开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇物理化学教学范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
物理化学是化学学科的一个重要分支,与无机化学、有机化学和分析化学一起被称为“四大化学”[1]。物理化学是一门具有悠久历史的学科,“物理化学”这一术语最早是由罗蒙诺索夫于18世纪中叶提出。物理化学同时又是一门十分时新的学科,与纳米材料、燃料电池、胶体化学等当下研究热点课题密切相关。物理化学具有内容抽象、公式繁多、逻辑性强特点[2],这为老师的教学和学生的学习都带来了困难。教学过程中与学生的交流发现,学生能够记住公式和定理,但对公式的具体内涵不理解,导致无法解决实际问题。当然,物理化学也是一门与生活密切相关的学科,且与许多学科之间相互渗透,衍生了许多极具生命力的学科,因此在物理化学教学中培养学生的综合能力至关重要。同时,教育部在“新世纪教改工程”中强调了新世纪人才培养的宗旨,即注重学生综合素质的培养和提高[3]。学生的综合能力主要包括:观察能力,理解能力,交流能力,实践能力和创新能力。本人在结合自身教学经历的基础上阐述了如何在物理化学教学过程中培养学生的综合能力,以期为高校物理化学教学改革提供几点参考。
1培养学生的观察能力
物理化学课程具有理论抽象、推理复杂和计算繁琐的特点,是一门既难教又难学的理论课程。物理化学课程中的理论多是对化学现象的理性认识,这些化学现象在日常生活中总是以不同形式呈现出来。培养学生的观察能力,对日常生活的观察能提高学生对物理化学理论有一定的感性认识。按照辩证唯物论的观点:理性认识依赖于感性认识,因为感性认识是理性认识的起点;感性需要理性认识作为基础,因为理性认识能指导感性认识[4]。鼓励学生观察生活获取感性认识,可以提高对于理论的理解,此外对理论理解能力的提高也能促进学生对生活现象的认知层次。我们在教学过程中,开展过如“寻找生活中的物理化学”等主题活动,鼓励学生走进自然观察生活。在课堂上,我们依据学生们观察的生活现象,进行接龙形式的比拼,并对胜出的学生在平时成绩给予一定的奖励,极大的激发了学生的积极性。我们规定了具体的竞赛答题格式,如:洗衣粉去除油污的现象与表面活性有关;生理盐水的浓度为0.9%与渗透压有关;有落汤鸡而没有落汤鸭的说法与表面疏水性有关。同学们在活动中有较强的积极性,提高了学生对于物理化学的学习兴趣,此外还使得学生更加热爱生活养成观察生活的兴趣。
2培养学生的理解能力
理解能力,指准确理解和运用物理化学概念和规律的能力。理解从实质来看包含两个方面的内容:一是吃透课本知识,二是运用知识。物理化学课程概念众多且容易混淆,因此提高学生理解能力加深对概念的理解至关重要,我们要求学生区分概念间的相同点和不同点,并将所掌握的内容熟练应用于实际。教学是由老师的“教”和学生的“学”共同组成,两者相互促进缺一不可[5]。在教学中,我们发现学生对于化学热力学和动力学两个章节内容理解较为困难,许多概念容易混淆。例如,在教学中有学生提出:反应过程中加入催化剂不会改变反应的吉布斯自由能变,因此不会改变平衡常数即产物的组成是固定的,但实际过程中加入催化剂往往能提高特定产物的选择性。理解这个问题需要学生对热力学和动力学的概念有比较好的理解。热力学研究的是反应的方向和限度,而催化剂的加入改变的是反应的速度是动力学的范畴,实际过程中往往在达到化学平衡之前停止反应,因此能提高产物选择性。物理化学课程与其他化工专业课程联系紧密,加深对物理化学概念的理解对专业课程的学习十分有益。
3培养学生的沟通交流能力
由于物理化学课程理论较强,因此在课堂教学过程中气氛经常会变得比较沉闷。在学生看来,物理化学的学习就只是简单的背公式,而不去理解公式背后的物理意义。当学生遇到难以理解的问题时,往往会表现出不敢也不愿意提问。为了提高教学质量,培养学生良好的沟通表达能力显得尤为重要。首先,我们要鼓励学生敢于与老师沟通交流,老师不可摆出一副高高在上的姿态。其次,面对学生的提问,我们要对他们这种勤于思考敢于提问的态度表示肯定,并且要耐心的给予他们解答。最后,我们一定要给他们树立自信,不要让他们觉得别人都能理解而自己不能理解而感到羞愧。在当前本科生教学中,大学老师不如高中老师那样频繁地与学生接触,当学生遇到问题不一定能及时寻求到老师的帮助。为解决上述问题,我们将学生进行分组,形成互帮互助的学习氛围,促进学生之间的沟通与交流活跃学习氛围。此外,我们还会组织一些小组活动,鼓励他们通过团队协作的方式来完成。教学实践证明,通过小组协作任务,学生们发挥了自己的特长为小组做出了贡献,加强了学生的自信;学生们通过协作,沟通交流表达能力得到了较大提高;学生通过这类有趣的项目,对许多知识的理解更加深刻。
4培养学生的实践动手能力
物理化学课程是一门与实际联系极为紧密的课程,因此培养学生解决实验和生产实践中的实际问题是物理化学教学过程中的首要目标。实验教学是物理化学教学过程的一个重要环节,对于培养学生的实践动手能力有至关重要的作用。教学实践表明,学生按照实验讲义按部就班的完成实验,实践动手能力和思考能力都难以得到提高。为了提高学生的实践动手能力,我们在教学过程中我们将实验课程分为两个部分,第一部分主要锻炼学生的基本操作能力,第二部分则主要锻炼学生思考和实践能力。第一部分教学主要包括常用仪器的用途、原理和操作方法,使学生对常用实验仪器有一定的了解。第二部分教学主要包括实验设计和操作,我们鼓励学生抛开实验讲义,自己设计实验方案并交予指导老师以确定实验的合理性和安全性,鼓励学生自己动手操作,遇到问题学会查找资料解决问题。实验结束后,老师对实验方案的设计进行点评,指出学生在实际操作过程中的不规范行为,并解答学生的提问。通过学生动手实践和设计实验方案,能更加深刻地理解所学的知识,此外,对课程内容更加深刻的理解能提高学生实验方案的设计能力。
5培养学生的创新能力
创新是知识经济的灵魂,而知识创新在于教育。只有那些具备扎实的基础知识、科学的思维方法及驾驭新知识、把握机遇的能力和良好的心理素质的人,才会有所创新、有所成就[5]。在物理化学教学中,注重学生创兴能力的培养,不仅对学生的理解问题和分析问题的能力有较大提高,还对学生将来的科研和工作有较大帮助。现今,有大量学生在毕业后选择保研、考研或留学,从事科研工作,这对学生的创新能力要求较高。在物理化学教学的同时,本人也承担了科研工作。主要研究方向为绿色催化,其中大部分课题与物理化学知识联系紧密。借助实际课题案例,加强学生对专业知识的理解,培养学生的创新能力,是一种行之有效的方法。例如,在“表面现象”这一章节的教学中,引入课题组的研究方向“微乳液体系中木质素自表面活化降解”,让学生了解一些最新的发展动态。此外,对于对该课题感兴趣的学生,我们鼓励他们跟随相关课题的博士或老师参与课题研究,运用所学知识参与实验设计和实施。在教学中,我们还会引入“webofscience”等科学数据库,鼓励学生通过文献查阅了解最新的科研动态,了解物理化学在当前研究热点中的应用,培养学生运用物理化学知识解决实际问题的能力。
6结语
物理化学是一门重要的专业基础课程,综合了数学、物理学和化学等学科,在培养学生综合能力方向有着得天独厚的优势。通过物理化学教学改革与实践,使学生的观察能力、理解能力、沟通交流能力、实践动手能力和创新能力都得到了一定的提高。教学改革不应该是成为一句空谈,而是要求学生和教师共同进步。对于老师而言,要加强自身素质,提高教学技巧,并勤于学习。对学生而言,要理解基础知识掌握基本技能,注重自身综合能力的提高,关注最新学科动态。
参考文献
[1]方涛,王玉峰,孙墨珑,等.物理化学教学改革的探索与思考[J].化工时刊,2015(5):42-44.
