(lián)系和區(qū)別。該討論建立在大學(xué)物理化學(xué)的純理論知識之上，沒有涉及到具體的教和學(xué)，缺乏操作性。

二是教學(xué)策略與方法的探討。這類研究一般都起源于教師在實際授課過程中遇到的困惑或者問題，針對某一節(jié)課或者某一單元的內(nèi)容，通過嘗試新的教學(xué)理念或者改進教學(xué)設(shè)計和方法來提高教學(xué)的實效性，然后分析比較改進后的成果和不足，為其他教師提供參考。但以上研究極少觸及學(xué)生在本部分產(chǎn)生認知障礙的本質(zhì)原因：即將混淆了的熱力學(xué)和動力學(xué)作為建構(gòu)知識的基礎(chǔ)。

三是學(xué)生學(xué)習(xí)障礙點的分析。這部分研究主要從教學(xué)重難點出發(fā)，調(diào)查分析學(xué)生存在的認知障礙和迷思概念以及形成原因，旨在探討如何避免學(xué)生在認知建構(gòu)中出現(xiàn)矛盾。但這類研究的關(guān)注點集中在教學(xué)過程中的策略和方法是否恰當，很少觸及到學(xué)科本體知識框架的科學(xué)性。

1.3 教學(xué)誤區(qū)的實踐表征：“以其昏昏，使人昭昭”

在真實的教學(xué)情境中主要存在兩個方面的問題：一是教師本身理論知識紊亂、邏輯不清，不清楚化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡之間的聯(lián)系和區(qū)別。因此在教學(xué)實踐中也就無法將這個問題有層次、結(jié)構(gòu)化地呈現(xiàn)給學(xué)生。導(dǎo)致學(xué)生在認知建構(gòu)的起始階段就存在誤區(qū)，失之毫厘謬以千里，最后無法認清動力學(xué)和熱力學(xué)的本質(zhì)。

二是學(xué)生在學(xué)習(xí)這一塊內(nèi)容時只考慮速率和平衡的關(guān)系，錯誤地使用速率去推斷一切平衡問題，混淆了兩個理論不同的適用范圍，不能區(qū)分過程性問題和狀態(tài)性問題，導(dǎo)致問題解決時思維混亂，甚至出現(xiàn)分別從“速率”和“平衡”的角度去分析同一個問題，居然得到截然相反答案的情形。如有學(xué)生學(xué)完速率和平衡之后提出一個問題，“有固體做反應(yīng)物的可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，將固體由塊狀粉碎成粉末狀后，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率沒有變化，為何平衡沒有移動呢？”學(xué)生這種問題出現(xiàn)的根本原因在于學(xué)生沒有理解化學(xué)平衡移動的能量本質(zhì)。

2 “速率”和“平衡”教學(xué)的實證研究

本研究對北京市一所普通學(xué)校的高二學(xué)生進行調(diào)查研究，發(fā)放問卷240份，回收有效問卷194份，有效回收率為80.8%。

研究工具分為問卷和訪談兩部分。（1）問卷測試。問卷包括對速率及其影響因素的理解、對平衡及其影響因素的理解、對平衡和速率關(guān)系的理解三個維度。每個維度均包括兩個判斷題，每個問題后均要求學(xué)生寫出判斷的原因。（2）半結(jié)構(gòu)性訪談。對6位教師進行深度的半結(jié)構(gòu)性訪談，主要從教師的角度關(guān)注教學(xué)實踐中速率和平衡問題的處理。測試總體結(jié)果如圖1所示。

學(xué)生對于化學(xué)平衡的表征、速率表征及速率與平衡的關(guān)系掌握較好，正確率在80%以上。但在平衡與狀態(tài)的關(guān)系、速率與平衡的移動等方面表現(xiàn)一般，正確率50%左右。由于相應(yīng)的理論知識掌握不扎實，導(dǎo)致絕大多數(shù)學(xué)生在實際問題解決時束手無策，得分率非常低，僅有26%的學(xué)生能夠很好地解釋工業(yè)合成氨中的相關(guān)問題。圖1充分說明了以下幾個問題：一是大部分學(xué)生能從較低層次理解速率和平衡及二者關(guān)系，但未能上升到速率微觀變化機理的高度，孤立地考慮速率的各影響因素，沒有形成系統(tǒng)；二是接近一半的學(xué)生對于化學(xué)平衡狀態(tài)的實質(zhì)認識有欠缺，不能理解平衡狀態(tài)只與系統(tǒng)的各狀態(tài)函數(shù)（焓、熵、溫度等）有關(guān)而與達到平衡的途徑無關(guān)；三是絕大多數(shù)學(xué)生對平衡和速率的關(guān)系極少能從本質(zhì)上區(qū)分，幾乎都停留在各種規(guī)律的機械記憶上，化學(xué)平衡常數(shù)僅僅被作為計算的工具，沒有意識到平衡的熱力學(xué)實質(zhì)（K與Q的關(guān)系）。

2.1 對平衡及其影響因素的理解：半數(shù)學(xué)生不清楚“平衡只與體系的狀態(tài)有關(guān)，與建立的途徑無關(guān)”

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，87%的學(xué)生能夠正確判斷“化學(xué)平衡發(fā)生移動，但化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變”，其中62%的學(xué)生能夠指出化學(xué)平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，僅16%的學(xué)生能夠同時指出化學(xué)平衡受多種因素（濃度、溫度、壓強等）的影響。學(xué)生總體的25.7% 在解釋這一判斷時出現(xiàn)了錯誤。主要的錯誤解釋有三類，每類約占1/3，具體數(shù)據(jù)見表1。

有54%的學(xué)生能夠正確判斷“平衡只與體系的狀態(tài)有關(guān)，與建立的途徑無關(guān)”，其中39.5%的學(xué)生能夠答出“在等溫等壓下，固定容積時，1mol N2和3mol H2達到的平衡狀態(tài)與2mol NH3達到的平衡狀態(tài)是等同的”或者“以上兩種情況是等效平衡”。學(xué)生總體中有51.4%在解釋原因時出現(xiàn)了錯誤，沒有從熱力學(xué)的研究角度去看待平衡狀態(tài)，仍然試圖從變化過程推斷平衡結(jié)果，將動力學(xué)套用到熱力學(xué)問題的解決中，從而導(dǎo)致科學(xué)性錯誤。主要也是三類，具體情況見表1。

