基于以生为本的《物理化学》课堂教学探索

汪小华　张炳林　张燕　张淑一　谢金奶

【摘 要】基于对13材料科学与工程专业的问卷调查，从物理化学的教学内容，教学方法和考评方式三方面探索提高物理化学课堂教学效果的方法。

【关键词】材料科学与工程；物理化学；教学方法；考评方式

0 前言

物理化学是我校材料科学与工程、环境工程和给排水工程等专业的一门专业基础课[1]。物理化学课程内容抽象，内容多，公式多，逻辑性很强，教学难度较大[2-4]，为了让学生真正参与到教学中，“以学定教”，我们对13材料科学与工程的50名学生进行问卷调查，研究学生的评价和学生的提议，对物理化学课堂教学进行的研究，以期待真真切切提高课堂教学质量。

1 分析问卷探索物理化学课堂教学体系

本次问卷共发50份收回49份，有效问卷48份，问卷主要从三个方面展开，即教学内容，教学方法，学生专题讨论教学模式。

1.1 物理化学课堂教学体系之教学内容

在课堂教学环节中，教学内容是首要考虑的要素，我们设置了关于课堂上教学内容掌握情况的问题，如表1所示。结合问题1，30%学生认为第七章电化学部分内容课堂上比较难掌握，19%学生认为第六章相平衡部分，16%认为第五章化学平衡，11%认为第九章动力学，5%认为第二章热力学第一定律，5%认为第三章热力学第二定律，5%认为第十章胶体化学[5]。可见，在课堂教学内容的设置上，我们在电化学部分和相平衡部分应该更加详细，并且放慢教学进度，尽量让学生在课堂上掌握其中的内容。结合问题2，对于难以在课堂上掌握的章节，38%的同学认为概念多，难理解是难学的原因，25%觉得公式多，22%觉得教学进度快，15%觉得内容多。可见，大部分学生对于物理化学中概念的理解还是觉得困难，公式多，教学进度快，内容多也是学生认为课堂上掌握知识较难的原因，因此，在课堂教学中，应该更加重视概念的理解，对公式应该分析其来源、意义和应用加深学生的理解和掌握，甚至可以编写公式、概念理解方面的小册子，辅助学生掌握。教学进度的把握应该与学生的课堂反应密切结合。

我们还设置了开放性的问题，如表1问题3所示，根据学生的回答，我们认为在教学内容设置上要想吸引学生，应该从三方面展开，第一，增加贴近专业方向的内容或前沿的研究，增加实例教学，增加习题环节，增加经典例题分析，增加对新概念，定义，公式的解释。第二，播放跟课堂内容相关的视频，引入动态Gif设计，增加有趣的图片。第三，增加期末考试试题类型的题目练习，请学生一起参与课后作业标准答案的制作。

1.2 物理化学课堂教学体系之教学方法探索

教学方法的探索主要从课堂提问，引入化学名家的介绍教学，从基础课程出发教学，由浅入深教学等方面展开，相关问题设置如表2所示。

结合问题4考查了学生对待教师课堂提问的反应，73%学生会结合课堂内容，积极思考，16%认为无所谓，10%学生觉得懒得想，不理睬。说明课堂提问的方式还是能吸引大部分学生的注意力，调动学生积极思考的，但有27%的学生态度消极。究其原因，一方面是学生根本没有用心听课，无从作答，也有可能设置的问题太难，学生望而却步。因此，在问题的设置和问题的问法上，还应深入思考。结合问题5，在《物理化学》课堂上，假如老师引入化学名家的介绍，55%学生一下子精神抖擞，比较感兴趣，33%学生觉得与课程内容无关，不感兴趣，12%学生很感兴趣，并且课下会去查相关资料，进行深入思考，受到很大的启发。结合问题6，在《物理化学》课堂上，假如老师引入与课程内容相关的应用实例或者前沿的研究，63%学生课堂上比较感兴趣，26%课堂上很感兴趣，并且课下可能会去查相关资料，进行深入思考，11%觉得不属于考试内容，不感兴趣。结合问题7，假如老师引入与课程内容相关的《物理化学实验》中的内容，51%课堂上比较感兴趣，38%不太感兴趣，10%觉得课堂上很感兴趣，并且课后会结合自己做的实验去查相关资料，进行深入思考。可见，在课堂上引入化学名家的介绍，引入与课程内容相关的应用实例或者前沿的研究，引入与课程内容相关的《物理化学实验》中的内容的教学方法都是受到大部分学生的认可，能够引起学生的兴趣，甚至小部分学生还会在课后深入思考，达到非常好的教学效果。结合问题8，在《物理化学》课堂上，假如老师结合《普通化学》或《无机化学》等基础课程内容来介绍新知识，88%的学生认为对新知识的理解变得更加容易了，例如在无机化学中学过的知识，化学反应的方向，化学平衡中标准平衡常数和吉布斯自由能变的联系，熵变，焓变；电化学中电池电动势计算，Gibbs函数等等；12%的学生认为让新知识的理解变得更加复杂了，但学生没有举例说明。由此可见，教学中结合基础知识的教学方法很受学生欢迎，值得继续探索。

