新時(shí)期應(yīng)用型本科物理化學(xué)的教學(xué)與實(shí)踐

劉 建，高玉梅

(河南工程學(xué)院化工與印染工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

應(yīng)用型本科是為了適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)發(fā)展需要應(yīng)運(yùn)而生的教育發(fā)展方向。淡化純理論教學(xué)，重視理論的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，是應(yīng)用型本科的特征之一。物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，是用物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)方法，研究化學(xué)變化及其伴隨的物理變化的本質(zhì)與規(guī)律的科學(xué)。是開啟探索大自然發(fā)展規(guī)律的“一把鑰匙”，給化學(xué)工程與工藝、輕化工、高分子化學(xué)工程等與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供“從理論到實(shí)踐的方法”。在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新能力方面有其它課程無(wú)法替代的作用[1]。實(shí)踐表明，凡是具有較好物理化學(xué)素養(yǎng)的大學(xué)本科畢業(yè)生，或繼續(xù)考研深造，或參加實(shí)踐工作，適應(yīng)能力比較強(qiáng)，在未來的工作中可能成為化學(xué)化工領(lǐng)域的“生力軍”、“潛力股”。物理化學(xué)的原理原則充滿“自然辯證法”，能為學(xué)生人生“扣上第一粒紐扣”，形成“辯證的、科學(xué)的人生觀、價(jià)值觀”打下基礎(chǔ)[2]。

在智能化背景下，不斷出現(xiàn)先進(jìn)的教學(xué)手段，教師的教學(xué)方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，是物理化學(xué)課程順利開展的重要內(nèi)容。在教與學(xué)的過程中，我們重點(diǎn)抓住了以下幾個(gè)方面。

1 根據(jù)專業(yè)需求，合理取舍教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)生“用心學(xué)習(xí)”

物理化學(xué)課程內(nèi)容豐富，如何選擇教材和講授的內(nèi)容非常重要，是決定著怎樣將學(xué)生引進(jìn)學(xué)習(xí)物理化學(xué)“門”的關(guān)鍵問題?！叭f(wàn)事開頭難”，任何一門學(xué)科的學(xué)習(xí)，都是從最基本的概念、原理及定律、公式開始的。大學(xué)階段，學(xué)生學(xué)習(xí)主要是自主學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)的前提是先“入門”，學(xué)生如何“入門”，教師起到“引路”的作用。應(yīng)用型本科院校，注重實(shí)踐，理論課時(shí)偏少，所開設(shè)的與化學(xué)有關(guān)的專業(yè)有化學(xué)工程與工藝、輕化工、高分子材料、環(huán)境工程、印刷工程與工藝等。教學(xué)大綱是教師選擇教材的依據(jù)，教材選定后，教師備課時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的需求，兼顧學(xué)時(shí)數(shù)，合理取舍教學(xué)內(nèi)容。教材的選擇應(yīng)該關(guān)注相關(guān)學(xué)科前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)，盡量做到“同步接軌”，將積累的素材及時(shí)地充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去。同時(shí)，還要求教師了解學(xué)生所在專業(yè)的專業(yè)知識(shí)與物理化學(xué)鏈接程度，做到針對(duì)不同的專業(yè)有不同的側(cè)重點(diǎn)，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)節(jié)將物理化學(xué)的基本原理、科學(xué)方法與他們的專業(yè)知識(shí)相聯(lián)系，充分發(fā)揮“橋梁”的作用，幫助學(xué)生建立有效的知識(shí)體系。物理化學(xué)課程主要特點(diǎn)是理論性、邏輯性強(qiáng)，所以單純通過老師講、學(xué)生死記硬背都是無(wú)法掌握物理化學(xué)的精髓。必須強(qiáng)調(diào)理解是學(xué)好課程的前提、感悟是根本。教師用心教學(xué)，學(xué)生用心學(xué)習(xí)，由學(xué)生“應(yīng)該學(xué)習(xí)”，轉(zhuǎn)為學(xué)生“我要學(xué)習(xí)”，使學(xué)生從內(nèi)心深處愛上物理化學(xué)[3]。物理化學(xué)素有化學(xué)中的“哲學(xué)”之說，與自然規(guī)律緊密相連，響應(yīng)習(xí)近平總書記的號(hào)召：“要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識(shí)教育、社會(huì)實(shí)踐教育各環(huán)節(jié)，心環(huán)節(jié)。”以沈文霞主編的《物理化學(xué)核心教程》[4]為依據(jù)，將物理化知識(shí)的傳授與“課程思政”有機(jī)結(jié)合起來，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲。

