《物理化學(xué)》研究性教學(xué)應(yīng)用策略探索與實(shí)踐

童建穎等

摘 要：根據(jù)《物理化學(xué)》課程的特點(diǎn)，本文結(jié)合我校學(xué)生的特點(diǎn)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面應(yīng)用研究性教學(xué)策略從而提高《物理化學(xué)》教學(xué)在發(fā)展和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力及大學(xué)生綜合素質(zhì)方面的實(shí)效性，進(jìn)一步深化《物理化學(xué)》教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；研究性教學(xué)

研究性教學(xué)是針對(duì)以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法提出來(lái)的，強(qiáng)調(diào)教師研究性地教和學(xué)生研究性地學(xué)，主張師生在研究性教學(xué)中共享研究的樂趣，旨在通過(guò)教學(xué)與研究的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用自己的知識(shí)，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研究中學(xué)習(xí)理論知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和提高科學(xué)素質(zhì)?！段锢砘瘜W(xué)》研究性教學(xué)不僅要以傳授化學(xué)家己經(jīng)創(chuàng)造的化學(xué)知識(shí)為教學(xué)目的，還應(yīng)該把化學(xué)家們探索和認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的科學(xué)思想和科學(xué)方法滲透在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問題情景，重現(xiàn)化學(xué)家們探索物質(zhì)世界的科學(xué)研究過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思想和化學(xué)方法及提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的目的。對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)而言，《物理化學(xué)》研究性教學(xué)不僅要使學(xué)生理解和掌握系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)從化學(xué)家探索和認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的科學(xué)研究過(guò)程中培養(yǎng)自己的化學(xué)思想和化學(xué)方法，對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)也要達(dá)到深層次的理解和高水平的思維。下面是我校在《物理化學(xué)》課程研究性教學(xué)幾點(diǎn)策略應(yīng)用：

1 教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建策略

1.1 圍繞不同專業(yè)人才培養(yǎng)要求，更新課程體系及教學(xué)內(nèi)容

我院《物理化學(xué)》課程是公共平臺(tái)課，開設(shè)該課程的專業(yè)有環(huán)境工程、生物工程、食品工程、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程五個(gè)本科專業(yè)。由于教學(xué)改革的需要，物理化學(xué)課程教學(xué)學(xué)時(shí)生工、環(huán)工、食品專業(yè)只有32學(xué)時(shí)，而化工、應(yīng)化專業(yè)則有96學(xué)時(shí)。針對(duì)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求以及教學(xué)計(jì)劃中的課程設(shè)置體系，認(rèn)真修訂和完善各類物理化學(xué)課程的教學(xué)大綱，把學(xué)科特點(diǎn)和專業(yè)培養(yǎng)特色有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在打下必備的物理化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，更注重方法的傳授和能力培養(yǎng)。32學(xué)時(shí)專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容的取舍上突破物理化學(xué)學(xué)科體系，突出原理與知識(shí)的應(yīng)用，加強(qiáng)物理化學(xué)與工程學(xué)的相互滲透、相互聯(lián)系、相互揉和，使學(xué)生在今后的實(shí)際工作中能有意識(shí)地運(yùn)用物理化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識(shí)和解決問題。

1.2 構(gòu)建適合培養(yǎng)應(yīng)用性人才的研究性教學(xué)內(nèi)容

物理化學(xué)是無(wú)機(jī)、分析和有機(jī)化學(xué)的后續(xù)課程，很多內(nèi)容與這些課程有重復(fù)。如化學(xué)平衡、能斯特方程、蓋斯定律等，因此在教學(xué)中重新組織教材內(nèi)容，在保持原有物理化學(xué)內(nèi)容的完整性的基礎(chǔ)上避免不必要的重復(fù)講解。同時(shí)物理化學(xué)課程具有概念多、公式多、公式使用條件嚴(yán)格的特點(diǎn)，許多結(jié)論是通過(guò)高等數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出的，公式的應(yīng)用條件是由具體的物理過(guò)程引出的，要真正學(xué)好物理化學(xué)必須有高等數(shù)學(xué)與普通物理作基礎(chǔ)。基于這一因素同時(shí)結(jié)合我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)體系，因而在課堂上只講結(jié)論，推導(dǎo)留給學(xué)生課外自學(xué)。另外，化學(xué)動(dòng)力學(xué)章節(jié)都作了不同程度的削減，而界面化學(xué)和膠體化學(xué)進(jìn)行合并講解，同時(shí)對(duì)這兩章的內(nèi)容作了較大程度的刪減與調(diào)整。

科學(xué)的發(fā)展日新月異，新知識(shí)與日俱增，為此在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)教材內(nèi)容及時(shí)對(duì)學(xué)科新的發(fā)展方向和趨勢(shì)進(jìn)行講解，講解臨界狀態(tài)時(shí)，適時(shí)開設(shè)超臨界萃取技術(shù)的應(yīng)用講座；開闊學(xué)生的視野，引起學(xué)生的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生參與到部分科研工作中來(lái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性。再者教學(xué)內(nèi)容要面向?qū)嶋H，自選內(nèi)容，按需靈活施教，使學(xué)生在系統(tǒng)掌握物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，提高認(rèn)識(shí)事物，探索知識(shí)，發(fā)散思維的能力。另外，開設(shè)了應(yīng)用型物理化學(xué)選修課程，如催化劑物理化學(xué)、表面活性劑物理化學(xué)等，這些課程不僅彌補(bǔ)了課內(nèi)學(xué)時(shí)不足、好學(xué)生吃不飽的現(xiàn)象，同時(shí)擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面。

