摘要:根据非化学(如环境工程、材料工程、生物、食品等)专业的特色,结合教学实践,针对教学中存在的问题,尝试从教学方法、教学内容、教学手段等多个方面对物理化学教学改革,提高物理化学的教学质量和教学效果。
关键词:物理化学;教学改革;非化学专业
前言
物理化学是研究化学学科中的原理和方法、研究化学体系行为最一般规律和理论的学科。通过物理化学课程的学习能有效地培养学生基本的化学素养,提高学生化学工程的创新思维能力以及对化学工程实际问题的分析与解决能力。
物理化学不仅是化学化工本科专业的理论基础必修课,同时也是环境、食品、制药、生物、材料等学科的理论基础必修课。物理化学运用物理方法解决化学问题,同时大量运用数学知识进行公式推导,因此具有理论性、逻辑性强,内容抽象,公式推导过程繁杂等特点,使得初学者学起来普遍感到比较困难,而非化学专业的学生普遍化学知识较为薄弱,而教学过程中往往容易缺乏学习兴趣,因此物理化学被认为是四大基础化学中最难学、最枯燥课程之一。本文探讨对非化学专业的物理化学教学过程中,如何突出科学方法的讲授,培养创新意识,促进物理化学的教学改革,谈谈我们的一些做法和体会。
1 针对学科特点,选择教学内容重点
物理化学是作为非化学专业必修的基础课之一,往往教学时数较少,如大多数院校的金属材料、环境工程等专业一般56-72学时(含实验学时在内),在如此少的课时内讲完物理化学所有章节内容是很困难的,而将其讲好更可谓难上加难,这就要求我们根据不同的学科特点,结合其将来的实际应用,有重点地选择讲授。各专业的化学课程往往以无机化学为前设课程,而物理化学和无机化学有着极其密切的联系,因此无机化学已比较充实的部分内容可以略讲或不讲,让学生自己阅读巩固提高,再用较少的课时加以总结。但尽管无机化学中已经学习了一定量的热力学知识,由于大一学生的数学与物理基础知识不足,许多基本内容都是定性地给出,而知识的不完整性也容易使学生头脑中产生一些似是而非的概念,所以要注重结合理论知识点的推导和完善。抓住重点与难点,着重讲授,用较少的学时提高物理化学的教学质量是完全可能的。
2 弱化公式推导,强化知识点应用
物理化学课程的特点是:概念性、理论性强,公式及其应用条件多。概念性、理论性强就要求学生不能机械地靠记忆学习物理化学,对内容的理解是学习物理化学的有效方法,也是物理化学学习的难点和重点。物理化学课程中存在大量的理论与公式,不少学生对公式的由来及推导往往感到困难,而教师又不可能对所有公式进行详细推导。教师的作用应是加强科学基础课的教育与引导作用,在课堂上作典型公式推导的同时将公式推导的思路和技巧传授给学生,让学生在课外练习中完成其余公式的正确推导,同时结合实例、实验和课后习题巩固注重知识点的应用。
3 注重课堂启发式教学,调高教学效果
教师首先要考虑如何调动学生的学习积极性,形成交互的教学氛围;课堂采取设疑启发式教学是一个有效的途径。精彩的设疑可激发精彩的课堂设疑是一种教学艺术,关键在于任课教师对问题的创学生积极思维,加深他们对所学内容的理解和记忆,同时也使学生尝到探索的艰辛及成功的喜悦。教师要从教学内容出发,选用学生熟悉的实验经历、日常生活实例作为课堂设疑的内容。例如在学习热力学定律及其应用时提出“在一个保温性良好并且门窗紧闭的房间内,打开电冰箱门,当冰箱工作足够长时间后,房子会变凉爽吗?”通过学生对设疑问题的领悟,激发他们浓厚的学习兴趣,培养他们一定的发散思维能力,提高课堂的教学效果。
4 理论联系实际,激发学习兴趣
“兴趣是最好的老师”,只有让学生喜爱物理化学,才能将他们吸引到这个抽象的世界中来。提高学生的学习兴趣可以从以下几方面进行尝试:课堂教学过程中适时将教学内容与自然现象及人类生活相联系,讲授时尽量做到有血有肉,妙趣横生,使教学不致落入枯燥的概念陈述和定理证明的俗套中。例如,可以从树干的高度引入渗透压的概念,讲授克一克方程时可以与高压锅的使用相联系。通过这些实例的阐述,加深印象,使教与学产生共鸣,从而提高教学效果。在讲卡诺循环的时候,把冰箱、空调的制冷、制热原理一并讲解;讲解渗透压,可以结合渗透现象对生物体的作用,同时把反渗透在海水提纯中的应用以及渗透膜的应用简单介绍;讲解水的相图时,可以把超临界流体的应用作简要介绍;讲两相完全互溶的二组分相图时,结合分离、提纯工艺上常用的分馏、精馏原理;讲解完全不互溶的双液系统的相图时,结合实例讲解水蒸气蒸馏在中药等领域中的应用;讲解表面活性剂章节时可以结合表面活性剂在常用的洗涤用品、化妆品、食品、药品等中的应用来讲解.这样可以大大提高学生的学习兴趣.只有理论联系实际才能让学生感觉到自己所学的东西并不枯燥,那些看似无用的理论推导和公式不单单是一些数字和字母,而是可以解决实际问题的工具.
5 多媒体教学与传统教学方法的有机结合
由于科学技术的快速发展,不断有大量新知识补充到物理化学课程内容,教材知识容量显著增多与有限的课堂教学时间之间形成了一对新的矛盾,合理利用多媒体教学能有效解决这一矛盾。传统的教学方式对于公式推导等教学内容效果较好,但对描述性知识内容因板书的速度慢而使课堂教学容量受到很大的限制。多媒体教学法能弥补和优化传统教学法的不足,适宜条件下适当刺激视听觉等多重感官能获得最佳教学效果。采用多媒体教学方式可以拓展教室的时间和空间,提高教学效率和教学质量。采用传统的教学方法和多媒体教学模式合理整合,二者相互取长补短,提高课堂教学效率和教学质量。
6 结语
教学是一门艺术,更是一门学问。在知识日新月异的21世纪,如何结合专业课程设置、专业培养目标及专业学生就业领域进行物理化学课程的教学,是广大化学教学工作者都关注的课题。要提高课堂教学水平,教师除了不断充实自己的知识内涵外,还应潜心研究本课程体系的教学方法,不断改进,逐步提高。根据学生特点采用适当的教学方法,调动学生学习的积极性、主动性,因材施教,从而达到良好的教学效果,为将来的专业课的学习打下良好的基础。总之,只有本着不断创新和改革的精神,才能把不同专业的物理化学课程教学工作做细,做精,做好,才能培养出具有较强实践能力的实用型专业人才。
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