《物理化学》课程教学改革*

黄臻洵

(韩山师范学院化学与环境工程学院，广东　潮州　521041)



《物理化学》课程教学改革*

黄臻洵

(韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州521041)

物理化学具有抽象性、理论性及逻辑性十分强等特点，本文针对学生在物理化学学习中存在的问题，如学习态度不正确、知识结构不合理及学习方法不科学，探讨了物理化学课程教学的改革方法，具体为：提高授课教师自身素质，提高学生学习兴趣和端正学生学习态度，改革教学模式，旨在充分调动学生主观能动性，有效改善学习效果，达到改善教学质量的目的。

物理化学；学习问题；教学改革

物理化学是化学学科的一个重要分支，与其它学科有着密不可分的联系，是高等化学教育的骨干课程，也是与化学化工类专业学生的必修课程[1]。物理化学与无机化学、有机化学和分析化学构成了近代化学框架，称为四大化学。著名的化学教育家印永嘉先生[2]曾形象地将化学比作是一个人的身体，并指出有机化学是躯体、无机化学是四肢、分析化学是眼睛，物理化学则是灵魂，由此可看出物理化学的重要性。在四大化学中，物理化学处于特殊地位，主要是探讨化学变化的基本规律，具有抽象性、理论性及逻辑性十分强的特点[3]，而其它化学学科是以解决具体问题为目的，较少涉及本质问题的探讨，因此如果说物理化学是一种“方法”，则其它化学学科就是“工具”。

在此，我们将分析学生在物理化学学习中存在的不良现象，并针对性探讨物理化学课程教学改革的方法。

1　物理化学教学中学生存在的普遍问题

1.1态度不正确及认识不到位

在物理化学授课过程中，总有学生希望我能说明重点内容，我的回答是“对一次考试而言，有所谓的重点；但对一门课程的学习，并不存在重点的说法”。我这么说并不是意味着物理化学这门课程没有重点，只是学生这种要求让我联想到高等教育中普遍存在一种现象，“60分万岁”，大多数学生不是思考如何学好一门课程，而是将如何通过一场考试作为学习的终极目的。另一方面，学生没有充分认识物理化学课程的重要性，例如，化学教育专业学生将来主要从事中学教学工作，而大多数非师范专业学生毕业后主要从事基础的化学化工工作，他们认为根本无需使用物理化学知识，因此缺乏学习的兴趣及动力。

1.2知识结构不合理

物理化学是从化学现象入手，以物理理论及手段为工具探讨化学过程的一般规律。在学习过程中，需要扎实的高等数学及物理知识，才能更好理解基本知识点及公式推导过程和物理意义。在大多数院校，高等数学和物理等课程均在大一开设，而物理化学却是在大三才开始学习，由于间隔时间较长，导致数理知识应用不及时而遗忘，这无疑增加了物理化学的学习难度。

1.3学习方法不科学

相比于前几门先行课程，物理化学抽象性和逻辑性很强，公式非常多，而且一般都有使用条件，要求学生做好课前预习，课后复习，但学生普遍存在自主学习的意识不强，自学能力较差，不注重课后复习，对章节间及不同课程间的联系缺乏思考，习题是检查对课程内容理解不可或缺环节之一，学生并不重视习题，关于习题我遇过两种极端现象，一种是不做习题或者是抄袭应付；另一种，则是“滥”，只想把所有习题都做一遍，并未进行深入思考，甚至做过就忘了，这些对于知识点的巩固都是无益的。

2　物理化学课程教学改革方法探讨

2.1提高教师自身素质

所谓“台上一分钟，台下十年功”，由此可见，要上好课，就要从各方面做好充分准备。首先，要求授课教师正确把握教学内容，认真专研教材，对课程内容进行深入思考，认真备课并准备教案，明确教学中的重难点内容；同时，在教材以外，应结合自身科研方向，查阅相关文献与资料，将物理化学内容与前沿科学研究相结合，提高知识储备，扩大知识面。所谓“穷则独善其身，达则兼济天下”，只有授课教师有拥有渊博的知识，才有可能让学生获得更多的知识。另一方面，应注意提高授课技巧，多听别的老师讲课，了解别人上课的优点及存在问题，为自己上课进行润色并避免出现相似问题，学习腹部发声，提高音量，同时注意抑扬顿挫。

