基于以生為本的《物理化學》課堂教學探索

汪小華　張炳林　張燕　張淑一　謝金奶

【摘 要】基于對13材料科學與工程專業的問卷調查，從物理化學的教學內容，教學方法和考評方式三方面探索提高物理化學課堂教學效果的方法。

【關鍵詞】材料科學與工程；物理化學；教學方法；考評方式

0 前言

物理化學是我校材料科學與工程、環境工程和給排水工程等專業的一門專業基礎課[1]。物理化學課程內容抽象，內容多，公式多，邏輯性很強，教學難度較大[2-4]，為了讓學生真正參與到教學中，“以學定教”，我們對13材料科學與工程的50名學生進行問卷調查，研究學生的評價和學生的提議，對物理化學課堂教學進行的研究，以期待真真切切提高課堂教學質量。

1 分析問卷探索物理化學課堂教學體系

本次問卷共發50份收回49份，有效問卷48份，問卷主要從三個方面展開，即教學內容，教學方法，學生專題討論教學模式。

1.1 物理化學課堂教學體系之教學內容

在課堂教學環節中，教學內容是首要考慮的要素，我們設置了關于課堂上教學內容掌握情況的問題，如表1所示。結合問題1，30%學生認為第七章電化學部分內容課堂上比較難掌握，19%學生認為第六章相平衡部分，16%認為第五章化學平衡，11%認為第九章動力學，5%認為第二章熱力學第一定律，5%認為第三章熱力學第二定律，5%認為第十章膠體化學[5]。可見，在課堂教學內容的設置上，我們在電化學部分和相平衡部分應該更加詳細，并且放慢教學進度，盡量讓學生在課堂上掌握其中的內容。結合問題2，對于難以在課堂上掌握的章節，38%的同學認為概念多，難理解是難學的原因，25%覺得公式多，22%覺得教學進度快，15%覺得內容多?？梢?，大部分學生對于物理化學中概念的理解還是覺得困難，公式多，教學進度快，內容多也是學生認為課堂上掌握知識較難的原因，因此，在課堂教學中，應該更加重視概念的理解，對公式應該分析其來源、意義和應用加深學生的理解和掌握，甚至可以編寫公式、概念理解方面的小冊子，輔助學生掌握。教學進度的把握應該與學生的課堂反應密切結合。

我們還設置了開放性的問題，如表1問題3所示，根據學生的回答，我們認為在教學內容設置上要想吸引學生，應該從三方面展開，第一，增加貼近專業方向的內容或前沿的研究，增加實例教學，增加習題環節，增加經典例題分析，增加對新概念，定義，公式的解釋。第二，播放跟課堂內容相關的視頻，引入動態Gif設計，增加有趣的圖片。第三，增加期末考試試題類型的題目練習，請學生一起參與課后作業標準答案的制作。

1.2 物理化學課堂教學體系之教學方法探索

教學方法的探索主要從課堂提問，引入化學名家的介紹教學，從基礎課程出發教學，由淺入深教學等方面展開，相關問題設置如表2所示。

結合問題4考查了學生對待教師課堂提問的反應，73%學生會結合課堂內容，積極思考，16%認為無所謂，10%學生覺得懶得想，不理睬。說明課堂提問的方式還是能吸引大部分學生的注意力，調動學生積極思考的，但有27%的學生態度消極。究其原因，一方面是學生根本沒有用心聽課，無從作答，也有可能設置的問題太難，學生望而卻步。因此，在問題的設置和問題的問法上，還應深入思考。結合問題5，在《物理化學》課堂上，假如老師引入化學名家的介紹，55%學生一下子精神抖擻，比較感興趣，33%學生覺得與課程內容無關，不感興趣，12%學生很感興趣，并且課下會去查相關資料，進行深入思考，受到很大的啟發。結合問題6，在《物理化學》課堂上，假如老師引入與課程內容相關的應用實例或者前沿的研究，63%學生課堂上比較感興趣，26%課堂上很感興趣，并且課下可能會去查相關資料，進行深入思考，11%覺得不屬于考試內容，不感興趣。結合問題7，假如老師引入與課程內容相關的《物理化學實驗》中的內容，51%課堂上比較感興趣，38%不太感興趣，10%覺得課堂上很感興趣，并且課后會結合自己做的實驗去查相關資料，進行深入思考?？梢?，在課堂上引入化學名家的介紹，引入與課程內容相關的應用實例或者前沿的研究，引入與課程內容相關的《物理化學實驗》中的內容的教學方法都是受到大部分學生的認可，能夠引起學生的興趣，甚至小部分學生還會在課后深入思考，達到非常好的教學效果。結合問題8，在《物理化學》課堂上，假如老師結合《普通化學》或《無機化學》等基礎課程內容來介紹新知識，88%的學生認為對新知識的理解變得更加容易了，例如在無機化學中學過的知識，化學反應的方向，化學平衡中標準平衡常數和吉布斯自由能變的聯系，熵變，焓變；電化學中電池電動勢計算，Gibbs函數等等；12%的學生認為讓新知識的理解變得更加復雜了，但學生沒有舉例說明。由此可見，教學中結合基礎知識的教學方法很受學生歡迎，值得繼續探索。

