基于課堂派的物理化學實驗教學模式改革*

張亞萍 楊懷霞

河南中醫藥大學 鄭州 450046

0 引言

物理化學實驗是普通高等學校化學以及相關專業的必修課程，也是化學實驗教學的重要組成部分。該課程的學習，不僅有助于學生更好地理解物理化學的相關原理和概念，進而更好地指導實踐，也是培養學生的創新意識、邏輯思維能力、動手能力以及獨立分析和解決問題能力的有效途徑。然而，受到教學模式、課程資源、實驗條件等的限制，傳統的物理化學實驗教學不僅達不到綜合型人才培養的目標，還嚴重影響了學生對該課程學習的主動性和積極性，實際的教學效果較差，達不到預期。因此，物理化學實驗的教學模式改革已成為該課程的當務之急[1-7]。

隨著我國教育信息化的快速發展，各種類型的線上教學平臺應運而生，這大大推動了高校教學模式的改革。在眾多平臺中，課堂派因其操作簡單、功能齊全等優點得到了廣泛的應用，其主要具備課程創建、班級成員管理、在線課堂互動、智能成績管理等多項便捷操作功能[8]。它的另一便捷之處在于學生無需下載專門的應用APP，通過微信即可獲得教學信息。將課堂派引入教學過程中，一方面便于教師與學生間的交流互動，激發學生自主學習的興趣，調動學生學習的積極性，另一方面也豐富了教師對學生平時成績的考核形式，是課堂教學的有效輔助手段。

1 物理化學實驗教學存在的問題

物理化學實驗是一門集基礎性、綜合型和實踐性等特點為一體的實驗課程，是物理化學理論課程的重要組成部分，其內容繁多，涉及熱力學、動力學、相平衡、電化學以及表面和膠體化學等。物理化學實驗課程教學不僅有助于學生認識和理解物理化學相關的概念、理論和原理，對學生的動手能力，邏輯思維能力、創新意識和科學品德的培養也具有重要意義。目前，物理化學實驗的教學模式并不能實現該課程的價值，其中還存在一些問題亟需解決。

1.1 實驗教學方法單一

傳統的物理化學實驗教學一般是要求學生課前進行相關的實驗預習，書寫預習報告，課堂上教師對實驗相關的目的、原理，步驟以及注意事項做簡單的講解，并向學生演示儀器的操作方法。而物理化學實驗方法的建立往往被忽視，這就導致學生無法理解實驗原理和研究方法之間的關系，進而就不能掌握深層次的理論和技術，物理化學實驗在培養學生邏輯思維能力、創新意識和科學素養等方面的作用也就無法發揮。在實際的實驗過程中，大多數學生都是參考實驗教材或教師講義上的實驗步驟完成實驗，實驗中遇到問題也不會結合理論知識進行分析解決。另外，物理化學實驗不同于其他學科實驗的是實驗所用設備具有“專一性”，實驗數據較多，處理較為復雜。這些問題影響了學生在物理化學實驗學習過程中的自信心和積極性，教學效果較差，無法完成提升學生綜合素質的目標。

1.2 課前預習不受重視

做好課前預習是保障學生順利開展實驗的前提。課前認真預習實驗，不僅能夠提高學生在課堂上做實驗的效率和主觀能動性，還能鍛煉學生發現問題和解決問題的能力。然而，很多學生自主學習意識較差，雖然老師在課前都要求學生寫預習報告，但從實際情況來看，大部分學生只是應付地照抄教材，并沒有認真地去了解整個實驗過程，更不去思考實驗過程中會產生哪些實驗現象，遇到哪些可能出現的問題又該如何解決。在這樣的學情下，學生對整個實驗過程不熟悉只能過度地依賴教師和教材，機械地完成實驗，實驗數據不會處理，實驗報告書寫較差。教學效果和目標達不到預期。另外，有限的課程資源也嚴重影響了學生的主動性和積極性。僅僅依靠教材上的文字解釋，學生有時無法理解相關的原理或者操作，尤其是儀器的使用方法，這也嚴重影響了學生課前預習的效果。

