如何切實提高物理化學課程的教學效果

王秋華

物理化學是研究化學體系行為最一般規(guī)律的學科,在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有其他課程無法替代的作用,為后續(xù)課程及專業(yè)課程提供必要的基礎理論,是一門不可缺少的課程。物理化學這門課程記憶性強、抽象、難懂,是藥品檢驗專業(yè)最難學的基礎課程之一。另外,對于職業(yè)教育的學生來說基礎差、底子薄,因此學習這門課程就更加困難。如何提高教學質量就成了很大的難題。

一、有效地組織課堂教學

課堂教學要遵循教師為主導、學生為主體的原則。課堂上教師除了傳授知識之外,更重要的是培養(yǎng)學生的思維能力。因此,教師在組織教學活動時,要注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。教師在授課的時候,應采用啟發(fā)式教學,不能只以老師為中心,平鋪直敘,照本宣科。多提出問題,讓學生進行思考,采取教師講授理論和學生參與討論有機結合起來,讓課堂變得生動活潑,教師和學生形成良好互動。這樣既能夠讓學生掌握了知識,又能培養(yǎng)學生的思維能力。

二、合理運用各種教學手段

在物理化學傳授過程中,針對不同的教學內容應采用適當?shù)慕虒W手段。多媒體的應用使原本枯燥乏味的理論知識,通過具體、生動、形象、直觀的形式表現(xiàn)出來,調動了學生學習的積極性,為教師節(jié)省了大量板書繪圖的時間,加快了知識點的講授速度,課堂教學的信息量大大增強。例如,物理化學課程有很多現(xiàn)象和性質,可通過直觀的圖片加以形象說明;對于需要大量圖形圖像信息展示的相圖部分,利用多媒體教學優(yōu)勢更為突出。

在物理化學課程教學當中,有一些內容采用多媒體教學就不能顯示出優(yōu)勢。比如,一些重要公式的推導和中間步驟及計算過程,適宜通過引導學生參與并以板書的形式講解,讓學生對公式的來龍去脈有必要的了解。這并不是說要求藥檢專業(yè)的學生掌握公式的推導過程,而是讓他們加深印象,明白公式的應用條件和范圍,從而能更好地運用這些公式。因此,要挖掘多媒體教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢,發(fā)揮各自的長處,提高授課水平。

三、理論聯(lián)系實際,激發(fā)學生的學習興趣

很多學生認為物理化學是非常難學的一門課程,都是抽象的、枯燥的理論,從而產生厭學心理?！芭d趣是最好的老師”,作為教師要從興趣入手,引導他們喜歡并且學好這門課程,教師應更多地介紹物理化學與藥學的聯(lián)系,激發(fā)學生學習的積極性。例如講授“相平衡”時,介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識,它是利用了物質在臨界點附近的奇異性,利用無毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機溶劑作為萃取介質,將高壓下萃取的物質經(jīng)降低壓力分離出來的一種把萃取與分離兩個過程合為一體的新型提取分離方法。對于那些熱不穩(wěn)定或易被破壞活性成分的藥物,采用這種方法提取優(yōu)于傳統(tǒng)的方法,然而這一高新技術是物理化學中臨界狀態(tài)、兩相平衡的知識。在介紹相圖時,結合藥劑型改良的知識。比如,難溶于水的藥物溶解后不易被吸收,藥效慢,如果與尿素或其他溶于水并且無毒的化合物共溶,用快速冷凍的方法制成低共溶混合物,則尿素在胃液中能很快溶解,剩下高度分散的藥物,從而利于吸收。

把理論知識與實際聯(lián)系起來,讓學生感覺到物理化學知識跟我們的生活息息相關,不再是一門枯燥乏味的課程,而是讓學生感興趣的課程。

四、采取類比法講清物理化學規(guī)律

在物理化學教學中,往往要介紹一些較難理解的規(guī)律。人們接受新知識的能力,在很大程度上依賴已掌握的知識,教學中可借某些新舊知識間存在著形式上或性質上的類似,通過類比誘導,使學生建立新概念和認識規(guī)律,從而避免單純枯燥地解釋意義。

有些物理化學規(guī)律,初看并無類似之處,但只要認真思考,注意捕捉它們在形式上和物質上的相似之處仍然可以類比,達到深刻理解的目的。用類比法講授物理化學規(guī)律,避免了學生容易出現(xiàn)的離開化學實質,把定律作為數(shù)學公式來記的弊病。

因此,在物理化學教學中,恰當運用類比,可以少費口舌,化抽象為具體,學生接受新知識的過程變得自然、親切,又覺得新鮮而不重復,學生獲得的知識確切、清晰,又印象深刻。

五、突出重點和突破難點

對于藥檢專業(yè)的學生來說,在較少的課時內講解完物理化學這門課,學生很難理解全部內容。因而要做到有的放矢,吃透教材,分清主次,突出重點,突破難點,學生才能掌握好必修的內容,在有限的時間內學到相應的知識。比如“相平衡”中讓學生了解單組分和二組分體系的相圖和應用即可,而對于比較復雜的三組分體系的相圖可以不介紹。

例如,在等溫等壓條件下,我們用Gibbs自由能的改變量ΔG來判斷化學過程的方向和限度,但為什么可以用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發(fā)進行的方向和限度呢?學生不能理解,而物理化學正是解決這個所以然的。用ΔG≤-W′判別式指出某個過程是不可逆的,并不意味著此過程就必定是自發(fā)的。從兩方面分析用ΔG≤0能對等溫等壓下過程自發(fā)進行的方向和限度。①W′≠0時,如果ΔG>0,由ΔG≤- W′,必然有W′<0,這說明環(huán)境對體系作了非體積功。所以,此不可逆過程是一個非自發(fā)過程。如果體系內發(fā)生自發(fā)過程,即體系對環(huán)境作非體積功,W′>0。由ΔG≤-W′,必然是ΔG<0。這就是說在等溫等壓并且作非體積功的情況下,體系發(fā)生自發(fā)過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時,ΔG=0,達到平衡狀態(tài)。②W′=0時,體系與環(huán)境之間不作非體積功,則ΔG≤- W′式變?yōu)棣≤0。這樣,ΔG>0的過程就不存在。體系若有自發(fā)過程發(fā)生,必定是不可逆的,即ΔG<0。這就是說在等溫等壓和不作非體積功的情況下,體系發(fā)生過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時,ΔG=0,達到平衡狀態(tài)。從以上兩方面來看,不管體系是否作體積功,在等溫等壓下,自發(fā)過程總是朝著自由能減少的方向進行,直到最小值時,ΔG=0,達到平衡狀態(tài)。因此,可以利用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發(fā)進行的方向和限度。通過詳細講解,讓學生能更好地理解難點。

總之,我們要善于在物理化學課程教學實踐中不斷地總結經(jīng)驗,提高教學質量。(編輯/穆楊)