物理化学教学改革分析

摘要:物理化学课程具有内容抽象、公式繁多、逻辑性强和与现实生活联系密切的特点，这为老师的教学和学生的学习都带来了困难。因此如在物理化学教学中能培养学生的综合能力对学好物理化学课程和培养创新型人才都很重要。本文主要从培养学生的观察能力、理解能力、沟通能力、实践动手能力和创新能力五个方面阐述了对物理化学教学改革和学生综合能力培养的几点浅见。

关键词:物理化学;综合能力;教学改革

物理化学是化学学科的一个重要分支，与无机化学、有机化学和分析化学一起被称为“四大化学”［1］。物理化学是一门具有悠久历史的学科，“物理化学”这一术语最早是由罗蒙诺索夫于18世纪中叶提出。物理化学同时又是一门十分时新的学科，与纳米材料、燃料电池、胶体化学等当下研究热点课题密切相关。物理化学具有内容抽象、公式繁多、逻辑性强特点［2］，这为老师的教学和学生的学习都带来了困难。教学过程中与学生的交流发现，学生能够记住公式和定理，但对公式的具体内涵不理解，导致无法解决实际问题。当然，物理化学也是一门与生活密切相关的学科，且与许多学科之间相互渗透，衍生了许多极具生命力的学科，因此在物理化学教学中培养学生的综合能力至关重要。同时，教育部在“新世纪教改工程”中强调了新世纪人才培养的宗旨，即注重学生综合素质的培养和提高［3］。学生的综合能力主要包括:观察能力，理解能力，交流能力，实践能力和创新能力。本人在结合自身教学经历的基础上阐述了如何在物理化学教学过程中培养学生的综合能力，以期为高校物理化学教学改革提供几点参考。

1培养学生的观察能力

物理化学课程具有理论抽象、推理复杂和计算繁琐的特点，是一门既难教又难学的理论课程。物理化学课程中的理论多是对化学现象的理性认识，这些化学现象在日常生活中总是以不同形式呈现出来。培养学生的观察能力，对日常生活的观察能提高学生对物理化学理论有一定的感性认识。按照辩证唯物论的观点:理性认识依赖于感性认识，因为感性认识是理性认识的起点;感性需要理性认识作为基础，因为理性认识能指导感性认识［4］。鼓励学生观察生活获取感性认识，可以提高对于理论的理解，此外对理论理解能力的提高也能促进学生对生活现象的认知层次。我们在教学过程中，开展过如“寻找生活中的物理化学”等主题活动，鼓励学生走进自然观察生活。在课堂上，我们依据学生们观察的生活现象，进行接龙形式的比拼，并对胜出的学生在平时成绩给予一定的奖励，极大的激发了学生的积极性。我们规定了具体的竞赛答题格式，如:洗衣粉去除油污的现象与表面活性有关;生理盐水的浓度为0.9%与渗透压有关;有落汤鸡而没有落汤鸭的说法与表面疏水性有关。同学们在活动中有较强的积极性，提高了学生对于物理化学的学习兴趣，此外还使得学生更加热爱生活养成观察生活的兴趣。

2培养学生的理解能力

理解能力，指准确理解和运用物理化学概念和规律的能力。理解从实质来看包含两个方面的内容:一是吃透课本知识，二是运用知识。物理化学课程概念众多且容易混淆，因此提高学生理解能力加深对概念的理解至关重要，我们要求学生区分概念间的相同点和不同点，并将所掌握的内容熟练应用于实际。教学是由老师的“教”和学生的“学”共同组成，两者相互促进缺一不可［5］。在教学中，我们发现学生对于化学热力学和动力学两个章节内容理解较为困难，许多概念容易混淆。例如，在教学中有学生提出:反应过程中加入催化剂不会改变反应的吉布斯自由能变，因此不会改变平衡常数即产物的组成是固定的，但实际过程中加入催化剂往往能提高特定产物的选择性。理解这个问题需要学生对热力学和动力学的概念有比较好的理解。热力学研究的是反应的方向和限度，而催化剂的加入改变的是反应的速度是动力学的范畴，实际过程中往往在达到化学平衡之前停止反应，因此能提高产物选择性。物理化学课程与其他化工专业课程联系紧密，加深对物理化学概念的理解对专业课程的学习十分有益。

