物理化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)及實(shí)踐
時(shí)間:2022-09-01 10:05:06
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摘要:物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)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(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修專(zhuān)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(duì)較多,學(xué)生普遍感到比較難學(xué)。本文針對(duì)該課程的特點(diǎn)和要求,對(duì)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(gè)重要分支,是化學(xué)中的哲學(xué),沒(méi)有學(xué)過(guò)物理化學(xué)知識(shí)的人不能說(shuō)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(huì)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(dòng)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(zhuān)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(lái)自全國(guó)各地,同學(xué)們?cè)谶M(jìn)入大學(xué)時(shí)由于高中選課不同造成入學(xué)時(shí)各門(mén)學(xué)科的知識(shí)存在很大差別,學(xué)生各學(xué)科知識(shí)水平的差異給教師的教學(xué)帶來(lái)了問(wèn)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(shí)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(gè)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(duì)學(xué)生的個(gè)體差異,具體情況具體對(duì)待,才能使每個(gè)學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。每次上課時(shí)提前20min到達(dá)教室,利用正式上課前的這段時(shí)間與學(xué)生交流,詢(xún)問(wèn)他們大學(xué)期間物理和數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)情況,以及對(duì)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(zhǎng)那里聽(tīng)來(lái)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(shí),比較難學(xué)。課前有了初步了解,在接下來(lái)的教學(xué)中會(huì)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(lèi),在以后教學(xué)過(guò)程中對(duì)不同層次的同學(xué)有不同的目標(biāo)和要求,每個(gè)階段不同層次學(xué)生是否達(dá)到自己的目標(biāo)及時(shí)總結(jié)預(yù)警。充分利用手段調(diào)查了解學(xué)生對(duì)已學(xué)內(nèi)容的掌握情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。根據(jù)學(xué)生作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)、隨堂測(cè)驗(yàn)情況等了解同學(xué)對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況、學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題等,及時(shí)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(duì)學(xué)習(xí)中問(wèn)題比較多的同學(xué)及時(shí)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(shù)立學(xué)習(xí)信心,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力[3]。
2愛(ài)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(guò)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(dòng)、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(lài)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(wú)壓力隨時(shí)隨地交流問(wèn)題。在課堂上以一種積極主動(dòng)的姿態(tài)來(lái)認(rèn)真聽(tīng)講,學(xué)習(xí)中遇到問(wèn)題會(huì)積極向老師詢(xún)問(wèn),作業(yè)、測(cè)驗(yàn)也會(huì)完成的很好,對(duì)自己要求也會(huì)更加嚴(yán)格,學(xué)習(xí)效果自然會(huì)提高。教學(xué)過(guò)程中每次課都會(huì)用不同方式檢查學(xué)生的到課情況,對(duì)于沒(méi)有來(lái)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(kāi)詢(xún)問(wèn),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(lái)自老師的溫暖又可以讓同學(xué)感受到來(lái)自老師的關(guān)心,會(huì)對(duì)教師產(chǎn)生極大的信任,學(xué)習(xí)會(huì)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(jí)已經(jīng)通過(guò)無(wú)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(wèn)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(gè)、而且每個(gè)公式都有各自的適用條件,如果沒(méi)有好的學(xué)習(xí)方法或者跟不上進(jìn)度的話(huà)會(huì)對(duì)同學(xué)以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生很大的影響。針對(duì)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(tīng)完課后都有一個(gè)“消化”的時(shí)間,理順?biāo)悸贰D苈?tīng)得明白、跟上老師的步伐、吃透學(xué)會(huì)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(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生針對(duì)課程特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,在記公式時(shí)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(shí)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(shí)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(wú)論做什么事情興趣都非常重要,因?yàn)榕d趣是入門(mén)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(xiàn)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(yíng)養(yǎng)劑和催化劑。孔子曰“知之者不如好之者,好之者不如樂(lè)之者”。對(duì)于學(xué)習(xí),了解怎么學(xué)習(xí)的人,不如喜愛(ài)學(xué)習(xí)的人;喜愛(ài)學(xué)習(xí)的人,又不如以學(xué)習(xí)為樂(lè)的人。