大学物理化学有效学习策略

肖金兰

【摘    要】  大学物理化学课程是老师难教、学生难学的一门课。这门课程学科交叉、应用性强，是专业课中的基础。为了更好地学习本门课，本文分析了该课程的特点，并有针对性地提出了有效学习的方法。

【关键词】  大学物理化学;有效学习;学习策略

物理化学是研究化学现象和物理现象之间相互联系，揭示化学运动之中最具有普遍的基本规律的一门学科。大学物理化学课程是化工、材料、冶金、生物、环境等诸多专业开设的本科专业基础课程，对物理化学知识体系的认知和理解、对培养学生的科学素养和实践能力至关重要。物理化学课程具有学科交叉、应用性强的特点，公式多、推导多、概念抽象难懂，教师教学难度大，学生学习难度也大。虽然教材中也有述及物理化学的学习方法，但教师在教学过程中的方法不尽相同，除了引导学生要不畏难、坚定信心、端正态度、勤学好问外，本文根据物理化学教与学的经验，从学生角度出发，总结了以下学习物理化学的方法（本文教材以印永嘉《物理化学简明教程》第四版为例）。

一、巩固高等数学基础

物理化学课程作为交叉学科，主要以数学、物理、化学作为基础，特别是高等数学的学习基础，对学生理解本课中涉及的大量的数学公式十分重要。公式作为一种数学语言，能够反映表面现象背后的本质规律，而物理化学课程中涉及到的微积分的公式是比较多的，如微分公式、积分公式、偏导数等，很多学生学不懂物理化学就是因为不能理解这些公式所表示的意义。因此，学生在学习的时候要意识到高等数学对本门课的重要性，在学习的过程中如果听不懂老师的课堂教学，要及时对不能理解的公式重新复习，翻阅微积分的知识来理解。其次，虽然书上的公式很多，但是这些公式之间本来就具有内在的逻辑性，即公式之间是能相互推导或者有直接关系的。在学习的过程中，学生要自己动手进行公式推导，同时利用推导的过程中增加的适用条件来巧妙记住推导所得公式的适用条件。

二、抓住章节核心思想

物理化学每一个章节其实要学的核心思想都是比较集中的，在每一章节学完以后，学生要及时总结，学会用思维导图分析章节内部之间的联系，使学生理解知识的时候不只是单一孤立的知识点，而是有连的知识网，有利于加强记忆。例如，第一章热力学第一定律主要围绕U（内能）学习，而U = Q（热）+ W（功），再细分下去，搞清楚W有哪些种类，每一种怎么计算，对应的公式该怎么用，条件又是什么;W有哪几种，每一种又怎么计算？此外，第二章主要围绕S（熵）进行，继续思考熵的物理意义，以及各种熵变的计算方法。以此类推，第三章认识化学势（μB）;第四章化学平衡认识K（平衡常数）……第九章学习化学反应速率（r）等等。思维导图的制作既可以使用学生用金字塔原理进行书写，也可以使用思维导图软件X-Mind制作。使用这种提纲挈领的总结方法，就能很好地掌握章节内容。同时值得注意的是，在借助公式来理解知识的来龙去脉后，在记忆的时候要抓住重点公式记忆，使知识结构更加清晰简洁。

三、掌握各章节之间逻辑

学习物理化学既要注意章节之间的内部联系，也要注意章与章之间的逻辑关系，多加注意知识的迁移，这样能有效构建新的知识框架，防止知识遗忘。例如，热力学第一定律研究的是化学反应中能量变化，而热力学第二定律是研究的是过程能不能自发进行，而这两个定律讨论的系统多是单组分系统，对于气体混合物、液体混合物等多组分系统就需要考虑到某一组分对整体的贡献，因此存在单独的偏摩尔量，有了不同的化学势。此外，针对第一章热力学第一定律计算的功为体积功，对应存在非体积功，而第七章电化学就提出了非体积功电功的相关计算，而通过电功又能计算电动势E，就是第七章电化学的学习重点。值得注意的是，第九章化学动力学基本原理与前面热力学章节不同，不在如热力学研究化学反应的方向与限度，而研究的是化学反应的快慢，是相对独立的章节。

物理化学中，从热力学第二定律就认识了这几个热力学的基本函数（U内能、H焓变、A亥姆霍兹函数、G吉布斯函数）。其中，由于吉布斯函数是受温度和压力影响的，也是能够监测的，所以是应用最广泛的。吉布斯自由能变（△G）在第三章化学势、第四章化学平衡、第七章电化学、第八章表面现象和分散系统中都应用广泛，可以说是串联各个章节重要落脚点，在学习中，要深刻理解它的物理意义，将知识进行逻辑记忆。

四、多做练习深化认识

学习中尽管或许已经理解了书本上的理论知识、公式，但“一看就会，一做就错”的现象却屡见不鲜。为了避免学习中的“眼高手低”，帮助了解知识如何运用，加深对公式的记忆，根据心理学原理，我们需要刻意练习。对于练习题的做法有两点要求，首先，要及时做题，在每堂课后要及时复习，这既能掌握记忆的规律，有效防止遗忘，又能深化对课堂知识的理解消化，更能为后面的学习巩固基础。其次，做题要独立思考，针对不同的情况使用什么样的方法解题要动脑筋，练习题做了还要对答案，仔细思考和分析为什么错了，错在哪里，并及时复习巩固。

五、理论联系实际思考

物理化学研究的很多问题其实在生产生活中都密切相关，对学生理论联系实际的能力有一定的要求。如可以通过各种电池来理解电化学章节;通过“丁达尔”现象及溶液系统理解分散系统;通过荷叶表面的疏水性理解表面现象等等。这方面，教师可以通过视频等音像资料展示物理现象和化学现象，引导学生观察现象，思考现象与物体内部结构之间的关系，揭示事物特征与发展变化规律。此外，物理化学课程实验课也是学生理论联系實际的良好契机，学生应该抓住机会，认真做实验。有条件的学生要学会利用业余时间，查阅相关文献知识，获取更为全面的知识，也可以了解物理化学的研究前沿。例如纳米材料、燃料电池、胶体化学、金属催化等，有利于培养科学思维，拓宽知识面，这既是物理化学这门课可以借鉴的方法，也是大学学习诸多其他课程需要建立的自学方法。

【参考文献】

[1]刘彦芳，佟华，王佐成.大学物理化学课程教学改革的思考与实践[J].白城师范学院学报，2018，32（12）：89-91+94.