物理化学教学方法初探

摘要：本文针对物理化学学科特点，从三个方面探讨了高校物理化学课程有效教学模式的几点心得和体会。作者阐明在物理化学教学中，要注重逻辑推理的思维方法和数学推导技能技巧的训练，要注重理论联系实际，并提倡采用多种教学方法和模式，从而有效提高教学水平和质量。

关键词：物理化学；教学方法；教学手段

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0160-02

物理化学是一门无处不在的学科，是化学、化工、材料、高分子、医学、药学、食品、环境、生物技术等诸多专业的一门重要必修课。物理化学的特点是“两多三强”：概念多、公式多，理论性强、系统性强、逻辑性强。如何能让学生既对这门课程产生兴趣，又能很好地掌握其基本内容和学习方法，是教师在教学教法上不断探索和总结的重要问题。本文根据物理化学课程的特点，就作者在大学物理化学课程教学过程中的一些心得体会，探讨了高校物理化学课程教学的有效教学方法和模式。

一、要注重逻辑推理的思维方法和数学推导的技能技巧

物理化学研究的是化学中原则性、普遍性的规律，它大量采用了逻辑推理和数学推导，由物理化学的基本原理、基本概念和基本假设出发，通过逻辑推理，可以得到物理化学的有关理论和数学的表达式。逻辑推导过程具有重要的严密性，所得到的结论也都有一定的适用条件，[1]而且物理化学公式繁多，必须经过学生自己的反复推导才能熟练应用。因此，在物理化学教学中，要重视引导和训练学生逻辑推理的思维方法和数学推导的技能技巧。例如在推导单组份体系热力学基本函数关系式时，只要记住最基本的关系式：dU=TdS-pdV，知道H，F，G的定义，就可以一步步推导出其他三个热力学基本关系式：dH=TdS+Vdp；dF=-SdT-pdV；dG=-SdT+Vdp。在物理化学公式推导的过程中大量运用了高等数学微积分的知识，在教学中要强化数学思想与物理化学概念及公式的关系。例如，在讲单组分体系的摩尔量和多组分体系偏摩尔量的概念时，我们要强调从数学中全微分和偏微分的概念来理解。另外，在讲化学势这部分内容时，也要引导学生巧妙的运用数学思想，例如，求化学势与温度和压强的关系其实就是求化学势对温度或压强的一阶偏微商。

二、注重理论联系实际，激发学生学习的兴趣

理论联系实际是激发学生学习兴趣的关键，只有理论联系实际，才能让学生感觉到自己所学的东西具有实际意义，那些看似无用的理论推导和公式不单单是一些符号和字母，而是可以解决实际问题的工具。例如，对医药检测等专业的学生，在讲物理化学相关知识点时，最好以医药检测相关知识为示例；在讲化学热力学和化学动力学的知识时，作者通常以研究人体能量代谢与代谢速率为例子引入问题和进行公式推导，同时介绍与之相关的药物稳定性预测、药物的生产过程等；在讲相平衡、表面化学及胶体化学等物理化学知识时，就以从天然药物中分离提取有效成分为例，介绍与之有关的蒸馏、萃取、吸附、乳化等原理和方法；在讲电化学这一章节的时候，可以与检验方法相关联。在学习表面现象这一章时，我们可以通过引用生活中的实际例子来引入“表面张力”的概念。例如，雨水打在荷叶上，荷叶为什么不湿？为什么荷叶上的水珠是椭圆形而不是三角形或长方形？

三、多种教学方法和模式有机结合

物理化学大量采用了逻辑推理学及数学推导的方法，它处理问题的着眼点和方法与以往学过的一般化学有很大的差别。根据课程教学内容的特点有效改进教学方法和手段是提高教学效果的重要环节，在教学方法上要多种方法综合使用，各取所长。[2-5]

1.多媒体教学与板书教学相结合。目前，多媒体教学已经成为了学校教学的主要方法和手段。利用多媒体进行教学，可以活跃课堂气氛，充分调动学生学习的主动性和积极性，增大课堂信息量，拓展学生的知识视野，提高教学效率。多媒体教学虽然能生动、形象、直观地反映教学内容，但在物理化学的教学中，绝不能单一依赖多媒体这种教学手段，必须与传统的板书演示相结合，尤其是在公式推导这个环节，切不可图省时省力，一定要切切实实、认认真真的通过板书详细推导和讲解，让学生的思维能紧跟教师的进度，掌握推导的技巧和技能。

