改革物理化學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

劉曉洋(山西大同大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，山西 大同 037009)

0 引言

當(dāng)前社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力就是創(chuàng)新，通過(guò)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施來(lái)推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，而創(chuàng)新的基礎(chǔ)在于創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。利用教育能夠快速且高效的完成對(duì)人們創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，物理化學(xué)作為工科類(lèi)的學(xué)科，其具有非常強(qiáng)的理論性、邏輯性，對(duì)其學(xué)習(xí)的過(guò)程中不僅需要完整掌握相關(guān)的理論知識(shí)，還需充分了解對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用實(shí)踐，能夠利用所學(xué)知識(shí)去解決生活實(shí)際問(wèn)題，在這一過(guò)程中能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的思考能力以及創(chuàng)新能力，對(duì)于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮積極作用。在教育深入改革的背景下，也需對(duì)物理化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步的改革，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供有利條件。

1 引入名人案例

物理化學(xué)教學(xué)中所涉及到的理論知識(shí)內(nèi)容比較多，其知識(shí)結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出較強(qiáng)的邏輯性、抽象性，大部分學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)往往很難完全掌握物理化學(xué)的所有知識(shí)內(nèi)容，如果其中某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有搞清楚就容易導(dǎo)致后續(xù)的學(xué)習(xí)難以順利進(jìn)行，影響學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性，再加上理論性、邏輯性比較強(qiáng)的課程通常其課堂教學(xué)氛圍也較為枯燥，更加難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主能動(dòng)性，故而其教學(xué)效果也無(wú)法到理想預(yù)期。[1]因此物理化學(xué)學(xué)科的相關(guān)教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)可以借助名人事跡的吸引效應(yīng)，活躍物理化學(xué)課堂教學(xué)氛圍，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，繼而能夠調(diào)動(dòng)出學(xué)生對(duì)物理化學(xué)課程的求知欲望，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)打下基礎(chǔ)。

例如教師在教學(xué)時(shí)可以為學(xué)生講述著名的物理化學(xué)家居里夫人的事跡，由于其父親是一位中學(xué)物理教師，因此居里夫人從小就受到物理知識(shí)的熏陶，對(duì)物理產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)習(xí)中也刻苦努力，為之后的物理化學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，在不斷實(shí)踐實(shí)驗(yàn)中居里夫人開(kāi)創(chuàng)了放射性理論，并且在此基礎(chǔ)基礎(chǔ)上還研究發(fā)明出分離放射性同位素的技術(shù)，對(duì)于治療癔癥這一疾病做出重要貢獻(xiàn)，推動(dòng)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)步。此外居里夫人還在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了兩種新的化學(xué)元素即釙(Po)和鐳(Ra)，豐富了化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，為化學(xué)研究注入了新得活力。但由于所接觸的放射性物質(zhì)過(guò)多，居里夫人最終被白血病所擊倒，但其為人類(lèi)發(fā)展做出的無(wú)私奉獻(xiàn)被人們所銘記。通過(guò)名人故事的引入，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很容易被調(diào)動(dòng)，同時(shí)還能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)起到啟示性的作用，促使學(xué)生學(xué)習(xí)到名人學(xué)者的優(yōu)秀精神品質(zhì)，為學(xué)生學(xué)習(xí)能力、專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)的提升與培養(yǎng)創(chuàng)造條件。

2 發(fā)展學(xué)生的邏輯思維

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提升離不開(kāi)邏輯思維的引導(dǎo)，因此對(duì)物理化學(xué)課程的改革過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生邏輯思維的重視，拓展學(xué)生的邏輯思維，協(xié)調(diào)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。物理化學(xué)知識(shí)本身就具有較強(qiáng)的邏輯性特點(diǎn)，因此教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)突出其中所暗涵的邏輯架構(gòu)，在教授學(xué)生物理化學(xué)理論知識(shí)的同時(shí)必須加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用的指導(dǎo)，讓學(xué)生理解學(xué)物理化學(xué)知識(shí)的研究方法，幫助學(xué)生快速掌握物理化學(xué)知識(shí)內(nèi)容的邏輯性，并逐步培養(yǎng)出學(xué)生的邏輯思維。在具體的教學(xué)過(guò)程中物理化學(xué)教師應(yīng)首先對(duì)所要講解的課程進(jìn)行分析，只有教師自己理清了教學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)，才夠更好對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)行指導(dǎo)，同時(shí)還需預(yù)先確定物理化學(xué)知識(shí)的研究方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的講解，促使學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。[2]正是由于物理化學(xué)課程中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓?，其知識(shí)點(diǎn)之間也存在比較緊密的邏輯性聯(lián)系，教師可以根據(jù)教材的目錄對(duì)每一章節(jié)、每一部分的內(nèi)容進(jìn)行邏輯性的串聯(lián)，對(duì)相關(guān)的概念以及知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，為學(xué)生構(gòu)建更具邏輯性的教學(xué)結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的邏輯能力，不僅能夠鞏固學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的掌握，而且有利于促使學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展相結(jié)合