[2]刘长久,李延伟,刘勇平.《物理化学》精品课程建设的教学改革探索与实践[J].高教论坛,2010(1):21-22.
[3]钟秉林.认真实施“新世纪教改工程”推动更大范围更深层次教改实践[J].中国高等教育,2000(8):6-8.
[4]文军,王冬梅,叶玉蕾.论感性认识和理性认识的互相渗透[J].经营管理者,2011(6):53-53.
关键词:物理化学 农林院校 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0082-01
物理化学是高等农林院校应用化学、环境工程、食品工程、制药工程等专业的一门重要专业基础课。该课程理论性较强,而且概念和公式多,由于学科的迅速发展,需要介绍给学生的知识越来越多,但讲课学时却越来越少,现在我校非化学专业的物理化学学时已压缩到52学时(包括实验16学时)。一些教学环节如辅导课、讨论课等无法安排。在这种内容多、理论性较强、授课学时少的背景下,要保证学生学好是困难的。我们在这几年的教学实践中,结合实际从以下几个方面入手,就非化学专业物理化学课程的教学内容与方法进行了一些改革与实践。
1 注意课程衔接,优化教学安排
对于我校环工、食品专业的学生来说,先修的基础理论课程有普通化学[1]。因此,教学过程中要注意课程间的衔接问题,优化教学安排。如普通化学中有相当分量的物理化学内容,例如,热力学、化学平衡、电化学和动力学,因此,教师就要注意课堂上避免不必要的重复,而要求学生提前复习、参考普通化学所讲的内容。毫无疑问,这不仅可以大幅度精简课堂,更使学生对知识的掌握会更加扎实。而且教学过程中,应把重点放在知识框架的传授,对于细节性的公式推导尽量少讲,而把重点放在这些理论的新意和最新应用,这样也可以节约课时,又可以吸引学生的学习兴趣。
2 结合学校专业特点,充实教学内容
教师在授课时,应结合农林院校的特点,在理论教学内容的基础上,进行充实拓展。比如,在讲授界面化学中附加压力知识时,可让学生思考锄地保墒的原理。在夏天天气比较干旱的时候,经常可以看到农民在地里锄地,其目的一方面是为了除去杂草,但更重要的原因是为了保持土壤中的水分,称为“锄地保墒”。“墒”即湿度。“锄地保墒”的机制为毛细管上升与毛细管凝结。毛细管插入水中,由于附加压力的原因,管中水柱将上升一定的高度,这种现象称为毛细管上升;凹液面的饱和蒸汽压比水平液面低,所以水蒸气更容易在毛细孔道中凝结,这种现象称为毛细管凝结。土壤存在许多由小土粒构成的极细毛细管,在天气干旱时,锄地可以切断地表的毛细管,防止土壤中的水分顺着毛细管上升到地表面而挥发。另一方面,锄地切断的毛细管又易使大气中的水气凝结,增加土壤的水分。这样,学生在学习物理化学知识的同时,对专业知识也有所接触和了解,加深了学生对与物理化学相关性质和原理的理解,使物理化学课程真正发挥出基础课程的作用。
3 借助多媒体网络教学,提高教学质量
现代教育学研究证明,要充分发挥学习的效能,就必须调动多种感官进行学习[2]。在物理化学课堂教学中,讲解热力学内容中体积功是途径的函数时,要设计一次等外压膨胀、两次等外压膨胀、三次等外压膨胀以及无数次等外压膨胀过程,并在P-V图中用阴影面积大小表示出各种途径体系对外做功的数值。这时若仅用传统的粉笔加板擦的模式讲课,画图就要浪费掉10余分钟,费时而低效。如果事先做好多媒体课件,则各种途径图形的大小对比将一目了然。显然在课时大幅度删减的背景下,将板书与多媒体课件相结合的方式灵活运用,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,运用动画、影片等手段形象化,才能有效提高教学质量。
多媒体教学手段可提供大量的素材资源库,图文并茂,动静结合将抽象的行为形象化,不仅可以起到节省学时、提高教学效率的功效,而且有利于教师不再单纯讲书,在知识的深度和广度上有较大的发挥余地。但是多媒体教学讲课速度较快,信息量大,学生反映有点消化不良的感觉学生不能及时做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。为解决此问题,一方面教师在制作多媒体课件时,一定要精选课件内容,遵循重点突出、层次分明的制作原则,把枯涩的问题趣味化,充分调动学生的积极性;另一方面,课堂教学中要注意适当控制授课速度以给学生缓冲的时间。此外,可以利用校园网络平台的建设,建立物理化学教学辅导网站,实现网络课件、电子讲稿、习题练习等全部上网,以供大家随时下载复习。
4 精选物化实验,培养实践能力
物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,培养创新能力[3]。但是针对非应化专业16学时的实验安排,精心设计安排了燃烧热的测定、蔗糖转化速率系数的测定、用电动势法测定热力学量、液体表面张力系数的测定四个实验内容。通过实验使学生对物理化学中热力学、动力学、电化学、界面化学等章节内容有更深层次的理解。例如在燃烧热测定实验中,内筒以内的部件均为体系,以外的是环境,可帮助学生进一步了解体系与环境的概念;氧弹测的是定容热效应,让学生进一步推求定压热效应,可复者的换算关系式;实验中需充入氧气,可补充拓展学习气体钢瓶的相关知识;最后实验过程中需要用Origin软件进行数据处理,作出雷诺曲线温度校正图,可培养学生的操作动手能力。因此,四个物化实验的精心选择和安排,既能够帮助学生对课堂所学理论内容留下深刻印象,把理论转为“实用”,同时也培养他们的动手技能。从长远来看,这也有利于培养学生发现问题、设计实验、处理数据的科学研究能力。
总之,通过与先修基础课程的统筹协调、结合院校特点拓展知识面、多媒体手段的灵活运用、精心设计实验安排等方面的教学改革,可以在少学时数的情况下生动、形象、高效、高质量地教好物理化学。
参考文献
[1] 胡春燕,李艳霞,龚霞,等.培养大学新生普通化学自主学习能力的探讨[J].中国科教创新导刊,2012(28):153.
