物理化學教學方法初探

摘要：本文針對物理化學學科特點，從三個方面探討了高校物理化學課程有效教學模式的幾點心得和體會。作者闡明在物理化學教學中，要注重邏輯推理的思維方法和數學推導技能技巧的訓練，要注重理論聯系實際，并提倡采用多種教學方法和模式，從而有效提高教學水平和質量。

關鍵詞：物理化學；教學方法；教學手段

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0160-02

物理化學是一門無處不在的學科，是化學、化工、材料、高分子、醫學、藥學、食品、環境、生物技術等諸多專業的一門重要必修課。物理化學的特點是“兩多三強”：概念多、公式多，理論性強、系統性強、邏輯性強。如何能讓學生既對這門課程產生興趣，又能很好地掌握其基本內容和學習方法，是教師在教學教法上不斷探索和總結的重要問題。本文根據物理化學課程的特點，就作者在大學物理化學課程教學過程中的一些心得體會，探討了高校物理化學課程教學的有效教學方法和模式。

一、要注重邏輯推理的思維方法和數學推導的技能技巧

物理化學研究的是化學中原則性、普遍性的規律，它大量采用了邏輯推理和數學推導，由物理化學的基本原理、基本概念和基本假設出發，通過邏輯推理，可以得到物理化學的有關理論和數學的表達式。邏輯推導過程具有重要的嚴密性，所得到的結論也都有一定的適用條件，[1]而且物理化學公式繁多，必須經過學生自己的反復推導才能熟練應用。因此，在物理化學教學中，要重視引導和訓練學生邏輯推理的思維方法和數學推導的技能技巧。例如在推導單組份體系熱力學基本函數關系式時，只要記住最基本的關系式：dU=TdS-pdV，知道H，F，G的定義，就可以一步步推導出其他三個熱力學基本關系式：dH=TdS+Vdp；dF=-SdT-pdV；dG=-SdT+Vdp。在物理化學公式推導的過程中大量運用了高等數學微積分的知識，在教學中要強化數學思想與物理化學概念及公式的關系。例如，在講單組分體系的摩爾量和多組分體系偏摩爾量的概念時，我們要強調從數學中全微分和偏微分的概念來理解。另外，在講化學勢這部分內容時，也要引導學生巧妙的運用數學思想，例如，求化學勢與溫度和壓強的關系其實就是求化學勢對溫度或壓強的一階偏微商。

二、注重理論聯系實際，激發學生學習的興趣

理論聯系實際是激發學生學習興趣的關鍵，只有理論聯系實際，才能讓學生感覺到自己所學的東西具有實際意義，那些看似無用的理論推導和公式不單單是一些符號和字母，而是可以解決實際問題的工具。例如，對醫藥檢測等專業的學生，在講物理化學相關知識點時，最好以醫藥檢測相關知識為示例；在講化學熱力學和化學動力學的知識時，作者通常以研究人體能量代謝與代謝速率為例子引入問題和進行公式推導，同時介紹與之相關的藥物穩定性預測、藥物的生產過程等；在講相平衡、表面化學及膠體化學等物理化學知識時，就以從天然藥物中分離提取有效成分為例，介紹與之有關的蒸餾、萃取、吸附、乳化等原理和方法；在講電化學這一章節的時候，可以與檢驗方法相關聯。在學習表面現象這一章時，我們可以通過引用生活中的實際例子來引入“表面張力”的概念。例如，雨水打在荷葉上，荷葉為什么不濕？為什么荷葉上的水珠是橢圓形而不是三角形或長方形？

三、多種教學方法和模式有機結合

物理化學大量采用了邏輯推理學及數學推導的方法，它處理問題的著眼點和方法與以往學過的一般化學有很大的差別。根據課程教學內容的特點有效改進教學方法和手段是提高教學效果的重要環節，在教學方法上要多種方法綜合使用，各取所長。[2-5]

1.多媒體教學與板書教學相結合。目前，多媒體教學已經成為了學校教學的主要方法和手段。利用多媒體進行教學，可以活躍課堂氣氛，充分調動學生學習的主動性和積極性，增大課堂信息量，拓展學生的知識視野，提高教學效率。多媒體教學雖然能生動、形象、直觀地反映教學內容，但在物理化學的教學中，絕不能單一依賴多媒體這種教學手段，必須與傳統的板書演示相結合，尤其是在公式推導這個環節，切不可圖省時省力，一定要切切實實、認認真真的通過板書詳細推導和講解，讓學生的思維能緊跟教師的進度，掌握推導的技巧和技能。

