以“膠體化學”為例的物理化學說課探討*

趙利民　　倪俊杰　　賈正鋒

（聊城大學 材料科學與工程學院，山東 聊城 252059）

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以“膠體化學”為例的物理化學說課探討*

趙利民倪俊杰賈正鋒

（聊城大學 材料科學與工程學院，山東 聊城 252059）

摘要：以高等本科院校《物理化學》中“膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液”為基本內容，從課程定位、教學對象、教材、教學程序及課堂評估與反思五個方面進行分析，以說課的形式闡述教學方案的設計，為提高高校教學質量打好基礎。

關鍵詞：物理化學；膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液；說課

說課是上個世紀 80年代源于中國的一種具有原創(chuàng)性質的教學研究成果。它一經(jīng)出現(xiàn)就獲得全國教育教學界的認可并得到專家的肯定。很快在全國范圍內由點到面，由小到大，有計劃的展開，并逐漸成為一項實用性很強的教研活動形式。目前，說課活動研究已突破了原有的局限，逐漸演變成為一種綜合的教學方式和教學研究方法。它具體內容涉及備課、上課、評課各個環(huán)節(jié)，把課前設計、設計方案實施、課后講評等教學環(huán)節(jié)統(tǒng)一在一起，體現(xiàn)了教學理論和教學實踐的結合，能夠充分表達教師的教學思路、教學設計以及教學認識。因此，發(fā)展說課研究對于促進教師相互交流學習，激勵教師投身教育教學改革具有十分重要的意義。

說課是針對某次具體授課過程總體教學設計方案的闡述。教學人員在課余用較短的時間與同事從教學方法、教學程序、教材分析、學習方法等方面對教學方案進行闡述。相對于中小學教育，高等院校一次授課過程所講述的內容更多，難度更大。對于高校教師來說，如何有效地安排好一堂課的教和學是非常重要的。截至到目前，針對高校教材的相關說課研究還很少。文章以“膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液”為基本內容，從課程定位、教學對象、教材、教學程序及課堂評估與反思五個方面進行分析，以說課的形式闡述該單元教學方案的設計，為提高教學質量打好基礎。

一、課程定位分析

物理化學是系統(tǒng)性和實用性都很強的一門自然科學，是學生進入專業(yè)課程學習前的一門專業(yè)基礎課。這一特定的地位，使它起著承前啟后的橋梁作用。為服務總體辦學定位，物理化學的教學應該從應用性、系統(tǒng)性、目的性以及開放性幾方面出發(fā)，培養(yǎng)學生的總結歸納、邏輯分析以及綜合應用等方面的能力。

本課程是我校四年制本科在第二學年所開設的專業(yè)基礎課，適用于材料學院各專業(yè)，上下兩冊總學時數(shù)為96，實驗單獨開設課程。先修課程為高等數(shù)學、大學化學等。該課程的教學目標可以分為以下幾方面：（1）知識目標：通過對《物理化學》的學習，使學生熟悉和掌握物理化學的基本理論、基本知識和基本技能，加深對物理化學基本原理的理解，給學生提供理論聯(lián)系實際和理論應用于實踐的機會，為學習后續(xù)課程奠定良好的基礎；（2）技能目標：鍛煉學生提出問題，分析問題、解決問題的能力；養(yǎng)成觀察、發(fā)現(xiàn)、引申問題，自覺運用所學知識分析、解決問題的良好習慣；（3）情感目標：培養(yǎng)學生勤奮學習、求真、求實，勤儉節(jié)約的優(yōu)良品德和科學創(chuàng)新精神。

二、教學對象分析（學情分析）

在生源方面，武書連在2015年對全國高校的畢業(yè)生質量以及生源質量進行排名，聊城大學的生源質量為D級，與其他高校存在明顯的差異?！段锢砘瘜W》開課時間為大學二年級，通過大一一年的學習，學生已經(jīng)基本能夠接受大學課程的教學規(guī)律。在學生個人特征方面，90后的學生思想活躍，精力充沛，求知欲旺盛，但自我約束力相對薄弱，易受環(huán)境感染，對物理化學學習興趣不大。究其原因，普遍認為課程理論性太強，涉及公式計算多，實用性弱。因此，課程教學過程中必須針對學生特點采用合適的課程教學模式和有效的教學方法，激發(fā)學生學習動機，挖掘學習潛能，才能達到實現(xiàn)本課程教學目標的目的。

三、教材分析

（一）教材內容

“膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液”選自《物理化學（第五版）》（南京大學物理化學教研室，傅獻彩等編寫）第十四章的第一、二、三節(jié)。具體教學內容包括膠體和膠體的基本特性、溶膠的制備和凈化以及溶膠的動力性質。

（二）教材體系中的地位和作用

膠體化學是物理化學的一個重要組成部分，它所研究的領域是化學、物理學、材料科學、生物化學等諸多學科的交叉與重疊，它已成為這些學科的重要理論基礎。膠體化學的理論和技術已廣泛應用在化工、催化、紡織、食品、醫(yī)藥和環(huán)保等工業(yè)部門和技術領域。本節(jié)內容是膠體化學的初始內容，通過本節(jié)內容的學習，激發(fā)學生對膠體化學的興趣，掌握膠體化學的基本理論，為后續(xù)知識學習打下良好的基礎。

（三）教學重點、難點的確立和依據(jù)

《大綱》對這部分內容的要求是“了解膠體分散系統(tǒng)的大概分類，對憎液溶膠的膠粒結構、制備和凈化常用的方法要有一定的熟悉；了解憎液溶膠在動力學性質、光學性質、電學性質等方面的特點，以及如何利用這些特點對膠體進行粒度大小、帶電情況等方面的研究?！备鶕?jù)以上教材分析可知，膠粒的結構和膠體的動力學性質是膠體化學的基礎，因此它們是本節(jié)教學內容的重點，其中，溶膠膠團的結構式也是本節(jié)的難點。

