物理化学中电化学部分的教学改革探讨

张　杰，古昌红

(重庆工商大学环境与资源学院，重庆　400067)



物理化学中电化学部分的教学改革探讨

张杰，古昌红

(重庆工商大学环境与资源学院，重庆400067)

物理化学中电化学部分的知识主要是要求学生掌握所学的电化学原理，然后将其运用到生产、生活实践中去解决实际问题。本文分析阐述了电化学教学中存在的问题，并探讨了物理化学中电化学教学的改革方案。主要采取激发学生学习兴趣、采用多种教学手段相结合、组织学生专题演讲等方式来提升教学效果，培养学生的自我探索和创新精神，让学生充分发挥主观能动性，提高学生的综合素质。

物理化学；电化学；教学改革

物理化学作为“四大化学”(无机化学、有机化学、物理化学、分析化学)的一部分，是化学专业学生的一门必修课，它主要涵盖了化学热力学、化学动力学、电化学和表面化学等方面的知识。物理化学的特点是理论性强、难理解、涉及到的公式多而复杂，并且它又综合了许多其他专业基础课的知识，而它又是其他专业课的基础课程。不难看出，物理化学对于化学专业方向学生不可或缺的重要性[1]。

电化学，物理化学的一个重要分支，该方面的知识在我校所用的物理化学教材中囊括了三个主要板块(电解质溶液、可逆电池电动势及其应用、电解与极化作用)。但是，物理化学中所涉及到的电化学方面的内容毕竟与专门化的电化学课程有所不同，它主要是要求学生掌握所学的电化学原理，并锻炼学生将所学知识灵活运用到生产与生活实践中，并得以解决实际问题。本文就物理化学中电化学部分的教学中所存在的问题及其教学改革进行了探讨。

1　电化学教学中存在的问题

由于物理化学中所涉及到的电化学方面知识与专门化的电化学课程不同，所以在物理化学书中对于有些电化学方面的知识点的阐述不会特别详尽，这会导致学生在理解某些原理的时候有些吃力。另外，电化学概念抽象、与数学知识联系紧密、理论性较强、公式复杂且适用条件有一定的限制性，这也是导致一部分基础欠扎实的学生对其厌烦的原因。在电化学实验方面我校缺乏“学生为主体”的教学理念，而主要采取的是“填鸭式”的教学方法，这样就导致了学生上课走神，人在课堂而思维已经跑到了千里之外的现象。另外，我校电化学教学仪器少且陈旧，学生在实验课上往往是以看老师操作为主，对电化学仪器的了解也是凤毛麟角，这样，学生的动手操作能力自然也就差了许多。怎样在有限的学时内激发学生对电化学部分的学习兴趣、调动学生学习的积极性，让学生运用所学的电化学原理解决工业和生活等方面的实际问题，是一个很有必要去探索的课题。

2　电化学教学改革

2.1转变教学模式

传统的教学模式大多是以教师教学讲授为主体，而忽视了学生自身的主观能动性，这无疑是一种本末倒置的教学方法。在电化学的教学中，应着重培养学生自我探索以及独立思考的能力，同时，我们还可以采取“以教师为导向，学生为中心”的双向教学新型模式，教师要逐渐地从单纯的信息传达者转换成学生学习进步过程中的引导者，甚至合作者[2]。这样不仅可以发挥教师在课堂教学的主导作用，提升课程教学的效果，进一步可以提高学生独立解决问题的能力及其科学素养。

平常的教学中教师对学生解决电化学问题的内隐操作关注力度不足，学生在处理问题的时候可能完全理不清头绪。针对这种情况，我们可以借助心理学方法——出声思维(Thinking aloud)为教学手段，要求学生对不理解的知识点说出自己的真实想法并阐述各自的观点，然后引导学生进行课堂讨论。这种教学方式不仅可以让教师了解不同类型的学生在处理电化学问题过程中所存在的差异性，发现学生在解决问题中存在的根源性因素，从而针对性地引导学生。进一步来说，可以增加学生的课堂参与度，消除其思维懒惰的情况，有效地提高学生对电化学内容中难点与重点的理解及问题解决的能力。