在我們的記憶中，各大高校的物理化學(xué)等理科課程，全然給人一種死板無(wú)趣的體驗(yàn)，與社會(huì)脫節(jié)的感覺(jué)，只是和書(shū)本上的方程式公式打交道。可事實(shí)并非如此，物理化學(xué)等理科知識(shí)已然涉及于各個(gè)領(lǐng)域，都將會(huì)需要相關(guān)理論作為理論依據(jù)去支持一些科研領(lǐng)域、高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。故而，重視理科教學(xué)的重要性便是當(dāng)前高校教育中的重點(diǎn)教學(xué)任務(wù)之一。比如，在物理課堂上，對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以采取多媒體動(dòng)畫(huà)演示，給學(xué)生更加直觀的反映；同時(shí)可以向?qū)W生普及一些物理現(xiàn)象在生活中實(shí)際運(yùn)用的例子，沖鋒衣的剪裁合身、不拘束的運(yùn)動(dòng)型衣服深受當(dāng)今青少年和年輕人的喜愛(ài)，對(duì)于沖鋒衣面料的選擇便是物理中親疏水性特征的體現(xiàn)，將該理論具體運(yùn)用到衣服表層的涂料上造成沖鋒衣不同于其他衣物的感覺(jué)，使得沖鋒衣更加耐臟耐水性。不僅如此，在軍工領(lǐng)域更是缺少不了物理化學(xué)知識(shí)的支撐了，如相圖這一章節(jié)講解中，鐵碳相圖在傳統(tǒng)碳鋼中的應(yīng)用便是極好的例子，還有特種鋼在軍工廠的普及也是幫助學(xué)生更好理解知識(shí)的存在。通過(guò)一些實(shí)際運(yùn)用例子的講解向?qū)W生們普及物理化學(xué)并不是只是存在于課本上的文字公式，而是真實(shí)的和我們的日常生活休戚相關(guān)的，這樣的教學(xué)方法不僅讓學(xué)生意識(shí)到理科學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)也極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生們?cè)谡n堂中的的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生更加專(zhuān)注于物理化學(xué)知識(shí)地學(xué)習(xí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生們?cè)谖锢砘瘜W(xué)領(lǐng)域中的創(chuàng)新能力，為學(xué)生在日后的課題實(shí)驗(yàn)打下夯實(shí)基礎(chǔ)，為物理化學(xué)領(lǐng)域輸送新鮮血液。

4 轉(zhuǎn)變物理化學(xué)教學(xué)方法

4.1 關(guān)注點(diǎn)面結(jié)合，保證課堂教學(xué)質(zhì)量

現(xiàn)階段，很多高校在對(duì)人才進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中出現(xiàn)人才和社會(huì)需求不相符的情況，一些大學(xué)生在畢業(yè)之后無(wú)法找到和專(zhuān)業(yè)相符的工作，而且企業(yè)在招聘員工時(shí)也招聘不到具有應(yīng)用能力的技術(shù)型人才。對(duì)此，越來(lái)越多的高校開(kāi)展進(jìn)行教育改革，特別是本科院校，大多應(yīng)用“3+1”模式，導(dǎo)致物理化學(xué)方面的學(xué)科時(shí)間逐漸減少，以往采用的教學(xué)形式不再符合當(dāng)今時(shí)代人才培養(yǎng)的需求。在這種情況下，根據(jù)學(xué)生的職業(yè)崗位能力對(duì)物理化學(xué)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整有著良好的現(xiàn)實(shí)意義，在進(jìn)行知識(shí)講解的過(guò)程中，必須關(guān)注點(diǎn)面結(jié)合，保證課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，還能引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，發(fā)展知識(shí)應(yīng)用能力。

4.2 關(guān)注理論和實(shí)際結(jié)合，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)