关键词:物理化学实验,科研性实验,本科生
科研训练物理化学实验是一门综合性的基础化学实验[1-2],在本科生的教学工作中备受关注,其将分析化学的手段和数学分析方法综合运用的一门化学学科。传统的实验课程模式通常是老师讲解、学生照做,并且每个实验只做一次,对大部分学生来讲难以留下深刻印象[3-5]。这种模式不利于学生创新模式的培养,物理化学实验教学体系的改革也因此成为被关注的重要教研问题之一,其主要目标在于使学生更好地了解物理化学的研究方法和技能,加深对物理化学基本概念和理论的理解,进一步培养和提高学生的科学能力和创新能力[6-7]。我们进行了大胆的尝试——将科研活动与教学内容相结合,结合教学计划中的本科学位论文工作以及推行的本科生科研训练计划,开展多种形式、多层次的开放实验教学:将实践证实适合本科生教学的科研实验内容,先通过本科论文的形式对内容进行优化,然后补充到现有的物理化学教学体系中;物化实验中的基本实验拓宽到应用领域,赋予明确的、鲜明的专业特色的教学目标,并借助于学校的科研训练项目,设计研究性实验供学生进行科研训练。
1.从本科生毕业论文到的物理化学实验中的综合实验
在日常的教学和科研工作中,有意识地将科研工作中涉及到的所属专业的共性和基础的内容与本科教学中相关知识相结合。首先合理选择实验内容,并将这些内容融合到本科毕业论文中。之后对实验结果进行总结和升华,转化为物理化学实验中的综合实验。目前,我们选择的物理化学实验中的综合实验之一——“化学电源基本性能的测定”便是我们总结了科研工作中的一些基础内容并与物理化学课程中的电化学部分内容相联系进行设计的。“化学电源基本性能的测定”实验的目的在于使学生了解化学电源基本性能的评价指标以及设计相应的测试方法,同时加深理解极化作用对化学电源性能产生的影响。其所用设备均为物化实验室中的常用设备,如:电流表、电压表、稳压电源等;具体测试的性能指标主要有:电动势、开路电压、工作电压、容量、能量、功率等;所测试的电池也是我们日常生活中常用的锌锰电池、镍氢电池、铅酸电池等。实验对象为化学和化工专业大学三年级学生,实验是以开放实验的形式展开的。实验通常由4-5人组成的小组完成,实验由学生自己设计,独立操作,教师在其中只起到引导作用。通过开展这样的综合实验,学生兴趣浓厚、乐于动手,勤于思考,通过观察实验现象,记录和分析实验数据,获得丰富的关于电池性能的感性认识,达到对理论概念深刻理解和熟练掌握的目的。另外通过这个实验,学生们了解了不同类型的电池在性能上的差别,拓宽了物理化学的知识面,增加了对电化学知识的学习兴趣。在整个实验实施过程中,我们组织学生学习了有关设计性实验的要求,查阅电池相关的文献,并安排学生根据本实验所提供的仪器,完成一下工作两方面的工作:1)设计实验测定给定电池的基本性能。2)设计实验考察电池极化行为对电池性能的影响。物理化学实验课程作为化学专业教学计划中一门重要的课程,它对于学生理解化学学科的基本理论,掌握和运用化学中基本的物理方法和技能,以及培养学生科学思维和综合分析解决问题的能力等方面都起着重要的作用。将科研中一些基础的、经典的测试方法引入物理化学实验课程,对该课程的内容进行了一个良好的补充。
2、物理化学实验中的基本实验与本科生的科技训练结合
为进一步培养本科生创新意识和创新精神、提高本科生的创新实践能力,学校自2005年开始设立本科生研究训练计划,为本科生开展科学研究和技术开发活动提供专门化的训练和指导,其英文表述为“StudentResearchDevelopingProgram”,缩写为“SRDP”,实施原则是“自主申请、公平立项、择优资助、规范管理”,由项目申报学生在教师指导下主持完成,其主要是针对已经具备一定的专业基础知识的化学和化工专业大学二年级和三年级的学生开展。项目按期进行,结束时要进行答辩,答辩专家根据学生汇报情况进行考核,根据考核的结果相应的给予2-3个学分。近年来我们已经进行了两届物理化学实验到SRDP课题的尝试,分别是关于“海洋沉积物中表面活性剂的提取和分析”研究和“铜离子在海洋沉积物上的吸附等温线”研究,先后组织9名本科生进行科研训练。上述两个课题内容覆盖了大学无机、有机、分析和物化课程的内容,突出了物理化学基础实验内容的应用。界面现象是物理化学课程中较为重要的内容之一,其内容较为抽象,加大了学生对该部分内容的理解难度。“醋酸在活性炭上的吸附”是物理化学实验课程在该知识面设计的基础实验。通过该实验,学生能够对液固吸附现象以及吸附等温线的测定等有了较好的感性认识,并更好的掌握了有关的概念和理论知识。以此为契机,我们引导学生进一步加以训练,对本科生而言是一个对所学知识进行融会贯通以期进一步提高的好机会,可使学生充分理解和掌握有关液固界面性质、吸附脱附过程等的基础理论和相关的实验原理及技术、方法。SRDP课题实施中学生从查阅文献开始,然后设计实验,自己动手开展实验,认识海洋中的界面现象,并了解污染物的去除和分析技术,将课本中学到的抽象技术和理论与具体的海洋环境问题联系在一起,在具体科研工作中加深对有关知识的理解,同时增强对海洋环境问题的认识。SRDP工作开展不仅锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,而且增强其工作中的观察能力、操作能力和结果分析能力,从而使得学生具备一定的科研素质。学校组织的SRDP计划,给在读的本科生提供一个科研锻炼的平台,让他们较早地近距离地参与到科研项目中,接受科学研究的熏陶。几年的努力结果表明,我们的措施对学生进行研究性学习、孕育创新意识、培养创新能力等都起到了积极作用。不少学生因对从事SRDP科研工作的喜爱,继续从事该方向的本科毕业论文设计,甚至有的学生因此选择继续从事该方向的科研工作。
有着合理目标和计划的科研训练对提高学生的综合素质有着积极促进作用。通过补充有利于学生思维能力培养和科学素质提高为的实验训练项目,使化学专业的学生更好地掌握思考、探索和研究的方法,并在理论和实践上都得到全面的提高,为以后学习及工作打下扎实的基础。几年来进行多层次物理化学实验教学模式的有益尝试,我们和学生们的共同努力已经取得了令人较为满意的效果。