教師的授課過程，就是幫助學(xué)生逐漸建立起自己的知識(shí)框架，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，也是學(xué)生理清思路的過程。從物理化學(xué)最基礎(chǔ)的知識(shí)入手，沿著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從理想到非理想、從純物質(zhì)到混合物、從平衡態(tài)到非平衡態(tài)、從體相到表相、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從宏觀到微觀思路，讓學(xué)生學(xué)習(xí)歷經(jīng)一個(gè)不斷深入的過程。從而幫助學(xué)生建立科學(xué)的思維方式、方法和整體宇宙觀。

2 注重緒論內(nèi)容，傳授物理化學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法

“教學(xué)有法，但無(wú)定法”，同樣，學(xué)習(xí)也沒有一個(gè)“固定的學(xué)習(xí)方法”，應(yīng)該因人而異，符合自己的學(xué)習(xí)方法就是最好的。實(shí)踐證明，從古大德開始傳承至今的學(xué)習(xí)方法是非常值得借鑒和運(yùn)用的?！皩W(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦說乎？” “溫故而知新”(論語(yǔ))。這些千古傳承的圣人的教誨不但要牢記在心，更要明白其意，身體力行才能受益。首先要讓學(xué)生明白本專業(yè)開設(shè)物理化學(xué)課程的目的，并讓學(xué)生真正明白學(xué)習(xí)物理化學(xué)的目的不是單純的、機(jī)械地掌握幾個(gè)基本理論和公式，而是學(xué)習(xí)物理化學(xué)中提出的問題和解決問題的方法[5]。必須重視緒論課學(xué)習(xí)，傳授物理化學(xué)的科學(xué)的學(xué)習(xí)方法?，F(xiàn)在在校低年級(jí)的本科生，很多學(xué)生深受智能手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)游戲的吸引和困擾，熬夜上網(wǎng)現(xiàn)象普遍，生活不規(guī)律，身心疲憊。表現(xiàn)在課堂上就是“人來心不在”，精力不集中，只是聽聽課，筆記都懶得記，課后的作業(yè)應(yīng)付了之，這類學(xué)生無(wú)暇顧及“學(xué)而時(shí)習(xí)之”、更談不上“溫故而知新”了。這樣就增添了學(xué)好物理化學(xué)的“難度”。針對(duì)這部分學(xué)生，老師一方面要因材施教，另一方面要有足夠的耐心進(jìn)行引導(dǎo)。在他們“明理”之后，還必須有“可操作的監(jiān)督步驟”。我們采取措施是“恩威并用”的方法。“恩”就是理解他們目前的學(xué)習(xí)“困境”，脫開了保姆式的“高中老師及父母的監(jiān)督”，自律性差。應(yīng)試教育模式下的學(xué)習(xí)方式，導(dǎo)致他們自覺學(xué)習(xí)能力差，所以，在一定條件下對(duì)他們放寬標(biāo)準(zhǔn)，比如適當(dāng)延長(zhǎng)他們交作業(yè)的時(shí)間，課后總結(jié)延后檢查，從而達(dá)到心理減壓的目的?！巴本褪且笏麄儽仨毻瓿稍撜n程的學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)行“學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)”負(fù)責(zé)制，物理化學(xué)學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)由各寢室的寢室長(zhǎng)擔(dān)任，“學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)”負(fù)責(zé)“監(jiān)督”本寢室的同學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)的主要任務(wù)就是檢查課后思考題、概念題、每章總結(jié)的進(jìn)展情況，并給出成績(jī)。