物理化學(xué)課程互動式教學(xué)模式的初探*

何宏偉

(太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太原 030024)

物理化學(xué)是化工、材料類相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)類課程，因其地位的重要性而被稱為“化學(xué)的靈魂”[1-2]。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)較全面地掌握物理化學(xué)課程所涉及內(nèi)容的基本概念、基本知識和原理以及其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用情況。但該課程內(nèi)容抽象枯燥，公式、定律較多，且內(nèi)容體系龐雜、概念新穎、理論性強、推導(dǎo)過程復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生對該課程缺乏學(xué)習(xí)興趣和積極性。最終使得該課程進入到一個老師難教，學(xué)生難學(xué)的尷尬境地。

隨著互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)教學(xué)模式的沖擊，微課、MOOC、手機課堂等新的教學(xué)模式不斷出現(xiàn)[1-3]，雖然對傳統(tǒng)教學(xué)模式是一種有益的補充，但是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在以下致命的缺陷：

(1)高校開展度網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，老師、學(xué)生之間的互動很少，沒有相互討論、思想激烈碰撞的機會，老師和同學(xué)需要一個長期的轉(zhuǎn)變與適應(yīng)過程。

(2)操作不便，手機、電腦屏幕空間有限，好多信息無法生動表達。

(3)答疑響應(yīng)有較大時差，信息溝通不順暢，遠不如面對面講解便利。

(4)網(wǎng)絡(luò)運行情況、設(shè)備配置好壞都直接影響教學(xué)效果，不可控因素太多。

(5)目前國內(nèi)高校信息技術(shù)教育相對滯后，也限制了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。

可見，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對受教育者思想意識的培養(yǎng)是無法與屬高校傳統(tǒng)教學(xué)模式相比的，而這種思想意識的培養(yǎng)對受教育者的素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育是至關(guān)重要的。所以，我在2017年提出“加大互動式教學(xué)在物理化學(xué)課程中應(yīng)用”這一課題。所謂互動式教學(xué)指將傳統(tǒng)的“填鴨式”課堂教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式和討論式教學(xué)方法，它包含了師生互動、生生互動和師師互動。該教學(xué)模式以學(xué)生積極主動參與為主要切入點，希望為物理化學(xué)課程的教學(xué)改革提供有益的嘗試。

1 教學(xué)過程中創(chuàng)造互動

課堂教學(xué)教師精心編排，上課前，我會給學(xué)生提前發(fā)布學(xué)習(xí)大綱，學(xué)生要通過學(xué)習(xí)大綱進行預(yù)習(xí)，這個環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及積極性。課堂上會組織學(xué)生進行相關(guān)內(nèi)容的討論和講解，培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生的表達能力。這樣，老師和學(xué)生將會一起攻克重點及難點，學(xué)生從中也體會到了學(xué)習(xí)的樂趣。

另外，討論主題的選擇要有深度，選取學(xué)生容易模糊的知識點，如敞開體系、封閉體系、隔離體系，以往教學(xué)一般會采用直接講述三個概念，學(xué)生對這三個概念的理解比較模糊。

以具體實例加深對這些概念的理解，則克服了上述缺點，首先介紹敞開體系的概念，敞開體系又稱開放體系，是指系統(tǒng)與環(huán)境之間既有物質(zhì)交換，又有能量交換，經(jīng)典熱力學(xué)不研究敞開系統(tǒng)。例如合成氨反應(yīng)器(塔)，原料〔氫和氮)可以進人反應(yīng)器，而生成物—氨可被排出反應(yīng)器。反應(yīng)放出的熱可被環(huán)境取走。一敞開燒杯中裝滿水，放在大氣環(huán)境下也是一個敞開系統(tǒng)。而封閉體系指系統(tǒng)與外部環(huán)境只有能量交換，而無物質(zhì)交換的體系，稱為封閉體系。實驗室研究多數(shù)是封閉體系的相平衡狀態(tài)關(guān)系，可以用熱源提供熱能，但不能任意加入或取出物質(zhì)。例如：燒杯中裝滿水，我將杯口密封，水不會蒸發(fā)，但熱量會向外散出；反之，冷水在密封的杯子里，放在太陽底下，也會吸收溫度，這就是一個封閉體系。最后，向同學(xué)提問：什么是隔離體系呢？大家能不能按照上述兩個舉例的思路說出一個例子呢？通過這樣的啟發(fā)式誘導(dǎo)，學(xué)生很容易就總結(jié)出了隔離體系的概念和例子。隔離體系指的是系統(tǒng)與環(huán)境間既沒有物質(zhì)交換也沒有能量交換。環(huán)境對隔離體系中發(fā)生的一切變化不會有任何影響。學(xué)生很容易舉例說明隔離體系，那就是燒杯中裝滿水，我將杯口密封，并且放置在真空環(huán)境下。杯口密封，水不會蒸發(fā)，系統(tǒng)和與環(huán)境間沒有物質(zhì)交換，放置在真空環(huán)境下，熱量不會向外散出，系統(tǒng)和與環(huán)境間也沒有能量交換。再如講解膠體時，可以安排學(xué)生調(diào)查研究本地區(qū) PM2.5的成分及結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動接受成為主動探究。

