物理化學中電化學部分的教學改革探討

張　杰，古昌紅

(重慶工商大學環境與資源學院，重慶　400067)

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物理化學中電化學部分的教學改革探討

張杰，古昌紅

(重慶工商大學環境與資源學院，重慶400067)

物理化學中電化學部分的知識主要是要求學生掌握所學的電化學原理，然后將其運用到生產、生活實踐中去解決實際問題。本文分析闡述了電化學教學中存在的問題，并探討了物理化學中電化學教學的改革方案。主要采取激發學生學習興趣、采用多種教學手段相結合、組織學生專題演講等方式來提升教學效果，培養學生的自我探索和創新精神，讓學生充分發揮主觀能動性，提高學生的綜合素質。

物理化學；電化學；教學改革

物理化學作為“四大化學”(無機化學、有機化學、物理化學、分析化學)的一部分，是化學專業學生的一門必修課，它主要涵蓋了化學熱力學、化學動力學、電化學和表面化學等方面的知識。物理化學的特點是理論性強、難理解、涉及到的公式多而復雜，并且它又綜合了許多其他專業基礎課的知識，而它又是其他專業課的基礎課程。不難看出，物理化學對于化學專業方向學生不可或缺的重要性[1]。

電化學，物理化學的一個重要分支，該方面的知識在我校所用的物理化學教材中囊括了三個主要板塊(電解質溶液、可逆電池電動勢及其應用、電解與極化作用)。但是，物理化學中所涉及到的電化學方面的內容畢竟與專門化的電化學課程有所不同，它主要是要求學生掌握所學的電化學原理，并鍛煉學生將所學知識靈活運用到生產與生活實踐中，并得以解決實際問題。本文就物理化學中電化學部分的教學中所存在的問題及其教學改革進行了探討。

1　電化學教學中存在的問題

由于物理化學中所涉及到的電化學方面知識與專門化的電化學課程不同，所以在物理化學書中對于有些電化學方面的知識點的闡述不會特別詳盡，這會導致學生在理解某些原理的時候有些吃力。另外，電化學概念抽象、與數學知識聯系緊密、理論性較強、公式復雜且適用條件有一定的限制性，這也是導致一部分基礎欠扎實的學生對其厭煩的原因。在電化學實驗方面我校缺乏“學生為主體”的教學理念，而主要采取的是“填鴨式”的教學方法，這樣就導致了學生上課走神，人在課堂而思維已經跑到了千里之外的現象。另外，我校電化學教學儀器少且陳舊，學生在實驗課上往往是以看老師操作為主，對電化學儀器的了解也是鳳毛麟角，這樣，學生的動手操作能力自然也就差了許多。怎樣在有限的學時內激發學生對電化學部分的學習興趣、調動學生學習的積極性，讓學生運用所學的電化學原理解決工業和生活等方面的實際問題，是一個很有必要去探索的課題。

2　電化學教學改革

2.1轉變教學模式

傳統的教學模式大多是以教師教學講授為主體，而忽視了學生自身的主觀能動性，這無疑是一種本末倒置的教學方法。在電化學的教學中，應著重培養學生自我探索以及獨立思考的能力，同時，我們還可以采取“以教師為導向，學生為中心”的雙向教學新型模式，教師要逐漸地從單純的信息傳達者轉換成學生學習進步過程中的引導者，甚至合作者[2]。這樣不僅可以發揮教師在課堂教學的主導作用，提升課程教學的效果，進一步可以提高學生獨立解決問題的能力及其科學素養。

平常的教學中教師對學生解決電化學問題的內隱操作關注力度不足，學生在處理問題的時候可能完全理不清頭緒。針對這種情況，我們可以借助心理學方法——出聲思維(Thinking aloud)為教學手段，要求學生對不理解的知識點說出自己的真實想法并闡述各自的觀點，然后引導學生進行課堂討論。這種教學方式不僅可以讓教師了解不同類型的學生在處理電化學問題過程中所存在的差異性，發現學生在解決問題中存在的根源性因素，從而針對性地引導學生。進一步來說，可以增加學生的課堂參與度，消除其思維懶惰的情況，有效地提高學生對電化學內容中難點與重點的理解及問題解決的能力。

