“对分课堂”启发下的物理化学课堂教学改革新思路*

2021-04-22武小满郭丽丽

广州化工 2021年7期

武小满，郭丽丽

(许昌学院数理学院，河南许昌 461000)

物理化学又称理论化学，是化学学科的一个重要分支，是物理学与化学交叉的边缘学科。它借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段，探求化学运动中具有普遍性的基本规律，是化学的理论基础，是化学专业本科教学中四大基础化学之一。即使对于非化学相关专业本科生，例如：食品、环境、药学等专业，物理化学也是这些专业的必修课程之一。

目前各化学基础课的学时在缩减，而对学生应用、创新能力和素质的要求则在提高，除了选择合适教材，适当删减内容外，最关键的还在于对课堂教学或组织方式的改革[1-3]。作者前期针对所带班级学生的实际情况和培养目标申请并实施了校级教育教学改革研究项目“3+1”模式下工程班课堂教学改革[5-6]。主要从提高学生对学习物理化学的兴趣和加强理论联系实际入手，采用项目设计-分析法、与工业生产、背景紧密联系等教学方式和多样化的考核方式来实现“服务性、基础性、应用性、衔接性”的应用型人才培养教学目标。项目实施两年来，取得了明显的效果，但仍有不足之处。物理化学课程涉及领域广，基本概念和公式繁多且有各自的适用条件。大部分学生没有养成课前预习、课后总结的习惯，导致的结果就是，对每一章节涉及了哪些重要知识点，需要掌握哪些内容仍然一脸茫然。

“对分课堂”是普林斯顿大学心理学博士、复旦大学心理系博导张学新教授基于认知心理学原理于2014年提出的一种原创性的课堂教学新模式，其核心理念是分配大约一半课堂时间给教师讲授，另一半给学生讨论，并把讲授和讨论时间错开，让学生在课后有一定时间自主安排学习，进行个性化的内化吸收，适合中国学生的现实情况[6]。目前本院工程班物理化学的授课学时为56+52，授课时间为一学年。由于学生每学期选课多，分配到每门课的时间有限，课下主要任务是完成各项课程的作业，不可能单独花费太多时间在该门课程上，学习并消化新知识的主要时间仍然是课堂上的45分钟。按照教学大纲要求，在教学时所有知识点都要涉及，尽管一些易懂易学的内容可以一带而过留待学生自己学习，但由于物理化学课程知识点多，且所授工程班学生整体基础较差、学习积极性不高，如果用一半课堂时间进行讨论，就无法按时完成教学任务，且学生也未养成讨论的习惯，讨论时间仍习惯各自看书。针对实际情况，为了在最大程度上督促学生主动学习、多思考，作者借鉴“对分课堂”模式，探索了一种新的课堂教学思路。

1 教学改革内容

1.1 知识点的选取与提炼

物理化学为一门重要的专业基础课，即使对培养应用型人才为主的工程班学生，物理化学的绝大部分基础知识点都需要掌握并能进行应用。开课前，需要根据培养目标和教学大纲对教学内容进行精心筛选，然后对每一章中每一节的知识点进行提炼、分类与整合，突出重点，并在课件中醒目地标示出来，使学生不论是预习还是复习时，都能很清晰地知道这一节的主要内容和需要掌握的概念、公式及应用，进而认真去理解。如果某一节中涉及知识点太多，可以分多次标示。

此环节非常关键，知识点的提炼不是标题的简单复制，需要将知识点包含的本质内容简明扼要地表达，授课教师只有对教学内容非常熟悉，对知识点理解很透彻，才能准确地进行提炼、归纳。

此外，对于不太复杂的原理或应用尽量多地用生活生产中的实例图片或视频来代替文字表述，一方面可以吸引学生注意力，加强理论与实际的联系，同时也可以促使学生去主动思考、而不是单纯熟记文字表达。