2.2 對速率及其影響因素的理解：大部分學(xué)生忽視速率的定量特征

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，82.9%的學(xué)生能夠正確判斷“速率大，現(xiàn)象并不一定越明顯”，其中58.6%的學(xué)生認為“無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)即使速率大現(xiàn)象也不顯著”。學(xué)生總體的24.3%在解釋判斷原因時出現(xiàn)了錯誤，主要錯誤有兩種，一是認為速率是物質(zhì)的量的變化，沒有考慮單位時間。數(shù)據(jù)表明大部分學(xué)生對于化學(xué)反應(yīng)速率的意義認識比較清晰，但絕大多數(shù)學(xué)生僅基于化學(xué)反應(yīng)的某種現(xiàn)象來考慮化學(xué)反應(yīng)速率的大小，忽視速率的定量特征。有研究者指出，“化學(xué)反應(yīng)速率”的廣義定義可以表_為“參與反應(yīng)的物質(zhì)的‘量’（如質(zhì)量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度等）隨時間的變化量”，這一定義是“化學(xué)反應(yīng)速率”普遍的表達方式[3]；二是學(xué)生錯誤地認為只有觀測到宏觀實驗現(xiàn)象才能討論速率，如果沒有氣泡或者顏色變化等則無法測量速率。事實上，眼見不一定為實，有時現(xiàn)象明顯可能速率并一定大。

2.3 對速率和平衡關(guān)系的理解：幾乎沒有學(xué)生理解“速率所屬的動力學(xué)及平衡所屬的熱力學(xué)雖然兩者相關(guān)，但并不互為因果關(guān)系”

有81.4%的學(xué)生正確判斷“反應(yīng)速率變化，平衡并不一定移動”，其中68.4%的學(xué)生能夠舉出反例如“催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，但并不能使平衡移動”來證偽該命題，3.5%的學(xué)生想到了“對于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等的反應(yīng)壓強的改變同等程度地改變反應(yīng)速率，平衡不移動”；學(xué)生總體的38.6%不能正確清楚地表述原因。判斷錯誤的學(xué)生原因主要有兩點：其一是化學(xué)反應(yīng)速率決定平衡；其二是認為加熱等會使速率增大，但平衡有可能不移動。50%的學(xué)生能正確判斷“平衡正向移動，正反應(yīng)速率可能變大、變小或者不變”，其中34.3%的學(xué)生表示“正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率有可能同時增大或減小，但只要正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡即向正反應(yīng)方向移動”。判斷錯誤的學(xué)生主要認為“只有正反應(yīng)速率增大，且逆反應(yīng)速率減小，平衡才能正向移動”。

速率是動力學(xué)概念，平衡是熱力學(xué)的概念，屬于不同的范疇，兩者相關(guān)，但并不互為因果關(guān)系。因此，應(yīng)基于能量的視角來理解化學(xué)平衡的本質(zhì)，熱力學(xué)中的平衡狀態(tài)是一種體系中所包含的能做功的熱量（焓）和分子功（熵）之間的特殊穩(wěn)定狀態(tài)。這種狀態(tài)的存在用平衡常數(shù)K和Q的相對大小來衡量，而正逆反應(yīng)速率相等是化學(xué)平衡建立后的一種外在表現(xiàn)形式，使用正逆反應(yīng)速率的大小變化去推論平衡的相關(guān)問題存在科學(xué)性錯誤。

化學(xué)熱力學(xué)認為對任意的封閉系統(tǒng)，當系統(tǒng)有微小變化時，

總之，通過上述討論，無論是平衡的建立過程還是平衡的移動過程，熱力學(xué)基礎(chǔ)上建立的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)問題的結(jié)論，與反應(yīng)速率之間沒有任何的聯(lián)系。

3 澄清“速率”和“平衡”教學(xué)誤區(qū)的建議3.1 教師要深刻把握熱力學(xué)、動力學(xué)的聯(lián)系與差異

化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)與化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)是綜合研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的兩個不可缺少的重要組成部分。由于二者各自的研究任務(wù)不同、研究的側(cè)重點不同，因而化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)與化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)既有顯著的區(qū)別又互有聯(lián)系。因此，教師要從源頭上對它們作本質(zhì)的區(qū)分。

化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)，特別是平衡態(tài)熱力學(xué)，是從靜態(tài)的角度出發(fā)研究過程的始態(tài)和終態(tài)，利用狀態(tài)函數(shù)探討化學(xué)反應(yīng)從始態(tài)到終態(tài)的可能性及變化過程的方向和限度，而不涉及變化過程所經(jīng)歷的途徑和中間步驟。所以化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)只回答反應(yīng)的可能性問題，不考慮時間因素，不能回答反應(yīng)的速率和歷程。熱力學(xué)方法不依賴于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和過程的細節(jié)，旨在預(yù)示和指出途徑而不是解釋，因此它只能處理平衡問題而不能說明這種平衡狀態(tài)是怎么達到的，只需要知道體系的最初和最終狀態(tài)就能得到可靠的結(jié)果[7]。

一般來說化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究對象包括以下三個方面：化學(xué)反應(yīng)進行的條件（溫度、壓強、濃度及介質(zhì)等）對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；化學(xué)反應(yīng)的歷程（又稱機理）；物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)能力之間的關(guān)系。化學(xué)動力學(xué)最重要的是研究化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因（反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)等）與外因（催化劑、輻射及反應(yīng)器等存在與否）是如何影響化學(xué)反應(yīng)的速率及過程；揭示化學(xué)反應(yīng)機理；建立總包反應(yīng)與基元反應(yīng)的定量理論等[8]。

在對化學(xué)反應(yīng)進行動力學(xué)研究時總是從動態(tài)的觀點出發(fā)，由宏觀的研究進而到微觀的分子水平的研究，因而將化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)區(qū)分為宏觀動力學(xué)和微觀動力學(xué)兩個領(lǐng)域，但二者并非互不相關(guān)，而是相輔相成的。平衡是對過程結(jié)果的描述，速率變化則是對反應(yīng)過程的描述。它們的解機制是兩個不同學(xué)科的不同問題，既非化學(xué)平衡移動決定反應(yīng)速率的變化，也非反應(yīng)速率的變化導(dǎo)致了化學(xué)平衡的移動，它們屬于各自獨立的學(xué)科體系問題。

3.2 教學(xué)順序可以嘗試調(diào)整，按照大學(xué)順序先平衡后速率，有利于中學(xué)與大學(xué)銜接

我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)教學(xué)基本按照人教版教材順序安排，先講“化學(xué)反應(yīng)速率”部分，然后通過速率的討論來研究平衡的建立問題。筆者通過教師訪談發(fā)現(xiàn)，他們認為“速率”較為貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗，且已有認知中的物理概念“速度”易于遷移，所以沒有覺得這種教學(xué)順序存在問題。但由于速率的影響因素和平衡的影響因素非常相似，這種教學(xué)安排導(dǎo)致前者對后者的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了干擾，學(xué)生在后期平衡移動的判斷過程中把正逆速率的改變看成平衡移動的本質(zhì)原因。

教師應(yīng)當對學(xué)生的認知障礙有一定的判斷，認識到速率部分的學(xué)習(xí)對學(xué)生認知同化造成矛盾，因此合理調(diào)整教學(xué)順序，選擇比較合適的教學(xué)素材，可以克服這一困境。例如可以采取魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》中的編排順序，將化學(xué)反應(yīng)方向和限度放在化學(xué)反應(yīng)速率之前教學(xué)。筆者對魯科版教材編寫專家進行訪談，發(fā)現(xiàn)該版本教材之所以將“平衡”置于“速率”之前，就是為了避免以往教學(xué)中先講速率的弊端，讓學(xué)生分清熱力學(xué)和動力學(xué)這兩個不同的問題。這樣的教學(xué)順序也符合大學(xué)化學(xué)中的授課順序，有利于中學(xué)到大學(xué)的教學(xué)銜接。

