《高 分 子 物 理》 概 念 教 學 初 探

　　摘 要： 《高分子物理》是高分子化學與物理及材料化學專業教學中的重點及難點，其中的基本概念的教學占有十分重要的地位。本文作者結合自己的教學心得，分析了如何根據學科特征選擇教學方法，對高分子物理課程中的基本概念進行教學，達到使學生深刻理解的目的。
　　關鍵詞： 高分子物理 概念 教學方法
　　隨著高分子科學與技術不斷發展，高分子科學已經滲透到各個領域與學科，是一個重要的交叉學科。高分子物理作為高分子專業的必修課程，占據著非常重要的地位。其主要是研究高分子的結構、性能及其相互關系的學科，與高分子材料的合成、加工、應用等都有著密切的聯系。本課程的學習對于學生掌握專業基礎知識及技能有著重要的影響。然而高分子物理因概念多、抽象、結構紛繁且性能多變而被視為高分子專業最難講授和最難學的專業課程。不少同學認為高分子物理理論性強、推導多，在課堂教學中缺乏學習興趣。針對這一問題，我對該課程教學方法進行研究，以增強教學效果，調動學生的學習積極性。在此過程中，我總結出以下心得體會。
　　1.高分子物理的概念淺析。
　　高分子物理中的概念在給其定義時，需同時兼顧兩方面的內容，即每一個概念有它的物理意義，同時還要兼顧它屬于高分子的范疇這一原則。所以，教師在教學時需根據這一特征，給每一概念一個準確的定義。同時在講解每個概念時可應根據每一概念的特征，通過說明、舉例等方法，闡明概念的外延，從而加深學生對概念的理解。
　　2.根據課程的特點進行的教學探索。
　　高分子物理教學在高分子及材料專業的本科階段占有十分重要的地位，高分子物理的知識同時還是高分子材料流變學、高分子材料成型加工等課程基礎。對于碩士階段的學習而言，高分子物理基礎知識，同樣具有十分重要的地位。高分子物理，相對而言，是一門很年輕的學科，新知識大量涌現，在教學工程中很有必要向學生傳授本學科的最新進展，引入一些新概念是解決這一問題的基本途徑。譬如軟物質、亞穩態及單鏈凝聚態等。
　　3.比較相近概念的異同，從而加深對概念的理解。
　　高分子物理中的許多概念之間存在著相互依存的關系，有的概念必須建議在前一概念的基礎之上，有的幾個概念成為一組，相互之間的區別微妙，需要認真理解，仔細區分。
　　高分子的鏈結構一節，存在大量的概念組，如一級結構和二級結構、全同立構與間同立構、自由旋轉鏈與自由結合鏈等。對于這些概念組中的概念，必須準確地給出每個概念的內涵和外延，這樣才能使學生有正確的理解。在教學一級結構與二級結構時，學生感覺記住這些難度較大，為此，我們可以采用表格的方式，分別列出哪些是一級結構，哪些是二級結構，并且，對作比較的每一條目，都給出一個例子。如此，學生就能準確理解哪些結構應歸于一級結構，哪些歸于二級結構。
　　4.啟發、問題式教學法。
　　通過生活、科研中的案例，教師提出問題，啟發學生思考，使學生的注意力集中到對基本概念的學習上，并產生要探求的欲望，明確學習目的。
　　在柔性鏈及剛性鏈的教學時，我們注意到，柔性與剛性只是相對而言，比如常溫下的橡膠在低溫時變成堅硬的物質，從而失去高彈性，即從柔性變成剛性。從而培養學生辯證地看待問題的能力。此時，要求學生舉出生活中接觸到的聚合物的相似的例子，從而引起他們的興趣，加深他們的印象。
　　5.逆引式教學法。
　　在高分子物理課程的講授中，傳統的做法是先講解概念，再聯系生活或生產實例，介紹其應用。為消除課堂中理論學習的沉悶感，我們采用逆向引導的方式，先引出實例，羅列現象，讓學生從現象中提煉、發掘和驗證高分子物理的理論、概念。
　　時溫等效原理是高分子物理中的一個重要原理，如果按照傳統的教學方法講解，就算對教材上的每一句話逐句講解，效果也不好。為此，我們在這個概念的教學中，先讓學生思考高分子的松弛行為，以橡膠為例，要得到低至某一很低的溫度時天然橡膠的應力松弛行為，由于溫度太低，松弛進行得很慢，要得到完整的數據可能需要幾個世紀，那么如何解決這個問題呢？這時時溫等效原理便派上了用場。如此一來，激發了學生的求職欲望，對這個概念的教學效果也會起到促進作用。
　　6.弄清每個概念的適用范圍。
　　高分子物理是一門相對說來較為年輕的學科，許多基本問題還沒有搞得很清楚，一些基本概念還有待進一步澄清，這是講授專業課普遍遇到的問題。例如，在聚合物結晶模型中，每個模型的提出都有其研究背景，都能解釋一些特定的現象，然而，幾乎每個模型都有它不能說明的問題。對于每一個概念都要講清它提出的背景，講清它的適用范圍。舉例是一種很好的方法。
　　7.有效利用多媒體資源。
　　現代高校教學已經擺脫了黑板加粉筆的傳統方式，多媒體教學手段的采用，不僅大大節省了板書時間，還使課堂教學生動起來。高分子物理中大量概念的教學，如果配合使用多媒體動畫，就會收到事半功倍的效果。例如，銀紋與裂紋、冷拉等概念，配合多媒體會加深學生對概念的理解。
　　8.采用互動式教學法，激發學生學習興趣。
　　如果一味采用灌輸的方式，就會極大地挫傷學生學習的積極性。為此，在高分子物理教學中，可以采用啟發、互動的方式引起學生的興趣。即使學生的回答不夠準確，也要發現其中正確的部分，并給予肯定，使學生獲得成功的感覺。例如，學生在觀察某一聚合物的熔點時，給出的答案是100℃，應該指出，聚合物的熔點是一個溫度范圍，一般是指一個熔限，這樣理解才是正確的。此時繼續啟發學生，既然是一個范圍，那么究竟是指開始熔化的溫度、熔化完全的溫度還是這二者的平均值呢？這樣學生會給出以上三種答案，不必急于指出何者為正確。然后通個比較幾個具體的例子說明，一般而言，聚合物的熔點是指聚合物完全熔化的溫度。
　　9.對于難度較大的概念，采用類比的方法教學。
　　高分子物理中的概念，有許多高度抽象，理解難度較大，不妨采用類比的方法，使學生已有的知識得到順利遷移，從而輕松地學到新知識。例如，聚合物的應力松弛及蠕變。這兩個基本概念可以認為是從兩個方面來描述同一個問題。學生已經學過的物質知識中，光的波粒二象性正好與此類似，都是從兩個方面來看待同一種想象。于是，學生對于聚合物的盈利松弛與蠕變理解起來也就沒那么困難。
　　高分子物理中繁多而復雜的概念，其教學方法的合理選取，對于教學效果具有重要的作用。對于不同的概念，在教學過程中須根據概念的特點、難易程度及學生已有的基礎來選擇教學方法。
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