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[摘要]
物理化學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,是化學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。文章從學(xué)生的思想上、啟發(fā)式教學(xué)的運(yùn)用、教學(xué)形式上對物理化學(xué)教學(xué)方法改革進(jìn)行一些初步探索,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。
[關(guān)鍵詞]
物理 化學(xué)教學(xué) 方法啟發(fā)式教學(xué)
物理化學(xué)是高等教育化學(xué)化工類專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程之一,但由于物理化學(xué)所包含的教學(xué)內(nèi)容多,概念抽象,公式多,計(jì)算多,邏輯性很強(qiáng),推理十分嚴(yán)謹(jǐn),而且還涉及數(shù)學(xué)、物理及其它化學(xué)的一些相關(guān)知識,對于化學(xué)化工類專業(yè)的學(xué)生,在物理化學(xué)課時量較少,而需要掌握的內(nèi)容較多的情況下,如果前期沒有奠定良好的基礎(chǔ)化學(xué)知識,要想學(xué)好物理化學(xué)難度就更大了[1]。因此,采用何種教學(xué)方法讓課堂教學(xué)內(nèi)容引起學(xué)生的興趣,激發(fā)興趣,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)的效率是課堂教學(xué)的關(guān)鍵。在幾年的物理化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,筆者對課堂教學(xué)方法不停的進(jìn)行改進(jìn),并取得了一定的成效,現(xiàn)將相關(guān)經(jīng)驗(yàn)分享如下。
1思想上要重視物理化學(xué)的學(xué)習(xí)
物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的四大理論基礎(chǔ)之一,又稱為理論化學(xué),被譽(yù)為化學(xué)中的“哲學(xué)”,在高等教育課程中對化學(xué)、材料化學(xué)、制藥工程等專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起著承上啟下的作用,而且在大部分的考研中,物理化學(xué)是化學(xué)化工類專業(yè)的必考科目,因?yàn)閷W(xué)習(xí)物理化學(xué)不僅能鍛煉學(xué)生的邏輯思維,還會訓(xùn)練學(xué)生的思維方式,統(tǒng)計(jì)資料表明,從20世紀(jì)以來在132位獲得諾貝爾化學(xué)獎的科學(xué)家中,有85位是物理化學(xué)工作者,約占64%,而在近49年中,這個比例增加到72%,可見物理化學(xué)不僅對學(xué)生今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用,也對學(xué)生今后的科研工作起著重要的作用,甚至影響其一生。通過這樣的教育讓學(xué)生了解物理化學(xué)的重要性,從思想上去重視他,去克服對物理化學(xué)的恐懼和厭學(xué),從而變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。
2啟發(fā)式教學(xué)在物理化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
物理化學(xué)概念多且抽象,邏輯性強(qiáng),對數(shù)學(xué)和物理知識要求高,如果教師在課堂上只是單純的按照“概念→公式→例題”進(jìn)行講解,很容易就會使學(xué)生覺得枯燥乏味,難于理解,或者即使理解了,面對不同的例題時,也無從下手,解決此問題的一個重要措施就是適當(dāng)?shù)匾肱c知識點(diǎn)相關(guān)的日常生活案例,拉近理論與生活的距離,將抽象的知識與生動具體的生活實(shí)例聯(lián)系起來,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生體會到物理化學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性和實(shí)用性,激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)的興趣,實(shí)現(xiàn)“教學(xué)互動”,提高授課效率。
2.1將物理化學(xué)名人事跡引入課堂
我校位于貴州省黔東南苗族侗族自治州,學(xué)生以苗族、侗族為主,基礎(chǔ)教育薄弱,而且學(xué)生自信心不強(qiáng),所以在課堂教學(xué)中引入著名的物理化學(xué)科學(xué)家的奮斗史,一方面可以充實(shí)課堂教學(xué)內(nèi)容,引起學(xué)生的注意,緩解學(xué)生學(xué)習(xí)的疲憊和緊張的課堂學(xué)習(xí)氣氛;另一方面,通過了解科學(xué)家的經(jīng)歷,讓學(xué)生明白成功離不開其自身堅(jiān)持不懈的努力奮斗,從而增強(qiáng)學(xué)生的自信心。比如在介紹化學(xué)平衡的時候,可以介紹范特霍夫出身于荷蘭的一個普通家庭,一生癡迷化學(xué)實(shí)驗(yàn),因?yàn)楫?dāng)時選擇化學(xué)研究作為職業(yè)的人,還要兼做其他工作才能夠維持生活,面對父母的反對,范特霍夫仍然堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué),一點(diǎn)也沒有放松,使其不僅在化學(xué)反應(yīng)速度、化學(xué)平衡和滲透壓方面取得了驕人的研究成果,還開創(chuàng)了以有機(jī)化合物為研究對象的立體化學(xué),并且于1901年獲得諾貝爾化學(xué)獎,是第一位獲得諾貝爾化學(xué)獎的科學(xué)家,在他50多歲時,還經(jīng)營著一家鄉(xiāng)村牧場,每天清晨堅(jiān)持親自送牛奶,被譽(yù)為“牧場化學(xué)家”。范特霍夫沒有顯赫的家庭背景,僅是憑著對化學(xué)的狂熱和對科學(xué)的執(zhí)著,在物理化學(xué)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就。