通常在教師授課的過(guò)程中應(yīng)用項(xiàng)目化的教學(xué)法，在具體案例分析下，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容采用啟發(fā)式教學(xué)方式，幫助學(xué)生正確理解知識(shí)點(diǎn)，并關(guān)注理論和實(shí)際結(jié)合，提升學(xué)生的理論實(shí)際應(yīng)用能力。同時(shí)，通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)方法，還能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)實(shí)踐，這不僅符合當(dāng)代高校教育改革的需求，而且還通過(guò)實(shí)踐證明在物理化學(xué)學(xué)科中應(yīng)用項(xiàng)目化教學(xué)法的良好價(jià)值，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)，開(kāi)啟學(xué)生思維，并進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

4.3 關(guān)注新舊知識(shí)的結(jié)合，提升學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力

在對(duì)物理化學(xué)進(jìn)行教學(xué)時(shí)教師應(yīng)關(guān)注于對(duì)新舊知識(shí)的結(jié)合，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必然離不開(kāi)穩(wěn)固的知識(shí)基礎(chǔ)，再加上物理化學(xué)之間存在的緊密聯(lián)系就更需要加強(qiáng)知識(shí)內(nèi)容之間的融會(huì)貫通。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及教學(xué)的根本要求對(duì)新知識(shí)進(jìn)行合理分析，發(fā)現(xiàn)新知識(shí)內(nèi)容與舊知識(shí)內(nèi)容之間具有共同性的地方，在對(duì)新知識(shí)的教學(xué)中加入舊的物理化學(xué)知識(shí)的概念、公式等內(nèi)容，既可以做到對(duì)舊知識(shí)內(nèi)容鞏固，又能夠促使學(xué)生快速掌握新的物理化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而為學(xué)生的物理化學(xué)學(xué)習(xí)提供有力支持，為其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。[3]再者新舊知識(shí)的結(jié)合還需掌握方法，傳統(tǒng)的方法是具有一定缺陷的，不能夠滿(mǎn)足當(dāng)前教學(xué)的需求，必須采取更加科學(xué)、合理的手段對(duì)其進(jìn)行銜接，確保學(xué)習(xí)效率的真正提升，例如教師在講解了某個(gè)知識(shí)點(diǎn)之后，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用鍛煉，多多練習(xí)同一個(gè)類(lèi)型的題目，能夠?qū)υ撝R(shí)點(diǎn)進(jìn)行舉一反三的運(yùn)用，在不斷聯(lián)系的過(guò)程中，學(xué)生可以將新舊知識(shí)進(jìn)行完美的綜合運(yùn)用，通過(guò)新舊知識(shí)的結(jié)合高效解決新的物理化學(xué)問(wèn)題，在循序漸進(jìn)的過(guò)程中更完整的掌握新知識(shí)的學(xué)習(xí)以及運(yùn)用。

5 創(chuàng)新物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新型能力

傳統(tǒng)教學(xué)模式的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程為課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)踐以及課后總結(jié)，也因此學(xué)生的物理化學(xué)學(xué)習(xí)局限于教材課本中，對(duì)于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提升極為不利。為此教師提升提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效，教師需要結(jié)合物理化學(xué)教學(xué)任務(wù)自主選擇合適的課堂教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行引導(dǎo)形成學(xué)生主體性的教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)完成后，要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果以實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及ppt的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，組織學(xué)生開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)答辯活動(dòng)。教師與課堂內(nèi)參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生積極討論，根據(jù)學(xué)生小組的答辯情況給出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中構(gòu)建師生良好互動(dòng)的教學(xué)氛圍。不僅能夠鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，同時(shí)也能鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)科學(xué)習(xí)自信心。

新型物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教師需要靈活應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為支撐，讓學(xué)生自主選擇相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料以及實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法，不斷強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。隨著新課程改革進(jìn)程不斷加快的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要發(fā)展趨勢(shì)。部分學(xué)校選擇建立開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展提供幫助，鼓勵(lì)學(xué)生靈活利用Excel、Orign、SPSS等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為學(xué)生日后的專(zhuān)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)的發(fā)展對(duì)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，不僅重視學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力，同時(shí)還更加注重學(xué)生的創(chuàng)新能力，旨在通過(guò)教育為社會(huì)提供更多的創(chuàng)新型人才。而物理化學(xué)教學(xué)對(duì)于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮著積極作用，進(jìn)一步對(duì)物理化學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革，在教學(xué)課堂中引入名人事跡、創(chuàng)新教學(xué)方法、關(guān)注科學(xué)發(fā)展的前沿、加強(qiáng)對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)造有利條件。