物理化学基础课教学及实践

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摘要：物理化学是化学学科的一个重要分支，是从物理变化与化学变化的联系入手，运用物理学的理论和手段，研究化学变化的基本规律。物理化学是高等农林院校中生物工程、食品科学与工程、环境科学及环境工程、农药、兽药等专业学生的必修专业基础课。由于该课程理论性强、概念抽象难懂，公式定律相对较多，学生普遍感到比较难学。本文针对该课程的特点和要求，对物理化学的课堂教学进行了积极的探索和尝试。

关键词：物理化学；教学改革；实践

物理化学是化学学科的一个重要分支，是化学中的哲学，没有学过物理化学知识的人不能说懂化学。物理化学课程中公式概念多、内容抽象、难度大，学生难免产生畏难和抵触情绪，学习的积极性和信心不够，甚至产生厌学情绪［1］。作者十几年从事物理化学基础课的教学实践体会到需要想方设法不断改革教学内容与教学方法，调动学生的学习积极性、提高课堂效率。

1充分了解学生因材施教

由于不同专业的学生在物理和数学方面的基础不同，加上学生来自全国各地，同学们在进入大学时由于高中选课不同造成入学时各门学科的知识存在很大差别，学生各学科知识水平的差异给教师的教学带来了问题。在物理化学的授课中，教师要注意了解学生的基础知识和接受能力，根据不同情况，提出不同要求，采取不同措施，做到因材施教。了解每一个学生的具体情况成为教师的必修课，只有全面了解学生的具体情况，针对学生的个体差异，具体情况具体对待，才能使每个学生都能在原有的基础上得到发展。每次上课时提前20min到达教室，利用正式上课前的这段时间与学生交流，询问他们大学期间物理和数学知识的学习情况，以及对将要学习的物理化学课程有什么看法，学生的看法基本上是从他们的学长那里听来的，大多数同学认为物理化学课程中公式要用到高等数学中的知识，比较难学。课前有了初步了解，在接下来的教学中会想办法深入浅出，慢慢化解同学们的畏难情绪［2］。教师根据调查结果给同学们建档分类，在以后教学过程中对不同层次的同学有不同的目标和要求，每个阶段不同层次学生是否达到自己的目标及时总结预警。充分利用手段调查了解学生对已学内容的掌握情况，及时发现问题并解决问题。根据学生作业、阶段测验、随堂测验情况等了解同学对所学知识的掌握情况、学习中存在的问题等，及时根据调查情况调整教学进度、教学计划等。对学习中问题比较多的同学及时采取各种形式的帮扶措施使之能跟上进度，避免自暴自弃，树立学习信心，增强学生学习动力［3］。

2爱护学生构建亦师亦友师生关系

师生关系是教育教学过程中人与人的最基本、最重要关系。师生关系如何，直接影响着教学工作的效果。融洽的师生关系是有效地进行教学活动、完成教学任务的必要条件。古人云：“亲其师，信其道”。融洽的师生关系使彼此间产生一种依赖性的亲切感，从而使双方增进交往，学生卸下心防，愿意跟老师无压力随时随地交流问题。在课堂上以一种积极主动的姿态来认真听讲，学习中遇到问题会积极向老师询问，作业、测验也会完成的很好，对自己要求也会更加严格，学习效果自然会提高。教学过程中每次课都会用不同方式检查学生的到课情况，对于没有来上课的同学私下单独跟他们联系，了解原因。不在课堂上公开询问，避免出现部分同学自尊心强，心理受影响的情形，这样既可以增进师生情感，使同学们感受到来自老师的温暖又可以让同学感受到来自老师的关心，会对教师产生极大的信任，学习会更加努力。

3灵活调节教学进度

物理化学的第一章是化学热力学基础，尽管相关的内容学生在大学一年级已经通过无机及分析化学课程的学习有所了解，但本章内容分析问题的角度以及深度等与以前都有很大不同。本章公式有30多个、而且每个公式都有各自的适用条件，如果没有好的学习方法或者跟不上进度的话会对同学以后的学习产生很大的影响。针对这种具体情况，在教学设计中教学初期适当放慢教学进度，让同学们听完课后都有一个“消化”的时间，理顺思路。能听得明白、跟上老师的步伐、吃透学会所学内容，有益于消除畏难情绪，增强自信心［4］。教学过程中指导学生针对课程特点的学习方法，在记公式时要从基本公式出发，在具体的条件下把基本公式中的物理量具体化，这样就可以以基本公式为本，具体题目中将具体条件具体化，公式变少了变活了，避免死记硬背一堆公式，遇到题目不知从何下手的情况。教学进度根据每次课同学们的反馈情况及时调整，易懂易学部分加快节奏、晦涩难学的地方多用时间，学生反映效果良好。

