環(huán)境科學(xué)專業(yè)“物理化學(xué)”教學(xué)改進(jìn)

【摘 要】物理化學(xué)是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的本科生所學(xué)的重要專業(yè)課。由于其理論性較強(qiáng)，同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中遇到了很多苦難。本文就針對這一現(xiàn)象找出原因，并提出了一系列有效的改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】物理化學(xué) 環(huán)境科學(xué) 改進(jìn)

物理化學(xué)是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)本專科生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是很多高校相關(guān)專業(yè)研究生入學(xué)考試的必考科目。但物理化學(xué)課程由于概念、公式、定律、定理較多，理論性較強(qiáng)，抽象難理解，使得初學(xué)者普遍感到困難。物理化學(xué)是環(huán)境科學(xué)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，通常開設(shè)在第二學(xué)年。與其他化學(xué)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)物理化學(xué)課程不同的是，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的物理化學(xué)通常只開一學(xué)期，在這一學(xué)期中同學(xué)們要學(xué)習(xí)，其他專業(yè)同學(xué)兩學(xué)期的內(nèi)容。這對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說難度更大。本文對環(huán)境科學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)所面臨的問題及原因進(jìn)行分析的同時(shí)，談到了改進(jìn)教學(xué)方法的對策。

一、物理化學(xué)的特點(diǎn)

有人說當(dāng)前是“知識爆炸”的時(shí)代，這種說法是否科學(xué)姑且不論，但是各種科學(xué)知識以驚人的速度在飛速增長卻是無可辯駁的事實(shí)。因此，不論是從事教育工作的老師還是以學(xué)習(xí)為主的學(xué)生都必須非常重視這樣一個(gè)問題，即不僅要通過每門課程獲取一定的知識，更重要的是如何培養(yǎng)獲取知識的能力。這種能力的培養(yǎng)不可能通過某一課程的學(xué)習(xí)就能培養(yǎng)出來，而是通過各門課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)而形成一種綜合性的能力?；瘜W(xué)類專業(yè)的學(xué)生就是要培養(yǎng)解決化學(xué)學(xué)科中有關(guān)問題的能力。物理化學(xué)是化學(xué)類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，通過學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程，然后培養(yǎng)一種理論思維的能力，或者說是用物理化學(xué)的觀點(diǎn)和方法來看待化學(xué)中的一切問題的能力；亦就是說要用熱力學(xué)觀點(diǎn)分析其有無可能，用動力學(xué)觀點(diǎn)分析其能否實(shí)現(xiàn)，用分子和原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)分析其內(nèi)在的原因；這種能力的培養(yǎng)只有通過物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)才能培養(yǎng)，是其他學(xué)科能不能替代的。

因?yàn)槲锢砘瘜W(xué)是解釋化學(xué)基本規(guī)律的科學(xué)，因此與化學(xué)中的其他學(xué)科（無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等）之間有密切的聯(lián)系，無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等各有自己的特殊的研究對象，但物理化學(xué)則著重研究更具有普遍性的、更本質(zhì)的化學(xué)運(yùn)動內(nèi)在規(guī)律性。物理化學(xué)研究的基本問題亦正是其他化學(xué)學(xué)科最關(guān)心的問題。所以學(xué)習(xí)物理化學(xué)需要有一定的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的知識。同時(shí)，物理化學(xué)研究方法是從物理和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，所以學(xué)習(xí)物理化學(xué)需要一定的普通物理知識。當(dāng)然，一般化學(xué)學(xué)科的研究避免不了公式、定律的推導(dǎo)，一次也需要學(xué)生掌握必要的高等數(shù)學(xué)知識。所以一般四年制本科院校的化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案中，物理化學(xué)通常在第三學(xué)年開課，也就是學(xué)生在掌握了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及分析化學(xué)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)物理化學(xué)。因此，要學(xué)好物理化學(xué)需要有大量知識的基礎(chǔ)以外還需要有較強(qiáng)的邏輯思維及理解能力。

二、物理化學(xué)教學(xué)改進(jìn)