1.2 教学模式

对于本院校的学生，moocs或翻转课堂教学模式显然不太适用，故之前的改革主要着力于增加课堂教学的趣味性、互动性、生动性，结果显示，对于绝大部分内容，如果老师讲完，立刻让学生展开讨论，学生对所讲内容尚未理解、吸收不足，没有时间思考，更难有新颖的看法，很难展开有效的讨论。当堂讨论只适合一些比较简单的知识点。

“对分课堂”是通过先讲授再讨论的方式，并没有课前预习环节，讨论的内容也是在下一节课开始时才提出来或者由学生提出疑问进行解答，即“对分课堂”的完整实施需要学生对知识的接纳和总结能力较强，讨论的积极性比较高，另一方面，课程的课时量需充足。这两个条件作者所授班级都不满足。故根据实际情况，通过提炼的知识点指导学生课前预习、课中理解、课后巩固，下一节课前提问、总结并将回答或讨论情况记入平时成绩，以最大程度地激发学生学习的主观能动性，流程如图1所示。阶梯状排列的方式代表每经历一个阶段，学生对本节知识点的理解程度会相应提高，经过四个阶段的理解巩固，能够使大部分学生较好地掌握所学知识。

图1 教学过程示意图

1.3 交流平台

教师与学生之间课件、学习资源的传播与互动交流、答疑解难等需要借助信息网络平台来完成。目前主要通过班级QQ群、微信群等与学生进行沟通。为了能够让学生有更丰富的学习资料，计划利用学院网站平台建设网络教学平台，增加教学视频、习题库等学习资料。

2 实施过程

本教学过程通过课前、第一次课中、课后、第二次课中四步来完成，以此流程依次循环完成全部课程内容。具体实施过程如下。

2.1 课前部分

此部分需要教师和学生共同合作完成。

(1)教师精心提炼下节课的重要知识点，并完善课件内容，设计课堂授课环节。

(2)上传课件、教案、下节课讲授内容等，督促学生及时预习并记录疑问，重点理解提炼出的知识点。

2.2 第一次课中

(1)讲授前先对本节内容的知识点进行提示，并适当设置问题。

(2)教师讲解。对本节的重点、难点内容详细讲解，简单内容一带而过，或留课下自学。通过多种手段[5]，增加课堂气氛和互动性，鼓励学生自由发言。每学完一个知识点做简短回顾或总结。

(3)布置作业，包括计算题，思考题和选择题。

2.3 课后部分

(1)对课中内容进行消化吸收后独立完成作业。鼓励学生课下遇到疑问互相讨论，对于无从下手的习题可适当参考答案，但一定要有独立思考、怀疑的精神，不能一抄了事。

(2)根据教师上传的资源进行下节课的预习。

2.4 第二次课中

(1)督促学生利用上课前的几分钟时间复习上节内容，重点对提炼出的知识点进行复习。

(2)检验学习效果。针对上节课知识点随机提问，鼓励学生脱离课本用自己的理解来回答、表述。不完善不准确的地方可由其他学生或教师补充改正。回答的表现记入平时成绩。

(3)对作业中出现的问题进行点评，并对能独立思考完成作业的学生进行表扬，对表现非常差的学生进行警示或点名批评。

(4)进行本节内容讲解。

下面以第九章第二节弯曲液面的附加压力为案例，展现实施过程，如表1所示。

表1 教学过程实施案例

3 体会与改进

此项教学改革最初的想法是借鉴“对分课堂”中的当堂对分，先将知识点提炼后放至每节课前的ppt中，提前共享给学生用于预习，第一次课中就进行提问讨论。结果表明，对于简单点的概念，学生基本都是照本宣科读下来，需要总结或理解的知识点，基本回答不了，并且往往会耽误较长时间。课下调查得知，主要还在于预习时未能理解消化。故后期调整了方向，等讲解和习题训练并消化吸收后再来检验掌握情况，该方式符合大部分学生正常的学习规律，取得了较为明显的学习效果，章节测试与期末考试的成绩都有大幅度提高。