《物理化学》研究性教学应用策略探索与实践

童建颖等

摘 要：根据《物理化学》课程的特点，本文结合我校学生的特点从教学内容、教学方法等方面应用研究性教学策略从而提高《物理化学》教学在发展和培养创新意识和创新能力及大学生综合素质方面的实效性，进一步深化《物理化学》教学改革。

关键词：物理化学；研究性教学

研究性教学是针对以传授知识为主的传统教学方法提出来的，强调教师研究性地教和学生研究性地学，主张师生在研究性教学中共享研究的乐趣，旨在通过教学与研究的结合，引导学生创造性地运用自己的知识，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研究中学习理论知识、培养创新能力和提高科学素质。《物理化学》研究性教学不仅要以传授化学家己经创造的化学知识为教学目的，还应该把化学家们探索和认识物质世界的科学思想和科学方法渗透在整个教学过程中，通过创设问题情景，重现化学家们探索物质世界的科学研究过程，引导学生主动探究，达到培养学生化学思想和化学方法及提高学生科学素质的目的。对学生的学习而言，《物理化学》研究性教学不仅要使学生理解和掌握系统的化学知识，同时还应从化学家探索和认识物质世界的科学研究过程中培养自己的化学思想和化学方法，对化学知识的学习也要达到深层次的理解和高水平的思维。下面是我校在《物理化学》课程研究性教学几点策略应用：

1 教学内容的构建策略

1.1 围绕不同专业人才培养要求，更新课程体系及教学内容

我院《物理化学》课程是公共平台课，开设该课程的专业有环境工程、生物工程、食品工程、应用化学和化学工程五个本科专业。由于教学改革的需要，物理化学课程教学学时生工、环工、食品专业只有32学时，而化工、应化专业则有96学时。针对不同专业的人才培养目标要求以及教学计划中的课程设置体系，认真修订和完善各类物理化学课程的教学大纲，把学科特点和专业培养特色有机结合起来，在打下必备的物理化学知识基础的同时，更注重方法的传授和能力培养。32学时专业在教学内容的取舍上突破物理化学学科体系，突出原理与知识的应用，加强物理化学与工程学的相互渗透、相互联系、相互揉和，使学生在今后的实际工作中能有意识地运用物理化学观点去思考、认识和解决问题。

1.2 构建适合培养应用性人才的研究性教学内容

物理化学是无机、分析和有机化学的后续课程，很多内容与这些课程有重复。如化学平衡、能斯特方程、盖斯定律等，因此在教学中重新组织教材内容，在保持原有物理化学内容的完整性的基础上避免不必要的重复讲解。同时物理化学课程具有概念多、公式多、公式使用条件严格的特点，许多结论是通过高等数学推导得出的，公式的应用条件是由具体的物理过程引出的，要真正学好物理化学必须有高等数学与普通物理作基础。基于这一因素同时结合我校培养应用型人才的目标体系，因而在课堂上只讲结论，推导留给学生课外自学。另外，化学动力学章节都作了不同程度的削减，而界面化学和胶体化学进行合并讲解，同时对这两章的内容作了较大程度的删减与调整。

科学的发展日新月异，新知识与日俱增，为此在教学过程中根据教材内容及时对学科新的发展方向和趋势进行讲解，讲解临界状态时，适时开设超临界萃取技术的应用讲座；开阔学生的视野，引起学生的兴趣，鼓励学生参与到部分科研工作中来，激发学生学习主动性与积极性。再者教学内容要面向实际，自选内容，按需灵活施教，使学生在系统掌握物理化学基础知识的同时，提高认识事物，探索知识，发散思维的能力。另外，开设了应用型物理化学选修课程，如催化剂物理化学、表面活性剂物理化学等，这些课程不仅弥补了课内学时不足、好学生吃不饱的现象，同时扩大了学生的知识面。

