增强教师责任感 创新课堂教学——物理化学教学方法的改革与实践

杨丽霞,冯彩婷

物理化学是从物质的物理性质和化学性质的联系入手,主要运用物理的原理、方法及技术来研究化学体系的性质和基本规律.它所研究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题,也就是说,各个化学分支中的原理和公式根源都能在物理化学里找到,所以物理化学曾被称为“理论化学”或“化学的灵魂”[1].物理化学是化学、化工、材料、生化、制药、食品等诸多专业本科生必修的专业基础课,是连接基础学科和应用学科的桥梁,对学生综合素质的培养、动手能力和创新思维能力的培养至关重要,同时该课程也是化学类考硕、考博的必考课.学好吃透物理化学,就好像具备超能力一样,能把化学及其相关的学科领域内部最深奥的秘密看得明明白白、清清楚楚,让人能自由翱翔在化学的昨天、今天、明天,领略化学和物质科学无穷的魅力.物理化学确实是一门逻辑性很强的学科,想学好必须方法得当.作为学生领路人的教师,如果在教学中注重教学方法的改革和创新,不断地激发学生学习的兴趣和主动性,让学生自觉主动去探讨疑难问题,那将非常了不起.

1 物理化学教学方法改革的迫切性

目前,国内各中小学教学改革搞得如火如荼,效果也非常好.各高校尾随其后,也在摇旗呐喊不断尝试改革.由于诸多原因,尽管多媒体教学早已进入各大高校,大屏幕取代了黑板,但灌输式、填鸭式教学方法仍普遍存在,有的甚至灌输得更厉害[2].启发式教学、讨论式教学、探究式教学偶尔也听到,但运用的面小,没有推广,形成不了氛围,长期落后的教学方法基本上未被触动.同时,“慕课”开始铺天盖地席卷而来,二本院校尤其升本只有十几年的地方院校倍受冲击.尽管专业课还没有“慕课”的名师专家教学,但不久的将来也一定会有.如果仍然因循守旧,自己的课将没有舞台,饭碗有可能不保.

教学方法的先进与否,直接关系到教学效果的优劣,影响到应用型、创新型人才的培养.不大力改革落后的教学方法,培养创新人才就落不到实处.物理化学对于创新人才的培养很关键.许多事实说明,具备扎实物理化学基础的同学社会适应能力强;有成就的化学家都具有雄厚的物理化学基础[3].因此,从教与学的角度来讲,物理化学教学方法的改革十分必要而且迫切.

2 教学方法改革的关键在教师

教师是教学方法改革的倡导者和实施者.教师需要与时俱进,转变教学观念,逐步淡化以教师传授知识为中心的传统教学理念,树立以学生为主体的先进教学观念.美国教育家杜威指出,教育不是一种“告诉”和“被告诉”的事情,而是一个主动和建设的过程.英国教育家怀特海德说过,归根到底,作为学生,必须把学习当作一种享受、一种乐趣,而不是一块块任由教师捏成文化人的胶泥[2].教师要激发学生浓厚的学习兴趣,激起学生的情感,激活学生的思维,激励学生的干劲,使学生全身心地投入到教学活动中,才能使之处于“我要学”的最佳学习状态.教师要把学法指导有机地融入到各个教学环节中去,授学生以渔.

教学改革的前提是教师要保证投入足够的精力备课.备课不充分,改革无从谈起.备课的关键是备什么?备教材、备教案、备课件和课前演练.当前,国内各高校重科研、轻教学是影响教学改革深入进行的一大绊脚石.评职称基本上只看科研成果,几乎不看教学效果,严重挫伤了位于教学一线教师的教学情感和积极性,不再愿意多花精力,不愿意多下功夫投入到备课和教学改革上.再加上多媒体普遍采用,网络又快捷便利,教学课件可以搜索成为现实.教师只要稍微看看教材课件,写写教案,也能“从容”走上讲台上完一节课.至于效果,肯定不会很好.要保证投入足够精力备课,就要摆正心态,处理好教学和科研的关系,不急功近利.要重视课堂,相信自己投入大量精力用心备课、用心授课、用心与学生交流,收获会很大.

3 如何进行物理化学教学方法的改革

3.1 用热情和激情,渲染课堂气氛

物理化学课程与其他课程很大的不同是,逻辑性太强,太抽象,公式多、不易推导且使用条件繁杂不易掌握.如果教师还是单纯地平铺直叙讲解,没有抑扬顿挫,讲到重点时没有情绪的变化,学生体会不到学习过程的乐趣,经历不到其中的痛,学生也只能是毫无感觉地听听而已,激不起共鸣.可想而知,没有热情和激情的课多没意思.现在的大学生比以往任何时候的学生更渴望精彩的课堂,更渴望看到有激情有感染力的教师出现在课堂上.讲课是一门艺术,讲台其实就是舞台,教师是舞台的导演、策划兼主持人.讲授物理化学课程时也可以有感情的铺垫和爆发,也可以有戏剧式的跌宕起伏.比如在讲稀溶液的依数性时,先引导学生依数性的概念,紧跟着设问“稀溶液有哪些依数性,为什么会呈现这些性质呢”,然后指引学生去思考前面刚讲过的稀溶液的两个经验定律中的拉乌尔定律,当时讲课时提到过,由拉乌尔定律可以推导出溶剂蒸汽压降低值与溶质的摩尔分数成正比的关系[4].哦,和学生一块儿感叹,原来这就是依数性,一点也不神秘,一点也不难.接下来先用图示定性,再从化学势的角度找出定量关系,注意推导过程不能省,这是师生知识和感情交流的重要过程.当然后面类似的过程可果断省略,学生也能明白.