2 教學(xué)組織形式和方法的構(gòu)建

一節(jié)課盡管從教學(xué)內(nèi)容來(lái)看是片段性的，但它畢竟是相對(duì)完整的一個(gè)教學(xué)時(shí)間單位，教師一般應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)形成性測(cè)試以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，它可使教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教和學(xué)中的問題，從而調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，改進(jìn)教學(xué)方法。

2.1 教學(xué)組織形式的構(gòu)建

課堂的容量是有限的，在課堂教學(xué)中應(yīng)啟發(fā)興趣，講清知識(shí)脈絡(luò)、辨析重點(diǎn)難點(diǎn)，講授基本思路，培養(yǎng)批判精神。根據(jù)知識(shí)的特點(diǎn)，合理安排授課方式。如對(duì)熱力學(xué)基本原理部分，從常見的現(xiàn)象出發(fā)，通過(guò)問題引導(dǎo)學(xué)生思考，使每一個(gè)基本原理都成為啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)研究思路、培養(yǎng)研究興趣的案例。同時(shí)在講述這部分內(nèi)容前要求學(xué)生課下查閱相關(guān)的資料，針對(duì)一些科研熱點(diǎn)和前沿問題進(jìn)行討論。將學(xué)生以小組團(tuán)隊(duì)的形式開展討論，上交小組作業(yè)和課程報(bào)告。這一形式極大地促進(jìn)了學(xué)生間的相互交流，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。對(duì)于一些基本概念及公式采用學(xué)生課前預(yù)習(xí)、上課抽簽進(jìn)行黑板推導(dǎo)、而后共同總結(jié)的方式，使原本一整節(jié)課的內(nèi)容只用不到20分鐘就可以解決。在作業(yè)的評(píng)閱中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生利用自己所掌握的原理和方法采取不同的思路來(lái)解題。同時(shí)能夠在教師的指導(dǎo)下以小組討論、小組報(bào)告、課程論文等形式完成了具有深層次、廣泛性、挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.2 教學(xué)方法的構(gòu)建

教學(xué)的關(guān)鍵在于啟發(fā)學(xué)生的興趣與智慧。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)結(jié)合實(shí)際，注重理論實(shí)踐相結(jié)合，知識(shí)與應(yīng)用相結(jié)合，在教學(xué)過(guò)程中采用設(shè)問方式及列舉大量實(shí)際應(yīng)用深化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更貼近實(shí)踐，讓學(xué)生體會(huì)到物理化學(xué)知識(shí)的重要性從而提高學(xué)習(xí)物理化學(xué)的積極性。如講表面化學(xué)時(shí)，讓學(xué)生思考人工降雨原理，露珠為何是圓形的，而農(nóng)藥為何又可以鋪展在葉面上；講溶液時(shí)可以講解一下人體輸液用的生理鹽水的濃度為何選擇0.9%；講化學(xué)動(dòng)力學(xué)時(shí)，可以問人生病為何一天要分幾次吃。很多學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高了，并且通過(guò)日常觀察提出了有一定見地的課題，按照科學(xué)研究的模式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果、得出結(jié)論，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析與討論，體現(xiàn)出良好地科學(xué)素養(yǎng)。

由于系統(tǒng)的方法將教學(xué)過(guò)程中教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式方法及教學(xué)媒體等幾個(gè)基本要素有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，而傳統(tǒng)的課堂教學(xué)采用教案的形式有時(shí)不能很好地表示出這幾個(gè)要素之間的關(guān)系。隨著教學(xué)改革的進(jìn)一步深入，物理化學(xué)的學(xué)時(shí)大大減少，采用多媒體教學(xué)可加強(qiáng)對(duì)課外知識(shí)的介紹。同時(shí)教師將多媒體課件與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)了課程教學(xué)的趣味性大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用校園網(wǎng)把物理化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資料全部上傳，供學(xué)生下載學(xué)習(xí)，網(wǎng)站內(nèi)容隨著教學(xué)內(nèi)容不斷更新。從而使教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度不斷得到發(fā)展，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了廣闊平臺(tái)。

3 多樣化考核形式的構(gòu)建

考試是督促學(xué)生學(xué)習(xí)、檢查教學(xué)效果的重要形式。我們從2011年開始進(jìn)行多樣化考試改革，設(shè)計(jì)課堂表現(xiàn)、課堂測(cè)試、課后作業(yè)、小組研討、課程論文、期末考試等環(huán)節(jié)。其中課堂測(cè)試、提問和章節(jié)考試構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力。期末考試采用“一頁(yè)開卷”（即允許學(xué)生在一張A4紙上對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)并作為考試參考）或?qū)⒐搅杏谠嚲砟╉?yè)供學(xué)生參考，以培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力，推動(dòng)學(xué)生形成具有個(gè)人特色的知識(shí)體系。

教學(xué)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的，學(xué)生個(gè)體之間的知識(shí)水平、能力水平和思維方式具有差異性，因此，教師必須視教與學(xué)的實(shí)際運(yùn)作而隨機(jī)調(diào)整自己的教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)要求、教學(xué)策略和方法，從而達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。《物理化學(xué)》研究性教學(xué)策略的應(yīng)用對(duì)于發(fā)展和培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，進(jìn)一步深化《物理化學(xué)》教學(xué)改革有著指導(dǎo)性的意義。

參考文獻(xiàn)

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