1.3 考核方式過于單一

考核是評價教學效果的有效手段之一，且對師生都具有重要的導向作用。完整的實驗考核體系對調動學生主觀能動性、鍛煉學生綜合實驗能力、提高教學質量都具有非常重要的意義。傳統的物理化學實驗考核上，教師更加看重的是實驗數據的準確程度以及實驗報告書寫的規范程度，這種考核方式過于單一，主觀性較強，缺少對學生探究意識以及綜合素質的考核。教師對平時成績的可操作性高，平時成績無法真正地體現學生的實際學習情況。因此導致部分學生不認真對待，實驗過程渾水摸魚甚至袖手旁觀。

2 物理化學實驗教學改革探索

為了解決上述問題，提高教學質量，改善實驗教學效果，筆者對物理化學實驗課程教學模式進行了改革。具體內容如下。

2.1 物理化學實驗課程建設

物理化學實驗作為一門實驗類學科，在課前學生不僅需要了解與實驗相關的理論知識，對實驗的操作也要熟練掌握，只有這樣才能順利開展實驗，提高實驗效率。因此，教師將實驗相關資料，包括教案設計、預習思考題、實驗相關視頻及其它拓展資源，如網絡資源鏈接等，推送到創建課程的班級中，學生加入課程后，在資料板塊就能在線瀏覽或下載后查看。課后將實驗相關課后思考題上傳到平臺上，讓學生的學習不再受時間和空間的限制。

2.2 課前預習方式改革

實驗課程不僅要求學生了解實驗原理，對實驗步驟以及儀器的使用也要熟練掌握。然而部分學生自主學習意識較差，也認識不到實驗預習的重要性，對實驗的預習只是流于形式，應付性地把教材上的相關內容進行抄寫，根本不去思考實驗相關的原理和問題，預習效果較差。因此，為了幫助學生積極預習，筆者對傳統的課前預習方式進行了改革，課前給學生布置相應的預習任務，并將其作為平時成績的考核部分，對未完成預習任務的學生定時發送學習提醒。學生在完成預習任務的同時就能夠很好的掌握實驗的原理和步驟。另外，筆者將包括實驗目的和原理的詳細介紹、實驗方法的建立及實施方式的解說，實驗結果的處理方法及過程以及相關優秀網絡資源等內容錄制成5 ～10 分鐘的視頻推送給學生，一方面方便學生利用零碎時間學習，另一方面，用學生喜歡的學習方式有利于激發學生的學習興趣，幫助學生養成自主學習的習慣，提高他們的科學意識和科學素養。為了督促學生學習，筆者還給學生布置了講解實驗操作的任務，課堂上隨機抽取學生進行演示，以保證學生對視頻的觀看效果。

2.3 課堂教學模式改革

傳統物理化學課堂教學以教師講解為主，學生只能被動接受，導致學生參與到課堂中的意愿不強烈，甚至部分學生上課玩手機，無心實驗，只等小組成員完成實驗獲得數據以完成實驗報告。針對以上問題，課堂上教師可以在課堂派平臺上隨機選人進行實驗原理以及實驗操作的講解演示，或者發布搶答、小測驗、主題討論等活動，讓學生參與到課堂中來，給每次參與的學生獎勵星星，而且積分直接按比例計入最終成績。如此，一方面有利于督促學生課前預習準備，避免分組實驗中有些學生偷懶，袖手旁觀渾水摸魚，另一方面，學生對每一次課堂都有新鮮感，可以提高學生的學習興致活躍課堂氛圍，也有助于培養學生自主學習和解決問題的能力。