2.2激发学生学习兴趣

电化学概念抽象、理论性较强、公式复杂，学生学习的过程中往往会产生畏惧心理和厌恶感，可见激发学生学习兴趣的重要性。事实上电化学理论的形成，经历了漫长的发展阶段，而这些重要的发现和公式的导出与科学工作者们的刻苦钻研是密不可分的。当然在科研过程中不免会有些有趣的小故事、小插曲，适当地介绍一些电化学方面的背景以及科学家背后的故事有利于激发学生学习的兴趣。例如，课堂开始时可以向学生讲述伽伐尼的青蛙实验和顺铂发现的化学故事，激发学生的学习兴趣，让学生意识到科学研究过程中，一个实验意外也有可能会引发重大的科学发现，从内心真正重视实验过程中的每一个细节。

课程开始前的准备阶段，让学生查阅电化学方面的前沿研究文献，了解最新研究成果可以激发学生的好奇心，消除其厌学的情绪。周远清教授曾说过，“在国际上，我国培养的大学生基础理论和基本训练较好，是个强项；但创新精神和创造能力不足是个很大的弱点。”这个问题与教师讲课不注重介绍前沿成果有很大的关联[3]。对于求知欲强的学生而言，只关注课本上的知识，显然不能得到满足，自然也就提不起学习的兴趣。教师在教学过程中用前沿成果来更新基础知识，不仅可以丰富课堂内容、激发学生学习的兴趣，而且可以培养学生的自我探索和创新精神，同时这种方式还可以提高学生的知识厚度，拓展学生的视野。因此，在电化学理论教学开始前，教师可以让学生查阅文献，了解最新科研动向，课程中要注意穿插最新的科研进展及有争议的论题。例如，在讲“化学电源”这一板块时，鼓励学生查阅与其相关的资料与国内外文献，关注燃料电池、太阳能电池、锂离子电池及超级电容器材料等的最新研究成果，从根本上激发学生对化学电源的好奇心，并自愿地去探索不同化学电源的工作原理。另外，可以在课程讲课过程中结合自己的科研成果，讲解材料的创新之处、制备方法及表征手段，在激发学生学习兴趣的同时对其科研素养的培育也将会起到潜移默化的作用。

2.3多种教学手段相结合

现如今，人们已经步入了“读图时代”，无时无刻不在接收着各种各样铺天盖地的图片，毫无犹豫的说，读图已经成为了现当代社会的一种新新风尚。而我们现在所用的物理化学课本中大部分知识点的描述都是采用文字的形式呈现的，在这个读图的时代，大篇幅的文字叙述自然会引发学生的厌恶感，对知识点的理解能力也有所下降。而且电化学课程中有很多内容比较抽象，有些时候又不能单纯地通过语言表达表述清楚，先进的多媒体教学恰恰就可以满足这种需求。采用先进的多媒体设备通过声音、图像和视频等形式将电化学知识生动形象地展示在学生面前，可以满足学生全方位的交互感官需求，让学生在脑海中对所学知识形成清晰明确的印象[4-6]。例如，在讲解“原电池”、“电解池”、“离子迁移”等知识点的时候，教师可以设计、制作PPT、Flash动画等动态分析媒体课件，充分调动学生学习的主观能动性，以提高教学效率。

当然，多媒体教学也有缺陷，虽然它可以节约板书的时间，在较短的时间内快速向学生传达更多信息、扩宽学生学习的知识面，但是对于一些反应较迟钝的学生而言，有些公式的推导和演绎的过程中听、写、理解的不同步性会导致他们对知识点产生疑惑。对于这种情况，就需要教师根据实际情况权衡板书和多媒体教学利弊，合理利用多种手段教学，以优化教学效果。