2.2激發學生學習興趣

電化學概念抽象、理論性較強、公式復雜，學生學習的過程中往往會產生畏懼心理和厭惡感，可見激發學生學習興趣的重要性。事實上電化學理論的形成，經歷了漫長的發展階段，而這些重要的發現和公式的導出與科學工作者們的刻苦鉆研是密不可分的。當然在科研過程中不免會有些有趣的小故事、小插曲，適當地介紹一些電化學方面的背景以及科學家背后的故事有利于激發學生學習的興趣。例如，課堂開始時可以向學生講述伽伐尼的青蛙實驗和順鉑發現的化學故事，激發學生的學習興趣，讓學生意識到科學研究過程中，一個實驗意外也有可能會引發重大的科學發現，從內心真正重視實驗過程中的每一個細節。

課程開始前的準備階段，讓學生查閱電化學方面的前沿研究文獻，了解最新研究成果可以激發學生的好奇心，消除其厭學的情緒。周遠清教授曾說過，“在國際上，我國培養的大學生基礎理論和基本訓練較好，是個強項；但創新精神和創造能力不足是個很大的弱點。”這個問題與教師講課不注重介紹前沿成果有很大的關聯[3]。對于求知欲強的學生而言，只關注課本上的知識，顯然不能得到滿足，自然也就提不起學習的興趣。教師在教學過程中用前沿成果來更新基礎知識，不僅可以豐富課堂內容、激發學生學習的興趣，而且可以培養學生的自我探索和創新精神，同時這種方式還可以提高學生的知識厚度，拓展學生的視野。因此，在電化學理論教學開始前，教師可以讓學生查閱文獻，了解最新科研動向，課程中要注意穿插最新的科研進展及有爭議的論題。例如，在講“化學電源”這一板塊時，鼓勵學生查閱與其相關的資料與國內外文獻，關注燃料電池、太陽能電池、鋰離子電池及超級電容器材料等的最新研究成果，從根本上激發學生對化學電源的好奇心，并自愿地去探索不同化學電源的工作原理。另外，可以在課程講課過程中結合自己的科研成果，講解材料的創新之處、制備方法及表征手段，在激發學生學習興趣的同時對其科研素養的培育也將會起到潛移默化的作用。

2.3多種教學手段相結合

現如今，人們已經步入了“讀圖時代”，無時無刻不在接收著各種各樣鋪天蓋地的圖片，毫無猶豫的說，讀圖已經成為了現當代社會的一種新新風尚。而我們現在所用的物理化學課本中大部分知識點的描述都是采用文字的形式呈現的，在這個讀圖的時代，大篇幅的文字敘述自然會引發學生的厭惡感，對知識點的理解能力也有所下降。而且電化學課程中有很多內容比較抽象，有些時候又不能單純地通過語言表達表述清楚，先進的多媒體教學恰恰就可以滿足這種需求。采用先進的多媒體設備通過聲音、圖像和視頻等形式將電化學知識生動形象地展示在學生面前，可以滿足學生全方位的交互感官需求，讓學生在腦海中對所學知識形成清晰明確的印象[4-6]。例如，在講解“原電池”、“電解池”、“離子遷移”等知識點的時候，教師可以設計、制作PPT、Flash動畫等動態分析媒體課件，充分調動學生學習的主觀能動性，以提高教學效率。

當然，多媒體教學也有缺陷，雖然它可以節約板書的時間，在較短的時間內快速向學生傳達更多信息、擴寬學生學習的知識面，但是對于一些反應較遲鈍的學生而言，有些公式的推導和演繹的過程中聽、寫、理解的不同步性會導致他們對知識點產生疑惑。對于這種情況，就需要教師根據實際情況權衡板書和多媒體教學利弊，合理利用多種手段教學，以優化教學效果。