（四）教學目標

根據(jù)教學大綱要求，教材內容和特點，本節(jié)課制定如下教學目標：

（1）知識目標：了解分散系統(tǒng)的分類；掌握膠體的膠團結構式；了解膠體的制備凈化；了解膠體粒的動力性質。

（2）能力目標：培養(yǎng)學生自學能力，邏輯推理能力，理論聯(lián)系實際的能力以及運用多媒體查閱資料的能力。

（3）情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)課程的學習，使學生體會理性認識與感性認識的相互關系，認識矛盾對立統(tǒng)一的觀點，努力樹立辯證唯物主義的觀點。

（五）教學方法

教學活動是施教者和受教者的雙邊活動，必須充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用，才能獲得良好的教學效果。在實際授課過程中，采用如下教學方法：（1）情境激學：通過問題創(chuàng)設情境，激發(fā)學習興趣，促使學生主動的學習；（2）目標導學：課程開始，明確學習目標，使學生有的放矢，學有方向，促使學生積極探索、發(fā)現(xiàn)；（3）適當運用多媒體進行教學：對于重點、難點及一些數(shù)學推導內容，采用板書形式；對于教材中淺顯易懂的內容，比較復雜的圖等，運用多媒體進行教學；（4）指導學生上網(wǎng)查閱一些膠體化學的相關內容，拓寬學生知識面，了解所學知識的前沿內容。

四、教學程序

1.創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生興趣，引入新課。美國教育家布盧姆提出“教師創(chuàng)設一定的情境，使學生在這個情境中產生求知的欲望”是發(fā)現(xiàn)學習的第一步。知識本身源于生活，運用生活實際，創(chuàng)設情境是引入新課較好的方法。

在引入新課的過程中，通過多媒體向學生展示煙霧、寶石、牛奶等圖片，引導學生歸納其結構的共同點，引出概念。通過把化學知識和生活實際聯(lián)系在一起，激發(fā)學生的學習興趣，點燃思想火花，引起探索的欲望和沖動。

2.認定教學目標，明確學習方向。教學目標是整個教學過程的核心，學生只有目標明確，學有方向，學有動力，才能變被動接受為主動探求。在實際授課過程中，引出問題后立即展示本節(jié)教學目標并圍繞教學目標展開教學活動。

3.通過比較、歸納等邏輯推理方法，導引出分散系統(tǒng)的概念以及分類，達到培養(yǎng)學生邏輯推理能力，理論聯(lián)系實際能力的教學目標。

首先通過引導學生對煙霧、牛奶等系統(tǒng)進行分析，總結歸納出分散系統(tǒng)的概念，引導學生按照分散相粒子大小對分散系統(tǒng)進行分類，導出膠體分散系統(tǒng)的概念。進一步開闊學生思維，討論按照不同分類標準對分散系統(tǒng)進行分類。討論完成后，在多媒體上展示教材中的分類。通過這一過程鍛煉學生的邏輯思維能力。

4.學會舉一反三，融會貫通。膠團的結構式是膠體化學的基礎，也是本節(jié)課程的重點內容之一，在各類考試中經(jīng)常出現(xiàn)相關題目，因此這部分內容比較重要。在講解這一部分內容時，首先以制備AgI時KI過量為例，講解膠團的形成，寫出結構式；然后引導學生理解AgNO3過量時膠團的形成過程，要求學生寫出結構式；進一步要求學生總結規(guī)律，同時布置練習，達到舉一反三，融會貫通的目的。

5.通過邏輯推理，導出溶膠的動力學性質——擴散和滲透壓。首先，和學生共同建立擴散作用和滲透壓的數(shù)學模型，用數(shù)學符號表示出擴散速度，推導出Fick第一擴散定律；然后，根據(jù)實際過程中濃度梯度發(fā)生變化，考慮擴散系數(shù)受濃度影響，推導出Fick第二擴散定律的數(shù)學表達式。在引出溶膠的滲透壓公式時，和學生一起回顧稀溶液的滲透壓公式，通過類比、聯(lián)想的方法得出溶膠的滲透壓公式。利用這種方式，溝通新舊知識之間的內在聯(lián)系，降低學生的學習難度。

6.課程的總結。在授課過程的最后，通過多媒體總結本次課程的主要內容，強調本次課程的重點內容，加深學生的印象。布置課后查閱資料以及書面作業(yè)。

五、課堂評估與反思

本次課程的評估可以分為兩部分：一部分是授課過程中對學生的學習態(tài)度，紀律情況，互動程度以及課堂答問等進行評估，另外一部分是課后書面作業(yè)。通過兩部分評估內容對授課過程進行總結，并進行記錄。

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［5］傅獻彩，沈文霞，姚天楊.物理化學（第五版）［M］.北京：高等教育出版社，2006：404-432.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）14-0063-02

*基金項目：山東省本科高校教學改革研究項目（立項編號：2015M051）；聊城大學校級教改項目（311161533）。

作者簡介：趙利民，博士，講師，研究方向：功能微納材料。

Absract:The paper choose"colloidal dispersion systems and macromolecular solution"in Physical Chemistry as the basic content.Course orientation，teaching object，teaching materials，teaching procedures，classroom assessment and reflection in the teaching design are analyzed through speaking lesson method in order to improve the teaching quality of universities.

Keywords:physical chemistry；colloidal dispersion systems and macromolecular solution；speaking lesson