周启花,李 娜,王方阔
(合肥师范学院化学与化学工程学院,安徽 合肥230601)
“物理化学”是化工专业学生必修的重要专业基础课程之一,它是从研究物理现象与化学现象之间的相互联系入手,探索化学运动中最具有普遍性的基本规律的一门学科。该课程具有理论性强、内容抽象、公式和概念多、公式应用条件严格、逻辑性强和系统性强等特点,有助于训练学生的逻辑思维能力。“物理化学”教学质量关系着学生逻辑思维和综合素质的培养。《中国教育现代化2035》提出推进教育现代化,加快信息化时代教育变革,推动我国成为学习大国、人力资源强国和人才强国。同时,本次授课的对象为二本院校的学生,基础差,学习能力较弱,这对于刚接触“物理化学”教学的教师而言更具有挑战性。在此,作者整理了教学过程中的一些体会和感受。
首先,“物理化学”与“高等数学”“大学物理”和“无机化学”等前期基础课程有紧密联系。不仅要求学生掌握基础知识,学会融会贯通,同时也对教师的知识水平提出了更高的要求。作者在教学中发现,“物理化学”中的很多公式推导以及理论知识都是上述课程的进一步深入。如“物理化学”的热力学对应于大学物理的热力学基础。因此,“物理化学”教师在授课前如果能进一步学习基础课程的知识,对于之后的备课、上课等环节都能起到事半功倍的效果。
其次,“物理化学”既然属于专业基础课,那就代表它与后继的专业核心课有着密切的联系。通过线下线上听本校和外校老师的“物理化学”课程发现,他们在本门课程的讲授中较少涉及“物理化学”在专业课中的应用。“物理化学”与化工专业的专业核心课息息相关,比如“化工热力学”“化学反应工程”“化工原理”以及“化工工艺学”等。如合成氨反应的化学平衡及反应动力学的分析,就需要有“物理化学”动力学部分的基础。教师对于这些专业核心课的掌握,有助于提升教学质量。
再者,“物理化学”的系统性和科学性都很强,要求教师在具有相关课程知识储备的条件下,对本门课程的理解必须很透彻。只有对本门课程有全面深入的认识,对知识脉络有清晰的掌控,才能在教学中游刃有余,才能有意识地启发和引导学生。年轻教师通过和学生一起听经验丰富的老师讲课,一方面进一步地学习和领会课程内容;另一方面仔细体会该授课教师的讲课方式与技巧,为自己以后走上讲台积累宝贵的财富。当然,现在的互联网教学十分普遍,也可以在中国大学慕课、学堂在线等网络平台观摩学习本课程的优秀教学案例,丰富知识,总结经验。
最后,了解“物理化学”的发展史,了解除教材之外“物理化学”中的名人轶事,特别是中国名人。将其引入课堂教学,不仅可以起到思政育人的作用,也可以激发学生的学习兴趣。教师丰富的知识储备,不仅有助于在教学过程中做到对“物理化学”知识的整体把握,同时也有助于树立教师在学生心目中的形象,增强教师的学识魅力,吸引学生努力学习。
化工专业的“物理化学”课时有限,公式推导繁多,如何在有限的时间把枯燥无味的“物理化学”上得生动有趣是一个很重要的问题。
很多“物理化学”课程的引入千篇一律,比如热力学第二定律的引入,从“自发过程”引入到“功可以完全转变为热,热不能完全转变为功而不引起其他变化”,最后通过卡诺循环引入熵的概念。但是很多学生对自发过程能理解,但是对二者的转化以及熵的概念还是模模糊糊。我们可以事先拍摄一些这方面的素材,比如扑克牌和彩票抽中的概率,墨汁滴加到水变混等视频或者图片,做成精美的视频、ppt放在“学习通”等在线学习平台。安排学生课前在线预习这些资料,再提出相关问题,在课堂上再进行讲解,能达到更好的教学效果。
同时,我们也可以把生活中跟“物理化学”有关的有趣现象做成视频、动画、ppt等放在在线学习平台,也可以在网上下载相关的素材,在课堂进行现场演示,激发学生的学习兴趣。比如在引入化学势的概念时,我们可以在现场演示相同体积的水和水混合、乙醇和水混合、甲苯和苯混合等实验,给学生直观立体的感受。
讲课是最重要的一个环节,好的讲课技巧可以让我们的课堂生动有趣,激发学生的主观能动性。作者结合自己的教学实践,总结出以下几点体会:
(1)良好的教态。每次授课时教师都要保证穿着得体、仪表端正、精神饱满,要有符合教师的仪态,不能被教学以外的事情影响教学。态度认真,不能敷衍教学,只有老师认真,才能带动学生认真。授课时要有情绪起伏,如果整堂课语气平平,没有轻重缓急,学生就容易昏昏入睡。
(2)注意学习方法的传授。在大学里,我们教师的任务是教学生如何学,培养学生的学习能力。“物理化学”借助逻辑推理法来研究化学的基本规律,遵循“实践-理论-实践”“模型-演绎-推理-理论-实践”“理想化-修正-实际过程”“简单-复杂”的认识过程。我们在讲课时要注意这些方法的传授,科学的学习方法可以提高学习效率,把知识转变为能力。要做到“物理化学”的教学不仅是理论的学习,更是方法的学习。
(3)注重课堂教学的趣味性。利用现代化的教学手段把比较难的知识点转变为多媒体教学内容,在课件中穿插图片、动画、视频,从而使学生提高学习“物理化学”的兴趣。创设“物理化学”的生活问题,引导学生运用所学的知识解决生活中的实际问题。如通过热力学第一定律的学习,引导学生思考“化工反应中的能量守恒和节能措施”,思考城市的夏天为什么比较热;通过稀溶液依数性的学习导入反渗透技术,引导学生思考自来水净水器的工作原理。
学生可以给教师良好的教学建议。大学的授课和中小学的授课不一样,大学老师和学生交流沟通的时间比较少。较少的沟通不利于了解学情,学生的问题、难题不能得到及时解答,长久以往会影响学生的学习积极性。如果教师课堂上定期或不定期地提问,课间课后能走下讲台,积极与学生进行沟通,收集学生的问题,了解学生的接受情况,拉近与学生之间的距离,做到以学生为主体,实时调整教学情况,更能提高教学效果。教师也可以通过电子邮件、微信、QQ等网络沟通工具与学生进行沟通,及时解答学生的问题,做学生的良师益友。在课程教学一段时间后,可以准备作业、阶段性测试和习题课,了解学生的学习情况,解答学生的问题,对知识进一步进行模块性、综合性的讲解。
教师的教学反思也是课程评价中重要的一环。教师应及时进行教学反思,总结教学课程中的“得”与“失”。每堂课、每个月、每学期都要进行教学反思,总结在教学中存在的问题和收获,为之后上好每一堂课做准备。
最后,“物理化学”是一门专业基础课,是化工考研的必考课程。提升教学质量是化工课程教学的重中之重,希望在以后的教学过程中与学生共同进步!