基于课堂派的物理化学实验教学模式改革*

张亚萍 杨怀霞

河南中医药大学 郑州 450046

0 引言

物理化学实验是普通高等学校化学以及相关专业的必修课程，也是化学实验教学的重要组成部分。该课程的学习，不仅有助于学生更好地理解物理化学的相关原理和概念，进而更好地指导实践，也是培养学生的创新意识、逻辑思维能力、动手能力以及独立分析和解决问题能力的有效途径。然而，受到教学模式、课程资源、实验条件等的限制，传统的物理化学实验教学不仅达不到综合型人才培养的目标，还严重影响了学生对该课程学习的主动性和积极性，实际的教学效果较差，达不到预期。因此，物理化学实验的教学模式改革已成为该课程的当务之急[1-7]。

随着我国教育信息化的快速发展，各种类型的线上教学平台应运而生，这大大推动了高校教学模式的改革。在众多平台中，课堂派因其操作简单、功能齐全等优点得到了广泛的应用，其主要具备课程创建、班级成员管理、在线课堂互动、智能成绩管理等多项便捷操作功能[8]。它的另一便捷之处在于学生无需下载专门的应用APP，通过微信即可获得教学信息。将课堂派引入教学过程中，一方面便于教师与学生间的交流互动，激发学生自主学习的兴趣，调动学生学习的积极性，另一方面也丰富了教师对学生平时成绩的考核形式，是课堂教学的有效辅助手段。

1 物理化学实验教学存在的问题

物理化学实验是一门集基础性、综合型和实践性等特点为一体的实验课程，是物理化学理论课程的重要组成部分，其内容繁多，涉及热力学、动力学、相平衡、电化学以及表面和胶体化学等。物理化学实验课程教学不仅有助于学生认识和理解物理化学相关的概念、理论和原理，对学生的动手能力，逻辑思维能力、创新意识和科学品德的培养也具有重要意义。目前，物理化学实验的教学模式并不能实现该课程的价值，其中还存在一些问题亟需解决。

1.1 实验教学方法单一

传统的物理化学实验教学一般是要求学生课前进行相关的实验预习，书写预习报告，课堂上教师对实验相关的目的、原理，步骤以及注意事项做简单的讲解，并向学生演示仪器的操作方法。而物理化学实验方法的建立往往被忽视，这就导致学生无法理解实验原理和研究方法之间的关系，进而就不能掌握深层次的理论和技术，物理化学实验在培养学生逻辑思维能力、创新意识和科学素养等方面的作用也就无法发挥。在实际的实验过程中，大多数学生都是参考实验教材或教师讲义上的实验步骤完成实验，实验中遇到问题也不会结合理论知识进行分析解决。另外，物理化学实验不同于其他学科实验的是实验所用设备具有“专一性”，实验数据较多，处理较为复杂。这些问题影响了学生在物理化学实验学习过程中的自信心和积极性，教学效果较差，无法完成提升学生综合素质的目标。

1.2 课前预习不受重视

做好课前预习是保障学生顺利开展实验的前提。课前认真预习实验，不仅能够提高学生在课堂上做实验的效率和主观能动性，还能锻炼学生发现问题和解决问题的能力。然而，很多学生自主学习意识较差，虽然老师在课前都要求学生写预习报告，但从实际情况来看，大部分学生只是应付地照抄教材，并没有认真地去了解整个实验过程，更不去思考实验过程中会产生哪些实验现象，遇到哪些可能出现的问题又该如何解决。在这样的学情下，学生对整个实验过程不熟悉只能过度地依赖教师和教材，机械地完成实验，实验数据不会处理，实验报告书写较差。教学效果和目标达不到预期。另外，有限的课程资源也严重影响了学生的主动性和积极性。仅仅依靠教材上的文字解释，学生有时无法理解相关的原理或者操作，尤其是仪器的使用方法，这也严重影响了学生课前预习的效果。

1.3 考核方式过于单一

考核是评价教学效果的有效手段之一，且对师生都具有重要的导向作用。完整的实验考核体系对调动学生主观能动性、锻炼学生综合实验能力、提高教学质量都具有非常重要的意义。传统的物理化学实验考核上，教师更加看重的是实验数据的准确程度以及实验报告书写的规范程度，这种考核方式过于单一，主观性较强，缺少对学生探究意识以及综合素质的考核。教师对平时成绩的可操作性高，平时成绩无法真正地体现学生的实际学习情况。因此导致部分学生不认真对待，实验过程浑水摸鱼甚至袖手旁观。

2 物理化学实验教学改革探索

为了解决上述问题，提高教学质量，改善实验教学效果，笔者对物理化学实验课程教学模式进行了改革。具体内容如下。

2.1 物理化学实验课程建设

物理化学实验作为一门实验类学科，在课前学生不仅需要了解与实验相关的理论知识，对实验的操作也要熟练掌握，只有这样才能顺利开展实验，提高实验效率。因此，教师将实验相关资料，包括教案设计、预习思考题、实验相关视频及其它拓展资源，如网络资源链接等，推送到创建课程的班级中，学生加入课程后，在资料板块就能在线浏览或下载后查看。课后将实验相关课后思考题上传到平台上，让学生的学习不再受时间和空间的限制。