3.3 引導(dǎo)學(xué)生厘清平衡和速率，從熱力學(xué)的角度解決平衡問題

為了使學(xué)生能從本質(zhì)上理解反應(yīng)速率的影響因素，教師要使學(xué)生將速率的宏觀影響因素（濃度、溫度、催化劑）和微觀機理（碰撞理論和活化能理論）結(jié)合起來，只有讓學(xué)生能從能量角度（活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)的改變）推理出濃度、溫度、催化劑對速率的影響，學(xué)生才能不浮于表面的死記硬背。針對化學(xué)平衡移動這一學(xué)生認知困難的部分，教師應(yīng)當深刻把握平衡的本質(zhì)，即將平衡的影響因素歸于化學(xué)平衡常數(shù)K與濃度商Q的不相等，溫度改變了平衡常數(shù)K的數(shù)值，而壓強或濃度改變的則是濃度商Q的數(shù)值，平衡會向使?jié)舛壬蘍趨近于平衡常數(shù)K的方向移動。

參考文獻：

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ZOU Zhong-li MA Jin-fu CHEN Zhan-lin

（School of Materials Science and Engineering， Beifang Univesity of Nationalities， Yinchuan Ningxia 750021， China）

【Abstract】According to the characteristics of Physical Chemistry and the development requirements of the major， teaching reform is carried out in Physical Chemistry course. The reform includes changing in curriculum， improving teaching content and updating teaching methods. The students’ interest and learning initiative are increased clearly， and the quality of teaching and the teaching level are improved effectively by teaching reform.

【Key words】Physical chemistry；Teaching reform；Teaching effect

物理化學(xué)是新能源材料與器件專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是從化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象的聯(lián)系中，尋找和探索化學(xué)反應(yīng)過程中普遍性變化規(guī)律的一門科學(xué)[1]，研究內(nèi)容包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)及表面化學(xué)等，其研究目的是探究物質(zhì)變化過程的基本規(guī)律，用于解決科學(xué)研究和實際生活中的問題。“新能源材料與器件專業(yè)”是今年教育部2010年公布的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)之一，全國共有十余所高校獲準設(shè)立該新專業(yè)。物理化學(xué)課程可為新能源材料與器件專業(yè)后續(xù)課程、創(chuàng)新實驗和畢業(yè)設(shè)計提供重要理論支撐。通過新能源專業(yè)的教學(xué)實踐，筆者從以下幾方面談幾點認識和體會，供大家探討。

1 存在的問題

物理化學(xué)課程內(nèi)容理論性強，公式多，概念多，需要教授的知識點多，而課時卻非常有限。正由于這些特點使得該課程成為高等院校中有名難學(xué)難懂的專業(yè)課，考試通過率普遍很低。通過本校新能源專業(yè)的教學(xué)實踐，學(xué)生也普遍反映該課程理論概念抽象、相關(guān)公式和使用的限定條件眾多，十分難學(xué)，在學(xué)習(xí)過程極易產(chǎn)生厭倦和抵觸的情緒。

此外，物理化學(xué)存在的另一問題是學(xué)習(xí)起點高。前修課程包括高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，無機化學(xué)。由于各課程自成體系，互相封閉，各自為教造成基礎(chǔ)課，基礎(chǔ)課與專業(yè)課存在重復(fù)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象嚴重。使得教與學(xué)都十分困難，教師要耗費大量時間解釋相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識，而學(xué)生也難以理解和接受。比如在微積分和微分方程都沒有學(xué)到情況下，讓學(xué)生理解化學(xué)動力學(xué)中n級反應(yīng)，顯然是不恰當?shù)模偃缍嘟M分系統(tǒng)熱力學(xué)中偏摩爾量的概念，沒有高數(shù)知識也是無法理解的，這樣的教學(xué)脫離了學(xué)生的基礎(chǔ)，也違背了循序漸進的教學(xué)原則[2]。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

針對目前物理化學(xué)的現(xiàn)狀，筆者首先從教學(xué)內(nèi)容進行改革，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系進行了重新梳理，具體包括以下三方面。

2.1 修訂教學(xué)大綱，力求內(nèi)容少而精

目前全國大多數(shù)高校中開設(shè)的物理化學(xué)課程學(xué)時至少在80學(xué)時以上，而本校物理化學(xué)課程的學(xué)時只有48學(xué)時。這造成了在選取教材方面存在極大的困難，物理化學(xué)的經(jīng)典教材有很多，然而即使在簡明教材中也難有一種符合本校專業(yè)的培養(yǎng)要求。本課程曾經(jīng)選用的教材在實踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，雖然是面向材料專業(yè)編寫的，并且在課程內(nèi)容方面對材料專業(yè)也有所側(cè)重，但書籍閱讀理論基礎(chǔ)較高，學(xué)生普遍反映看不懂。綜合考慮采用清華大學(xué)朱文濤教授主編的《物理化學(xué)簡明教程》，該書對傳統(tǒng)物理化學(xué)的內(nèi)容去繁就簡，內(nèi)容也深入淺出。在此基礎(chǔ)上要求教師在授課過程中也不唯書，不照本宣科，對原有教學(xué)大綱進行修訂，比如去掉物質(zhì)的狀態(tài)與表征一章，合并表面和膠體兩章，使其更具有科學(xué)性和概括性。

2.2 教學(xué)內(nèi)容與實踐結(jié)合，激發(fā)學(xué)生興趣

興趣是最好的老師，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一直是物理化學(xué)教學(xué)中關(guān)注的問題[3]。物理化學(xué)是一門系統(tǒng)性很強的課程，在講授過程中注重科學(xué)發(fā)展史的介紹。例如熱力學(xué)第二定律的講授過程中增加熱力學(xué)定律研究和產(chǎn)生的歷史過程，引入永動機的起源和爭論，既可以引發(fā)學(xué)生的聽課興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴密的科學(xué)思維。再如冰箱制冷與卡諾循環(huán)、中暑與熵病、土壤保墑與開爾文公式、鹵水點豆腐與膠體聚沉等，將生活中常見的現(xiàn)象與本課程有機地聯(lián)系起來。此外結(jié)合專業(yè)以課程內(nèi)容為主線，介紹一些與新能源專業(yè)聯(lián)系緊密的科技進展，如在電化學(xué)章節(jié)可增加與新能源專業(yè)聯(lián)系緊密的鋰離子電池、燃料電池等的發(fā)展，經(jīng)過教學(xué)實踐收到了很好的教學(xué)效果。

2.3 梳理知識結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)與其他學(xué)科的關(guān)系