綜上所述，在教學方法上，我們應該充分抓課堂提問來調動學生積極性，結合化學名家的介紹在提高學生人文素養的同時，引起學生對《物理化學》課程的興趣；注重結合與課程內容相關的應用實例或者前沿的研究教學；在講理論的同時引入《物理化學實驗》中的內容，讓理論與實際之間相互聯系；《普通化學》或《無機化學》等基礎課程在《物理化學》課程中起著“奠基石”的作用，不能忽視[6]。

1.3 物理化學課堂教學體系之考核模式探索

前文[6]提出在考評體系中加入專題匯報和討論模塊，學生匯報專題的課題方向如表3所示。這8個方向中有的在課程講解過程中直接提及，如催化劑，表面活性劑，超臨界流體，有的在教學內容中延伸開去，如納米材料，涂料，碳燃料電池，膜化學，有的屬于學生自己選題，如X射線衍射分析。對于以上8個方向，學生以團隊的形式，查資料，結合理論知識分析所選課題的內容、意義和應用，認真制作PPT，最終力求以完美的PPT制作和較強的邏輯分析能力展現給大家，這個過程對于培養學生動手能力、應用能力、分析和解決問題的能力大有裨益。

學生對該考評模式的評價情況如表4所示。問題9，假如老師給出與《物理化學》課程內容相關的前沿研究課題，請同學們分組查閱資料，再以PPT的形式進行互動交流，29%學生認為可以增強自己和團隊的合作能力，17%以是否有平時成績為前提，16%學生認為可以提高自己的語言表達能力，15%學生可以有機會就某一個專題進行系統的學習，很感興趣，14%學生認為可以提高自己帶領團隊的領導能力，6%學生認為沒時間去查資料，2%的學生隨便加入一組，但不想做實際工作，1%的學生不感興趣。可見，在教學考核中引入專題匯報和討論模式，請同學們分組查閱資料，再以PPT的形式進行互動交流深得學生的喜愛，只有2%的學生隨便加入一組，不想做實際工作，1%的學生不感興趣，97%的學生都從中收獲了正能量，這也可以從問題9中再次得到驗證。結合問題10，13材料班的學生覺得自己在專題匯報討論中收獲頗豐，整理起來主要有三方面：第一，自己團隊在準備時有收獲，聽取別人匯報時可以學習課外知識，討論中可以和同學老師進行交流，這是一個調動了大家的積極性，增強學習氛圍，增加自己和團隊的合作能力，拓展思維的好平臺；第二，學習如何查資料和文獻，充分發揮出自己對于PPT的理解，知道了很多有趣的知識。第三，對所研究的專題和課內知識點的理解更深入，了解了關于納米材料、膜化學等多方面知識，增長了知識面，覺得課堂更有趣。

綜上可見，對于工科的學生來說，他們渴望將自己所學理論運用到實踐中，渴望自己動手去查找資料豐富理論知識，再將自己的技能運用其中，這讓他們更有自信。因此，在《物理化學》教學考核中加入專題匯報和討論模塊可行。當然，探索其他多元化的考核形式，將團隊合作能力，交際能力以及對問題的分析能力在考核中得以體現和量化也值得我們在教學考核改革中多思考。

2 結語

《物理化學》課程雖然內容繁多且需要的儲備知識較多，但該課程在本科學生的思維訓練和素質拓展，以及專業課程、實驗能力以及工作中都有很大的作用[7]。因此，根據問卷調查了解學生對教學內容、教學方法和考評方式的想法，以此來知曉課堂教學內容中學生的難點，革新教學方法以及推行新的考核模式，切切實實地提高《物理化學》課堂教學質量。

3 致謝

本課題得到了浙江省教育廳教改項目支持，項目編號Kg2013614。

【參考文獻】

[1]楊麗霞，馮彩婷.增強教師責任感創新課堂教學—物理化學教學方法的改革與實踐[J].周口師范學院學報，2015，32（2）：87-89.

[2]江欣，楊立濱，呂玉光.物理化學雙語課程教學體會[J].廣東化工，2015，42（6）：172-179.

[3]段煜，王曉嵐.Sandwich教學法在藥學專業物理化學教學中的應用（I）—表面張力教學實例[J].化學教育，2014，42（l6）：47-52.

[4]石月丹，等.淺談“物理化學”教學改革與實踐[J].電力教育，2011，9：202-203.

[5]天津大學物理化學教研室.物理化學[M].北京：高等教育出版社，2010：164.

[6]汪小華，等.基于提高物理化學教學效果的探索[J].科技視界，2015，36.

[7]高盤良.物理化學類課程的作用與定位[J].中國大學教學，1999，（6）：24-25.

[責任編輯：王楠]