關于非化學專業(yè)《物理化學》課程教學的探討

趙 丹

（福建師范大學福清分校 生物與化學工程系，福建 福清 350300）

關于非化學專業(yè)《物理化學》課程教學的探討

趙 丹

（福建師范大學福清分校 生物與化學工程系，福建 福清 350300）

基于物理化學的課程特點及目前學時較少的現(xiàn)狀，從教材的選取、教學內容的取舍以及教學方法的改進等方面，對非化學類專業(yè)《物理化學》課程教學進行探討，以激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質量.

物理化學；非化學專業(yè)；教學

物理化學主要是運用物理和數(shù)學的有關理論與方法，從物理現(xiàn)象與化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手，研究物質化學運動的普遍規(guī)律的一門科學.由于其地位的重要性而被稱為“化學的靈魂”.物理化學不僅是化學及化工專業(yè)的一門重要的理論基礎課程，也是材料、生物、醫(yī)學、藥學、環(huán)境科學等學科的基礎課程和必修課程.

在我校，除了應用化學專業(yè)外，像環(huán)境科學、生物技術、生物工程等非化學類專業(yè)也開設了物理化學這門課程，這些專業(yè)與化學緊密相關，相互交叉滲透，因而,學好物理化學可為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下一個良好的化學基礎.目前，非化學專業(yè)物理化學課程的學時數(shù)不斷減少，這使得教學面臨著嚴峻的挑戰(zhàn).如何在有限的課時講好理論性很強的此門課，激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質量，筆者就從教材的選取、教學內容、教學方法等方面談談幾點看法.

1 教材的選取

教材是教學內容的載體,是教與學雙方的主要依據，因此教材的選取無疑顯得很重要.目前，物理化學教材眾多，許多教材內容相當豐富，理論水平也很高.對于大學本科非化學專業(yè)的學生來說，由于他們學時有限，物理化學不是他們的主攻方向，他們只需要掌握物理化學的一些基本原理，從而為他們的本專業(yè)服務.因此，那些內容深度和難度比較大的教材就顯然不適宜.

印永嘉，奚正楷，張樹永等編的《物理化學簡明教程》（第四版）具有幾個顯著的特點.其一，教材內容“簡明”，著重闡述物理化學基本原理和方法，同時以“開窗口”的方式適當增加了一些學科發(fā)展中有重大應用前景的新內容，這樣便于學生掌握物理化學的基本內容，同時也拓寬了學生的知識面[1].其二，該教材編入了較多的例題.每一個例題都緊密配合教學內容,便于學生理解和掌握基本知識，而且很多例題還有指導學生學習方法的作用[2].其三，該教材敘述通俗易懂，深入淺出，便于學生自學.因此，《物理化學簡明教程》是一本適合非化學專業(yè)物理化學教學的好教材，幾年來，我們一直沿用該教材，取得了良好的教學效果.

2 教學內容的取舍

我校非化學專業(yè)物理化學課程安排有48學時，基于有限的學時，以及學生的基礎和該課程在專業(yè)課中的應用要求，授課內容主要包括以下幾個部分：熱力學第一、第二定律，溶液理論，化學平衡，電化學，化學動力學，表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng).而對于相平衡、統(tǒng)計熱力學、動力學中的復雜反應等內容就不作介紹.

在教學內容的取舍上,主要是根據學生的素質基礎和專業(yè)要求來確定,突出基礎性，應用性.首先，降低理論深度,弱化公式推導，把重點放在闡明物理化學的基本原理及其應用上.物理化學課程中存在大量的理論與公式推導，太多繁瑣的公式推導過程，容易使學生失去學習的興趣，甚至會產生畏難情緒，因此在教學中除了重要公式的推導外，對于一般公式的推導過程可略去不講.例如,講解稀溶液的依數(shù)性時，對于沸點升高、凝固點降低、滲透壓公式的推導過程就可刪減，留有興趣的學生課外自學，而將時間分配在稀溶液的依數(shù)性與實際生活的聯(lián)系與應用上，如解釋“北方的冬天公路上除雪為什么撒鹽？”，“臨床上使用的生理鹽水的濃度為什么是0.9%”等生活現(xiàn)象.其次,注重與專業(yè)知識的銜接.在教學過程中增加與專業(yè)相關的知識，做到有選擇、有針對性地安排教學內容.例如，對于生物專業(yè)，在化學動力學部分的教學中，介紹催化反應特征后，可以著重討論生物體內的催化作用——酶催化反應特征、酶反應動力學以及影響酶反應速率的因素，使生物專業(yè)的學生對酶催化反應有較詳細的理解.對于環(huán)境科學專業(yè)，在講到熱力學第一、二定律時,可以介紹生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的大小、方向和形式，以及“生物量金字塔”、“物質輸入輸出的動態(tài)平衡規(guī)律”等生態(tài)學規(guī)律[3].再次，要避免與無機化學內容的簡單重復[4].如部分化學熱力學、化學平衡、化學動力學的內容在無機化學課程中已有基本涉及，這樣相重疊的教學內容就可以少講或不講，讓學生自己閱讀鞏固提高，再用較少的課時加以總結，使已學的知識系統(tǒng)化，從而達到“溫故知新”、事半功倍的效果.最后，在教學內容中可以引入一些科技發(fā)展的新成果,新趨勢，如L B膜，氫氧燃料電池及納米材料的制備和應用等,使學生了解當今的科技現(xiàn)狀，拓展學生知識面.