在教學(xué)過程中教師需要經(jīng)過思維加工，設(shè)計出課程知識體系，以便于學(xué)生理解掌握。物理化學(xué)的概念多，對于每一個概念教師在上課過程中確切說明：問題是怎么提出來的？它的定義是如何表述的，其物理意義是什么？適用范圍是什么？等等。通過舉例的方式詳細講解各個章節(jié)的重點和難點，將知識點聯(lián)系起來，融會貫通[4]。針對無機化學(xué)與本課程在內(nèi)容上有一定重復(fù)，避免低層次的重復(fù)，充分利用學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗，重點介紹以前未學(xué)的知識點，使得兩門課程可以很好地銜接起來。針對物理化學(xué)中大量定義、結(jié)論、推導(dǎo)過程都使用了大量的數(shù)學(xué)知識，在實際教學(xué)過程，教師有意識地提前安排學(xué)生進行課外復(fù)習(xí)，對于一些重要的數(shù)學(xué)知識，可以在課堂上進行簡要復(fù)習(xí)[2]。

3 多種教學(xué)方法和教學(xué)手段

3.1 改進教學(xué)方法

教學(xué)方法的改革包括在課堂教學(xué)過程中擺脫滿堂灌的模式，要想調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，設(shè)疑啟發(fā)是一個有效途徑[5]，在教學(xué)過程中多提示、多啟發(fā)，將理論和例題講解相結(jié)合的方式，講述理論時可以選用學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象來設(shè)置疑問，進而引出理論解釋；講解精選例題時多啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)正確的思維方式，實現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的雙向互動，充分調(diào)動學(xué)生的參與意識、主動性和積極性，促進教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.2 多種教學(xué)手段相結(jié)合

多媒體相對于傳統(tǒng)板書教學(xué)有著不可比擬的功能，可以形象使用圖表動畫形式演示抽象的物理化學(xué)理論，提高課堂效率，還可以通過視頻形式向?qū)W生展示一些重要的科技前沿成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維[6]。此外，在采用多媒體輔助教學(xué)的基礎(chǔ)上，課下可依托學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建立該課程的學(xué)習(xí)平臺，使得課堂教學(xué)得以延續(xù)和補充。將課程簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教案、參考書目等相關(guān)內(nèi)容上傳，讓學(xué)生根據(jù)自己實際情況在課下自由選擇時間進行學(xué)習(xí)，解決自身存在的不同問題，同時可以強化學(xué)生對知識的理解和掌握，提高學(xué)生的自學(xué)能力。

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1目前物理化學(xué)教學(xué)中常見的問題

1.1內(nèi)容多課時少

對于非化學(xué)專業(yè)，《物理化學(xué)》課程多是選修課，課時僅有36～54個學(xué)時不等，在如此短的教學(xué)時長內(nèi)，讓學(xué)生完全接受并理解化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、統(tǒng)計熱力學(xué)等方面的知識是不現(xiàn)實的，更遑論知識點的實際應(yīng)用。據(jù)調(diào)研可知，在很多高校，統(tǒng)計熱力學(xué)部分都是不講解的，化學(xué)動力學(xué)部分也是匆匆?guī)н^。因此，即使經(jīng)過54學(xué)時的認真學(xué)習(xí)，學(xué)生們對于物理化學(xué)仍然是一知半解，無法深刻領(lǐng)會物理化學(xué)“將微觀與宏觀巧妙結(jié)合”的魅力所在，在實際的應(yīng)用中也會受到一定程度的限制［2－3］。

1.2教學(xué)方式單一

由于物理化學(xué)是一門理論性較強的課程，定理和公式繁多，并且適用條件區(qū)分嚴格。傳統(tǒng)的物理化學(xué)課程的教學(xué)模式是:老師對定理和公式進行講解，學(xué)生被動的接受這些新的抽象信息。并且公式推導(dǎo)過程中使用PPT播放的方式不利于學(xué)生熟悉推導(dǎo)過程，因此很多老師在講解物理化學(xué)時仍然沿襲了板書教學(xué)的方式。這種方法在公式推導(dǎo)過程中具有明顯優(yōu)勢，但其缺點是拖延教學(xué)進度，并且在一些前沿應(yīng)用的講解方面不夠直觀。這樣僵化的教學(xué)模式使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣降低，不能充分發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性。單純的對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行記憶不利于學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.3教學(xué)內(nèi)容單一

由于物理化學(xué)是一門理論性較強的學(xué)科，課堂教學(xué)內(nèi)容主要就是圍繞著課本中的理論和公式。即使在非化學(xué)專業(yè)的教材中，體現(xiàn)學(xué)科交叉方面的內(nèi)容仍然較少，專業(yè)特色不顯著，跟不上學(xué)科的發(fā)展需要。教材更新速度較慢，對于近年來物理化學(xué)新的成果與理論以及與其他學(xué)科交叉所產(chǎn)生的新的應(yīng)用體現(xiàn)較少。通過和學(xué)生的交流，我們發(fā)現(xiàn):在課本中找不到很多與自己專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用實例，也是學(xué)生提不起興趣的主要原因之一。

1.4理論和實驗課脫節(jié)

目前的教學(xué)模式下培養(yǎng)出來的學(xué)生雖然能夠掌握一定的理論和基本概念，但是綜合運用知識的能力不強。在物理化學(xué)實驗課上，很多同學(xué)都無法將實驗內(nèi)容與理論知識結(jié)合起來。這除了與傳統(tǒng)教學(xué)模式的效果直接相關(guān)外，還有一部分原因是由于物理化學(xué)的理論和實驗課程不是同期開設(shè)所導(dǎo)致的。一種情況是實驗課和理論課同時開設(shè)，由于實驗進度快，會導(dǎo)致理論沒有學(xué)到，實驗卻已經(jīng)開始做了，無法讓學(xué)生利用所學(xué)理論指導(dǎo)實驗。另一種情況是實驗課延期開設(shè)，有很多學(xué)生已經(jīng)將上學(xué)期的理論課程內(nèi)容忘記，同樣起不到理論和實際相結(jié)合的目的。

1.5授課方式單一

大班授課是高校的傳統(tǒng)授課方式之一，一個老師同時給上百名學(xué)生一起上課，選修課更是如此。網(wǎng)絡(luò)上曾熱傳一張“學(xué)生類型分布圖”，圖片中展示了不同類型的學(xué)生在大教室的分布概率。認真聽講的同學(xué)通常會占據(jù)教室的前三排，不聽講的同學(xué)則習(xí)慣性的坐在教室的后三排。在這種大班課堂上，老師很難調(diào)動所有學(xué)生的積極性，大部分學(xué)生不愿意發(fā)表獨立見解，不愿意提出質(zhì)疑，上百人的大課堂變成了幾個人的小課堂，這既不利于教師對知識的傳授，也不利于學(xué)生對知識的獲取。