2.2提高学生学习兴趣，端正学生学习态度

兴趣是最好的老师，端正学生学习态度才有可能学好一门课程。因此，在课程首次课，授课教师应充分阐述物理化学的重要性，课程框架组成以及与其它学科之间的联系，可通过运用实例为学生讲述物理化学对生活中常见现象的解释，提升学习兴趣，从而端正学习态度，例如，为什么夏天在下雨前会觉得异常闷热呢？这是由于有附加压力存在，水蒸气要达到很大的过饱和度才会凝结，而通过Kelvin公式计算可知，水蒸气压力要超过四倍大气压才能发生降雨，因此降雨前夕我们会觉得很不舒服。以此为基础，我们还可以介绍人工降雨、爆沸、过冷、过饱和等现象。如果要取得更明显效果，那么针对不同专业学生应通过不同的方法引起关注。例如化学教育学生未来的就业倾向是中学老师，认为物理化学知识在未来工作中几乎没有用途，授课教师可通过与中学化学相结合，介绍物理化学对中学化学中常见现象的解释，例如晴朗的天空为什么是蓝色的？乌云密布的天空为什么是黑色的？木炭在空气中燃烧为什么能进行到底？反应在什么条件下才存在平衡？夏天将室内电冰箱的门打开，接通电源并紧闭门窗，能否使室内温度降低呢？对于非师专业的学生，授课教师则可介绍物理化学在未来实际工作中的应用，例如，我们可利用N2，H2和He的μJ-T转化曲线图中制冷区的温度和压强范围的相对大小判断三种液化气体的相对价格；利用渗透压原理可以分析为什么盐碱地上庄稼总是长势不良；利用非理想二组分液态混合物相图可以解释为什么市售的60°烈性白酒经过多次蒸馏无法得到无水乙醇。

2.3改革教学模式

2.3.1复习高等数学与物理知识

物理化学的一个特点就是公式特别多，在公式推导过程引入许多条件，而且要求对各种公式的物理意义有较深刻理解，这要求学生具备较好的数理知识背景，而由于课程学习间隔较大，数理知识往往成为学好物理化学的一大障碍[4]。因此，这就要求授课教师安排学生课后复习高等数学及物理知识，对于一些重要知识点，教师应在课堂为学生进行简单复习，并强调应用。

2.3.2调动学生学习积极性

物理化学是一门理论性很强的课程，学生仅仅依靠授课教师讲解，而不愿发时间与精力研读教材并进行思考是不可能学好的，因此，要求学生做到课前预习，上课认真听讲，课后复习，在对重要内容的学习中应学会如何建立相应模型并使用自己思维方式理解知识点。那么，如何调动学生学习积极性？前面介绍提高学生学习兴趣是主要方法之一，另一方面，我们应该把学生从被动学习中解放出来，参与教学，成为教学主体。例如，将学生进行分组，在每一章节中选取比较容易的内容，让学生在课前预习，查询资料，制作PPT，为同学们讲解，而授课教师做点评，并将学生课堂报告的表现作为平时成绩考查的主要指标。这样，既可调动学生自主学习的积极性，活跃课堂气氛，同时可锻炼学生语言组织及表达能力。

