姜曉樂,陽耀月,劉 東
(西南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境保護工程學(xué)院,四川 成都 610225)
物理化學(xué)是基于物理與化學(xué)兩大學(xué)科發(fā)展起來的,其從物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手,借助與采納了大量物理學(xué)的理論成就及實驗方法,探究了化學(xué)變化的本質(zhì)與規(guī)律,物理化學(xué)的發(fā)展水平也體現(xiàn)了當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的發(fā)展深度[1]。然而在物理化學(xué)實際學(xué)習(xí)中,由于其所涉及公式較多、概念多且術(shù)語繁瑣,如果缺乏足夠的高等數(shù)學(xué)、深入的理解記憶,學(xué)生將對所學(xué)知識無法梳理其脈絡(luò),缺乏整體的知識框架,從而對相似概念產(chǎn)生混淆,學(xué)而不懂,不能完全理解更妄談其應(yīng)用,從而徹底失去了學(xué)習(xí)的興趣。另外由于我們民族院校的特殊性,部分少數(shù)民族學(xué)生或偏遠地區(qū)學(xué)生的基礎(chǔ)相對比較薄弱,因此,需要有針對性地對基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生進行學(xué)習(xí)的強化[2]。
基于物理化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的難點與相關(guān)現(xiàn)狀,哲學(xué)性思維應(yīng)該被應(yīng)用到物理化學(xué)的實際教學(xué)中。首先緒論教學(xué)顯得尤為重要,我們應(yīng)該在教學(xué)伊始時向?qū)W生傳授整體性的思維方式。物理化學(xué)的學(xué)習(xí)主要內(nèi)容主要包含四大塊:化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)及表面化學(xué)。在化學(xué)平衡、相平衡兩章學(xué)習(xí)過程中,由于其屬于化學(xué)熱力學(xué)的具體應(yīng)用,應(yīng)與熱力學(xué)定律、多組分系統(tǒng)等章節(jié)具體聯(lián)系共同理解,從而避免一葉障目不見森林。其次,很多老師在教學(xué)過程中,并未在講授課程特點的同時提倡新型的學(xué)習(xí)方法,從而達到具體問題具體分析的效果。物理化學(xué)課程特點在于:一方面所涉公式較多,并且每一條公式都具有特定的應(yīng)用條件。這就要求學(xué)生在具有足夠高等數(shù)學(xué)功底從而能夠進行熟練公式推導(dǎo)的同時對每條公式的應(yīng)用范圍進行深入性記憶,從而達到學(xué)而致用。另一方面所設(shè)概念多且術(shù)語繁瑣。例如在熱力學(xué)教學(xué)的過程中,所涉及的狀態(tài)函數(shù)就包括了熱力學(xué)能、焓、亥姆霍茲能、吉布斯自由能等相關(guān)概念,在熱力學(xué)第二定律的學(xué)習(xí)過程中更是有Maxwell的實驗設(shè)計,這些概念理解過程抽象,如果單純靠課堂講解必然無法使學(xué)生獲得其精髓。這就需要在整體把握的同時,時時勤復(fù)習(xí)咀嚼相關(guān)概念,從而由量變達到質(zhì)變的效果。
在我們?nèi)粘5慕虒W(xué)活動中,主要是利用PPT講授的模式,依舊停留在傳統(tǒng)的填鴨式教育模式?;诒菊n程概念抽象,公式繁雜且需要記憶的特質(zhì),這樣的教學(xué)方法顯然遠遠無法達到我們理想的教學(xué)效果。吸取國內(nèi)外的先進教學(xué)經(jīng)驗及現(xiàn)有條件,我認為主要可以采取以下模式對教學(xué)方法進行改革:
(1)充分利用信息網(wǎng)絡(luò)的便捷,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往在授課前要求學(xué)生預(yù)習(xí)課件,但是大多數(shù)學(xué)生在上課時仍然一頭霧水。造成學(xué)生對課程失去興趣,敷衍了事。因此利用信息網(wǎng)絡(luò)的便捷,通過在課程上引用科研中最新應(yīng)用和目前取到的重要成果等熱點話題來激起學(xué)生強烈的求知欲和好奇心,從而引導(dǎo)學(xué)生的主動性[3]。
(2)在充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,適度更改課程平時成績考核方式。將學(xué)生劃定范圍的課堂陳述納入平時成績考核范圍,例如我們在學(xué)習(xí)熱力學(xué)第一、二定律過程中,可以以“永動機的思考與設(shè)計”為提綱,讓學(xué)生自主設(shè)計或介紹已有的永動機設(shè)計模型,并將其作為平時成績計入到課程考核。通過理解并表達的方式,使得學(xué)生加深對所學(xué)知識概念的理解與記憶,將課堂主體轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生。這種采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的方式將使學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)主體地位,更好的融入到課程學(xué)習(xí)的過程中,避免其因為課程學(xué)習(xí)過程抽象而喪失興趣。