2《物理化學(xué)》選修課教學(xué)方法改進的淺析

2.1物理化學(xué)選修課程的定位

根據(jù)開課專業(yè)的特點以及物理化學(xué)在相應(yīng)專業(yè)的作用，在課程的定位上要充分考慮其服服務(wù)性、基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和銜接性。選修課不是專業(yè)核心課程，因此在物理化學(xué)課程的定位上就需要擺正心態(tài)、擺好位置，服務(wù)專業(yè)。在課程的教授上要結(jié)合專業(yè)特點，除了講解經(jīng)典的理論和公式外，還需要著重講解與專業(yè)相關(guān)的知識點，強調(diào)和突出物理化學(xué)在其專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。適當縮減繁復(fù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，注重相關(guān)結(jié)論的物理意義、適用范圍、及其與自然現(xiàn)象或者工程問題的結(jié)合。同時，為了更好的服務(wù)其他課程，在內(nèi)容的選取方面，應(yīng)結(jié)合物理化學(xué)的知識結(jié)構(gòu)特點，適當拓展相關(guān)的交叉學(xué)科所需要的內(nèi)容，避免在后續(xù)的學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)斷層。

2.2傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)相結(jié)合

物理化學(xué)是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強的學(xué)科，內(nèi)容抽象、公式推導(dǎo)過程繁雜。在學(xué)時較少的情況下，利用多媒體的圖、文、聲、像等方式使得抽象的內(nèi)容具體化，便于學(xué)生接受。除了常見的PPT形式教學(xué)，還可以利用FLASH動畫、微課視頻、網(wǎng)絡(luò)上熱門實驗視頻、國內(nèi)外教學(xué)名師的慕課視頻等形式給學(xué)生們以全新的上課體驗，讓學(xué)生們感受到物理化學(xué)就在身邊，提升他們的學(xué)習(xí)興趣，明確他們的學(xué)習(xí)目的［4－5］。同時，多媒體教學(xué)方式的運用，還可以節(jié)省板書時間，提升教學(xué)效率。然而，在公式推導(dǎo)方面，仍然推薦使用板書教學(xué)，有利于學(xué)生跟上老師的講解思路，進行邏輯思維，加深記憶。只有將傳統(tǒng)的和先進的教學(xué)方法相結(jié)合，重返發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢，才能明顯提高教學(xué)質(zhì)量。

2.3教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式多樣化

合理安排教材中的理論和應(yīng)用部分的講解比重，既不能對公式和定理進行羅列式的講解，也不能過度簡化理論知識，單純進行應(yīng)用實例的展示。二者的比重要相當，并且教學(xué)內(nèi)容要進行穿插式的講解。教學(xué)過程中，多采用啟發(fā)、討論等形式的教學(xué)方法［6］。不能只和坐在前三排的同學(xué)討論問題，和學(xué)生的互動要覆蓋整個教室。譬如將學(xué)生按列劃分成小組，針對一節(jié)課或者一章節(jié)的內(nèi)容進行問題搶答或者討論接龍，調(diào)動起所有學(xué)生的積極性，讓每一位學(xué)生都不置身事外，成為課堂上的活躍分子。

2.4合理安排理論和實驗課程

將物理化學(xué)理論課和實驗課結(jié)合起來，由同一位老師負責(zé)，根據(jù)講課內(nèi)容和進度靈活安排實驗課的內(nèi)容和時間。在進行完一個章節(jié)或者一個知識點的理論學(xué)習(xí)后，安排一個相關(guān)的實驗，?？梢韵冉M織學(xué)生來設(shè)計實驗，列出實驗用品的清單，再根據(jù)實驗室條件準備好需要的實驗儀器和藥品，進行實驗。這樣可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，改變當前的“老師帶著學(xué)生做實驗”的傳統(tǒng)理念，開創(chuàng)“我的實驗我做主”的新模式。在設(shè)計實驗、準備實驗和完成實驗的過程中增加學(xué)生的參與度，鍛煉學(xué)生的統(tǒng)籌安排能力，提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

3結(jié)語

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【關(guān)鍵詞】無機及分析化學(xué) 教學(xué)質(zhì)量 策略

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）07C-

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無機及分析化學(xué)是我校于2004年實施基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革后，將無機化學(xué)和分析化學(xué)的課程內(nèi)容進行整合形成的一門新的課程，是化學(xué)工程、高分子材料工程、生物工程、環(huán)境工程等工科專業(yè)學(xué)生在大學(xué)階段學(xué)習(xí)的第一門化學(xué)課，對培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的應(yīng)用型人才起著十分重要的作用。這門課程的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到后續(xù)課程如有機化學(xué)、物理化學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。整合以后的無機及分析化學(xué)課程內(nèi)容更緊湊、合理、連貫，并且大大減少學(xué)科間知識點的重復(fù)，從而建立起更有利于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維培養(yǎng)的課程體系。針對目前該課程教學(xué)內(nèi)容較多、課時數(shù)較少的情況，為了使學(xué)生掌握更多的知識，有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量，我們在改進教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行了探索和嘗試，收到了明顯的效果。

一、教師提高教學(xué)科研水平

課堂是教師傳道授業(yè)的大舞臺，教師要在這個舞臺上面充分展示自身學(xué)識、能力、魅力。教師在課堂中若能旁征博引，引經(jīng)據(jù)典，妙語連珠，必然能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力和興趣，從而達到優(yōu)化課堂教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。要做到這一點，單純地在課堂上照本宣科講授知識是不夠的。素質(zhì)教育對現(xiàn)代教師提出了更新、更高的要求，老師不僅需要有淵博、深厚的學(xué)科知識，還需要勇于反思，不斷提高自己的科研業(yè)務(wù)能力。專任教師特別是青年教師必須不斷地提高自身的綜合素質(zhì)和教學(xué)技能，并且時刻關(guān)注學(xué)科前沿信息及發(fā)展動態(tài)，注重教學(xué)內(nèi)容的更新和拓展，避免過多地講授陳舊過時的知識。教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)是提高教學(xué)質(zhì)量的保證，而教學(xué)與科研相結(jié)合是提高高校教師素質(zhì)的一個重要途徑，因為科研過程也是學(xué)習(xí)過程，教師在科研過程中可以發(fā)現(xiàn)和彌補自身知識、技能的缺陷，促進自身對于科研方法的掌握、運用與科研能力的提高。