3培养学生的沟通交流能力

由于物理化学课程理论较强，因此在课堂教学过程中气氛经常会变得比较沉闷。在学生看来，物理化学的学习就只是简单的背公式，而不去理解公式背后的物理意义。当学生遇到难以理解的问题时，往往会表现出不敢也不愿意提问。为了提高教学质量，培养学生良好的沟通表达能力显得尤为重要。首先，我们要鼓励学生敢于与老师沟通交流，老师不可摆出一副高高在上的姿态。其次，面对学生的提问，我们要对他们这种勤于思考敢于提问的态度表示肯定，并且要耐心的给予他们解答。最后，我们一定要给他们树立自信，不要让他们觉得别人都能理解而自己不能理解而感到羞愧。在当前本科生教学中，大学老师不如高中老师那样频繁地与学生接触，当学生遇到问题不一定能及时寻求到老师的帮助。为解决上述问题，我们将学生进行分组，形成互帮互助的学习氛围，促进学生之间的沟通与交流活跃学习氛围。此外，我们还会组织一些小组活动，鼓励他们通过团队协作的方式来完成。教学实践证明，通过小组协作任务，学生们发挥了自己的特长为小组做出了贡献，加强了学生的自信;学生们通过协作，沟通交流表达能力得到了较大提高;学生通过这类有趣的项目，对许多知识的理解更加深刻。

4培养学生的实践动手能力

物理化学课程是一门与实际联系极为紧密的课程，因此培养学生解决实验和生产实践中的实际问题是物理化学教学过程中的首要目标。实验教学是物理化学教学过程的一个重要环节，对于培养学生的实践动手能力有至关重要的作用。教学实践表明，学生按照实验讲义按部就班的完成实验，实践动手能力和思考能力都难以得到提高。为了提高学生的实践动手能力，我们在教学过程中我们将实验课程分为两个部分，第一部分主要锻炼学生的基本操作能力，第二部分则主要锻炼学生思考和实践能力。第一部分教学主要包括常用仪器的用途、原理和操作方法，使学生对常用实验仪器有一定的了解。第二部分教学主要包括实验设计和操作，我们鼓励学生抛开实验讲义，自己设计实验方案并交予指导老师以确定实验的合理性和安全性，鼓励学生自己动手操作，遇到问题学会查找资料解决问题。实验结束后，老师对实验方案的设计进行点评，指出学生在实际操作过程中的不规范行为，并解答学生的提问。通过学生动手实践和设计实验方案，能更加深刻地理解所学的知识，此外，对课程内容更加深刻的理解能提高学生实验方案的设计能力。

5培养学生的创新能力

创新是知识经济的灵魂，而知识创新在于教育。只有那些具备扎实的基础知识、科学的思维方法及驾驭新知识、把握机遇的能力和良好的心理素质的人，才会有所创新、有所成就［5］。在物理化学教学中，注重学生创兴能力的培养，不仅对学生的理解问题和分析问题的能力有较大提高，还对学生将来的科研和工作有较大帮助。现今，有大量学生在毕业后选择保研、考研或留学，从事科研工作，这对学生的创新能力要求较高。在物理化学教学的同时，本人也承担了科研工作。主要研究方向为绿色催化，其中大部分课题与物理化学知识联系紧密。借助实际课题案例，加强学生对专业知识的理解，培养学生的创新能力，是一种行之有效的方法。例如，在“表面现象”这一章节的教学中，引入课题组的研究方向“微乳液体系中木质素自表面活化降解”，让学生了解一些最新的发展动态。此外，对于对该课题感兴趣的学生，我们鼓励他们跟随相关课题的博士或老师参与课题研究，运用所学知识参与实验设计和实施。在教学中，我们还会引入“webofscience”等科学数据库，鼓励学生通过文献查阅了解最新的科研动态，了解物理化学在当前研究热点中的应用，培养学生运用物理化学知识解决实际问题的能力。

6结语

物理化学是一门重要的专业基础课程，综合了数学、物理学和化学等学科，在培养学生综合能力方向有着得天独厚的优势。通过物理化学教学改革与实践，使学生的观察能力、理解能力、沟通交流能力、实践动手能力和创新能力都得到了一定的提高。教学改革不应该是成为一句空谈，而是要求学生和教师共同进步。对于老师而言，要加强自身素质，提高教学技巧，并勤于学习。对学生而言，要理解基础知识掌握基本技能，注重自身综合能力的提高，关注最新学科动态。

参考文献

［1］方涛，王玉峰，孙墨珑，等.物理化学教学改革的探索与思考［J］．化工时刊，2015(5):42－44.

［2］刘长久，李延伟，刘勇平.《物理化学》精品课程建设的教学改革探索与实践［J］．高教论坛，2010(1):21－22.

［3］钟秉林.认真实施“新世纪教改工程”推动更大范围更深层次教改实践［J］．中国高等教育，2000(8):6－8.

［4］文军，王冬梅，叶玉蕾.论感性认识和理性认识的互相渗透［J］．经营管理者，2011(6):53－53.

［5］王旭珍，王新平，王新葵，等.物理化学教学中创新能力的培养［J］．化工高等教育，2007，24(5):89－91.

作者：王芙蓉 张雄 王秀军 单位：华南理工大学化学与化工学院