作者:王丽莎 曹晓燕 姬泓巍 包木太李先国 单位:中国海洋大学化学化工学院
参考文献:
[1].訾学红,陈永宝,张红光等,自主式教学模式在物理化学创新性实验教学中的探索[J],实验室研究与探索,2013,32:321-323
[2].郑传明,吕桂琴,王良玉,在物理化学实验教学中注重培养学生的能力[J],实验室技术与管理,2008,25:132-134
[3].刘海峰,陈明洁,陈敏,《物理化学实验》教学方法改革的探索与实践[J],实验室科学与技术:2013,11:66-68
[4].张虎成,李苞,物理化学探究性教学模式的探索与实践[J],实验室科学,2013,16:50-52
[5].石海信,物理化学实验开放性研究性教学模式的研究与探索[J],广东化工,2008,35:119-122
《物理化学》课程是一门基础课,涉及化学热力学、统计热力学、化学平衡、电化学以及化学动力学等多个领域的知识,内容繁多,而安排的课时往往不多。这就要求教师针对学科内容的新发展及基于应用型人才培养的目标要求,优化教学设计,精选教学内容。例如,学生在无机化学课程中学的内容如动力学、化学平衡、电化学等与物理化学重复较多,这就要求对“物理化学”课程的教学内容进行整合,压缩或删减陈旧、重复的内容。同时,教师要了解和掌握物理化学领域发展的前沿知识,不断更新知识结构,系统分析和归纳课程内容,分清主次,重点突出,做到深入浅出和精练课程内容,来缓解教学内容多与学时少之间的矛盾。另外,物理化学概念抽象、公式繁多,教师要充分考虑学生的理解能力,课堂上淡化公式的推导过程,强化公式或定理的实际应用。避免教条式的教学模式,拓宽思路,提高学生学习积极性。
2采用多媒体教学与传统板书相结合,使两者优势互补
多媒体教学作为一种现代化的新型教育手段,相对于传统教学方式具有信息量大,交互性强,形象生动,易于突出教学重点和难点等优点。近几年来,越来越多的课程开始实行多媒体教学。物理化学课程概念多,公式的推导几乎占据整本教材的一半,很多公式或定理都由一个具体的实验切入,且涉及到很多图形的绘制。如果单纯的利用传统的黑板板书方式来进行课堂教学,教师的任务繁重费时,也无法生动的还原实验过程,图形的绘制也会因为人为因素差异很大,影响整体教学效果。借助多媒体技术,可向学生直观地展示有关实验设计实例,使抽象枯燥的物理化学课程更加具体,以此调动学生的各种感官参与到学习中来。利用各种化学软件、网络资源和视频,生动地展示各种原理模型,启发学生思考,激发学习兴趣,加强学生对物理化学中的教学难点的理解和掌握。但如果过分依赖多媒体,则容易忽视教师在教学过程中的主导地位和学生在课堂学习中的主体地位,使学生感受不到教与学互动的真正乐趣,从而产生厌学的情绪。在教学过程中,对于某些特别重要的理论公式的学习和推导,通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解,这时就应该采用传统的板书教学方式,有条不紊的逐步讲解,并留给学生充分理解消化的时间。因此,我们应采取多媒体教学与传统黑板教学相结合的教学方式,使两者有机结合,优势互补。
3理论与实践相结合,调动学生学习积极性
《物理化学》是一门理论和实践联系非常紧密的课程,从人类的具体实践生活中归纳总结出一般的规律,然后运用这些规律又去解释实际自然现象。这一特点,有利于教师充分借助身边具体的现象来诠释理论知识,淡化抽象的概念,易化学生的理解。例如,讲授稀溶液的依数性,关于渗透压,我们可以采用提问式的教学模式,如为什么农田中施肥太浓时植物会被烧死?讲授表面现象时,也可以列举很多身边的实例,如水珠滴在荷叶上为什么呈现水珠状到处滚动,为什么液滴、气泡都呈球状?带着这些问题,学生学习兴趣马上被调动起来,并且学习完后,能利用所学知识解释这些自然现象,会感觉真正的学有所用,这种成就感会给今后的学习提供正能量。另外,把科研引入本科教学是培养大学生创新能力的重要措施,也是高等教育的显著特点。在《物理化学》课程教学过程中,正确有效地将教学与科研相结合,有利于提高教师水平、丰富教学内容、营造学术氛围并促进创新能力,全面提高教学质量。教师在课堂教学中,可以从基本原理出发,适当介绍学科前沿领域的新知识,融汇基础与前沿。使学生不仅具有扎实的基础知识,而且能了解学科前沿的基本点,为创新型人才的培养做铺垫。
4制定科学的多样化考核方式
对于课堂教学,教师需要及时的了解学生的接受能力,检查教学效果好坏,以便能根据实际教学情况,查缺补漏,适时的调整教学内容和教学方法,提高课程教学质量。而有效获得学生对所学知识的反馈信息的最直接方式就是制定多样化的考核制度。物理化学的内容涉及面广,实践性强,既要考查学生对基础知识的掌握能力,又要考查学生综合运用所学知识进行分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创新能力,所以需要提高平时考核的比例。采取课堂提问,黑板演示、课外作业、平时讨论、期末考试等多种方式相结合,全面检测学生的学习效果,科学地评价学生的综合素质和创新能力。期末试卷考试,命题时也要题型多样化,内容上结合物理化学发展的实际,不仅要考核公式概念的基本运用,更要考察学生利用所学知识解释实际自然现象的能力。
5结语
关键词: 物理化学多媒体网络教学优势缺点
传统的物理化学教学模式是,作为认知主体的学生在教学过程中,自始至终处于受灌输的被动地位。其主动性、积极性难以发挥。传统的物理化学教学模式很不利于培养学生的发散思维、批判性思维和创造性思维,即不利于创新能力的形成和创造型人才的成长。而在现代教育理论指导下的物理化学教学模式,它强调学生以“学”为主,以教师“教”为辅,注意充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,而教师则应成为课堂教学的组织者、指导者。在这种理论指导下建构的教学模式,才能使学生获得最佳的学习环境,才能很好地培养学生具有创新思维和创新能力。在大学化学中,物理化学因其理论性、逻辑性强,概念抽象难懂,成为学生公认的比较难学的课程。如果将多媒体和计算机网络技术应用于物化教学中,使教学活动与文字、声音、图片、影像、动画、视讯等传播媒体有机融合,就能使抽象难学的物化内容形象生动,易于被学生接受。