二、合理安排教學(xué)內(nèi)容

我校采用的教材是林培喜、朱玲主編的《無機化學(xué)與分析化學(xué)》（第一版），全書共十九章，主要分為化學(xué)熱力學(xué)與動力學(xué)、四大化學(xué)平衡與定量分析、原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)、元素化學(xué)和現(xiàn)代分析方法四大部分，教學(xué)大綱要求是一個學(xué)期教完，70個課時。學(xué)生普遍覺得教學(xué)內(nèi)容繁多，上課進度太快，對知識點的消化理解周期短，上一節(jié)課的內(nèi)容還沒有掌握好，下一節(jié)課又有新的知識點，如此下去就進入一個惡性循環(huán)，也就談不上對教學(xué)內(nèi)容學(xué)透、學(xué)深了。因此，在教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)設(shè)計的布局等方面，都要充分考慮到學(xué)生的接受能力。要在有限的學(xué)時內(nèi)按質(zhì)按量地完成教學(xué)任務(wù)，就要對教學(xué)內(nèi)容進行取舍，適當安排學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容。為此我們選擇了化學(xué)熱力學(xué)與動力學(xué)及元素化學(xué)這兩部分內(nèi)容進行處理。由于熱力學(xué)和動力學(xué)方面的內(nèi)容學(xué)生會在后面的物理化學(xué)課程中重點學(xué)習(xí)，所以在課堂上只是重點介紹了化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能及其與化學(xué)平衡的關(guān)系這一內(nèi)容，因為這一內(nèi)容對后面四大化學(xué)平衡的掌握非常重要；而元素化學(xué)部分的內(nèi)容繁多且沒有規(guī)律，由于學(xué)生在高中化學(xué)也學(xué)過相關(guān)的知識，要掌握起來也不算難，所以在教學(xué)這一部分時，重點把各族元素的通性向?qū)W生介紹，學(xué)生通過自學(xué)掌握其它的知識點。如此就可以把教學(xué)重點放在其余部分的教學(xué)上，在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。

另外，我們還要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點來制定教學(xué)內(nèi)容。例如，對于環(huán)境專業(yè)的學(xué)生，除了基礎(chǔ)概念的講解之外，在涉及具體的分析方法和儀器分析時，可以和環(huán)境污染方面的內(nèi)容聯(lián)系起來，如自來水硬度的測定可用EDTA滴定法、環(huán)境中甲醛的測定可用分光光度法等；而對于食品及生物專業(yè)的學(xué)生，可以把“如何分析奶粉中的蛋白質(zhì)含量”“如何檢測三聚氰胺的存在”“如何鑒別及檢測地溝油”等相關(guān)的熱點問題和教學(xué)聯(lián)系起來。這些內(nèi)容不僅和我們的生活息息相關(guān)，還跟學(xué)生的專業(yè)緊密相連，讓學(xué)生在思考問題的過程中既能體會到分析科學(xué)在實踐中的具體過程，也能將抽象概念與實際問題相結(jié)合，即加深了學(xué)生的印象，又幫助其掌握了相關(guān)知識點，達到學(xué)以致用。

三、講解做到深入淺出

一個知識點，闡述方法不同，難易程度可能大大不同。針對教學(xué)過程中的一些疑點、重點、難點，應(yīng)該做到深入淺出，講明講透，盡量讓學(xué)生在課堂上就能掌握。對于教材中的原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)這一類空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，很多學(xué)生感到抽象難懂。如果我們單純地照本宣科，只是把其中的條條框框講出來，很多學(xué)生是聽不懂的，而且也會因此對這個內(nèi)容產(chǎn)生厭惡的情緒，也不會主動再學(xué)習(xí)，不利于今后其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和深造。比如，“原子核外電子排布”規(guī)律要遵循的三大原則中的“洪特規(guī)則：電子在簡并軌道上排布時，應(yīng)優(yōu)先分占盡可能多的軌道，且自旋方向相同”這一內(nèi)容，如果以公共汽車上的座位為例，將原子核外的各個電子比做乘客，將原子核外的各個軌道比做座位，學(xué)生覺得有趣，通俗易懂，普遍反映比較好理解。諸如此類問題，在課堂上要隨時發(fā)現(xiàn)并用通俗的實例化抽象為具體，深入淺出，提高教學(xué)質(zhì)量。

四、善于綜合利用教學(xué)法

教無定法，貴在得法。教學(xué)方法直接影響課堂教學(xué)質(zhì)量和效果，在人才培養(yǎng)中處于十分重要的地位。雖然廣大教育工作者普遍都認識到“滿堂灌”“填鴨式”的教學(xué)方法的弊端，也一直在探索新的教學(xué)方法，但由于很大程度上受到傳統(tǒng)思維習(xí)慣的影響，課堂教學(xué)方法的改革在很大程度上難以實施。在課堂教學(xué)上一方面要繼承和借鑒傳統(tǒng)教學(xué)的經(jīng)驗和長處，使其不斷發(fā)揚光大；另一方面也要在認真調(diào)查、深入研究的基礎(chǔ)上，大膽改革那些陳舊的、落后的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，敢于打破常規(guī)，不斷推進課堂教學(xué)理念及課堂教學(xué)工作的更新、豐富和發(fā)展。要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及特點選用合適的教學(xué)方法，將各種教學(xué)方法綜合起來利用，如在以教師講授為主的教學(xué)過程當中，可以采用啟發(fā)式、設(shè)問式、提問式、自問自答式等方法；在以研究探討為主的師生互動的教學(xué)過程中，采用以學(xué)生為主體的探究式、開放式、研究式、創(chuàng)造式等教學(xué)方法。

五、傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)手段有機結(jié)合

隨著教育教學(xué)研究的日益豐富、教育技術(shù)的日益提高，多媒體教學(xué)逐漸成為目前教學(xué)技術(shù)的主流之一。因為多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有活動影像這樣的特點，具有許多對于教育、教學(xué)過程來說特別寶貴的特性與功能，這些特性與功能是其他媒體（例如幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等）所不具備或是不完全具備的。利用多媒體可以在有限的時間內(nèi)提供大量的教學(xué)信息，對教學(xué)任務(wù)繁重的無機及分析化學(xué)課程來說是大大提高了教學(xué)的效率。而且這種教育技術(shù)具有強大的表現(xiàn)力和渲染力，增強了教學(xué)的趣味性和直觀性，在教學(xué)重點和難點的講解上起到很好的輔助作用，這是傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的。

將現(xiàn)代教學(xué)手段和教育技術(shù)引入課堂教學(xué)，無疑將大大提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。但是課堂信息過多過濫只能使學(xué)生被動地接受授課內(nèi)容，缺乏思維的過程；甚至造成教師只是播音員和解說員，失去了對教學(xué)應(yīng)有的控制。科學(xué)的教學(xué)手段和教育技術(shù)不僅僅是現(xiàn)代教學(xué)手段和教育技術(shù)，同時也包括傳統(tǒng)的教學(xué)手段，如粉筆和黑板等。課堂教學(xué)不應(yīng)該單純依賴于教學(xué)課件，而應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇適當?shù)慕虒W(xué)手段，為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)，不能喧賓奪主、本末倒置。比如對于教材中的公式推導(dǎo)，應(yīng)該通過板書的邊講邊推理來引導(dǎo)學(xué)生理解公式，如此學(xué)生才可以清楚地理解公式的來源及推導(dǎo)過程，對于公式的應(yīng)用及理解可以達到很好的效果。在教學(xué)中應(yīng)避免盲目使用和濫用多媒體教學(xué)課件的現(xiàn)象，要正確把握其中的度。只有將多媒體與其他教學(xué)手段有機地結(jié)合起來，才能使教學(xué)效果得到最大程度的提高。