3 教學方法的改進

非化學專業(yè)物理化學課程普遍存在學時少，內容多的矛盾，同時該課程理論抽象、公式多、邏輯性強，學生覺得難學，缺乏學習的興趣，因此要提高教學質量，激發(fā)學生的學習興趣，就必須改進教學方法.

3.1 多媒體教學與傳統(tǒng)教學方法相結合

多煤體課件教學是一種先進的教學手段，現(xiàn)已廣泛用于各高校的課堂教學中.用多媒體課件進行教學，其優(yōu)勢在于，它能同時將圖片、聲音、文字整合在一起，使枯燥的知識變得形象、直觀、多彩，富有情趣[5].物理化學是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強的學科，內容抽象，公式推導過程繁雜.由于學時少，如果利用多煤體的圖、文、聲、像等表現(xiàn)方式，一方面，可使抽象難學的物理化學內容形象生動，易于被學生接受；另一方面，能節(jié)約大量的板書、畫圖的時間，從而提高教學效率.

然而多煤體課件教學也存在一些不足之處，如課件的演示較快，信息量較大，可能導致教學內容線條不清晰，重點不突出，學生無法記筆記.因而，課前教師可將所要講的內容提綱或某些重點內容提要寫在黑板上，使學生對授課內容一目了然，又便于記錄.此外，對于物理化學課程中重要的公式推導，不能完全依賴于屏幕展示，也可采用傳統(tǒng)的板書加講授的教學方式，將推導思路一步一步清晰地展現(xiàn)出來，使學生跟著教師的板書進行邏輯思維，從而使理解更深入，記憶更深刻.正所謂“尺有所長，寸有所短”，將多媒體教學與傳統(tǒng)教學方法相結合，可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,揚長避短，使課堂教學質量明顯提高.

3.2 教學方式多樣化

傳統(tǒng)的講授式教學法對于理論性強的物理化學課程有著重要的作用，它能在短時間內對學生進行大信息量的灌輸,然而,它忽視了學生的主觀能動性,使學生在學習過程中一直處于被動地位,對所傳授的知識不能充分理解,不善于自己思考問題.因此，在物理化學教學中,要改變單一的講授法，多采用啟發(fā)、討論等形式的教學方法，這樣既可以充分調動學生的學習積極性,又可以增強師生間的教、學互動,在課堂上充分體現(xiàn)出教師主導,學生主體的作用.比如在課堂教學中可以依據教材的教學內容，設計出一系列不同類型的疑問，通過問題，啟發(fā)學生思維，引導學生積極思考.例如在講授多組分體系中物質的偏摩爾量概念時，可以設置這樣一個問題：一定溫度、壓力下，為什么將100cm3乙醇與100cm3水混合所得乙醇水溶液的體積是小于200cm3?隨著問題的提出，啟發(fā)學生思考，多組分系統(tǒng)的某熱力學量并不等于各物質在純態(tài)時該熱力學量之和，而存在著偏差，為此需要引入一個新的概念——偏摩爾量.在學習熱力學定律及其應用時,可以提出“在一個封閉的房間里打開冰箱,讓冰箱工作足夠長時間,室內溫度會降低嗎?”并組織學生進行討論.通過討論，既加強了學生對所學內容的理解和掌握，又充分調動了學生的主體作用，使學生在學習中感受自我價值的展現(xiàn)，從而激發(fā)學生學習的興趣.

3.3 注重理論聯(lián)系實際

物理化學課程的理論性、邏輯性很強，若在教學中只重視理論知識的傳授,那樣會使學生誤認為這門課程沒有實際應用價值,而喪失學習興趣.因此教學過程中應注意運用理論聯(lián)系實際這一教學原則，注意用物理化學的理論知識去分析和解決實際問題，使學生達到學懂會用、學以致用的目的.比如自然界中氣泡，小液滴，肥皂泡為什么都是球形的？打濕了的化纖衣服為什么比全棉衣服易干？鋤地保墑的科學道理是什么？天空為什么是藍色的，朝霞晚霞為什么是紅色的?鹽堿地的農作物長勢不良，甚至枯萎的主要原因是什么?[6]……由于這些問題與生活實際聯(lián)系，學生又不能很好地解釋，因此在講解理論知識時導入這些實際的問題，往往會引起學生的注意，激發(fā)他們的學習興趣，也使學生真正感到物理化學理論的重要性和實用性.

4 結束語

總之，物理化學是高等院校非化學專業(yè)的一門重要基礎課程，對后續(xù)專業(yè)課程的學習有著極其重要的作用.為了激發(fā)學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，教師應在自己的教學實踐中不斷總結教學經驗，結合專業(yè)特點，調整教學內容，改進教學方法，來提高教學質量.

〔1〕印永嘉,奚正楷,張樹永.物理化學簡明教程(第四版)[M].北京：高等教育出版社,2007．

〔2〕羅文謙.一本適合師專物理化學教學的好教材——試評《物理化學簡明教程》[J].安康師專學報,1996(1):97-101.

〔3〕郭曉霞.物理化學與環(huán)境科學[J].云南環(huán)境科學,2000,19(2):16-18.

〔4〕白光月，馬占芳,王玉潔.重視物理化學與無機化學的聯(lián)系，提高物理化學教學質量[J].大學化學，1995,l0(1):15-17．

〔5〕雷宇,李勇.多媒體在高校課堂教學中的合理運用[J].寧波工程學院學報,2008,20(3):122-124.

〔6〕沈文霞.物理化學核心教程[M].北京：科學出版社，2004.

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1673-260X（2010）12-0004-02