對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的同學(xué)學(xué)習(xí)物理化學(xué)中最大的難題是在短時(shí)間內(nèi)如何更好地掌握更多的內(nèi)容。物理化學(xué)是環(huán)境科學(xué)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，通常開設(shè)在第二學(xué)年。與其他化學(xué)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)物理化學(xué)課程不同的是，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的物理化學(xué)通常只開一學(xué)期，在這一學(xué)期中同學(xué)們要學(xué)習(xí)，其他專業(yè)同學(xué)物理化學(xué)是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生，三年級開設(shè)的較有難度的專業(yè)課，同時(shí)也是大多數(shù)院?；瘜W(xué)專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試必考科目。針對這一問題，我們提出以一些改進(jìn)措施。（1）將多媒體輔助教學(xué)法應(yīng)用于《物理化學(xué)》教學(xué)中。多媒體輔助教學(xué)的特點(diǎn)是圖文并茂，可以形象、生動、直觀地表現(xiàn)抽象、復(fù)雜、枯燥的物理化學(xué)理論，動畫及聲音效果調(diào)動了學(xué)生的積極性和興趣，同時(shí)節(jié)省了教師大量板書繪圖的時(shí)間，增大了教學(xué)信息量。將與板書相結(jié)合，有利于展現(xiàn)教師的個(gè)人魅力、文化素養(yǎng)以及師生間的情感交流，因此，在實(shí)際的物理化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，采取傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)有機(jī)結(jié)合的方法，針對不同的教學(xué)內(nèi)容采用了不同的教學(xué)手段，即基本的概念、圖像、理論采用傳統(tǒng)教學(xué)，而其延伸擴(kuò)展的知識及其應(yīng)用部分采取多媒體教學(xué)。例如，在學(xué)習(xí)相圖時(shí)，對于二組分完全互溶固溶體的相圖、二組分不完全互溶固溶體的相圖等基本相圖采用傳統(tǒng)教學(xué)；而對于二組分形成化合物系統(tǒng)、二組分固態(tài)部分互溶液態(tài)完全互溶系統(tǒng)、Fe-C系統(tǒng)等的相圖使用多媒體教學(xué)。實(shí)踐表明，二者的取長補(bǔ)短，既有利于學(xué)生消化理解基本理論，又在完成教學(xué)的前提下開拓了學(xué)生的視野且節(jié)約了時(shí)間。（2）編寫針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的簡明物理化學(xué)習(xí)題冊。盡管物理化學(xué)理論性較強(qiáng)，但它仍是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，物理化學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)不能狹隘地理解為實(shí)驗(yàn)，其實(shí)課后做習(xí)題也是一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。然而，由于教材所編的習(xí)題往往題量大，但題型單一，多為計(jì)算題，而且課堂教學(xué)不可能覆蓋整部教材，故而有部分的習(xí)題不適合學(xué)生，因此，結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況，經(jīng)過認(rèn)真的比對、篩選，精編翻寫版相應(yīng)章節(jié)的課后練習(xí)冊，它的優(yōu)越之處是題量適中，既有利于學(xué)生掌握基本的概念、理論以及方法技能，又免去了重復(fù)枯燥的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。由于題型多樣，可以使學(xué)生從多個(gè)角度學(xué)習(xí)基本概念、理論，加深了對基本概念、理論理解和掌握。（3）優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)。物理化學(xué)的理論性強(qiáng)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多，概念抽象難懂，若能理論聯(lián)系實(shí)際，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為了提高理論聯(lián)系實(shí)際的效果，我們在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論要聯(lián)系學(xué)生熟知的生活實(shí)例。課堂教學(xué)，教的主體是教師，學(xué)的主體是學(xué)生，但相對而言，學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會少，生活閱歷淺，因此，理論聯(lián)系實(shí)際時(shí)，若所舉例子是學(xué)生身邊的實(shí)事，由于親身體驗(yàn)過，效果自然事半功倍，對理論的理解會入木三分。例如，講授《電化學(xué)》一章時(shí)，結(jié)合環(huán)境科學(xué)專業(yè)環(huán)境保護(hù)方向，重點(diǎn)講述化學(xué)腐蝕與防腐，包括電化學(xué)腐蝕及如何利用電化學(xué)來保護(hù)環(huán)境，以及避免化學(xué)電源對環(huán)境的污染。針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱的特點(diǎn)，在實(shí)施教學(xué)過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)做到有所為有所不為。由于環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生將來就業(yè)大都涉及到環(huán)境監(jiān)測，因此對相圖的要求較高，在對相圖相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講述時(shí)，要重點(diǎn)突出，面面俱到。但是在涉及化學(xué)平衡一章時(shí)，只要求學(xué)生掌握基本概念和原理。這樣既對知識點(diǎn)有一個(gè)大概的把握，也為學(xué)生因今后自身發(fā)展需要而打下自學(xué)的基礎(chǔ)。（4）考核方式的多元化。建立多元化的考核手段，使總成績成為學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果的總體評價(jià)和反映。針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)通的課程緊時(shí)間少的特點(diǎn)，多些課堂考核，減少卷面成績的比重，建立更靈活的考核方式。

三、結(jié)語

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，我們賴以生存的大自然正在受到來自工業(yè)生產(chǎn)及人類活動所帶來的危害。減少環(huán)境污染及加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)是我們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ髦袝r(shí)時(shí)刻刻意識到的重要問題。物理化學(xué)是從物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手揭示化學(xué)規(guī)律的學(xué)科。理解了化學(xué)變化的規(guī)律我們才能更好地從根本上減少由于化學(xué)物質(zhì)引起的污染。

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