3.2 激发学生学习兴趣,让学生乐学

教师要千方百计地想办法培养学生学习物理化学的兴趣[5].要优化课堂氛围,建立和谐的师生关系,用灿烂的微笑、亲切的话语为学生送去阳光和雨露,积极营造一种轻松愉悦的课堂氛围,学生才会主动参与进去,大胆地思考,细心地求解,勇敢地创新,学会了敢说,不懂的敢问,意见不同的敢争论.教师还要充分利用物理化学教材这一载体,灵活运用多种教学手段来创设情境,引发学生学习的动机,促使他们主动学习,真正变被灌输为主动探究.例如,在讲一级反应时,首先以考古学家如何测定文物的时代引入课题,学生顿时兴趣盎然,情绪高涨.又如在讲解电解时的竞争反应时,先以阴极区为例,给阴极区可能发生还原反应的离子“排排队”,形象直观地引入,学生觉得耳目一新.接下来学生该有疑问了,有排队的原则吗?原来,原则是得电子能力的强弱,也就是还原电势越高的站前面等待反应呀,学生思索后大悟.如何计算呢?顺势引导大家在教材中寻找答案.学生情绪调动起来后,听课很投入,自学效果非常好.最后再让他们做习题巩固知识,他们都摩拳擦掌,跃跃欲试,很享受解题过程.

教师要想维持学生长久的注意力,还要充分利用多媒体的优势,课件中穿插有flash动画,动静结合,变抽象为形象.如在学习铺展时,大屏幕上出现了水滴在玻璃板上逐渐展开的画面,接着,有一个画面,汞滴在玻璃板上滚动.尽管不稀奇,但学生还是眼前一亮,课堂气氛又活跃起来.

3.3 阐明章节间的联系,让学生活学

物理化学课程非常系统,各章节间的联系十分紧密.如果把握不住这一点,学到的只能是点,而不是线、面,更不是系统.这就要求教师在讲解新知前,回顾前面讲过的旧知,明确新知和旧知的关系.如果学习过程中要用到很久前讲过的知识,这是个好时机,教师要大胆地简单板书公式或公式的推导过程,同时引导学生去仔细回忆,这样反复几次,学生就真正掌握了那些重要的公式了,还能初步建立起知识的框架.比如,在讲物理化学下册中界面现象的热力学公式时,学生可能会迷惑,两项式的热力学公式已经久违了,更何况四项式的!教师就要利用这大好时机给学生复习,两项式的使用条件是组成不变没有其他功的封闭系统,界面属于开放系统且属于多组分多相,必须有化学势那一大项,再由于表面积变化也会引起能量变化,所以就形成了如今的四项式了.如果再运用上册学过的麦克斯韦关系[6]就会得到界面张力随温度的变化率是负值的结论,以及如何由界面张力随温度变化率求分散过程的熵变(ΔS)、可逆热效应(Q)、热力学能变(Δ U)和焓变(ΔH).至此,学生在教师的引导下学会了把热力学和界面化学有机联系,知识逐渐系统.

教师要做到每一节小总结,每一章大总结,把章节间的关系理清理顺,让学生头脑中逐渐形成清晰的知识脉络,清楚地认识到各部分内容在章节或整个课程中的地位和作用,能适时根据脉络寻找自己的薄弱点并及时强化.知识一旦系统,学习就不再是问题.遇到问题就会自信、大胆、细心求证求解了,也就真正达到“学活”的高境界了.学习是相通的,物理化学能活学,其他课程也能,以后走上工作岗位了更能.

3.4 理论联系实际,让学生活用

物理化学也非常接地气.运用物理化学理论和知识指导工农业生产和解释生活实践的例子枚不胜数.教师要紧抓这一点,运用案例教学[6],启发学生用所学知识、原理和方法去解答现实问题,调动学习的主动性,激发他们探究的欲望.理论讲解和举例解释有机结合,还可以拉近课堂和生产生活的距离.人工降雨、蒸馏瓶中加沸石防爆沸、结晶操作中的陈化、硅胶吸水的原理都可以用开尔文公式解释;有机合成设计路线的可行性分析需要用热力学函数数据进行计算并判断;纳米材料呈现特有的性质与其具有高的分散度和高的表面能有关;等等.

4 结束语

物理化学教师在努力提高自己教学水平的同时,要积极改革教学方法.课堂教学中教师应想方设法,尽最大努力引导、调动起学生学习的积极性、主动性,把学习的主动权真正地交给学生,保证他们有足够的自主活动时间,让他们充分展示自己的空间,使学生的主体地位体现得淋漓尽致.要充分发挥学生主体作用,更要强化其主导作用,教师只有导得适时、适度,才能使整个课堂教学既不完全被学生所牵引,又能充分发挥学生的主体作用,提高课堂教学质量.

参考文献:

[1]刘俊吉,周亚平,李松林.物理化学[M].高等教育出版社,2009.

[2]朱志昂.物理化学课程教学内容和教学方法的改革[J].大学化学,2012,27(5):9-13.

[3]王周玉,蒋珍菊.关于提高物理化学教学效果的几点思考[J].高等教育研究,2009,26(4):55-56.

[4]傅献彩,沈文霞,姚天扬,等.物理化学[M].高等教育出版社,2009.

[5]梁斌,杨锐,宋伟明,等.物理化学教学探索与思考[J].广州化工,2014,42(14):241-242.

[6]李学峰,赵艳茹.案例法在物理化学教学中的应用[J].大学化学,2012,27(5):14-17.