2.多种教学方法综合使用，调动学生课堂参与的积极性。在使用多媒体和板书进行教学的同时，应辅助其他的教学方法，多种教学方法和模式综合运用，如采用提问式、启发式、互动式教学。实践证明，利用提问的方式引出学习的新内容能快速提高学生的注意力，引起学生探索未知领域的求知欲，激发学生学习的兴趣。启发式教学则通过层层引导，由浅入深，由易到难，将学生的积极性和主动性充分调动起来，有助于提高课堂效率。互动式教学则通过师生“对话”模式，充分发挥学生的主体作用，促使他们积极主动的去探究并获取知识，在参与教学的过程中得到生动、活泼、主动的发展。此外，在物理化学教学中还要善于使用比较（对比）教学法。物理化学中有些公式形式上非常相近，容易混淆，如化学平衡中的范特霍夫公式ln■=■（■-■）和动力学中的阿累尼乌斯公式ln■=■（■-■）非常相像，学生在记忆和使用的时候经常容易混淆。两个公式放在一起进行对比，第一个公式中K1o和K2o表示化学反应的标准平衡常数，而后面公式中的k1和k2则表示化学反应速率。通过对比，可以加深对公式的记忆区分，通过比较找出公式的共同点和关联性，从而加深对物理化学知识点的理解。近几年来，在课堂教学中我们一直注重理论知识的现实意义，坚持通过采用多种教学模式和方法来活化课堂教学，激发学生的学习兴趣，促使学生主动学习，从而达到提高学生的科学素养，促进学生全面的、可持续发展的目的。

3.及时复习，善于小结。物理化学逻辑性、系统性强，章节之间的联系密切，因此加强对课程整体性和系统性的阐述，可以使学生在学习中善于从整体上把握课程的基本脉络和内在联系，从而统领全局、一目了然。作者每次讲述新的内容之前都会将上次课程的主要内容做一下简单的回顾，除了能帮助学生对所学知识进行复习、加深印象外，还有利于让学生找出各章节之间的联系，容易抓住各章节的重点、难点和关键点，并顺理成章地引出新问题。章节内容讲解结束后，还要及时的进行小结，使学生对所学内容有清晰的脉络，课后复习起来也有重点和方向。课后还要布置一定量的作业，这样可以帮助学生理解、强化并掌握所学的知识。课外辅导也是教学活动的重要环节之一，是课堂教学的有益补充。

总之，教好物理化学并非易事，以上只是作者在物理化学教学中的一些体会。在近几年的物理化学教学实践中，笔者针对学生的不同情况及学科特点，不断探索、不断努力，收到了较好的教学效果。当然，对教学方法的认识和探索是永无止境的，我们还在不断研究、探讨和改进，希望在今后的教学过程中，可以取得更好的效果。

参考文献：

[1]濮良忠，谢吉民，廖力夫，丁敏.物理化学（第2版）[M].北京：人民卫生出版社，2008.

[2]陈小全，周鲁，邵辉莹，翟虎，周秀艳.浅谈对物理化学教学方法的探索[J].化工高等教育，2009，（6）：64-68.

[3]王高军.化工专业的物理化学课程教学[J].广州化工，2010，38（6）：275-276.

[4]韩冬冬.高职药学专业《物理化学》教学教法的研究[J].科技创新导报，2010，（14）：178.

[5]张旭.《物理化学》双语教学多媒体课件的设计与教学实践[J].辽宁中医药大学学报，2009，11（10）：214-215.

基金项目：江苏大学教学研究改革项目（化学化工开放性实验教学新模式的建立与实践）

作者简介：孟素慈（1979-），女，江苏大学化学化工学院，博士，讲师，主要从事物理化学的教学和科研工作；谢吉民（1958-），男，江苏大学化学化工学院，教授，主要研究方向为新型功能配合物的制备及性能研究；陈敏（1963-），女，江苏大学化学化工学院，教授，主要研究方向为功能纳米材料的制备及其在催化和生物医学中的应用。