(3)建立小組合作競爭學(xué)習(xí)模式。由于我們民族院校的特殊性,學(xué)生中有一部分為少數(shù)民族和偏遠地區(qū),這就造成學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱的情況。采取這種模式一方面將學(xué)習(xí)能動性較差和基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生分到不同組,通過組間內(nèi)的相互輔導(dǎo)與幫助,提高整個班級的學(xué)習(xí)氛圍和效率。另一面采取適當(dāng)?shù)男〗M與小組之間的競爭獎勵機制。這樣的學(xué)習(xí)模式使得既有組內(nèi)間成員的互幫互助又有不同小組間的競爭,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。
(4)設(shè)立多形式的考試模式,考試是評價教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的考試都是閉卷考試,為避免學(xué)生應(yīng)付考試,死記硬背,可以把考試模式轉(zhuǎn)變?yōu)殚]卷與開卷相結(jié)合的方式。閉卷考試主要考核學(xué)生的基礎(chǔ)理論,開卷考試則考核學(xué)生各方面的知識綜合應(yīng)用能力。這種考試模式不僅激發(fā)學(xué)生的主動性還能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力[4]。
化學(xué)是一門實驗學(xué)科,物理化學(xué)雖然包含了復(fù)雜的公式概念,依然是由眾多事實與實驗過程所支持的學(xué)科。因此使學(xué)生為了更好地理解與掌握這門學(xué)科,我們在學(xué)習(xí)過程要講理論與實踐相結(jié)合[5]。例如我們在進行熱力學(xué)第一、二定律的學(xué)習(xí)過程中,我們將兩種不同類型永動機的研究引入課堂討論,這將幫助學(xué)生更好的界定理解熱力學(xué)一、二的定律的概念,同時激發(fā)學(xué)生對于科學(xué)裝置設(shè)計創(chuàng)造的熱情。又如我們在化學(xué)動力學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,涉及到蔗糖反應(yīng)速率常數(shù)的測定。我們通過對于實驗過程中反應(yīng)體系旋光度的測定,最終測得了抽象的反應(yīng)速率常數(shù)。這不但加深學(xué)生對于課程概念的理解,又培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力,這無疑達到了我們培養(yǎng)出具有高科學(xué)素質(zhì)人才的教學(xué)目標(biāo)。
俗話說“工欲善其事,必先利其器”。想要教授好一門抽象的實驗學(xué)科,必然要先提高教師自身的教學(xué)水平及素養(yǎng),一味的照本宣科自然會招致學(xué)生的厭煩。作為具有良好科研素養(yǎng)的授課教師,我們要有將日常的教學(xué)工作與前沿的科研工作相結(jié)合的能力[6-7]。例如當(dāng)我們講授表面化學(xué)的過程中,會涉及到材料科學(xué)的前沿內(nèi)容。如何能夠使得農(nóng)藥充分發(fā)揮作用?現(xiàn)今開發(fā)的超疏水材料,能否使得極端天氣環(huán)境下衣物仍然保持干爽的原理是什么?亦或者海灣戰(zhàn)爭中能否在雷達偵測下保持隱身的飛機是什么原理都應(yīng)該信手拈來,如此的旁征博引自然會獲得學(xué)生們極大的學(xué)習(xí)熱情并激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在提高自身知識覆蓋面的同時,我們應(yīng)該掌握熟練地教學(xué)技巧,形成課堂上的良好互動循環(huán),避免單方面的填鴨式教育。
物理化學(xué)是一門具有復(fù)雜公式及繁雜抽象概念的實驗性學(xué)科,它體現(xiàn)了現(xiàn)當(dāng)代化學(xué)發(fā)展的深度。要培養(yǎng)出新時代條件下高科學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)人才,我們需要提高自身素質(zhì),深化上述課程教改,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,鍛煉其思考及動手能力,對標(biāo)“雙一流”建設(shè)目標(biāo),從而為我國化學(xué)科學(xué)發(fā)展儲備高科學(xué)素養(yǎng)人才。