当今世界,以多媒体和计算机网络技术为主的信息技术已日渐成为科学技术和教育领域的最重要的技术力量之一。多媒体网络教学即指应用计算机多媒体和网络技术,通过多种媒体教学信息的收集、传输、处理和共享来实现教育教学目标的新型教学模式。多媒体网络教学发展到今天,有三个比较突出的变化。一是教育环境的变化。过去是文字课本加教师辅导讲解的环境;电视出现后,就发展为通过远程教室方式,或通过电视、录像深入到家庭环境;现在在计算机网络支持下,通过点播、选学,学生想学什么就学什么,有问题也可以及时反馈,因而是个体化、自主化的学习环境。二是多种媒体使用。过去只有文字或声像,现在有各种动画、视频结合等多种表现形式,增加了感染力。三是交互性。现代多媒体网络教学很重要的一点是提倡多层面、实时交互。
网络教学比较提倡以学生为主体,适应学生自学。就目前而言,以学为主还不是主流。因为以学为主首先要解决几个问题:学生有自学能力,有学习支持服务,有便于学生自学的课件。另外,在网络教学中教师应重视充分利用网络的丰富资源和多渠道的交流手段这两大媒体优势,同时还应加强对知识建构、创新意识培养和协作方面的教学设计。
一、多媒体网络在物理化学教学中的优势
1.活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣。
多媒体生动活泼的情境相比传统教学而言往往能使学生感到莫大的好奇,产生强烈的学习渴望。教师也可鼓励学生改编对话,增强表演时的真实感和趣味性。在教学中,教师使用直观手段创设情境,集图、文、声、像为一体,能使抽象的事物、概念变得直观、容易理解和掌握,在教学中创设出真实生动的情境,吸引学生的注意,激发学生的兴趣,并帮助学生理解和记忆。
2.可以克服物理化学传统教学模式的弊端。
物理化学教学中有许多重要的现象和过程是比较抽象的,看不见摸不着。借助多媒体技术,利用多媒体效果来制造模拟的运动现象和过程,可化不可见为可见,化抽象为形象,化静为动,使学生接受信息时首先有一种严谨务实的感觉,配之以精练的讲解,知识重难点会得以突破,从而收到事半功倍的教学效果。
3.增大课堂教学容量,与传统课堂教学互补。
物理化学授课容量大,密度强。多媒体教学与传统的课堂教学具有较强的互补性。多媒体的使用能大大缩短教师板书实践,在较短时间内提高大量知识信息,让学生有更多语言实践机会,教师还可以利用多媒体技术,根据教材内容,补充呈现相关材料,引导学生深入思考,丰富教学内容,提高教学效率,使得传统的课堂教学应与现代化教学手段有机结合起来,达到优势互补、相辅相成、协调发展的目的。
4.加强了教师之间的合作与交流。
传统教学模式下教师互相之间的交流很有限,教师都是使用自己的讲稿、教案等教学材料,很少和同事共享这些资料。实施多媒体教学后,优秀的教学课件和来自网上的丰富多彩的教学资源成为大家共享的财富,教师也可把自己制作的课件相互比较,取长补短,这不仅能提高教师应用现代化教学手段的能力,而且能加强教师之间的合作与交流。
二、多媒体网络在物理化学教学中的弊端
多媒体网络教学作为一种全新的教学模式,并非是十全十美的。在现阶段的社会经济和技术等条件下,其自身也存在着一些对教学不利的因素。主要有以下几点。
1.教学内容演示过快,学生来不及消化吸收。
多媒体课堂教学的特点之一是多而快。面对大容量、高速度的教学内容演示,学生因为大量的信息无法得到消化吸收,又没有足够的时间做笔记,时间一长有可能引发焦虑感。周军平指出[1],有60.2%的学生认为教学内容演示过快,思维跟不上老师的节奏;35.6%的学生认为教学信息量过大,造成认知和记忆负担。
2.长期的多媒体授课降低了教师的业务水平。
传统的授课方式虽然存在一定弊端,但教师在备课、板书、讲课过程中与学生交流方面可谓个个都是能手。多媒体网络教学引入后,很多教师变成了课堂上课件的“放映者”,机械而生硬地依赖着多媒体教学,离开了多媒体就上不好课或不会讲课。
3.多媒体网络教学对学生思想意识的培养无法实现。
网络教学对受教育者思想意识的培养是无法与传统教学模式相比的,而这种思想意识的培养对受教育者的素质教育、创新教育是至关重要的。在传统教学中,教师的言传身教及师生间默契在网络教学中是无法很好实现的。
4.多媒体网络教学的安全性。
多媒体网络教学中的各种教学信息的安全性也是我们不得不考虑的问题。多媒体网络教学是一种完全开放的教学方式,学生可以自由地进出,其他网络用户也有可能通过非法方式进入网络教学系统,对教学资源进行非法的使用甚至恶意破坏,还有网络病毒等,这些都是对网络教学信息安全性的威胁。
多媒体网络教学是社会科技进步、教育发展的产物,更有其不受时间、地理位置限制,以及资源共享等优势。但多媒体网络教学目前还处于萌芽状态,有必要对它进行各项优化。如优化它的教学设计,呈现教学内容的多媒体化和情境化,交互方式的多样化,完善其信息资源安全性,等等。传统教学也有其独特的优点,它能面对面地教学和答疑,学生在教室里能充分地发挥其主观能动作用,教师能根据不同学生的差异性采取相应的教学方式,充分发挥教师的主导作用。在多媒体网络教学中对学生的行为作出鼓励或批评有很大的不便性,在这种情况下教师就要应用课堂教学来弥补多媒体网络教学的不足。多媒体网络教学其实并不排斥传统课堂教学,二者各具特色,各有所长,很难互相代替。没有哪一种媒体能保证教学目的的绝对实现,只有随着教学目的不同,将多媒体网络教学与课堂教学有机结合起来,才能提高教学质量,收到显著的教学效果。
参考文献:
[1]傅献彩,沈文霞.物理化学[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]胡英.物理化学[M].北京:高等教育出版社,1999.