學(xué)習(xí)知識(shí)或本領(lǐng),知道它的人不如愛(ài)好它的人接受得快,愛(ài)好它的人不如以此為樂(lè)的人接受得更快。關(guān)于興趣對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性。學(xué)習(xí)知識(shí)重要的是培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣,俗話(huà)說(shuō)“興趣是最好的老師”。對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)感興趣,就會(huì)變被動(dòng)為主動(dòng),以學(xué)習(xí)為樂(lè)事,在快樂(lè)中學(xué)習(xí),既能提高學(xué)習(xí)的效率,還能夠加深對(duì)知識(shí)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(shuō)過(guò):“所有智力方面的工作都依賴(lài)于興趣”[5]。物理化學(xué)理論性比較強(qiáng),教學(xué)過(guò)程中若能注意理論和實(shí)際相結(jié)合,講到相關(guān)理論時(shí)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(shí)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(guò)程注重關(guān)注最新的與課程有關(guān)、與同學(xué)們的專(zhuān)業(yè)有關(guān)的學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài),充分將本學(xué)科以及本專(zhuān)業(yè)進(jìn)展中的某些前沿知識(shí)有機(jī)融合到教學(xué)中。通過(guò)介紹學(xué)習(xí)同學(xué)們會(huì)知道他們所學(xué)的內(nèi)容是有用的,有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。學(xué)有所用,學(xué)起來(lái)會(huì)更有動(dòng)力?;瘜W(xué)熱力學(xué)中講到熱機(jī)效率這一概念時(shí)結(jié)合中國(guó)的鐵路發(fā)展經(jīng)歷具體闡述了當(dāng)今新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的重要性。中國(guó)的鐵路發(fā)展經(jīng)歷了從蒸汽機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、電力機(jī)車(chē)到磁懸浮列車(chē)、動(dòng)車(chē)組的發(fā)展。蒸汽機(jī)車(chē)的熱效率太低,其總效率一般只有8%;煤水消耗量很大,且對(duì)環(huán)境污染較大,因此,在現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸中,蒸汽機(jī)車(chē)已被其他新型機(jī)車(chē)所取代。內(nèi)燃機(jī)車(chē)的熱效率可達(dá)30%左右,但內(nèi)燃機(jī)車(chē)最大的缺點(diǎn)是對(duì)大氣和環(huán)境的污染,而逐漸向電力過(guò)渡。電力機(jī)車(chē)具有功率大、過(guò)載能力強(qiáng)、牽引力大、速度快、整備作業(yè)時(shí)間短、維修量少、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低、便于實(shí)現(xiàn)多機(jī)牽引、能采用再生制動(dòng)以及節(jié)約能量等優(yōu)點(diǎn)[6]。如今,走向“高鐵時(shí)代”的中國(guó)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(tīng)起來(lái)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(lái)科技的進(jìn)步有我參與,現(xiàn)在我要好好學(xué)習(xí)好好儲(chǔ)備知識(shí),因而對(duì)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(yíng)造了一個(gè)多媒體化和智能化的更加便利的新教育環(huán)境,平臺(tái)上教育資源是開(kāi)放了開(kāi)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(shí)隨地選擇內(nèi)容學(xué)習(xí),不受時(shí)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(lái)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。現(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(lì)大家博采眾長(zhǎng)。動(dòng)畫(huà)效果能使教學(xué)內(nèi)容形象生動(dòng),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(guò)程體積功的計(jì)算時(shí),通過(guò)查閱搜集素材,找到優(yōu)質(zhì)的動(dòng)畫(huà)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(dòng),理解接受起來(lái)更容易,印象更深刻。在講到界面化學(xué)的內(nèi)容時(shí),利用精心挑選的美麗的帶水滴的荷葉圖片來(lái)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(guó)波恩大學(xué)的植物學(xué)教授威廉·巴斯洛特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),荷葉表面布滿(mǎn)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(gè)乳突上面,都長(zhǎng)了許許多多蠟狀突起,每一個(gè)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(shí),這些密集林立的“柱子”就對(duì)水滴產(chǎn)生了排斥性,使水滴無(wú)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(shí),同樣也會(huì)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?xún)衄F(xiàn)象被稱(chēng)為“荷葉效應(yīng)”,也叫作“疏水效應(yīng)”。通過(guò)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(zhǎng)時(shí)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(shí),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(mén)對(duì)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(cè)驗(yàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況等,課堂上暫時(shí)沒(méi)消化完全的內(nèi)容同學(xué)們還可以課后隨時(shí)回放課件進(jìn)一步復(fù)習(xí)。我們?cè)谙硎苄率侄涡路椒ǖ谋憷耐瑫r(shí),傳統(tǒng)的板書(shū)也會(huì)適時(shí)運(yùn)用,例如在推導(dǎo)熱力學(xué)基本關(guān)系式時(shí),利用板書(shū)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(shí)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(duì)知識(shí)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(duì)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。
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作者:張萬(wàn)泉 張樹(shù)芹 單位:泰安市長(zhǎng)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