六、注重課后輔導(dǎo)和答疑

課后輔導(dǎo)和答疑一直是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是檢驗教學(xué)效果的一種手段，同時也是促進教師教學(xué)能力提高的一種途徑，是課堂教學(xué)的補充和延伸。一方面，教師通過輔導(dǎo)答疑可及時了解教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有助于“因材施教”，提高教學(xué)質(zhì)量；另一方面，輔導(dǎo)答疑也能促進教師自身的成長，學(xué)生咨詢的問題包羅萬象，無疑會給教師造成一種壓力，進而轉(zhuǎn)化為教師積極學(xué)習(xí)、不斷提高的內(nèi)在動力。由于無機及分析化學(xué)的課時有限，僅僅通過課堂上的時間來解決學(xué)生的疑難問題是遠遠不夠的，因此，教師除了每周應(yīng)安排固定的答疑時間，還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進行課后輔導(dǎo)。如可以利用我校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，在網(wǎng)上解答問題，上傳一些教學(xué)心得、無機化學(xué)課后習(xí)題答案、教學(xué)安排、實驗安排、考試成績和優(yōu)秀的化學(xué)課程網(wǎng)站等，學(xué)生通過課外時間上網(wǎng)查閱各種無機化學(xué)的資料，擴展了知識，彌補了課堂教學(xué)和課堂討論的不足，進一步加深理解和鞏固無機化學(xué)的基本理論及基礎(chǔ)知識。

總之，無機及分析化學(xué)課程教學(xué)面臨的問題是多方面的，而教學(xué)方法是沒有固定模式的，我們要始終堅持不懈地探索、實踐，努力提高教學(xué)水平，才能適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標，為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才貢獻力量。

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篇9

1.1各章節(jié)與藥學(xué)相關(guān)內(nèi)容的增加近年來對藥物新劑型及新的給藥系統(tǒng)研究成為熱門課題，因此七版教材最大的優(yōu)點在于引入了大量與藥學(xué)相關(guān)的熱點實例(延續(xù)六版基礎(chǔ)上)，如利用熱力學(xué)中物質(zhì)pVT狀態(tài)變化介紹超臨界萃取技術(shù)在天然藥物提取中的應(yīng)用;相平衡中的冷凍干燥、減壓升華技術(shù)在制藥工藝應(yīng)用的原理;依據(jù)二組分完全不互溶系統(tǒng)特點建立提取藥材揮發(fā)性有效成分的水蒸氣蒸餾法;化學(xué)動力學(xué)(較六版)更詳細地介紹了藥物有效期的預(yù)測，藥品給藥時間的相關(guān)計算實例，同時還介紹了藥物穩(wěn)定性的影響因素及實驗方法;膠體分散系統(tǒng)中增加了斯托克定律在混懸劑中的應(yīng)用;滲析技術(shù)在治療腎衰竭中的原理;納米技術(shù)在緩控釋制劑、傳感器等方面的應(yīng)用以及利用電泳技術(shù)判斷某器官是否病變等。七版教材更體現(xiàn)了“專業(yè)性”和“應(yīng)用性”兩者有機結(jié)合的特點，與藥學(xué)專業(yè)聯(lián)系更緊密，更符合藥學(xué)生的使用需要。

1.2各章節(jié)部分內(nèi)容的縮減藥學(xué)教學(xué)體系中，物理化學(xué)內(nèi)容多，課時有限，因此六版教材對五版部分內(nèi)容做了精選與刪減，調(diào)整參考課時，減少學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)。如電化學(xué)章節(jié)刪除了與藥學(xué)專業(yè)聯(lián)系不大的“強電解質(zhì)溶液的互吸理論”、“化學(xué)電源”的內(nèi)容。化學(xué)動力學(xué)中刪除“藥物貯存期預(yù)測變溫法”、“藥物對光穩(wěn)定性”、“反應(yīng)機理確定”及“快速反應(yīng)研究技術(shù)”，但是對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生而言“藥物貯存期預(yù)測變溫法”與“藥物對光穩(wěn)定性”內(nèi)容是十分重要的內(nèi)容，因此七版教材在六版的基礎(chǔ)上又將該部分內(nèi)容重新加入。縮減后的七版與六版教材其課時數(shù)較五版縮短5～10個學(xué)時，有利教師的教學(xué)安排，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)。

1.3部分章節(jié)符號及講解順序的調(diào)整新版教材在物理化學(xué)的符號及采用標準上更符合國際慣例的要求。除此之外，通過章節(jié)調(diào)整，更加符合授課特點，更利于學(xué)生學(xué)習(xí)與總結(jié)。如第五版與第六版、七版教材最大的區(qū)別在于功的正負號規(guī)定上:五版教材規(guī)定系統(tǒng)對環(huán)境做功為正，環(huán)境對系統(tǒng)做功為負，而六版、七版教材對此規(guī)定正好相反，原因在于這兩種規(guī)定所采取的標準不一樣。除此之外六版以后亥姆霍茲能的符號改為F。在內(nèi)容講解順序上，七版教材將部分章節(jié)內(nèi)容講解順序進行了優(yōu)化調(diào)整，更易于學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解。如七版教材中熵的計算一節(jié)中，對不同條件熵的計算公式的推導(dǎo)的內(nèi)容就進行了調(diào)整。

1.4引言、附錄、例題及習(xí)題的相關(guān)調(diào)整雙語教學(xué)已成為我國教育改革的熱點問題，因此從第六版教材開始增加了相關(guān)術(shù)語的中英文對照附錄(七版在六版的基礎(chǔ)上又新增大量相關(guān)專業(yè)外語詞匯)。除此之外七版教材在每章引言前列有各章要求，以利于學(xué)生抓住要領(lǐng)(六版教材無)，而五版教材的章節(jié)要求內(nèi)容列于理論之后習(xí)題之前，顯得不夠醒目。

2教材、授課內(nèi)容及教學(xué)方法調(diào)整建議

2.1注重專業(yè)特色，明確課程的整體框架結(jié)構(gòu)，突出教學(xué)的重點和難點針對藥學(xué)專業(yè)編寫的物理化學(xué)教材，一定要突出藥學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)特色，從內(nèi)容、例題習(xí)題及案例的選編上應(yīng)有所體現(xiàn)。結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特點，建議適當調(diào)整表面現(xiàn)象、膠體分散系統(tǒng)部分內(nèi)容的權(quán)重，如可適當結(jié)合藥學(xué)實際增加有關(guān)表面活性劑，復(fù)合型非離子型表面活性劑HLB值計算，電泳等技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用等相關(guān)知識。授課時也要讓學(xué)生了解整個教材編排結(jié)構(gòu)，清楚物理化學(xué)課程主要兩塊內(nèi)容有:化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)，在此基礎(chǔ)上延伸出化學(xué)平衡、相平衡、電化學(xué)、表面化學(xué)及膠體分散系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。

