改革物理化學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

劉曉洋(山西大同大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，山西 大同 037009)

0 引言

當前社會和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵動力就是創(chuàng)新，通過創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的實施來推動社會的進步，而創(chuàng)新的基礎(chǔ)在于創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。利用教育能夠快速且高效的完成對人們創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，物理化學(xué)作為工科類的學(xué)科，其具有非常強的理論性、邏輯性，對其學(xué)習(xí)的過程中不僅需要完整掌握相關(guān)的理論知識，還需充分了解對理論知識的應(yīng)用實踐，能夠利用所學(xué)知識去解決生活實際問題，在這一過程中能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的思考能力以及創(chuàng)新能力，對于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮積極作用。在教育深入改革的背景下，也需對物理化學(xué)的教學(xué)進行進一步的改革，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供有利條件。

1 引入名人案例

物理化學(xué)教學(xué)中所涉及到的理論知識內(nèi)容比較多，其知識結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出較強的邏輯性、抽象性，大部分學(xué)生在進行學(xué)習(xí)時往往很難完全掌握物理化學(xué)的所有知識內(nèi)容，如果其中某一個知識點沒有搞清楚就容易導(dǎo)致后續(xù)的學(xué)習(xí)難以順利進行，影響學(xué)生對物理化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性，再加上理論性、邏輯性比較強的課程通常其課堂教學(xué)氛圍也較為枯燥，更加難以調(diào)動學(xué)生的自主能動性，故而其教學(xué)效果也無法到理想預(yù)期。[1]因此物理化學(xué)學(xué)科的相關(guān)教師在開展教學(xué)活動時可以借助名人事跡的吸引效應(yīng)，活躍物理化學(xué)課堂教學(xué)氛圍，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，繼而能夠調(diào)動出學(xué)生對物理化學(xué)課程的求知欲望，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識打下基礎(chǔ)。

例如教師在教學(xué)時可以為學(xué)生講述著名的物理化學(xué)家居里夫人的事跡，由于其父親是一位中學(xué)物理教師，因此居里夫人從小就受到物理知識的熏陶，對物理產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)習(xí)中也刻苦努力，為之后的物理化學(xué)研究奠定了堅實的知識基礎(chǔ)，在不斷實踐實驗中居里夫人開創(chuàng)了放射性理論，并且在此基礎(chǔ)基礎(chǔ)上還研究發(fā)明出分離放射性同位素的技術(shù)，對于治療癔癥這一疾病做出重要貢獻，推動了醫(yī)學(xué)的發(fā)展進步。此外居里夫人還在實驗中發(fā)現(xiàn)了兩種新的化學(xué)元素即釙(Po)和鐳(Ra)，豐富了化學(xué)知識結(jié)構(gòu)，為化學(xué)研究注入了新得活力。但由于所接觸的放射性物質(zhì)過多，居里夫人最終被白血病所擊倒，但其為人類發(fā)展做出的無私奉獻被人們所銘記。通過名人故事的引入，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很容易被調(diào)動，同時還能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)起到啟示性的作用，促使學(xué)生學(xué)習(xí)到名人學(xué)者的優(yōu)秀精神品質(zhì)，為學(xué)生學(xué)習(xí)能力、專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)的提升與培養(yǎng)創(chuàng)造條件。

2 發(fā)展學(xué)生的邏輯思維

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提升離不開邏輯思維的引導(dǎo)，因此對物理化學(xué)課程的改革過程中應(yīng)加強對學(xué)生邏輯思維的重視，拓展學(xué)生的邏輯思維，協(xié)調(diào)學(xué)生對物理化學(xué)知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。物理化學(xué)知識本身就具有較強的邏輯性特點，因此教師在教學(xué)活動中應(yīng)突出其中所暗涵的邏輯架構(gòu)，在教授學(xué)生物理化學(xué)理論知識的同時必須加強學(xué)生對物理化學(xué)知識實踐應(yīng)用的指導(dǎo)，讓學(xué)生理解學(xué)物理化學(xué)知識的研究方法，幫助學(xué)生快速掌握物理化學(xué)知識內(nèi)容的邏輯性，并逐步培養(yǎng)出學(xué)生的邏輯思維。在具體的教學(xué)過程中物理化學(xué)教師應(yīng)首先對所要講解的課程進行分析，只有教師自己理清了教學(xué)知識的結(jié)構(gòu)，才夠更好對學(xué)生進行進行指導(dǎo)，同時還需預(yù)先確定物理化學(xué)知識的研究方法，對學(xué)生進行詳細的講解，促使學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。[2]正是由于物理化學(xué)課程中嚴謹?shù)倪壿嬓?，其知識點之間也存在比較緊密的邏輯性聯(lián)系，教師可以根據(jù)教材的目錄對每一章節(jié)、每一部分的內(nèi)容進行邏輯性的串聯(lián)，對相關(guān)的概念以及知識點進行系統(tǒng)性的分析，為學(xué)生構(gòu)建更具邏輯性的教學(xué)結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的邏輯能力，不僅能夠鞏固學(xué)生對物理化學(xué)知識的掌握，而且有利于促使學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展相結(jié)合