2.3.3提高教学技巧

概念与基本原理特别多是物理化学的特点之一，本身也很枯燥难懂，如果采用传统教学方法，势必让学生感觉单调乏味，而单靠机械记忆学习，无法取得理想效果。因此，为了使学生从根本加深对概念及原理的理解，应融入相关科学史内容进行讲授；同时应注意结合现实生活的例子，以通俗易懂方式为学生讲解。例如可以引入大家都熟悉的例子，王羲之练习书法时，每天用池水洗笔，最终竟将一池水都洗成了墨色，这就是人们今天在绍兴看到的传说中的墨池，这个例子既可用于介绍溶液本质为均匀性，也可用于介绍熵的物理意义，墨水在水中的扩散过程为混乱度增加过程，熵可作为描述混乱度的物理量度；介绍标准态概念时，可以海拔高度的定义为铺垫，帮助学生理解认识设定标准量的目的和意义；介绍稀溶液依数性时，可引用“吃冰棒时，边吃边吸，感觉甜味越来越淡”和“冬天下雪的路面通过撒盐防滑”等例子解释凝固点下降原理。这样，不仅可丰富教学内容，开阔学生视野，更重要的是使学生加深对基本概念及原理的理解。

针对物理化学中公式多，推导过程机械复杂，又难以记忆及使用等问题，要求授课教师在讲授公式时应注意教授核心公式的来龙去脉，相似公式的本质，记忆及推导方法。例如，克劳修斯-克拉贝龙方程、凝固点降低公式、范特霍夫方程和阿伦尼乌斯方程四个相似公式的本质都反映了温度对体系变化的影响，而平衡是这些公式相似的内在原因[5]；三个绝热可逆过程方程式形式非常相似，容易混淆，因此可通过记住形式最简单的pVγ=常数以及与其它两个方程的转换关系(通过理想气体状态方程pV=nRT)，再根据实际需要进行快速推导。

2.3.4加强习题讲解

学习概念、原理及公式的目的是应用与分析问题及解决问题，在学习过程中，做习题是达到上述目的的主要途径之一。因此，上习题课应像上理论课，认真准备，研究解答习题的规律、特点及关键问题，通过典型习题的讲解，为学生传授解题技巧，并分析不同习题间的相似点与不同点，加强知识点的前后联系，逐步达到较为熟习或融会贯通的境界。

3　结　语

综上所述，本文从教学实际出发，针对学生在物理化学中存在的问题对物理化学教学方法提出了几点改革意见。教学是一门艺术，其改革是无止境的，只有通过教师在授课过程中不断积累经验，不断改革教学方法，才能获得良好的教学效果。

[1]范崇政,何天敬.有关《物理化学》教学改革的若干问题[J].教育与现代化,1999,53(4):46-47.

[2]印永嘉,奚正楷,李大珍.物理化学简明教程.3版[M].北京:高等教育出版社,1992.

[3]宋利,李雷.浅分析物理化学中的“热力学”[J].广州化工,2012,40(12):177-178.

[4]刘维桥,朱雯,陈旭红, 牟志刚.物理化学教学改革中几个问题的探讨[J].江苏技术师范学院学报，2007,13(6):77-80.

[5]师瑞娟,刘俊龙.物理化学教学中相似公式的理解与记忆[J].宿州学院学报,2015,30(1):122-124.

Teaching Reform of Physical Chemistry Course*

HUANGZhen-xun

(School of Chemistry and Environment Engineering, Hanshan Normal University,Guangdong Chaozhou 521041, China)

Physical chemistry has the characteristics of abstract, theorization and logicality. The students’ problems in leaning physical chemistry were introduced, such as the wrong learning attitude, the illogical knowledge structure and the unscientific study method. Based on this, the methods of teaching reform of physical chemistry course were discussed, concretely, improving teaching quality of teacher and students’ interest in leaning, correcting students’ learning attitude, reforming teaching model. The aim of this reform was to make full play to the initiative of students and improve learning effect, which achieved the purpose of improving the quality of teaching.

physical chemistry; learning problems; teaching reform

潮州市科技计划项目(2014G06)。

黄臻洵(1984-)，男，讲师，主要从事微/纳米材料制备及性能研究。

G4

B

1001-9677(2016)02-0174-03