2 教学组织形式和方法的构建

一节课尽管从教学内容来看是片段性的，但它毕竟是相对完整的一个教学时间单位，教师一般应当设计形成性测试以评价学生的学习效果，它可使教师掌握学生的学习情况，及时发现教和学中的问题，从而调整教学计划，改进教学方法。

2.1 教学组织形式的构建

课堂的容量是有限的，在课堂教学中应启发兴趣，讲清知识脉络、辨析重点难点，讲授基本思路，培养批判精神。根据知识的特点，合理安排授课方式。如对热力学基本原理部分，从常见的现象出发，通过问题引导学生思考，使每一个基本原理都成为启发学生学习研究思路、培养研究兴趣的案例。同时在讲述这部分内容前要求学生课下查阅相关的资料，针对一些科研热点和前沿问题进行讨论。将学生以小组团队的形式开展讨论，上交小组作业和课程报告。这一形式极大地促进了学生间的相互交流，培养了学生的团队意识。对于一些基本概念及公式采用学生课前预习、上课抽签进行黑板推导、而后共同总结的方式，使原本一整节课的内容只用不到20分钟就可以解决。在作业的评阅中发现，学生利用自己所掌握的原理和方法采取不同的思路来解题。同时能够在教师的指导下以小组讨论、小组报告、课程论文等形式完成了具有深层次、广泛性、挑战性的学习内容。

2.2 教学方法的构建

教学的关键在于启发学生的兴趣与智慧。在教学过程中应结合实际，注重理论实践相结合，知识与应用相结合，在教学过程中采用设问方式及列举大量实际应用深化教学内容，使教学内容更贴近实践，让学生体会到物理化学知识的重要性从而提高学习物理化学的积极性。如讲表面化学时，让学生思考人工降雨原理，露珠为何是圆形的，而农药为何又可以铺展在叶面上；讲溶液时可以讲解一下人体输液用的生理盐水的浓度为何选择0.9%；讲化学动力学时，可以问人生病为何一天要分几次吃。很多学生学习兴趣提高了，并且通过日常观察提出了有一定见地的课题，按照科学研究的模式设计实验、分析结果、得出结论，并对结果进行分析与讨论，体现出良好地科学素养。

由于系统的方法将教学过程中教师、学生、教学内容与教学方式方法及教学媒体等几个基本要素有机地统一起来，而传统的课堂教学采用教案的形式有时不能很好地表示出这几个要素之间的关系。随着教学改革的进一步深入，物理化学的学时大大减少，采用多媒体教学可加强对课外知识的介绍。同时教师将多媒体课件与教学的有机结合，增强了课程教学的趣味性大大激发了学生的学习兴趣。利用校园网把物理化学网络教学资料全部上传，供学生下载学习，网站内容随着教学内容不断更新。从而使教学内容的广度和深度不断得到发展，为学生自主学习、个性化学习提供了广阔平台。

3 多样化考核形式的构建

考试是督促学生学习、检查教学效果的重要形式。我们从2011年开始进行多样化考试改革，设计课堂表现、课堂测试、课后作业、小组研讨、课程论文、期末考试等环节。其中课堂测试、提问和章节考试构成学生学习驱动力。期末考试采用“一页开卷”（即允许学生在一张A4纸上对课程内容进行总结并作为考试参考）或将公式列于试卷末页供学生参考，以培养学生的总结归纳能力，推动学生形成具有个人特色的知识体系。

教学过程是动态的，学生个体之间的知识水平、能力水平和思维方式具有差异性，因此，教师必须视教与学的实际运作而随机调整自己的教学进度、教学要求、教学策略和方法，从而达到预期教学目标。《物理化学》研究性教学策略的应用对于发展和培养大学生的创新意识和创新能力，进一步深化《物理化学》教学改革有着指导性的意义。

参考文献

[1]王森林.本科物理化学教学体会初步[J].广西师范学院学报（自然科学版），2004（02）

[2]马传国，王亚珍，陈国华.对物理化学课程教学方法改革的初步探索[J].高教论坛，2010（05）