2.4 課后輔導方式改革

實驗結束后，教師在數據處理、結果分析等方面對學生加以指導。另外，學生在實驗過程中可能會遇到各種各樣的問題，在課堂上無法一一及時解決，或是在課后思考到更加深入的問題無法解決，此時老師的指導對學生科研能力的提升以及創新意識的培養大有裨益。學生可以通過私信功能向教師發送信息，然后教師針對性地進行輔導。另外物理化學實驗不同于其他基礎化學實驗，其實驗數據較多處理起來較為復雜，可能需要使用學生未接觸過的軟件，如origin 等，對數據進行擬合計算，在課堂上教師基本上無法對數據處理的過程進行演示，因此很多學生即便得到了正確的實驗數據，其處理結果也是錯誤百出。為了解決該問題，筆者將實驗數據的處理過程錄制成視頻推送給學生，學生可以反復觀看，從而保障教學效果。

2.5 考核方式改革

傳統的物理化學實驗的考核教師比較看重的是學生的預習報告和實驗報告的書寫情況。但預習報告學生基本上都是按照實驗教材上相關內容進行的抄寫，基本分別不出優劣，也拉不開學生之間的差距，而實驗報告也存在互相抄襲的現象，打分較困難。最終成績并不能真實反映學生的水平和平時學習情況。為了解決這一的問題，筆者在實驗報告考核過程中，除了實驗結果的準確性和內容的完整性，筆者更加注重實驗報告的規范性和獨立性，以培養學生良好的實驗行為。另外，筆者增加了階段性測試，搶答、課堂展示以及實驗操作演示等多種考核方式，并對每一項的評分進行規范化。比如階段性測試，筆者在課堂派上設置了評分標準，系統可自動進行評卷，再如實驗操作表現，可以讓學生把實驗操作過程錄制成小視頻上傳至課堂派，教師根據學生實驗操作的規范性以及實驗結果的正確性等方面進行評分。

3 物理化學實驗課程改革成效

以課堂派為工具，筆者對河南中醫藥大學物理化學實驗教學進行了改革。結果表明此次改革成效顯著，學生對該課程的學習興趣和自主學習能力得到了明顯提升，實驗教學效果也得到了明顯的改善。

3.1 有利于課程教學目標的達成

基于課堂派在線課堂管理平臺上對課程的建設，豐富了教學內容，使得教學內容更具有實用性。學生可以在手機上直接獲取課程相關資料，學生可以利用碎片時間進行學習。另外，預習方式的改革要求學生課前完成老師推送的預習任務，學生必須對實驗進行認真的預習并查閱相關的資料，提高了學生自主學習和解決問題的能力。課堂上隨機抽取學生進行實驗操作演示，來檢驗學生的課前預習情況，有利于實驗的順利開展和教學目標的完成。

3.2 學生自主學習能力提高

利用課堂派強大的教學過程數據全記錄功能對學生平時參與課程互動學習的過程進行評價，大大提高了學生參與課堂的熱情和課堂參與程度。在課堂派在線課堂管理平臺上向學生推送實驗相關資料，引導學生逐漸形成了自主學習的習慣。課堂上學生可以根據自己對實驗相關內容的掌握情況，有針對性地關注教師的授課內容，注意力更加集中。另外，針對課堂上遺留的問題，課后學生可以利用課堂派隨時隨地進行反饋，使師生間的溝通交流變得更加便捷。基于課堂派的教學改革使學生的自主學習能力明顯提高。

4 結束語

利用課堂派在線課堂管理平臺對物理化學實驗進行教學改革，一方面有利于把握學情提高教學效率，另一方面，信息化的教學平臺以及豐富的互動形式明顯提升了學生的課堂參與程度，培養了學生自主學習的習慣。另外，課堂派所具有的教學過程數據全記錄和強大的數據統計功能，便于教師對學生進行多維度綜合評價，解決了平時成績給分難和彈性過大的問題。課堂派在線課堂管理平臺在物理化學實驗教學中具有重要的應用價值和應用前景，值得物理化學實驗教師嘗試并使用。