2.4實驗課教學改革

針對電化學教學儀器少且陳舊，學生動手操作欠缺的情況，一方面可以向學校申請購置一批先進的電化學儀器，另一方面可以采取“少量多次”(一個班學生分多組多批次開展實驗教學)的方式來達成實驗目的。另外，由于我校理論課和實驗課的代課教師的不一致以及實驗課教學的滯后性，嚴重影響了理論與實踐的緊密性，針對這種情況教師要和學校做好協商，爭取保證理論課所學的知識在實驗中起到立竿見影的效果。由于先進的電化學儀器很多程序語言都是英語，為了讓學生快速地熟悉儀器的使用，了解各個軟件的功能，在電化學實驗教學的過程中可以采取雙語教學的模式，通過這種方式學生不僅能夠準確地完成實驗操作，還在無形當中提高自己的英語水平[7]。與此同時，在實驗課的教學課堂中，也要盡可能地采用多種教學方式相結合的模式教學，增強多媒體教學和板書之間的協調性，不斷鞏固學生對所學知識的印象，由此達到最佳的教學效果。

2.5組織專題演講

演講是培養人才的一條有效途徑，而專題演講可以有效地提高學生的口才能力、思維能力及應變能力等[8]。在電化學課程教學中組織學生專題討論、演講，就是指教師根據電化學的內容和結構合理地劃分幾個專題，讓學生根據專題所涉及到的知識點及學術前沿成果，在課堂開始前事先查閱資料，設計演講方式和思路，做好演講內容，并在課堂演講結束后發表自己對專題內容的觀點與同學、老師討論溝通。例如，在介紹電池的應用時，教師可以組織學生就“手機電池的種類與使用”、“燃料電池汽車的展望”、“鋰電池的技術與應用前景”等專題進行演講討論。學生在查閱相關資料的過程中，就會自行研究各種問題，尋找準確的論據，從而讓學生達到自我探求真理的目的，而在學生演講、討論的過程中又會實現學生間的相互教育，此教學方法所能達到的教學效果是教師為主的傳授所不能企及的。專題演講的組織與開展不僅能夠活躍課堂氣氛、激發學生的學習興趣與欲望，而且可以增強學生自身的心理素質，增加學生的自我探索能力、綜合能力，進而更好地讓學生體現主體性，達到教育教學的初衷。

3　結　語

作為物理化學中的一個主要分支，電化學與人類的生產生活息息相關，電化學技術與原理的熟練掌握可以解決很多實際問題。電化學教育教學的改革應該順應社會發展對人才的需求。在教學過程中應以激發學生的學習興趣為途徑，采用多種教學手段相結合的手段，優化教學效果，提高學生的主體性，增加知識深度，開闊視野，最終提高學生的創新能力和自我探索能力。

[1]陳燕芹,劉紅,石謙,等.化學專業物理化學教學改革的研究與思考[J].廣州化工,2013,41(19):153-154.

[2]朱志昂.物理化學課程教學內容和教學方法的改革[J].大學化學,2012,27(5):9-13.

[3]張西慧.在物理化學課堂教學中培養學生創新思維[J].教育教學論壇,2013(4):54-56.

[4]金效齊.物理化學知識應用在大學化學實驗的兩個實例[J].廣州化工,2011(16):188-189.

[5]崔萍,彭榮,石小鵬.應用電化學教學改革的探索[J].科技創新導報,2013(27):155.

[6]石月丹,劉春光,關曉輝.淺談“物理化學”教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011(9):202-203.

[7]高尚,趙建勛,柏朝暉.電化學基礎課程雙語教學改革初探[J].長春教育學院學報,2013(5):75-76.

[8]艾美華.演講是培養現代人才的有效途徑[J].烏魯木齊職業大學學報,2001,10(02):81-82.

Reform of the Electrochemical Part in Physical Chemistry

ZHANGJie,GUChang-hong

(College of Environment and Resources, Chongqing Technology and Business University,Chongqing 400067, China)

Electrochemistry, as a part of the physical chemistry, required students to master the electrochemical theory, and then applied it to solve the practical problems in the production and life practice. The existential questions and probes into the reform of electrochemical teaching in electrochemistry were analyzed. Many measures such as stimulating the interest of students in learning, using a variety of teaching methods, organizing students to make a keynote speech, were adopted to improve the teaching effect. The measures can cultivate the self-exploration and innovation spirit, give play to creativity and promote the comprehensive quality of students.

Physical Chemistry; electrochemistry; reform

張杰(1988-)，男，講師，博士。

O64

B

1001-9677(2016)07-0222-03