在我們的記憶中，各大高校的物理化學(xué)等理科課程，全然給人一種死板無趣的體驗，與社會脫節(jié)的感覺，只是和書本上的方程式公式打交道?？墒聦嵅⒎侨绱?，物理化學(xué)等理科知識已然涉及于各個領(lǐng)域，都將會需要相關(guān)理論作為理論依據(jù)去支持一些科研領(lǐng)域、高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。故而，重視理科教學(xué)的重要性便是當前高校教育中的重點教學(xué)任務(wù)之一。比如，在物理課堂上，對于一些實驗過程可以采取多媒體動畫演示，給學(xué)生更加直觀的反映；同時可以向?qū)W生普及一些物理現(xiàn)象在生活中實際運用的例子，沖鋒衣的剪裁合身、不拘束的運動型衣服深受當今青少年和年輕人的喜愛，對于沖鋒衣面料的選擇便是物理中親疏水性特征的體現(xiàn)，將該理論具體運用到衣服表層的涂料上造成沖鋒衣不同于其他衣物的感覺，使得沖鋒衣更加耐臟耐水性。不僅如此，在軍工領(lǐng)域更是缺少不了物理化學(xué)知識的支撐了，如相圖這一章節(jié)講解中，鐵碳相圖在傳統(tǒng)碳鋼中的應(yīng)用便是極好的例子，還有特種鋼在軍工廠的普及也是幫助學(xué)生更好理解知識的存在。通過一些實際運用例子的講解向?qū)W生們普及物理化學(xué)并不是只是存在于課本上的文字公式，而是真實的和我們的日常生活休戚相關(guān)的，這樣的教學(xué)方法不僅讓學(xué)生意識到理科學(xué)習(xí)的重要性，同時也極大地調(diào)動了學(xué)生們在課堂中的的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生更加專注于物理化學(xué)知識地學(xué)習(xí)，進而培養(yǎng)學(xué)生們在物理化學(xué)領(lǐng)域中的創(chuàng)新能力，為學(xué)生在日后的課題實驗打下夯實基礎(chǔ)，為物理化學(xué)領(lǐng)域輸送新鮮血液。

4 轉(zhuǎn)變物理化學(xué)教學(xué)方法

4.1 關(guān)注點面結(jié)合，保證課堂教學(xué)質(zhì)量

現(xiàn)階段，很多高校在對人才進行培養(yǎng)的過程中出現(xiàn)人才和社會需求不相符的情況，一些大學(xué)生在畢業(yè)之后無法找到和專業(yè)相符的工作，而且企業(yè)在招聘員工時也招聘不到具有應(yīng)用能力的技術(shù)型人才。對此，越來越多的高校開展進行教育改革，特別是本科院校，大多應(yīng)用“3+1”模式，導(dǎo)致物理化學(xué)方面的學(xué)科時間逐漸減少，以往采用的教學(xué)形式不再符合當今時代人才培養(yǎng)的需求。在這種情況下，根據(jù)學(xué)生的職業(yè)崗位能力對物理化學(xué)學(xué)科內(nèi)容進行調(diào)整有著良好的現(xiàn)實意義，在進行知識講解的過程中，必須關(guān)注點面結(jié)合，保證課堂教學(xué)質(zhì)量的同時，還能引導(dǎo)學(xué)生通過知識點的學(xué)習(xí)，發(fā)展知識應(yīng)用能力。

4.2 關(guān)注理論和實際結(jié)合，實施啟發(fā)式教學(xué)

通常在教師授課的過程中應(yīng)用項目化的教學(xué)法，在具體案例分析下，對重點知識點內(nèi)容采用啟發(fā)式教學(xué)方式，幫助學(xué)生正確理解知識點，并關(guān)注理論和實際結(jié)合，提升學(xué)生的理論實際應(yīng)用能力。同時，通過項目化教學(xué)方法，還能引導(dǎo)學(xué)生進行知識實踐，這不僅符合當代高校教育改革的需求，而且還通過實踐證明在物理化學(xué)學(xué)科中應(yīng)用項目化教學(xué)法的良好價值，實施啟發(fā)式教學(xué)，開啟學(xué)生思維，并進一步提升學(xué)生的實踐操作能力。