改革后的物理化学课程,将原有的理论课程96学时和实训课程24学时,共计120学时的教学任务整合成一门60学时的项目化教学课程。全部教学过程包括五个项目大类,分别是化学热力学、化学动力学、相平衡热力学、界面现象及分散性质、电化学系统和电解质溶液。教学中除学生必须掌握的常规理论知识外,设计了17个实训项目,它们是恒温水浴性能测定、溶解热的测定、凝固点测定、蔗糖水解常数测定、电导率测定、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定、过氧化氢的催化分解、完全互溶双液系的平衡相图、饱和蒸汽压的测定、洗衣粉的合成和餐具洗涤剂的制备、肥皂和洗衣粉的性能比较、溶液表面吸附的测定、临界胶束浓度的测定、溶胶和乳状液的制备及性质研究、界面法测定离子迁移数、电导法测定弱电解质的电离常数、原电池电动势的测定及其应用。这17个实训项目贯穿于整个教材,教学过程中根据实际情况,可以先讲理论后进行实训,也可以先实训后讲理论课,具体问题具体分析,教学方法更加灵活多样。
教学中本着加大实践教学的原则,学时分配上理论与实践各占50%,学生全部课程有一半的时间是在教室上课,另一半时间全部用来做实训和完成实训报告,全面锻炼学生的动手操作能力。实训报告在课堂上完成,及时上交,不占用课余时间,也不留课后作业,大大减轻学生课余时间负担,为同学营造一个轻松、积极的学习环境。关于理论教学部分,课上采用多媒体教学方式授课,结合大量的图片和动画将抽象的理论知识形象化,便于学生理解和掌握。物理化学内容有其自身的逻辑联系,学生必须独立进行归纳,才能把课本越学越薄,使知识融会贯通。为了有利于学生对课堂知识的巩固,将理论部分重点内容以习题册的形式发给大家。教学中,课程组教师重新制定了教学计划和课程整体设计方案,在理论联系实际的基础上,注重以教学内容为依托,锻炼学生通过实际动手操作理清课堂知识的相关理论。同时结合实训报告,培养学生自己动手,自己归纳,分工合作,独立完成,和不耻下问等多种习惯,以提高同学的课堂注意力,发挥他们学习的积极性。
与此同时,学生的期末考核采取理论成绩、实训成绩和平时成绩相结合的形式综合考虑给出。学生期末成绩满分为100分,其中理论部分占50分,以考试答卷的形式体现,考试时间1个小时;实训部分占40分,以实训操作和实训报告来体现(其中实训出勤分值占20%,实训操作分占20%,数据处理占40%,实训报告完成情况占40%);平时成绩为10分,通过理论课出勤、迟到、旷课、请假、课堂表现和学生素质等各方面因素综合考虑给出。以此为依据,最终折算出的学生期末考核成绩,其统计数据完全符合正态分布,体现了每一个学生的真实的综合素质水平,效果令人满意。
通过改革,精选教学内容,引入现代化的先进教学手段,将物理化学的课堂教学和实践教学有机的结合起来,使学生用较少的学时高效率地掌握物理化学的精髓并扩大知识面。虽然教学改革的成果较为显著,但是毕竟是第一次实施这样的教学,整个教学过程中还有各种各样的不足,有待进一步改进。例如:学生的教材还需进一步校对和完善;实训设备运转率太高,不利于设备的正常维护;与教材配套的习题册也需进一步扩充;理论教学的多媒体课件还需进一步改进,使其具备形象化、简单化和条理性。随着教学改革的进一步实施,相信以上问题一定会逐步解决,物理化学的教学改革成果也会更加明显,真正做到使学生学有所得,学以致用。
作者:闫碧莹 郭俊锁 魏凤琴 单位:乌海职业技术学院
【关键词】教学内容改革;实验教学改革;教学管理改革
【中图分类号】H191 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)13-0005-02
物理化学是药学专业学生的一门重要的必修基础课程。当代科技发展的特点,是学科间相互交叉、相互结合,物理化学的基本概念、基本理论、基本技术已渗透到药学领域,产生了巨大的推动作用。由于该课程是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性都很强的学科,涉及的公式多、应用条件严格并且比较抽象,因而无论是理科学生还是工科学生普遍感觉物理化学是一门比较难学的课程[1]。同时传统的教学方法也不易让学生产生学习兴趣,教学达不到预期的要求和效果。在医药专业物理化学理论课时不断减少的现状下如何使枯燥、难学的物理化学变得有趣、易学,如何在有限的课时内讲好此门课程如何能提高物理化学课堂教学质量这些问题是广大师生共同所关注的。我们结合山西中医学院的实际情况,在学院领导的大力支持下,对药学专业物理化学教学从课程体系与教学内容、教学方法与手段、网络教学平台建设、实验教学、教学管理等方面进行探索改革:
1课程体系与教学内容的改革
本校的物理化学课程是为中药学、中药分析、制药工程、临床中药等理工科类专业每届200多名学生开设的专业基础课,根据我学院培养合格的药学人才的办学定位和学生需要比较扎实的理论化学知识目标要求:本课程开设目标定位于使开设《物理化学》课程专业的学生通过本课程的学习,了解化学现象和物理现象的内在关系,牢固掌握物质化学变化的基本规律和物理化学原理以及其行为条件与相关的理论计算方法。同时使学生获得物理化学科学的研究方法训练和逻辑能力的培养,强化创新意识,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而为其后续专业课程学习打下坚实的化学理论基础。针对本课程面向我校不同专业实际及其专业课程需求的情况,课程授课内容分为两个方向,并制定了相关的大纲及基本要求。第一层次面向药学类理科专业,要求较全面掌握物理化学课所涉及内容的基本概念、基本知识和基本原理以及其应用于药学相关领域研究进展新动态,例如穿插物理药学、生物药剂学等等相关专业知识及科研应用推广。第二层次则面向制药工程等工程类专业,课程授课内容除了加强基本概念、基础理论外,重点在于化学热力学和反应动力学理论及其应用计算和制药工业新进展的内容,以适应其工程类专业学习知识的需要,提高其从化学角度出发的工程设计能力。按照以上教学目标设定我们重新编排物理化学教材:
首先,在教材内容的选择上注重先进性与基础性的结合,精选出国内经典教材中的物理化学学科基础内容掺入本专业各相关知识点的应用及推广,内容的编排与选择体现出物理化学教学基本要求以及学科发展的最新成果,兼顾知识体系的科学规律和教育规律。
其次,在教材章节的处理上注重专业性与普适性相结合。在教材的选用过程中,充分考虑了各专业教学的特点和统一性。为增强教学内容的普适性,各专业教学内容的编排均超出了本专业的教学大纲,授课教师可依据具体专业要求灵活地进行节选。
再次,建立专业全面的物理化学题库。依据各章知识点、测点及对各专业学生的不同要求,分类编排了选择、填空、简答、计算及证明等多种题型,各类题目编排由易到难,题目数量大、内容涉及面广,其中的一些问题来自生活实际、生产现场,有些则来自最新的科技期刊。并选出一些优秀的应用性试题做为例题,帮助学生理解物理化学在药学上的应用拓展。
最后,建立具有专业特色的多媒体辅助教学软件,使得整个教材立体化。将课件设计为开放系统,教师可根据专业所需增加或删减有关内容,对授课内容进行及时更新。教师能够充分利用课件所提供的媒体资料以及自己所需添加的相关内容组织适合自己教学风格的特色课件,从而体现教师个人教学的个性和特点。我们搜集了大量丰富的教学素材,利用动画影音播放等形式辅助理论教学,极大的激发了学生对物理化学课程的兴趣。教师在课前必须认真准备,针对课程内容、专业需求、课堂气氛适时调节等问题,在电子版书的文字、画面、速度等问题上仔细进行教学设计。