2.2將日常生活與物理化學(xué)知識相聯(lián)系
由于物理化學(xué)理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象枯燥,而且概念多、公式多、計(jì)算多,讓許多學(xué)生對其望而生畏,缺乏學(xué)習(xí)的興趣和積極性,并且學(xué)生普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)物理化學(xué)沒有任何用處,從而對其產(chǎn)生厭學(xué)的心理,因此,從生活實(shí)例出發(fā),在課堂上簡單的穿插一些生活中常見的實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生思考,讓學(xué)生體會物理化學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)興趣,同時也能讓枯燥的知識變得靈活起來,讓難以理解的概念變得通俗易懂,下面筆者就重點(diǎn)介紹一下在課堂中引入的一些生活實(shí)例。
2.2.1稀溶液的依數(shù)性
在學(xué)習(xí)“熱力學(xué)第二定律”章節(jié)的“稀溶液的依數(shù)性”時,可以引導(dǎo)學(xué)生思考,“北方冬天吃凍梨前,先將凍梨放入涼水中浸泡一段時間,取出來后凍梨表面會結(jié)一層薄冰,但是梨子里邊卻解凍了,這是為什么”[2]?等學(xué)生思考討論后,提示梨中的水不是純水,而是溶有糖和其他物質(zhì)的溶液,然后公布答案當(dāng)把凍梨放在水中浸泡時,涼水溫度比凍梨溫度高,凍梨就從水中吸熱。使凍梨解凍。因?yàn)閮隼鎯?nèi)含有糖分,是大量的糖水溶液,根據(jù)冰點(diǎn)下降規(guī)律凍梨內(nèi)的溫度必定低于零攝氏度,故其凝固點(diǎn)低于純水的冰點(diǎn),當(dāng)凍梨內(nèi)部解凍時,雖然要從周圍吸收熱量,但是解凍后的溫度仍略低于純水的冰點(diǎn),所以凍梨內(nèi)部解凍了而表面上凝結(jié)一層薄冰。這就是我們要學(xué)習(xí)的“稀溶液的依數(shù)性“中的“溶液的凝固點(diǎn)比純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)低”。“在大雪過后,環(huán)衛(wèi)工人為什么在大街上灑鹽,以及在化工生產(chǎn)中為什么經(jīng)常用鹽水溶液做冷凍液”?也是運(yùn)用“稀溶液的依數(shù)性”中的“溶液的凝固點(diǎn)比純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)低”的性質(zhì),因?yàn)槿诨难┡c鹽形成鹽水,鹽水的凝固點(diǎn)比純水的凝固點(diǎn)低,所以加入鹽可以使雪融化。而用鹽水溶液做冷凍液也是因?yàn)辂}水凝固點(diǎn)比純水的凝固點(diǎn)低,相對純水而言不容易凝固。
2.2.2相平衡
在講到“相平衡”在藥學(xué)中的應(yīng)用時,舉例說明“為什么用氯霉素與尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收”?因?yàn)榈凸踩刍旌衔锏娜埸c(diǎn)比純氯霉素和純尿素的熔點(diǎn)都低。
2.2.3化學(xué)動力學(xué)
在講“化學(xué)動力學(xué)”時,可以先讓學(xué)生思考為什么有的藥一天吃三次,而有的藥卻一天只需要吃一次?有的藥為什么需要常溫保存,而又的要卻必須在低溫下保存?藥廠生產(chǎn)的藥品是如何預(yù)測藥物的有效期(藥劑學(xué)中的有效期是指制劑中的藥物降解10%所需的時間)?人體內(nèi)藥物的濃度是如何隨著時間而變化的?這些問題既與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)又與日常生活密切聯(lián)系,學(xué)生非常好奇,想了解但又回答不上來原因,這就激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,讓他們的思維一下子就活躍起來,此時再不失時機(jī)地轉(zhuǎn)入“化學(xué)動力學(xué)”內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
2.2.4表面現(xiàn)象和膠體