學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)給出的成績(jī)，與老師批改作業(yè)的成績(jī)、考勤情況一起合并為“期終的平時(shí)成績(jī)”。一般情況下，我們要求學(xué)生在學(xué)習(xí)物理化學(xué)時(shí)必須做好以下五個(gè)環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)、聽講、課后復(fù)習(xí)、寫作業(yè)、每章總結(jié)。所謂的預(yù)習(xí)不是自學(xué)，要求學(xué)生對(duì)即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行了解，做到心中有數(shù)。教師在課堂講解時(shí)，一定要將授課理論內(nèi)容緊密結(jié)合例題、習(xí)題和生產(chǎn)生活實(shí)際，不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)教材上的基本理論內(nèi)容，還要學(xué)會(huì)怎樣運(yùn)用所學(xué)基本理論知識(shí)解決問題，舉一反三。教師講授時(shí)，不僅要掌握“淺者深入，深者淺出”的原則，還要注意對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深化、拓寬。但是，學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的轉(zhuǎn)化有一定的“滯后性”，所以老師對(duì)課后作業(yè)可以適當(dāng)提示，甚至允許部分學(xué)生“先看參考答案，理清解題思路，再寫作業(yè)”，使學(xué)生不至于知難而退。注重及時(shí)總結(jié)各章節(jié)內(nèi)容，是幫助學(xué)生逐步深入學(xué)習(xí)物理化學(xué)的好方法，但是必須讓學(xué)生明白，總結(jié)不是“抄書”，也不是補(bǔ)全“課堂筆記”，而是對(duì)所學(xué)內(nèi)容的歸類、提煉。前幾章，老師對(duì)講解內(nèi)容要及時(shí)總結(jié)，并對(duì)章節(jié)之間的關(guān)系進(jìn)行階段性地總結(jié)，給學(xué)生做示范，使學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)、歸納、鞏固所學(xué)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“思維導(dǎo)圖”總結(jié)方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、歸納總結(jié)、聯(lián)想能力，幫助學(xué)生建立物理化學(xué)的知識(shí)體系。還要強(qiáng)調(diào)“理論聯(lián)系實(shí)際”，學(xué)習(xí)利用物理化學(xué)的基本理論、基本觀點(diǎn)觀察生活，可以緩解物理化學(xué)的“單調(diào)枯燥”，增加學(xué)習(xí)的趣味性。并有意識(shí)的與自己已有的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)鏈接，解決“無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)”學(xué)習(xí)時(shí)，特別是無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中留下的“為什么？”，比如：為什么無(wú)機(jī)制備晶體時(shí)不能直接“蒸干母液”，還要“陳化”？“陳化”的原理是什么？為什么有機(jī)合成時(shí)水蒸氣蒸餾可以防止產(chǎn)物分解？合理解釋“為什么細(xì)沙能雕塑成藝術(shù)品？”，“為什么一個(gè)籃球的材料不能改做成均等的四個(gè)小球？”等等。通過原型啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題分析、解決的能力。