2.多種教學方法綜合使用，調動學生課堂參與的積極性。在使用多媒體和板書進行教學的同時，應輔助其他的教學方法，多種教學方法和模式綜合運用，如采用提問式、啟發式、互動式教學。實踐證明，利用提問的方式引出學習的新內容能快速提高學生的注意力，引起學生探索未知領域的求知欲，激發學生學習的興趣。啟發式教學則通過層層引導，由淺入深，由易到難，將學生的積極性和主動性充分調動起來，有助于提高課堂效率?；邮浇虒W則通過師生“對話”模式，充分發揮學生的主體作用，促使他們積極主動的去探究并獲取知識，在參與教學的過程中得到生動、活潑、主動的發展。此外，在物理化學教學中還要善于使用比較（對比）教學法。物理化學中有些公式形式上非常相近，容易混淆，如化學平衡中的范特霍夫公式ln■=■（■-■）和動力學中的阿累尼烏斯公式ln■=■（■-■）非常相像，學生在記憶和使用的時候經常容易混淆。兩個公式放在一起進行對比，第一個公式中K1o和K2o表示化學反應的標準平衡常數，而后面公式中的k1和k2則表示化學反應速率。通過對比，可以加深對公式的記憶區分，通過比較找出公式的共同點和關聯性，從而加深對物理化學知識點的理解。近幾年來，在課堂教學中我們一直注重理論知識的現實意義，堅持通過采用多種教學模式和方法來活化課堂教學，激發學生的學習興趣，促使學生主動學習，從而達到提高學生的科學素養，促進學生全面的、可持續發展的目的。

3.及時復習，善于小結。物理化學邏輯性、系統性強，章節之間的聯系密切，因此加強對課程整體性和系統性的闡述，可以使學生在學習中善于從整體上把握課程的基本脈絡和內在聯系，從而統領全局、一目了然。作者每次講述新的內容之前都會將上次課程的主要內容做一下簡單的回顧，除了能幫助學生對所學知識進行復習、加深印象外，還有利于讓學生找出各章節之間的聯系，容易抓住各章節的重點、難點和關鍵點，并順理成章地引出新問題。章節內容講解結束后，還要及時的進行小結，使學生對所學內容有清晰的脈絡，課后復習起來也有重點和方向。課后還要布置一定量的作業，這樣可以幫助學生理解、強化并掌握所學的知識。課外輔導也是教學活動的重要環節之一，是課堂教學的有益補充。

總之，教好物理化學并非易事，以上只是作者在物理化學教學中的一些體會。在近幾年的物理化學教學實踐中，筆者針對學生的不同情況及學科特點，不斷探索、不斷努力，收到了較好的教學效果。當然，對教學方法的認識和探索是永無止境的，我們還在不斷研究、探討和改進，希望在今后的教學過程中，可以取得更好的效果。

參考文獻：

[1]濮良忠，謝吉民，廖力夫，丁敏.物理化學（第2版）[M].北京：人民衛生出版社，2008.

[2]陳小全，周魯，邵輝瑩，翟虎，周秀艷.淺談對物理化學教學方法的探索[J].化工高等教育，2009，（6）：64-68.

[3]王高軍.化工專業的物理化學課程教學[J].廣州化工，2010，38（6）：275-276.

[4]韓冬冬.高職藥學專業《物理化學》教學教法的研究[J].科技創新導報，2010，（14）：178.

[5]張旭.《物理化學》雙語教學多媒體課件的設計與教學實踐[J].遼寧中醫藥大學學報，2009，11（10）：214-215.

基金項目：江蘇大學教學研究改革項目（化學化工開放性實驗教學新模式的建立與實踐）

作者簡介：孟素慈（1979-），女，江蘇大學化學化工學院，博士，講師，主要從事物理化學的教學和科研工作；謝吉民（1958-），男，江蘇大學化學化工學院，教授，主要研究方向為新型功能配合物的制備及性能研究；陳敏（1963-），女，江蘇大學化學化工學院，教授，主要研究方向為功能納米材料的制備及其在催化和生物醫學中的應用。