2教学方法与手段的改革
在教学方法上我们采用互动启发式教学方法,利用多媒体手段进行课堂教学。如果能激发起学生对所学知识的兴趣就会使他们产生强烈的求知欲,变被动学习为主动学习。为此我们在课程伊始的绪论介绍中就向学生阐明物理化学课程的重要性、特殊性以及课程内容和特点,并特别注重介绍物理化学原理在药学研究、制药工业中的实际应用。例如物理化学可为药物新剂型的开发提供理论指导[2],混悬液、乳状液、胶体等剂型的药物配制都需要应用表面化学和胶体的知识点。比方说固体分散体是提高药物吸收效果和生物利用度的有效方法,利用物化中的低共熔相图原理,使药物与载体以低共熔比例共存时,制成的药物具有均匀的微细分散结构可大大改善其溶出速度。如灰黄霉素—酒石酸低共熔混合物的溶出速度比纯灰黄霉素的大2.7倍;48%尿素与52%磺胺噻唑制成的低共熔混合物的溶出速度是纯磺胺噻唑的12倍。在课堂教学中还必须改革传统的教学方法注意理论教学贴近生活,适时地列举一些活生生的生活实例,使学生能感受到“学以致用”的乐趣,从而激发他们浓厚的学习兴趣和学习热情保证课堂教学效果。例如在介绍节流效应过程时提出“空调的工作原理是怎样的”;在学习化学动力学时提问学生“为什么夏天牛奶、食物容易变馊”、“为何生病吃药时要求每天要定时定量服药”;在讲授界面现象时可联系生活中常见的现象如 “为什么玻璃管中水呈凹面汞却成凸面”、“气泡、小液滴、露珠为何呈球状”等等实际问题并加以解决。
在课堂教学活动中,教师应成为课程的设计师,依据课程内容以及不同要求,充分利用多媒体技术的灵活、多样以及方便性,设计丰富多样的课堂教学模式。比如讲熵函数时,由多媒体动画动态模拟气缸中气体的做功过程,再由卡诺定理、可逆循环、不可逆循环,演绎得到熵增加原理、熵判据,说明隔离系统总是自发趋于平衡,趋向于无序;再如讲相平衡时,通过气液平衡仪、精馏装置等动画动态模拟实验进行状态,使同学对气液平衡、混合物的精馏分离有直观的认识,加深同学对不同气液平衡体系相图的理解,利用灵活的超连接功能,对相关相图进行对比、分析,即节省时间又直观具体。
3网络教学平台建设
同时我们还在积极寻求网络教学平台的合作建设。从本质上讲,教育是一个信息交流的过程,网络的发展对教育产生了深远的影响,网络辅助教学已成为一种重要的教育方式[3]。在网络辅助教学中,教师根据现阶段的教学条件和教学需要,通过网络来辅助教学,从而提高教学效果。将丰富、齐全的多媒体教学资源网络化,使得概念性强、学习难度大的物理化学课程教学可以在网上远程开展,给学生创造了不受课堂教学时间、地域限制的自主学习空间。同时依托数字化资源信息承载量大、信息呈现方式多样的特点,用网络平台辅助进行课堂教学和考核改革的实践,拓展了教改渠道。我们可以将多媒体课件、教科书、参考书、教案、习题答疑以及笔记等都放在网络教学平台上,这样学生就可以根据自己的情况,参考不同的资料,这也满足了不同水平同学对知识的需求[4,5]。网络答疑系统、网上讨论组等辅助功能使得课堂教学内容得以拓展、深化,师生之间、学生之间的交流更加方便、及时,成为教学的第二渠道。将课程教学大纲、教学日历、课程教学录像、综合思考题、试卷标准答案等资源上网,配合开展研讨式、迁移式、问题式等课堂新模式教学的研究。
4实验教学的改革
在整个教学过程中,实验课是其中的重要组成部分,它既将物理化学的基本理论、知识和技能通过典型实验的设计、分析和操作,将理论与实践相结合,帮助学生巩固课堂知识学习,又培养学生的独立思考、分析和操作能力。目前药学专业物理化学实验课主要由训练基本技能、强化课堂内容的验证性、经典性实验为主。现行的药学专业物理化学实验课程体系还没有完全摆脱“化学模式”的影响,有关药学方面的内容很少,这就使学生难以认识到物理化学在药学中的重要性,从而逐渐产生轻视物理化学课的想法[6]。我们积极调整实验内容,适当缩减经典物理化学实验课的内容,增加近代物理化学实验技术;并准备将一般验证性实验采用附有文字材料的多媒体教学,而集中有限的经费重点开设好难度较大的综合性实验;补充一些和药学关系密切的药物稳定性预测、药物溶解度影响实验等,改善药学人才的知识结构。并准备运用多媒体计算机辅助语言教学,制作形式精美内容前沿的实验课件,形成多角度、多层次的信息刺激,强化学生对知识的记忆和理解,缩短学生对知识的掌握时间,教师也可以从大量重复性劳动中解放出来,这对有限的实验教学课程非常重要。在毕业论文设计实验中增设一些药学相关内容的综合性实验,题目可以是学生在教师的指导下进行选题,使学生在查阅资料,文献,实验设计,实验操作,数据归纳处理,实验结果讨论等方面受到很好的训练。开放实验室,给学生足够的空间和时间,增加动手的机会,充分调动学生的主动性、创造性,进而提高学生对化学知识的灵活应用能力和独立解决实际问题的能力。
5教学管理的改革
在整个教学过程中,作为任课教师要严格遵守理论和实验教学大纲、物理化学课程安排表、物理化学实验等制订的计划去实施教学计划完成教学任务。但在新时代,教师和学生都可随时上网获得系统共享信息,进行网上交流,通过学生反应来随时更改教学进度和调整教学重点,使得整个教学过程更有活力[7]。进入实验室采取登记制度对药品和防火等都有严格的规章制度,将来也可以通过网络来登记老师学生出入。考核是教学的重要环节,如何设计适合的考核方法,提高学生的学习动力和积极性,对学生的学习效果和综合素质的提高给出合理的评价,也是广大教师应当思考的问题[8]。我们主要采取了开卷与闭卷、平时成绩和考试成绩相结合的方式,并积极了解学习国内优秀院校及国外大学物理化学考核办法。如由华南理工大学谢逢春教授介绍的美国田纳西大学物理化学专业的结构性考核[9]。结构性考核由形成性考核与终结性考核两部分组成。形成性考核的一部分是课堂问答与讨论,将学生的积极参与程度及回答正确与否作为课程考核的一部分;另一部分是课堂测验,调用课件中的相关试题进行章节测试,起到了对学习过程的监控作用,引导学生更加关注学习过程,培养了同学学习的主动性。终结性考核是指课程全部结束后的期末考试。结构性考核能够更客观地反映学生对于整门课程的掌握情况,也能为大多数同学所接受。我们正在调整课程设置,希望可以结合本校实际情况运用结构式考核更好的帮助学生学习本课程。
为了适应社会的发展,改革物理化学课程的教学方式,提高教学效果,已经成为当务之急。我们以培养高等技术应用性专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标,物理化学教研室还需不断改革,把物理化学课程建设工作推向新的高度。他山之石、可以攻玉,我们通过不断学习研究借鉴各兄弟院校物理化学课程建设,将以教师为中心的教学模式转变为以学生为中心的教学模式,积极调动学生参与教学、大力激发学生的主观能动性,努力提高物理化学教学效果。可以相信通过努力,通过对物理化学教学的不断改革,我们可以培养出具有物理化学的基本理论、基本知识和基本技能的优秀学生,使他们养成既重视理论又重视实验的科学作风,从而为学习药学专业课打下坚实的基础。总之,物理化学教学的改革涉及到教学过程的方方面面,改革需要多方面、多层次的努力。物理化学教学改革是一项长期艰巨的任务,不能期望一挥而就、一步到位,只有不懈努力,不断探索,把注重学生的能力培养作为教学的重要任务,为国家培养出更多有用人才,为科教兴国做出应有的贡献。
参考文献
[1]林树坤,高绍康,庄乃锋,王彬. 注重理论联系实际提高物理化学课程教学质量[J].教育教学论坛,2012,1:37-39.