4理论联系实际、培养学生的学习兴趣

我们无论做什么事情兴趣都非常重要，因为兴趣是入门的向导，它能有效地激发大脑组织的机能，有利于发现事物的新线索，并进行探索创造。学习也一样，兴趣是学习的最佳营养剂和催化剂。孔子曰“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。对于学习，了解怎么学习的人，不如喜爱学习的人；喜爱学习的人，又不如以学习为乐的人。学习知识或本领，知道它的人不如爱好它的人接受得快，爱好它的人不如以此为乐的人接受得更快。关于兴趣对于学习的重要性。学习知识重要的是培养学习的兴趣，俗话说“兴趣是最好的老师”。对知识的学习感兴趣，就会变被动为主动，以学习为乐事，在快乐中学习，既能提高学习的效率，还能够加深对知识的理解，这样学到的才能够灵活地运用。世界著名心理学家皮亚杰在《教育科学与儿童心理学》曾说过：“所有智力方面的工作都依赖于兴趣”［5］。物理化学理论性比较强，教学过程中若能注意理论和实际相结合，讲到相关理论时列举一些生活中的实例，引导学生用所学理论知识去解答，使学生感到学有所用，从而可以激发起他们的学习兴趣。教学过程注重关注最新的与课程有关、与同学们的专业有关的学科发展动态，充分将本学科以及本专业进展中的某些前沿知识有机融合到教学中。通过介绍学习同学们会知道他们所学的内容是有用的，有实际应用价值的。学有所用，学起来会更有动力。化学热力学中讲到热机效率这一概念时结合中国的铁路发展经历具体阐述了当今新旧动能转换的重要性。中国的铁路发展经历了从蒸汽机车、内燃机车、电力机车到磁悬浮列车、动车组的发展。蒸汽机车的热效率太低，其总效率一般只有8％；煤水消耗量很大，且对环境污染较大，因此，在现代铁路运输中，蒸汽机车已被其他新型机车所取代。内燃机车的热效率可达30％左右，但内燃机车最大的缺点是对大气和环境的污染，而逐渐向电力过渡。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点［6］。如今，走向“高铁时代”的中国铁路，正大力发展电气化铁路。这种理论联系实际的教学方法学生听起来更有兴趣，而且还能激发同学们的责任感，让他们感到不久的将来科技的进步有我参与，现在我要好好学习好好储备知识，因而对教学内容的理解也更深刻。

5充分利用现代教学工具

信息技术的不断发展和广泛应用，转变了传统的教育教学环境，营造了一个多媒体化和智能化的更加便利的新教育环境，平台上教育资源是开放了开放的，实现了全世界教育资源的共享。老师和同学都可以随时随地选择内容学习，不受时间和空间的限制，信息技术的发展为教育提供了先进的教学手段。教学中采用多种手段来呈现教学内容，教学手段更丰富，教学方式更多样。现在慕课资源很丰富，教学中教师广泛收看各种物理化学慕课，在众多的资源中筛选出更适合我们学校学生参考的物理化学金课资源，鼓励大家博采众长。动画效果能使教学内容形象生动，有利于激发同学们的学习兴趣，易于被学生接受。如讲到各种过程体积功的计算时，通过查阅搜集素材，找到优质的动画素材用到课堂上，既有利于吸引同学们的注意力又可以让内容更生动，理解接受起来更容易，印象更深刻。在讲到界面化学的内容时，利用精心挑选的美丽的带水滴的荷叶图片来讲授荷叶出淤泥而不染以及水滴为什么是完美的球形的。德国波恩大学的植物学教授威廉·巴斯洛特通过实验发现，荷叶表面布满着许多高度约为5～9μm的乳突，乳突之间的距离约为12μm。而且，在每一个乳突上面，都长了许许多多蜡状突起，每一个蜡状突起由于其表面具有排斥性，就像是给整张荷叶铺上了一层保护膜一样，能抵挡住任何液滴的侵入。所以当水滴落到荷叶上时，这些密集林立的“柱子”就对水滴产生了排斥性，使水滴无法侵入到“柱子”的间隙里，从而使荷叶保持干爽。当有灰尘等污染物落到荷叶上面时，同样也会被这些蜡状突起挡住，荷叶就是靠着自身这种独特的叶面结构保持干净、清爽的。这种自净现象被称为“荷叶效应”，也叫作“疏水效应”。通过借鉴荷叶的疏水结构，人们制造出了各种各样的超疏水材料，并应用于生活中。例如疏水玻璃具有自清洁能力，能够长时间保持干净、透明，人们不再有擦玻璃的烦恼。当衣物的纤维中加入了纳米颗粒时，衣物也就具有了自清洁能力，能够有效减少灰尘附着，从而免去洗衣的麻烦。信息技术的便利为教学插上了翅膀，课堂气氛更加活跃。我们学校教务部门对当前多媒体各种手段的运用都给与充分的技术和设备的支持，雨课堂教学的推广和使用使教师的教学更轻松便捷。可以充分利用雨课堂所提供的的工具，检查学生的到课情况、测验对教学内容的掌握情况等，课堂上暂时没消化完全的内容同学们还可以课后随时回放课件进一步复习。我们在享受新手段新方法的便利的同时，传统的板书也会适时运用，例如在推导热力学基本关系式时，利用板书跟同学一起一步步导出公式，这样既可以加深印象利于知识的掌握，同学们自己推导出公式后又有一种成就感，学习兴趣也提高了。总之，提高教学质量，教学改革一直在路上。教学教师要精心备课（备教学内容、备学生），坚持贯彻终身学习的理念和实践，注重对知识的积累和更新，善于收集日常生活中、科技科研中与教学有关的素材，用心设计课堂教学内容、不断改革教学方法，每一学期面对的学生群体不同，教学方法理应变革，所谓教学不止，改革不停。

参考文献

［1］张树芹．多层次物理化学教学模式的探索与实践［J］．山东化工，2018，47（4）：105－107．

［2］曹映玉，杨恩翠．如何让学生爱上物理化学［J］．化学教育，2016，37（6）：23－27．

［3］张树芹，盛锋，高吉刚，等．物理化学课堂教学方法的探索与实践［J］．广州化工，2012，40（16）：215－216．

［4］张树芹．新旧动能转换形式下物理化学教学改革的探索［J］．山东化工，2019，48（15）：202－204．

［5］让·皮亚杰．教育科学与儿童心理学［M］．傅统先，译．北京：文化教育出版社，1965．

［6］杨易．电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展［J］．科技创新与应用，2016（16）：71－71．

作者：张万泉 张树芹 单位：泰安市长城中学 山东农业大学化学与材料科学学院