物理化学是从化学现象和物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科, 它是用物理的理论及实验方法来研究化学的一般理论问题[1]。它是高等农业院校中环境工程、农资、生物技术和生物工程等非化学专业的重要基础课程, 对后续课程的学习有极其重要的作用。但是该课程理论性强、公式太多、涉及的内容较多、难度大。为了调动学生的学习积极性和主动性, 提高物理化学教学质量和教学效果, 故在教学过程中进行了多方面的探讨。
1 重视理论联系实际, 激发学习兴趣, 提高学习积极性
由于物理化学所研究的是普遍适用于各化学分支的理论问题, 所以人们又把它叫做理论化学。因此很多学生以为物理化学只研究化学理论, 不能解决实际问题, 从而影响到学习的兴趣和积极性。在教学过程中, 如果我们试着引导学生用物理化学的观点去理解和解释自然现象和周围生活中接触到的一些现象, 这样就会感到物理化学的问题无处不在, 而不会认为物理化学太抽象。这样就会激发学生的学习兴趣和提高学生的学习积极性, 从而取得更好的教学效果。例如:
(1) 利用溶胶的相互聚沉现象可以解释:为什么墨水盒上要写上“不要把不同性质的墨水混合使用”, 为什么明矾可以净化水。
(2) 利用水的相图或克拉贝龙方程可以解释:为什么在高原上饭很难煮熟?水在高压下容易结冰还是在低压下容易结冰。
(3) 由开尔文公式可以解释人工降雨原理。
(4) 由拉普拉斯公式可以解释:为什么天旱时, 农民可以通过锄地来保持土壤水分 (锄地保墒) 。
2 鼓励讨论, 调动学生的主动性
在课堂上启发学生思考是很重要的, 而讨论是行之有效的好方法。它能活跃课堂气氛和调动学生的主动性, 也能培养学生的学习能力和创造性思维, 同时还有助于学生对相关知识点的理解。但在讨论的过程中, 因学生的知识面相对较窄, 当提不出合适的问题时, 教师可以进行适当的引导。例如: (1) 热力学第一定律的数学表达式为什么不适用于敞开体系? (2) 为什么以Q、W为切入点研究物理化学? (3) 某物体的温度越高, 是否表示其Q越多? (4) ΔH为状态函数的变量, 又QP=ΔH, 是否QP也为状态函数, 与之前所讲的QP不是状态函数是否相矛盾? (5) 在25℃下, 将1mol Zn溶于过量的稀硫酸中, 将此反应分别在密封容器中与在开口容器中进行, 何处放热多?
3 重视对概念的理解和逻辑推理能力的培养
物理化学中的概念较多, 是最基础的部分, 同时也是相当重要的。虽然对概念的识记容易, 但是要理解和掌握概念却有难度。因此在讲解概念时, 必须讲透以便于学生领悟其内涵。
任何逻辑推理方法, 最重要的是前提。在物理化学中逻辑推理的前提就是基本概念、基本原理、基本公式和基本假设等。在推理的过程中很讲究思维的严密性, 所得的结论都是有一定的适用条件, 这些条件是在推理过程中自然形成的。逻辑推理在物理化学中比比皆是, 通过物理化学课程的学习, 应该培养一种理论思维的能力。
4 注重公式的推导和习题练习
在物理化学中所遇到的公式比较多, 要记住那么多公式及其适用条件, 这是很困难的事。
解决这个难题的有效方法是必须学会自己动手推导公式。在推导公式的过程中, 往往需要引入一些基本概念、原理、公式或假设, 而这些概念、原理、公式或假设通常都有它们的适用条件, 如果知道公式的推导过程, 那么最终所得到的公式的适用条件也就很明确, 根本不需要去死记硬背。因此在本课程中, 特别是刚开始接触公式的时候, 就应该去引导学生自己动手推导公式, 并且教会他们如何去总结公式的适用条件。
学生所掌握的公式及其适用条件, 应该在习题练习中得到不断强化, 适量的习题练习是很有必要的。但是做习题要注意不要盲目多做, 首先是要注意要求学生在复习好的基础上再动手做习题, 其次要注意特别重视一眼看上去不知如何做的习题。
5 及时总结, 使学生所学知识系统化
每章内容讲解完之后, 要及时总结。及时总结是学习过程中的重要环节, 有利于学生加深记忆和对知识整体结构及其内在联系的把握。通过总结, 可以使学生将零散的知识点串联起来, 使各种知识以比较系统的形式被学生掌握, 使学生所学知识系统化。同时总结时要体现知识要点, 使学生更好地把握重点内容。例如:通过列表方式将本课程中的三个类似方程 (即范特霍夫方程、阿仑尼乌斯方程和克劳修斯—克拉贝龙方程) 的微分式、定积分式和不定积分式列出, 把这三个类似公式放在一起进行比较并指出它们的相似之处和差别及注意事项。这样能使知识的学习具有连贯性, 同时学生在比较的基础上进行记忆, 能使记忆更加准确和深刻, 使用时也不至于弄混。
6 结合教学内容, 运用现代化教学手段
随着社会的发展和科技的进步, 多媒体等现代化教学手段已被广泛地应用到教学中。它可以通过形象的图表动画等形式说明抽象的物理化学理论, 帮助学生理解掌握, 提高课程传授的效率。它的使用改变了以往物理化学教学枯燥的特点, 让一些抽象模糊的现象变得形象具体, 有利于突破教学难点, 创造出最佳的学习环境和最好的教学效果[2]。在学校课程数字化建设工作的推动下, 我系物理化学教研组完成了物理化学课程多媒体课件的制作, 并实施了多媒体教学。
7 实行教考分离, 加强考核的科学性建设
考试是评价学生水平、了解和检查学生对已学知识掌握情况的一种方法。科学合理的考试是提高教学质量和教学效果的保证。在我国高等教育的考试中, 普遍存在教考不分家的现象。因此, 在我系物理化学教研组老师的积极参与下, 建立了物理化学试题库, 实行教考分离, 使试题更加客观、考试更加公正。除了期末考试之外, 平时作业完成情况、课堂表现和实验情况都作为考核的方面, 在总评成绩中按一定比例体现。从而把由期终考试一锤定音的考核方式转变为多方位全面综合考核的方式, 使考核更加科学合理。这样对教学质量和教学效果的提高也起到了一定的促进作用。
8 结语
物理化学是一门理论性和实践性很强的学科, 是高等农业院校中环境工程、农资、生物技术和生物工程等非化学专业的重要基础课程, 在教学中占有极为重要的地位。只有根据具体的情况, 不断地调整教学内容、改进教学方法和教学手段, 才能激发学生的学习兴趣、调动学生的学习积极性和提高教学效果及教学质量。
摘要：在高等农业院校非化学专业《物理化学》课程教学过程中, 为了调动学生的学习积极性和主动性, 提高物理化学教学质量和教学效果, 对教学内容、教学方法和教学手段等方面进行了探讨。
关键词：非化学专业,物理化学,教学
参考文献
[1] 天津大学物理化学教研室.物理化学[M].北京:高等教育出版社, 2001 (4) .
[2] 赵艳茹, 赵建勋, 温亚丽.多媒体在物理化学教学中的应用[J].平顶山师专学报, 2002, 17 (2) :74～75.