2.4实验课教学改革

针对电化学教学仪器少且陈旧，学生动手操作欠缺的情况，一方面可以向学校申请购置一批先进的电化学仪器，另一方面可以采取“少量多次”(一个班学生分多组多批次开展实验教学)的方式来达成实验目的。另外，由于我校理论课和实验课的代课教师的不一致以及实验课教学的滞后性，严重影响了理论与实践的紧密性，针对这种情况教师要和学校做好协商，争取保证理论课所学的知识在实验中起到立竿见影的效果。由于先进的电化学仪器很多程序语言都是英语，为了让学生快速地熟悉仪器的使用，了解各个软件的功能，在电化学实验教学的过程中可以采取双语教学的模式，通过这种方式学生不仅能够准确地完成实验操作，还在无形当中提高自己的英语水平[7]。与此同时，在实验课的教学课堂中，也要尽可能地采用多种教学方式相结合的模式教学，增强多媒体教学和板书之间的协调性，不断巩固学生对所学知识的印象，由此达到最佳的教学效果。

2.5组织专题演讲

演讲是培养人才的一条有效途径，而专题演讲可以有效地提高学生的口才能力、思维能力及应变能力等[8]。在电化学课程教学中组织学生专题讨论、演讲，就是指教师根据电化学的内容和结构合理地划分几个专题，让学生根据专题所涉及到的知识点及学术前沿成果，在课堂开始前事先查阅资料，设计演讲方式和思路，做好演讲内容，并在课堂演讲结束后发表自己对专题内容的观点与同学、老师讨论沟通。例如，在介绍电池的应用时，教师可以组织学生就“手机电池的种类与使用”、“燃料电池汽车的展望”、“锂电池的技术与应用前景”等专题进行演讲讨论。学生在查阅相关资料的过程中，就会自行研究各种问题，寻找准确的论据，从而让学生达到自我探求真理的目的，而在学生演讲、讨论的过程中又会实现学生间的相互教育，此教学方法所能达到的教学效果是教师为主的传授所不能企及的。专题演讲的组织与开展不仅能够活跃课堂气氛、激发学生的学习兴趣与欲望，而且可以增强学生自身的心理素质，增加学生的自我探索能力、综合能力，进而更好地让学生体现主体性，达到教育教学的初衷。

3　结　语

作为物理化学中的一个主要分支，电化学与人类的生产生活息息相关，电化学技术与原理的熟练掌握可以解决很多实际问题。电化学教育教学的改革应该顺应社会发展对人才的需求。在教学过程中应以激发学生的学习兴趣为途径，采用多种教学手段相结合的手段，优化教学效果，提高学生的主体性，增加知识深度，开阔视野，最终提高学生的创新能力和自我探索能力。

[1]陈燕芹,刘红,石谦,等.化学专业物理化学教学改革的研究与思考[J].广州化工,2013,41(19):153-154.

[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]张西慧.在物理化学课堂教学中培养学生创新思维[J].教育教学论坛,2013(4):54-56.

[4]金效齐.物理化学知识应用在大学化学实验的两个实例[J].广州化工,2011(16):188-189.

[5]崔萍,彭荣,石小鹏.应用电化学教学改革的探索[J].科技创新导报,2013(27):155.

[6]石月丹,刘春光,关晓辉.浅谈“物理化学”教学改革与实践[J].中国电力教育,2011(9):202-203.

[7]高尚,赵建勋,柏朝晖.电化学基础课程双语教学改革初探[J].长春教育学院学报,2013(5):75-76.

[8]艾美华.演讲是培养现代人才的有效途径[J].乌鲁木齐职业大学学报,2001,10(02):81-82.

Reform of the Electrochemical Part in Physical Chemistry

ZHANGJie,GUChang-hong

(College of Environment and Resources, Chongqing Technology and Business University,Chongqing 400067, China)

Electrochemistry, as a part of the physical chemistry, required students to master the electrochemical theory, and then applied it to solve the practical problems in the production and life practice. The existential questions and probes into the reform of electrochemical teaching in electrochemistry were analyzed. Many measures such as stimulating the interest of students in learning, using a variety of teaching methods, organizing students to make a keynote speech, were adopted to improve the teaching effect. The measures can cultivate the self-exploration and innovation spirit, give play to creativity and promote the comprehensive quality of students.

Physical Chemistry; electrochemistry; reform

张杰(1988-)，男，讲师，博士。

O64

B

1001-9677(2016)07-0222-03