3 靈活運(yùn)用不同的教學(xué)方法，因材施教

無(wú)論是單純的粉筆板書傳統(tǒng)教學(xué)，還是多媒體PPT加板書教學(xué)，課堂講授都是教學(xué)的最基本形式。教師傳授知識(shí)必然的最有效的途徑?？鬃诱f“中人以上，可以語(yǔ)上也；中人以下，不可以語(yǔ)上也”(《論語(yǔ)·雍也篇》)就是對(duì)于教育對(duì)象要實(shí)行“契理契機(jī)”的教學(xué)方式，不同根基的人應(yīng)該講不同的道理?？资ト苏f的是為人處世之道。但對(duì)于具體的物理化學(xué)學(xué)科的教與學(xué)也有指導(dǎo)意義，就是“因材施教”。教師在備課和授課時(shí)，要做到因材施教，教師備課前，就必須做一定的準(zhǔn)備工作——“備學(xué)生”，利用可能的渠道，比如前任基礎(chǔ)課老師、輔導(dǎo)員(或班主任)等，真正了解學(xué)生大概的知識(shí)基礎(chǔ)、知識(shí)轉(zhuǎn)換能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、對(duì)該課程的期待值等實(shí)際情況。教師在講課時(shí)要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，牢固樹立教師教是為了學(xué)生學(xué)的理念。教師的主導(dǎo)作用發(fā)揮得越好，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性就越強(qiáng)。課堂教學(xué)的任務(wù)是根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況制定的，主要包括知識(shí)的、智力和能力發(fā)展的、以及思想品德教育等三方面[6]。在上課過程中，根據(jù)物理化學(xué)課的特點(diǎn)，可以適當(dāng)?shù)牟迦雽?shí)際生活中與所講內(nèi)容相關(guān)的實(shí)例，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)用物理化學(xué)的原理原則觀察生活、解釋生活中的現(xiàn)象，達(dá)到學(xué)以致用的目的。教師要做到厚基礎(chǔ)、多積累、多思考、多實(shí)驗(yàn)，積極尋找實(shí)例，積極參加有關(guān)的生產(chǎn)實(shí)踐、科學(xué)研究，才有可能啟發(fā)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，喚醒學(xué)生內(nèi)在的“求知欲望”，師生內(nèi)心達(dá)到“同頻共振效應(yīng)”，才能真正實(shí)現(xiàn)師生之間良好的知識(shí)傳遞，從而取得良好的教學(xué)效果。教師還要主動(dòng)接近學(xué)生，了解學(xué)生課堂聽課學(xué)習(xí)的真實(shí)情況，及時(shí)調(diào)整授課進(jìn)度，多采用互動(dòng)式、啟發(fā)式授課，力爭(zhēng)避免教師“自我陶醉”式單方面授課，更不能盲目追求使用“先進(jìn)的教學(xué)手段”，師生之間有效的、合理的互動(dòng)，增進(jìn)師生心理上的呼應(yīng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的轉(zhuǎn)化能力、遷移能力。比如，當(dāng)學(xué)生真正理解表面化學(xué)中的附加壓力、毛細(xì)現(xiàn)象、毛細(xì)壓力等概念時(shí)，就很容易明白“沙雕藝術(shù)”、“玻璃之間必須鋪一張草紙”、廚房墻壁縫隙容易有污垢等等現(xiàn)象。再講膠體結(jié)構(gòu)時(shí)，以桃作為原型，啟發(fā)式教學(xué)，桃仁——膠核；桃核(殼)——緊密層；桃肉——擴(kuò)散層。桃仁+桃核(殼)構(gòu)成桃核(膠粒：帶電荷)+桃肉就是構(gòu)成完整的桃(膠團(tuán)：電中性)。這樣的類比，使抽象的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)變“有型”，有利于學(xué)生理解掌握。在學(xué)生掌握物理化學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，采取“資料查閱——預(yù)習(xí)報(bào)告——實(shí)驗(yàn)觀摩——實(shí)際操作——數(shù)據(jù)處理——結(jié)果分析”幾個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生從中體會(huì)到“理論—實(shí)踐—再理論—再實(shí)踐”的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用，分析問題解決問題，及自主學(xué)習(xí)的能力。

4 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)踐表明，在新時(shí)期應(yīng)用型本科物理化學(xué)教學(xué)中，必須強(qiáng)化全過程的科學(xué)規(guī)劃及實(shí)施。在滿足專業(yè)規(guī)范需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合各院校實(shí)際情況，制定合理的課程教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的教材、認(rèn)真?zhèn)湔n、精心準(zhǔn)備課件[7]。突出應(yīng)用型本科教學(xué)的特點(diǎn)，強(qiáng)化教學(xué)中理論與應(yīng)用的實(shí)例聯(lián)系，注重啟發(fā)式教學(xué)，合理利用現(xiàn)代教學(xué)手段，著力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力提升，能引起學(xué)生積極思考、討論、全身心投入學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，都是有效的好方法。當(dāng)學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)，自覺聽課后，教師加以點(diǎn)撥，然后總結(jié)歸類、輻射，遇到問題，通過分析、解決問題，再提出新的問題，對(duì)知識(shí)點(diǎn)延伸，進(jìn)一步尋求解決問題的途徑，創(chuàng)造出路，絕處逢生，會(huì)讓人興奮，這種教學(xué)方法就是成功的。