2.2加強校對，避免出現(xiàn)差錯該版教材在修訂了第六版教材部分差錯情況下，也還存在少量錯誤。如，第二章第57頁文字第九行“以對T作圖”應(yīng)改為“以CP/T對T作圖”;第59頁“將式(2-32)”改為“將式(2-34)”;第三章第78頁第五個公式(偏摩爾亥姆霍茲能)中的下角標“T，V，nj≠B”應(yīng)改為“T，P，nj≠B”;第四章課后習(xí)題第六題參考答案與題不符;第五章第二節(jié)第128頁克拉伯龍方程推導(dǎo)示意圖中“dG(α)=0，dG(α)=0”應(yīng)改為“dG(α)，dG(β)”;第五章第二節(jié)第129頁固氣平衡克拉伯龍方程推導(dǎo)中“Vm(g)≥Vm(l)，ΔVm=Vm(g)－Vm(l)”應(yīng)改為“Vm(g)≥Vm(s)，ΔVm=Vm(g)－Vm(s)”;第六章第171頁第三節(jié)第二行“還可獲得連續(xù)的連據(jù)”應(yīng)改為“還可獲得連續(xù)的數(shù)據(jù)”;第六章第四節(jié)第177頁“由表6-5中”應(yīng)改為“由表6-4中”。教材中還有部分差錯不一一列舉，希望編者在續(xù)版教材編寫過程中把好編、寫、校、審四個環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)。

2.3圍繞藥學(xué)專業(yè)特點，優(yōu)化精簡內(nèi)容針對藥學(xué)專業(yè)其他課程部分內(nèi)容與物理化學(xué)重疊的問題，在物理化學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)計上是否可以考慮在保證物理化學(xué)知識體系的系統(tǒng)性、連貫性和完整性以及顧及藥學(xué)專業(yè)理論層次，保證學(xué)生能夠?qū)W以致用，與專業(yè)知識緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)上，對續(xù)版教材或教學(xué)內(nèi)容進行合理的精簡。如無機化學(xué)中化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、氧化還原等章節(jié)知識與物理化學(xué)部分重疊，結(jié)合藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案及課程學(xué)習(xí)時間，是否可以考慮將熱力學(xué)內(nèi)容精簡合并為一章，結(jié)合熱力學(xué)三大定律主要強調(diào)始態(tài)、終態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、熵，判斷自發(fā)過程方向判據(jù)等一些重要的概念，處理宏觀變化問題的思路方法，以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。［10］此外相平衡、化學(xué)動力學(xué)、表面現(xiàn)象及膠體化學(xué)對后繼藥學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)非常重要，可以考慮適當調(diào)整課時，增加與藥學(xué)相關(guān)的典型例題，解析現(xiàn)象原理。如新型表面活性劑對透皮吸收技術(shù)、外用藥膏的作用;應(yīng)用鋪展與潤濕的知識介紹軟膏劑基質(zhì)、片劑輔料的選擇等。

2.4可適當增加物理藥劑學(xué)的內(nèi)容針對學(xué)生在學(xué)習(xí)藥劑學(xué)中的粉體學(xué)、流變學(xué)、溶解性等章節(jié)時難以理解的問題，建議新版可將該部分理論融合在物理化學(xué)里面，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)會相對輕松。因為通過對物理化學(xué)中熱力學(xué)、動力學(xué)、表面化學(xué)等基礎(chǔ)理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了抽象思維和建立理想化模型的研究方式，所以對粉體學(xué)、流變學(xué)、溶解性等章節(jié)也能很好地理解。

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元素化合物知識的教學(xué)反思

《高中化學(xué)課程標準》明確指出，“試題并不完全測試教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，其測試重點集中在能夠?qū)⑦@些內(nèi)容應(yīng)用到廣泛的情景中去的能力上”。元素化合物的教學(xué)重點，不在于詳盡系統(tǒng)地掌握元素化合物知識，而在于能否“通過對實驗現(xiàn)象、實物、模型、圖形、圖表以及自然界、生產(chǎn)和生活中的化學(xué)現(xiàn)象的觀察，獲取有關(guān)的感性知識和印象，并對這些感性知識進行初步加工和記憶的能力”。

對比《全日制普通高級中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱》和《高中化學(xué)課程標準》可以看出，傳統(tǒng)高中化學(xué)課程與高中化學(xué)新課程所涉及的元素化合物知識在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法上都有很大的改變。

在教學(xué)內(nèi)容上，傳統(tǒng)高中化學(xué)課程元素化合物教學(xué)內(nèi)容是按照元素自然族的方式編排的，教材容量較大，課時安排較多；而高中化學(xué)新課程元素化合物教學(xué)內(nèi)容是從物質(zhì)分類的角度對元素的單質(zhì)及其化合物進行處理，使得元素的單質(zhì)及其化合物知識由現(xiàn)行高中化學(xué)教材（人教版）中的六章內(nèi)容縮減為新課標教材（人教版）中的兩章內(nèi)容，系統(tǒng)學(xué)習(xí)的分量大大減少。新課程元素化合物教學(xué)內(nèi)容向少而精變化，是化學(xué)科學(xué)發(fā)展對中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容選擇影響的反映。隨著化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，特別是物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱力學(xué)等理論研究和方法、手段的進步，中學(xué)化學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容必然要發(fā)生變化：在學(xué)習(xí)宏觀物質(zhì)的組成、變化內(nèi)容的同時，融合并加強了微觀結(jié)構(gòu)與反應(yīng)原理規(guī)律的學(xué)習(xí)，突出了化學(xué)從原子、分子層次研究物質(zhì)的特點。由于學(xué)習(xí)內(nèi)容拓寬，學(xué)時和教材篇幅又不能無限制的增加，元素化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容就要壓縮，力求“少而精”。然而，這并不意味著要削弱元素化合物的教學(xué)。相反，新課程的實施，加強了化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)生活、自然界中與化學(xué)有關(guān)事物的聯(lián)系，拓寬并加強了概念原理的教學(xué)、探究能力的培養(yǎng)，將有利于學(xué)生從較高的層次上把握元素化合物的知識，提高學(xué)生從各種信息渠道主動地獲取元素化合物知識的能力，提高化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的綜合能力。

在學(xué)習(xí)方法上，傳統(tǒng)的高中化學(xué)課程元素化合物教學(xué)一般只從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途這一種方法進行指導(dǎo)，而新課程元素化合物教學(xué)強調(diào)從氧化還原理論、物質(zhì)分類以及類比遷移等角度進行，有利于形成學(xué)生的發(fā)散性思維，激發(fā)創(chuàng)造性。同時，新課程也注重對方法的總結(jié)和遷移，有利于學(xué)生舉一反三。新課程元素化合物教學(xué)關(guān)注對元素概念的認識，以元素為主線，關(guān)注同種元素不同價態(tài)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化以及如何轉(zhuǎn)化，而傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)課程更關(guān)注對單一物質(zhì)性質(zhì)的理解。從這一點來看，新課程注重聯(lián)系和發(fā)展、注重整體性的教學(xué)。