4.3 關(guān)注新舊知識的結(jié)合，提升學(xué)生知識運用能力

在對物理化學(xué)進行教學(xué)時教師應(yīng)關(guān)注于對新舊知識的結(jié)合，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必然離不開穩(wěn)固的知識基礎(chǔ)，再加上物理化學(xué)之間存在的緊密聯(lián)系就更需要加強知識內(nèi)容之間的融會貫通。在實際教學(xué)過程中教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點以及教學(xué)的根本要求對新知識進行合理分析，發(fā)現(xiàn)新知識內(nèi)容與舊知識內(nèi)容之間具有共同性的地方，在對新知識的教學(xué)中加入舊的物理化學(xué)知識的概念、公式等內(nèi)容，既可以做到對舊知識內(nèi)容鞏固，又能夠促使學(xué)生快速掌握新的物理化學(xué)知識點，進而為學(xué)生的物理化學(xué)學(xué)習(xí)提供有力支持，為其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。[3]再者新舊知識的結(jié)合還需掌握方法，傳統(tǒng)的方法是具有一定缺陷的，不能夠滿足當前教學(xué)的需求，必須采取更加科學(xué)、合理的手段對其進行銜接，確保學(xué)習(xí)效率的真正提升，例如教師在講解了某個知識點之后，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對該知識點進行應(yīng)用鍛煉，多多練習(xí)同一個類型的題目，能夠?qū)υ撝R點進行舉一反三的運用，在不斷聯(lián)系的過程中，學(xué)生可以將新舊知識進行完美的綜合運用，通過新舊知識的結(jié)合高效解決新的物理化學(xué)問題，在循序漸進的過程中更完整的掌握新知識的學(xué)習(xí)以及運用。

5 創(chuàng)新物理化學(xué)實驗教學(xué)方法，強化學(xué)生創(chuàng)新型能力

傳統(tǒng)教學(xué)模式的物理化學(xué)實驗教學(xué)流程為課前預(yù)習(xí)、課堂實踐以及課后總結(jié)，也因此學(xué)生的物理化學(xué)學(xué)習(xí)局限于教材課本中，對于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提升極為不利。為此教師提升提升實驗教學(xué)成效，教師需要結(jié)合物理化學(xué)教學(xué)任務(wù)自主選擇合適的課堂教學(xué)方法進行實驗教學(xué)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進行引導(dǎo)形成學(xué)生主體性的教學(xué)模式。實驗教學(xué)活動完成后，要求學(xué)生將實驗過程以及實驗結(jié)果以實驗報告以及ppt的形式進行呈現(xiàn)，組織學(xué)生開展現(xiàn)場答辯活動。教師與課堂內(nèi)參與實驗項目的學(xué)生積極討論，根據(jù)學(xué)生小組的答辯情況給出相應(yīng)的實驗成績，在物理化學(xué)實驗課堂中構(gòu)建師生良好互動的教學(xué)氛圍。不僅能夠鍛煉學(xué)生的實踐操作能力，同時也能鍛煉學(xué)生的語言表達能力，幫助學(xué)生樹立學(xué)科學(xué)習(xí)自信心。

新型物理化學(xué)實驗教學(xué)模式下，教師需要靈活應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為支撐，讓學(xué)生自主選擇相適應(yīng)的實驗材料以及實驗學(xué)習(xí)方法，不斷強化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。隨著新課程改革進程不斷加快的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)已成為物理化學(xué)實驗教學(xué)的主要發(fā)展趨勢。部分學(xué)校選擇建立開放的網(wǎng)絡(luò)平臺為物理化學(xué)實驗預(yù)習(xí)以及實驗活動的開展提供幫助，鼓勵學(xué)生靈活利用Excel、Orign、SPSS等軟件進行數(shù)據(jù)處理，為學(xué)生日后的專業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

綜上所述，社會的發(fā)展對人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，不僅重視學(xué)生的專業(yè)能力，同時還更加注重學(xué)生的創(chuàng)新能力，旨在通過教育為社會提供更多的創(chuàng)新型人才。而物理化學(xué)教學(xué)對于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮著積極作用，進一步對物理化學(xué)課程教學(xué)進行改革，在教學(xué)課堂中引入名人事跡、創(chuàng)新教學(xué)方法、關(guān)注科學(xué)發(fā)展的前沿、加強對物理化學(xué)實驗課程的重視，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)造有利條件。