2.2 课前预习方式改革

实验课程不仅要求学生了解实验原理，对实验步骤以及仪器的使用也要熟练掌握。然而部分学生自主学习意识较差，也认识不到实验预习的重要性，对实验的预习只是流于形式，应付性地把教材上的相关内容进行抄写，根本不去思考实验相关的原理和问题，预习效果较差。因此，为了帮助学生积极预习，笔者对传统的课前预习方式进行了改革，课前给学生布置相应的预习任务，并将其作为平时成绩的考核部分，对未完成预习任务的学生定时发送学习提醒。学生在完成预习任务的同时就能够很好的掌握实验的原理和步骤。另外，笔者将包括实验目的和原理的详细介绍、实验方法的建立及实施方式的解说，实验结果的处理方法及过程以及相关优秀网络资源等内容录制成5 ～10 分钟的视频推送给学生，一方面方便学生利用零碎时间学习，另一方面，用学生喜欢的学习方式有利于激发学生的学习兴趣，帮助学生养成自主学习的习惯，提高他们的科学意识和科学素养。为了督促学生学习，笔者还给学生布置了讲解实验操作的任务，课堂上随机抽取学生进行演示，以保证学生对视频的观看效果。

2.3 课堂教学模式改革

传统物理化学课堂教学以教师讲解为主，学生只能被动接受，导致学生参与到课堂中的意愿不强烈，甚至部分学生上课玩手机，无心实验，只等小组成员完成实验获得数据以完成实验报告。针对以上问题，课堂上教师可以在课堂派平台上随机选人进行实验原理以及实验操作的讲解演示，或者发布抢答、小测验、主题讨论等活动，让学生参与到课堂中来，给每次参与的学生奖励星星，而且积分直接按比例计入最终成绩。如此，一方面有利于督促学生课前预习准备，避免分组实验中有些学生偷懒，袖手旁观浑水摸鱼，另一方面，学生对每一次课堂都有新鲜感，可以提高学生的学习兴致活跃课堂氛围，也有助于培养学生自主学习和解决问题的能力。

2.4 课后辅导方式改革

实验结束后，教师在数据处理、结果分析等方面对学生加以指导。另外，学生在实验过程中可能会遇到各种各样的问题，在课堂上无法一一及时解决，或是在课后思考到更加深入的问题无法解决，此时老师的指导对学生科研能力的提升以及创新意识的培养大有裨益。学生可以通过私信功能向教师发送信息，然后教师针对性地进行辅导。另外物理化学实验不同于其他基础化学实验，其实验数据较多处理起来较为复杂，可能需要使用学生未接触过的软件，如origin 等，对数据进行拟合计算，在课堂上教师基本上无法对数据处理的过程进行演示，因此很多学生即便得到了正确的实验数据，其处理结果也是错误百出。为了解决该问题，笔者将实验数据的处理过程录制成视频推送给学生，学生可以反复观看，从而保障教学效果。

2.5 考核方式改革

传统的物理化学实验的考核教师比较看重的是学生的预习报告和实验报告的书写情况。但预习报告学生基本上都是按照实验教材上相关内容进行的抄写，基本分别不出优劣，也拉不开学生之间的差距，而实验报告也存在互相抄袭的现象，打分较困难。最终成绩并不能真实反映学生的水平和平时学习情况。为了解决这一的问题，笔者在实验报告考核过程中，除了实验结果的准确性和内容的完整性，笔者更加注重实验报告的规范性和独立性，以培养学生良好的实验行为。另外，笔者增加了阶段性测试，抢答、课堂展示以及实验操作演示等多种考核方式，并对每一项的评分进行规范化。比如阶段性测试，笔者在课堂派上设置了评分标准，系统可自动进行评卷，再如实验操作表现，可以让学生把实验操作过程录制成小视频上传至课堂派，教师根据学生实验操作的规范性以及实验结果的正确性等方面进行评分。

3 物理化学实验课程改革成效

以课堂派为工具，笔者对河南中医药大学物理化学实验教学进行了改革。结果表明此次改革成效显著，学生对该课程的学习兴趣和自主学习能力得到了明显提升，实验教学效果也得到了明显的改善。

3.1 有利于课程教学目标的达成

基于课堂派在线课堂管理平台上对课程的建设，丰富了教学内容，使得教学内容更具有实用性。学生可以在手机上直接获取课程相关资料，学生可以利用碎片时间进行学习。另外，预习方式的改革要求学生课前完成老师推送的预习任务，学生必须对实验进行认真的预习并查阅相关的资料，提高了学生自主学习和解决问题的能力。课堂上随机抽取学生进行实验操作演示，来检验学生的课前预习情况，有利于实验的顺利开展和教学目标的完成。

3.2 学生自主学习能力提高

利用课堂派强大的教学过程数据全记录功能对学生平时参与课程互动学习的过程进行评价，大大提高了学生参与课堂的热情和课堂参与程度。在课堂派在线课堂管理平台上向学生推送实验相关资料，引导学生逐渐形成了自主学习的习惯。课堂上学生可以根据自己对实验相关内容的掌握情况，有针对性地关注教师的授课内容，注意力更加集中。另外，针对课堂上遗留的问题，课后学生可以利用课堂派随时随地进行反馈，使师生间的沟通交流变得更加便捷。基于课堂派的教学改革使学生的自主学习能力明显提高。

4 结束语

利用课堂派在线课堂管理平台对物理化学实验进行教学改革，一方面有利于把握学情提高教学效率，另一方面，信息化的教学平台以及丰富的互动形式明显提升了学生的课堂参与程度，培养了学生自主学习的习惯。另外，课堂派所具有的教学过程数据全记录和强大的数据统计功能，便于教师对学生进行多维度综合评价，解决了平时成绩给分难和弹性过大的问题。课堂派在线课堂管理平台在物理化学实验教学中具有重要的应用价值和应用前景，值得物理化学实验教师尝试并使用。