在物理化學(xué)所有章節(jié)中,“表面現(xiàn)象和膠體”是離我們?nèi)粘I钭罱囊徽聝?nèi)容,許多日常生活中看到的、遇到的現(xiàn)象都能用這一章的理論來解釋,比如鹵水點(diǎn)豆腐,因?yàn)槎垢脑鲜呛鞍踪|(zhì)豐富的黃豆,經(jīng)水浸、磨漿、除渣、加熱等一系列程序后,得到帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)膠體,由于負(fù)電荷之間互相排斥,導(dǎo)致蛋白質(zhì)膠體互相分散在水中。而鹵水學(xué)名鹽鹵,主要成分是氯化鎂,屬于帶正電荷的電解質(zhì)溶液,可以與帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)膠體發(fā)生中和反應(yīng),得到中性的蛋白質(zhì)分子,使蛋白質(zhì)分子因變成中性分子排斥力消失而互相凝聚起來得到豆腐。點(diǎn)豆腐就是設(shè)法消除蛋白質(zhì)表面的負(fù)電荷,使其變成中性分子發(fā)生凝聚而與水分離。比如為什么防毒面具具有防毒功能,因?yàn)榉蓝久婢呃锩婧谢钚蕴浚钚蕴靠梢晕接卸疚镔|(zhì),從而引入物理吸附和化學(xué)吸附的概念問題[3]。再比如洗衣液為什么可以起到清洗衣物的作用,這是因?yàn)橄匆乱旱闹饕煞质怯捎H水的極性基團(tuán)和憎水的非極性基團(tuán)所組成的表面活性劑,能使污垢從衣物表面分離而進(jìn)入水中,并且能使污垢分散在水中,以免這些污垢重新聚積到潔凈衣物的表面,還有我們?nèi)粘J褂玫幕瘖y品、食品及藥品也是使用表面活性劑的原理。這也是“物理化學(xué)”所涉及的內(nèi)容。在江河入海處三角洲的形成也是“物理化學(xué)”現(xiàn)象,屬于膠體的聚沉現(xiàn)象。在河流的入海處經(jīng)常會有由隨著河水長驅(qū)入海的泥沙形成的三角洲,因?yàn)檫@些泥沙顆粒細(xì)小能形成膠體狀態(tài)懸浮于河水中,所以沒有在中途沉降下來,但這些泥沙微粒帶有陰離子,在與含有許多食鹽、硫酸鎂等帶陽離子的電解質(zhì)海水相遇時,微粒中的陰離子被海水中的陽離子所中和,微粒的膠體狀態(tài)被破壞,變成了中性分子,從而結(jié)成較大的粒子沉淀下來。還有應(yīng)用鋪展與潤濕的知識介紹軟膏劑基質(zhì)、片劑輔料的選擇和應(yīng)用開爾文公式介紹制藥工藝常用的噴霧干燥法等等。除此之外在文物遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域,比如紙質(zhì)檔案保護(hù),照片、底片和電影膠片等影像檔案保護(hù),文物彩繪病害治理等方面[4],界面現(xiàn)象都起到了至關(guān)重要的作用。
3將課程內(nèi)容與就業(yè)聯(lián)系
就業(yè)問題是學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注的首要問題,對自己將來可以去什么崗位工作,就業(yè)前景如何非常關(guān)心,因此教師在課堂上可以適當(dāng)?shù)慕榻B一下近幾年國內(nèi)外知名企業(yè)在崗位招聘時,對筆試科目的要求。比如在講到“電化學(xué)”這一章內(nèi)容時,可以簡單介紹一下電池和電瓶生產(chǎn)企業(yè)比如理士國際技術(shù)有限公司和福建南平南孚電池有限公司在招聘時的要求,不僅能增加學(xué)生的興趣,更能讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)好物理化學(xué)的重要性。
4采取板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式
隨著多媒體課件的廣泛使用,越來越多的教師依賴多媒體課件,導(dǎo)致傳統(tǒng)的板書教學(xué)鮮少有人使用,也使許多教師產(chǎn)生懶惰的情緒,比如使用的多媒體課件是以前上課使用過的或直接從網(wǎng)上下載的,課前沒有認(rèn)真的備課,導(dǎo)致上課時思維混亂,知識點(diǎn)重點(diǎn)不突出,并且一味的使用多媒體課件會使課堂教學(xué)單調(diào),學(xué)生思想容易走神,加上多媒體課件內(nèi)容較多,學(xué)生一旦思想走神就不容易再跟上教師的教學(xué)思路。采用板書教學(xué),可以將重要的知識點(diǎn)寫在黑板上,由于知識點(diǎn)在黑板上的停留時間比多媒體教學(xué)放映的時間長,即使學(xué)生思想走神,也可根據(jù)黑板上的知識點(diǎn)摘要重新跟上教師的思路,還可以將重要計(jì)算例題的求解過程用板書進(jìn)行演算,因?yàn)榘鍟虒W(xué)會降低授課的速度,可以讓學(xué)生有足夠的時間去思考,加深學(xué)生對所授相關(guān)知識的回憶和理解,通過例題去理解、記憶理論概念,降低學(xué)習(xí)物理化學(xué)的難度。但需要注意的是,多媒體課件具有形象直觀的特點(diǎn),在講授比較抽象的概念時,可以讓生硬難懂的理論,通過多媒體演示變得通俗化,易于理解,讓人一目了然。因此板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合起到互補(bǔ)的作用,可以使課堂教學(xué)變得生動活潑。
5總結(jié)
物理化學(xué)已經(jīng)深入到我們生活的方方面面,在不知不覺間,對我們的生活方式產(chǎn)生巨大的影響,但在教學(xué)過程中教師很少將生活中的實(shí)例與物理化學(xué)聯(lián)系起來,導(dǎo)致其脫離實(shí)際,失去了其真正的意義,因此在教學(xué)過程中教師要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容將物理化學(xué)知識與生活實(shí)例聯(lián)系起來,讓學(xué)生認(rèn)識到物理化學(xué)在我們生活中的重要作用,使枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容變得豐富多彩,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
作者:鄭璇 單位:凱里學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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