[2]穆筱梅,梁世强.物理化学教学方法研究[J].广东化工,2009,36(1):107-108.
[3] 王芳珠,杨国华.物理化学立体化教材体系建设及教学改革实践[J].化工高等教育,2008,99(1):96-98.
[4] 刘庆波.物理化学改革的几点认识[J].化工时刊,2011,25(10):52-54.
[5]于丽梅,高占先,姜文凤,陈宏博,王梅.有机化学网络教学平台的建设与应用[J].大学化学,2008,23(6):16-18.
[6]王周玉,蒋珍菊.提高学生学习物理化学的兴趣[J].高师理科学刊,2008,28(6):66.
[7]石恩娴,田青平.物理化学教学改革探索[J].山西医科大学学报(基础医学教育版), 2007,9(3):253-255.
1课堂+自主学习教学模式涵义
自主学习本质上是一种操作性行为,它是基于外部奖赏或惩罚而作出的一种应答性反应。自主学习包含自我监控、自我指导、自我强化三个过程。自我监控是指学生针对自己的学习过程所进行的一种观察、审视和评价;自我指导是指学生采取那些致使学习趋向学习结果的行为,包括制定学习计划、选择适当的学习方法、组织学习环境等;自我强化是指学生根据学习结果对自己作出奖赏或惩罚,以利于积极的学习得以维持或促进的过程。自主学习是主动的、有预定计划的学习,不是简单的对某门课程新知识的预习,也不是对已学内容的复习。
课堂+自主学习教学模式指学生在某个明确的教育目标的宏观要求下,根据自身的条件和需要,在教师要求终极学习目标的精神指导下,对所学课程较为自主地规划、制定并完成具体学习目标的一种系统的学习模式。
2课堂+自主学习教学模式实施的条件
2.1教师的主导作用
教师的主导作用是课堂+自主学习教学模式实施的先决条件。在课堂+自主学习教学模式实施过程中必须充分发挥教师的主导作用。学生要进行自主学习,必须有某个明确的教育目标的宏观要求,这是需要教师进行指导的。课堂的容量是有限的,教师在课堂上只能传授知识的基本框架、基本原理、基本方法和基本思路,要提高学习的层次和效果,必须利用好课外的时间和资源。教师除了在课堂上发挥主导作用,还应该在课外更好的发挥主导作用,改变以往忽视课外教学的积弊,努力提高课外学习的效果。在课堂教学中教师应启发兴趣,讲清知识脉络、辨析重点难点,讲授基本思路;在课外学习过程中,教师应推荐合适的参考书让学生研读,提供部分前沿文献,给出高水平的问题,指导学生阅读、引导学生思考,使教学与科研、生活相衔接,使学生能应用基本理论解决自己遇到的问题。
2.2学生的主体作用
学生的主体作用是课堂+自主学习教学模式实施的保障条件。师傅领进门,修行在个人。学生是学习的主体,教师的作用就是指导学生养成喜欢学习、善于学习、终身学习的习惯,调动学生学习的主动性,并发挥其创造性。能动性是自主学习的前提。自主学习把学习建立在人的能动性基础之上,它以尊重、信任、发挥人的能动性为前提。学生充分发挥主体作用,提高主动性,是课堂+自主学习的教学模式实现的保障条件。在教学过程中,学生只有充分发挥其主体作用,积极主动的进行学习,查阅文献,梳理知识,认真思考,按照教师的指导思想完成任务,才能达到较好的教学和学习效果。
3物理化学课程课堂+自主学习教学模式设计
3.1引入学科前沿知识,激发学生的学习兴趣
学习兴趣是一个人求知的起点,是自主学习的内在动力。兴趣是最好的老师,在有兴趣的情况下,学生的学习注意力最为集中。物理化学课程概念多、公式多,理论性强,比较抽象,学生在学习的过程中感觉比较枯燥,很难有浓厚的学习兴趣,但是先进技术的应用却能激发学生的学习兴趣。在物理化学教学过程中,可以引入学科前沿和当前热门问题,如在教授电化学时,可以引入新型燃料电池、电化学腐蚀等问题,让学生组成团队,在教师的指导下以小组的形式进行查阅文献、预习相关的知识,在学完相关的知识后,以作业、小组报告、小论文等形式完成总结,使学生在学习的过程中充满兴趣,充分发挥主观能动性,提高课堂教学效果。
3.2实行模块教学,构建课堂+自主学习教学知识体系
物理化学课程主要讲授化学热力学和化学动力学的知识,每一部分内容又分成若干章节,初学者一般是把内容机械分开,容易造成前后内容混淆,公式适用条件弄错。在物理化学过程中,根据知识体系构建模块,将物理化学分成热力学基础知识、化学平衡、相平衡、电化学、界面现象和胶体、化学动力学六大模块,实行模块教学,在课堂教学中,老师在讲解每一部分知识的同时,应注意把握各知识点的相互联系。
在每一章教学结束后,要求学生对知识模块进行归纳总结,找出重点及难点,同时注意各模块间的相互联系。如在热力学基础知识学完之后,让同学们总结七大函数Q、W、U、H、S、A、G的定义及各种过程Q、W、U、H、S、A、G的计算公式,可以让学生对七大函数有整体的认识并能较好的掌握相关知识。
3.3进行过程评价,形成全方位考核机制
考试是督促学生学习、检查教学效果的重要形式,也是激励学生,使学生获得成就感的一种形式。自主学习过程中除了要进行自我强化、自我鼓励、自我评价,使积极的学习得以维持或促进,教师的评价也是学生进行自主学习的一种动力。我们在物理化学课程中进行嵌段式评价,注重过程评价,采用平时成绩和期终考试成绩相结合,平时成绩占课程考核成绩的10%~30%,期终考试成绩占课程考核成绩的70%~90%。平时考试成绩的考核贯穿整个物理化学教学过程中,建立多元化考核体系,主要包括作业成绩、课堂纪律、课堂笔记、章节练习几部分。在学生团队以作业形式完成某一课题小论文或报告、章节总结时,都及时给予评价,打出成绩,激励学生的积极性,形成自主学习的动力。