物理化學(xué)實驗教學(xué)的改革

李敏

【摘 要】物化實驗是化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門獨立的基礎(chǔ)實驗課程，加深對物理化學(xué)基本理論和概念的理解，增強解決實際問題的能力十分重要。目前教師往往管得過多，學(xué)生被動應(yīng)付，學(xué)習(xí)積極性得不到充分發(fā)揮，對實驗教學(xué)方法改革：有意識地引導(dǎo)學(xué)生注意物理化學(xué)實驗的設(shè)計思想，要求做一個實驗，學(xué)習(xí)一個方法就能舉一反三、解決一種類型的實驗問題。

【關(guān)鍵詞】物化實驗；教學(xué)方法；改革

物化實驗是化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門獨立的基礎(chǔ)實驗課程，它對于掌握物理化學(xué)的研究方法，加深對物理化學(xué)基本理論和概念的理解，增強解決實際問題的能力，無疑是十分重要的。因此，不斷充實和更新物理化學(xué)實驗課的教學(xué)方法研究，提高實驗課的教學(xué)質(zhì)量，對培養(yǎng)合格的化學(xué)專業(yè)學(xué)生有重要的意義。本文簡要介紹我們在物理化學(xué)實驗課中進行教學(xué)改革的情況，并提出自己的一點見解。

一、基本設(shè)想

物理化學(xué)實驗教學(xué)的基本過程，一般都是在確定實驗內(nèi)容后，通過學(xué)生對實驗的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，教師的講解，實驗操作和寫實驗報告等步驟進行。這樣的過程對學(xué)生學(xué)會物理化學(xué)實驗的基本技術(shù)，掌握實驗數(shù)據(jù)的處理方法上起著良好作用。但也存在以下不足：

學(xué)生實驗的內(nèi)容完全限制在實驗講義所指定的范圍內(nèi)，教師安排幾個實驗，學(xué)生就按照講義做幾個實驗，教學(xué)方法基本上是驗證式的，對于啟發(fā)學(xué)生特別是大學(xué)高年級學(xué)生獨立思考問題，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力是不夠的。教師往往管得過多，學(xué)生被動應(yīng)付，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不能得到充分發(fā)揮。教學(xué)形式比較單調(diào)刻板，學(xué)生在學(xué)習(xí)了一些必要的基礎(chǔ)實驗方法后，沒有進一步進行實踐的機會。

教學(xué)活動應(yīng)該是生動、活躍、富有創(chuàng)造性的過程，因此必須同時發(fā)揮師生雙方的主動性和積極性。特別是在科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，學(xué)校的教學(xué)過程不僅要傳授知識，更重要的是重視學(xué)生智力的開發(fā)，即重視學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

二、具體做法

將物化實驗教學(xué)分為兩個階段：

第一階段：進行14個基本實驗。內(nèi)容包括物理化學(xué)的各個基本方面以及主要的物理化學(xué)實驗基本操作。通過這部分的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)實驗的常用方法，掌握必要的基本技能技巧，同時有意識地引導(dǎo)學(xué)生注意物理化學(xué)實驗的設(shè)計思想，要求做一個實驗，學(xué)習(xí)一個方法就能舉一反三、解決一種類型的實驗問題。

第二階段：選出10個題目作為學(xué)生的獨立實驗。這些實驗主要有三種類型：

（1）應(yīng)用已經(jīng)學(xué)到的實驗知識，解決進一步的問題。

（2）在原有實驗的基礎(chǔ)上，進一步應(yīng)用一些新的儀器設(shè)備，解決有關(guān)問題。如：應(yīng)用2042型自動平衡記錄儀記錄步冷曲線，測繪Bi—Cd相圖；應(yīng)用CDR—1型差動熱分析儀測定KNO-3和BaCl2· 2H2O的差熱譜等。

（3）補充前一階段實驗中實驗技術(shù)訓(xùn)練方面的不足。如：考慮到在前一階段實驗中電標(biāo)定法測定量熱計的熱容以及量氣法都未讓學(xué)生應(yīng)用到，所以這時就分別安排熔解熱的測定和H2O2分解反應(yīng)速度常數(shù)的測定實驗來予以補上。

第二階段獨立實驗進行時，仍將全年級學(xué)生按每二人一組編排，每組選做所列題目中的一個實驗，確定題目后在一周內(nèi)查閱資料，預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，教師對這些實驗只作答疑討論，不再詳細講解。然后用10-12學(xué)時進行實驗，要求學(xué)生獨立完成，但允許學(xué)生實驗失敗重做。實驗完畢后，分別按規(guī)定作出實驗報告，并要求將測得的數(shù)據(jù)與文獻值進行對照比較，做出誤差分析和實驗討論。最后每個小組進行一次交流，采用實驗展覽的形式，每個實驗選派一名代表，邊演示邊講解，報告實驗結(jié)果和實驗過程中的體會，并進行討論和質(zhì)疑。這樣，使每個學(xué)生除了自己做的實驗外，對整個獨立實驗的內(nèi)容都有一個比較全面的了解。

三、幾點體會

（1）物理化學(xué)實驗教學(xué)分成基本實驗和獨立實驗二部分來進行，受到學(xué)生的普遍歡迎。由于在教學(xué)的第一階段比較強調(diào)實驗的基本技能和設(shè)想思想，學(xué)生學(xué)習(xí)目的性比較明確，針對性強，基礎(chǔ)知識掌握得比較牢固。第二階段強調(diào)學(xué)生獨立解決問題，學(xué)生的積極性得到較好發(fā)揮，同時也能使學(xué)生獲得進行科學(xué)研究的初步訓(xùn)練。通過這種教學(xué)安排，學(xué)生的實驗技能技巧，數(shù)據(jù)處理能力等多方面都提高得比較快。

（2）從學(xué)生獨立實驗的結(jié)果看，大部分學(xué)生的實驗結(jié)果在誤差范圍內(nèi)，個別學(xué)生雖然有較大的誤差，但也能從實驗操作過程中，儀器設(shè)備的使用方面著手分析誤差產(chǎn)生的原因。另外，不少學(xué)生在實驗過程中能自覺查找資料，摸索合適的實驗條件，總結(jié)實驗的關(guān)鍵。

（3）高年級學(xué)生的實驗課，應(yīng)放手讓學(xué)生自己研究和解決問題。從這次教學(xué)改革嘗試看，獨立實驗可以多安排幾個，難度也可以再適當(dāng)增大。在實驗時間的安排上，可以靈活一些，最好逐步做到實驗室開放，讓學(xué)生有更多的時間在實驗室里進行實驗。

（4）按照目前物理化學(xué)實驗教學(xué)的情況，我認(rèn)為安排基本實驗10-12個，獨立實驗3-4個比較適宜，并配合適當(dāng)?shù)膶嶒灱夹g(shù)講座。實驗課的考試成績可以根據(jù)獨立實驗的結(jié)果和平時實驗情況進行評定。

（5）要實現(xiàn)上述方案，需要建立一支具有較高質(zhì)量的實驗教師隊伍。實驗指導(dǎo)教師要有較豐富的實驗知識和操作經(jīng)驗，并要比較多的新實驗。實驗室的設(shè)備也要充裕一些，要能比較靈活地對物化實驗教學(xué)的需要作出安排。當(dāng)前，雖然這些方面存在一定的差距，但從物化實驗課作為一門獨立的基礎(chǔ)實驗課來衡量，這樣的要求還是必須達到的。