師生角色可以互換，討論過程中適當增加板書的利用率可以給學(xué)生充分的思考時間。物理化學(xué)內(nèi)容本身就抽象枯燥，將抽象問題活生生地呈現(xiàn)在黑板上，有利于學(xué)生跟隨教師的思路，加深對相關(guān)知識點的理解。

2 學(xué)時安排上補充互動

互動式教學(xué)不同于傳統(tǒng)的“填鴨式”課堂教學(xué)方法，它主要體現(xiàn)是師生互動、生生互動和師師互動。所以，我們對傳統(tǒng)德學(xué)時安排進行了大膽地調(diào)整，在保證總學(xué)時不變的前提下，提高師生互動的占比。比如在講授熱力學(xué)第一定律時，互動式教學(xué)模式下總的教學(xué)學(xué)時并未改變，仍為12學(xué)時，但課堂講授時間進行壓縮，調(diào)整為8學(xué)時，4學(xué)時的時間進行討論、答疑，甚至用于學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和能力訓(xùn)練。

物理化學(xué)課程的答疑是課內(nèi)課堂的重要補充。該部分通過調(diào)動學(xué)生自身的學(xué)習(xí)主動性及積極性，用以培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力，也是培養(yǎng)學(xué)生表達能力的重要手段。個性化輔導(dǎo)本身又要求教師對知識點進行深度拓展。尤其對于學(xué)生所提出的不常見的問題，教師需要查閱更多的參考資料，甚至需要整個教研室的教師進行研討。

當然，教師課堂講授時間的壓縮并不是意味著教師授課內(nèi)容的減少，相反，通過師生間的不斷討論，會激發(fā)教師不斷的闡述重點內(nèi)容并且發(fā)現(xiàn)新問題，這是一種對傳統(tǒng)教學(xué)方式的有益探索。

3 教學(xué)測評上促進互動

傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，物理化學(xué)考試的考試成績主要包含兩個部分，分別是期末成績和平時成績。其中，期末成績往往占有絕大部份，一般為80%～90%，平時成績一般為10%～20%。這一做法的弊端是學(xué)生為了應(yīng)付考試，臨時抱佛腳，考前突擊，死記硬背公式、題目，不能真正理解和掌握物理化學(xué)課程的精髓，知其然不知其所以然，甚至還會出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象。往年我們在授課時經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：課程結(jié)束時，學(xué)生的求知欲很強，他們會要求教師給他們輔導(dǎo)重點內(nèi)容，這充分說明了學(xué)生沒有重視平時的努力，這與我們高等教育培養(yǎng)人才的目標相悖。

為了改變這種現(xiàn)狀，我們將平時成績占比提高，一般為30%，這其中包含課前預(yù)習(xí)、課堂回答問題情況、課堂討論情況、課后討論情況、討論答疑表現(xiàn)等等，極大地提高了學(xué)生課堂參與的積極性，將力氣用在平時，效果較好。

互動式課堂對學(xué)生提出了更高的要求，其各個環(huán)節(jié)的運轉(zhuǎn)都需要學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)能力相配合。課前學(xué)生需要自覺自主地儲備相關(guān)的知識，課中需要積極參與討論預(yù)習(xí)中所遇到的難點問題，而課后需要自覺測試鞏固所學(xué)知識。這對于培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的能力具有重要的推動作用。另外，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，微課、MOOC、手機課堂等新的教學(xué)模式也必將會對互動式教學(xué)模式產(chǎn)生有益的影響，也成為推動教師實施課堂互動的重要因素。

4 結(jié) 語

物理化學(xué)教學(xué)中互動式教學(xué)使學(xué)生積極參與到課堂的教學(xué)活動中，主動學(xué)習(xí)，從思考中獲得學(xué)習(xí)的樂趣，學(xué)生的求知欲望更強了。主要表現(xiàn)在以下三點：教學(xué)過程中創(chuàng)造互動；學(xué)時安排上補充互動；教學(xué)測評上促進互動。通過以上方式，課本中的相關(guān)知識點不再是死氣沉沉地“躺在”教材中，而是學(xué)生們相互討論、相互說服、相互理解的“利器”。通過營造熱切討論的學(xué)術(shù)環(huán)境，師生之間的感情更好了，學(xué)生的自信心也培養(yǎng)起來了。另外，將教學(xué)和心理學(xué)結(jié)合起來，與學(xué)生真誠交流，充分保證教學(xué)效果和質(zhì)量。