综上所述，在教学方法上，我们应该充分抓课堂提问来调动学生积极性，结合化学名家的介绍在提高学生人文素养的同时，引起学生对《物理化学》课程的兴趣；注重结合与课程内容相关的应用实例或者前沿的研究教学；在讲理论的同时引入《物理化学实验》中的内容，让理论与实际之间相互联系；《普通化学》或《无机化学》等基础课程在《物理化学》课程中起着“奠基石”的作用，不能忽视[6]。

1.3 物理化学课堂教学体系之考核模式探索

前文[6]提出在考评体系中加入专题汇报和讨论模块，学生汇报专题的课题方向如表3所示。这8个方向中有的在课程讲解过程中直接提及，如催化剂，表面活性剂，超临界流体，有的在教学内容中延伸开去，如纳米材料，涂料，碳燃料电池，膜化学，有的属于学生自己选题，如X射线衍射分析。对于以上8个方向，学生以团队的形式，查资料，结合理论知识分析所选课题的内容、意义和应用，认真制作PPT，最终力求以完美的PPT制作和较强的逻辑分析能力展现给大家，这个过程对于培养学生动手能力、应用能力、分析和解决问题的能力大有裨益。

学生对该考评模式的评价情况如表4所示。问题9，假如老师给出与《物理化学》课程内容相关的前沿研究课题，请同学们分组查阅资料，再以PPT的形式进行互动交流，29%学生认为可以增强自己和团队的合作能力，17%以是否有平时成绩为前提，16%学生认为可以提高自己的语言表达能力，15%学生可以有机会就某一个专题进行系统的学习，很感兴趣，14%学生认为可以提高自己带领团队的领导能力，6%学生认为没时间去查资料，2%的学生随便加入一组，但不想做实际工作，1%的学生不感兴趣。可见，在教学考核中引入专题汇报和讨论模式，请同学们分组查阅资料，再以PPT的形式进行互动交流深得学生的喜爱，只有2%的学生随便加入一组，不想做实际工作，1%的学生不感兴趣，97%的学生都从中收获了正能量，这也可以从问题9中再次得到验证。结合问题10，13材料班的学生觉得自己在专题汇报讨论中收获颇丰，整理起来主要有三方面：第一，自己团队在准备时有收获，听取别人汇报时可以学习课外知识，讨论中可以和同学老师进行交流，这是一个调动了大家的积极性，增强学习氛围，增加自己和团队的合作能力，拓展思维的好平台；第二，学习如何查资料和文献，充分发挥出自己对于PPT的理解，知道了很多有趣的知识。第三，对所研究的专题和课内知识点的理解更深入，了解了关于纳米材料、膜化学等多方面知识，增长了知识面，觉得课堂更有趣。

综上可见，对于工科的学生来说，他们渴望将自己所学理论运用到实践中，渴望自己动手去查找资料丰富理论知识，再将自己的技能运用其中，这让他们更有自信。因此，在《物理化学》教学考核中加入专题汇报和讨论模块可行。当然，探索其他多元化的考核形式，将团队合作能力，交际能力以及对问题的分析能力在考核中得以体现和量化也值得我们在教学考核改革中多思考。

2 结语

《物理化学》课程虽然内容繁多且需要的储备知识较多，但该课程在本科学生的思维训练和素质拓展，以及专业课程、实验能力以及工作中都有很大的作用[7]。因此，根据问卷调查了解学生对教学内容、教学方法和考评方式的想法，以此来知晓课堂教学内容中学生的难点，革新教学方法以及推行新的考核模式，切切实实地提高《物理化学》课堂教学质量。

3 致谢

本课题得到了浙江省教育厅教改项目支持，项目编号Kg2013614。

【参考文献】

[1]杨丽霞，冯彩婷.增强教师责任感创新课堂教学—物理化学教学方法的改革与实践[J].周口师范学院学报，2015，32（2）：87-89.

[2]江欣，杨立滨，吕玉光.物理化学双语课程教学体会[J].广东化工，2015，42（6）：172-179.

[3]段煜，王晓岚.Sandwich教学法在药学专业物理化学教学中的应用（I）—表面张力教学实例[J].化学教育，2014，42（l6）：47-52.

[4]石月丹，等.浅谈“物理化学”教学改革与实践[J].电力教育，2011，9：202-203.

[5]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，2010：164.

[6]汪小华，等.基于提高物理化学教学效果的探索[J].科技视界，2015，36.

[7]高盘良.物理化学类课程的作用与定位[J].中国大学教学，1999，（6）：24-25.

[责任编辑：王楠]