大學物理化學有效學習策略

肖金蘭

【摘 ? ?要】 ?大學物理化學課程是老師難教、學生難學的一門課。這門課程學科交叉、應用性強，是專業課中的基礎。為了更好地學習本門課，本文分析了該課程的特點，并有針對性地提出了有效學習的方法。

【關鍵詞】 ?大學物理化學;有效學習;學習策略

物理化學是研究化學現象和物理現象之間相互聯系，揭示化學運動之中最具有普遍的基本規律的一門學科。大學物理化學課程是化工、材料、冶金、生物、環境等諸多專業開設的本科專業基礎課程，對物理化學知識體系的認知和理解、對培養學生的科學素養和實踐能力至關重要。物理化學課程具有學科交叉、應用性強的特點，公式多、推導多、概念抽象難懂，教師教學難度大，學生學習難度也大。雖然教材中也有述及物理化學的學習方法，但教師在教學過程中的方法不盡相同，除了引導學生要不畏難、堅定信心、端正態度、勤學好問外，本文根據物理化學教與學的經驗，從學生角度出發，總結了以下學習物理化學的方法（本文教材以印永嘉《物理化學簡明教程》第四版為例）。

一、鞏固高等數學基礎

物理化學課程作為交叉學科，主要以數學、物理、化學作為基礎，特別是高等數學的學習基礎，對學生理解本課中涉及的大量的數學公式十分重要。公式作為一種數學語言，能夠反映表面現象背后的本質規律，而物理化學課程中涉及到的微積分的公式是比較多的，如微分公式、積分公式、偏導數等，很多學生學不懂物理化學就是因為不能理解這些公式所表示的意義。因此，學生在學習的時候要意識到高等數學對本門課的重要性，在學習的過程中如果聽不懂老師的課堂教學，要及時對不能理解的公式重新復習，翻閱微積分的知識來理解。其次，雖然書上的公式很多，但是這些公式之間本來就具有內在的邏輯性，即公式之間是能相互推導或者有直接關系的。在學習的過程中，學生要自己動手進行公式推導，同時利用推導的過程中增加的適用條件來巧妙記住推導所得公式的適用條件。

二、抓住章節核心思想

物理化學每一個章節其實要學的核心思想都是比較集中的，在每一章節學完以后，學生要及時總結，學會用思維導圖分析章節內部之間的聯系，使學生理解知識的時候不只是單一孤立的知識點，而是有連的知識網，有利于加強記憶。例如，第一章熱力學第一定律主要圍繞U（內能）學習，而U = Q（熱）+ W（功），再細分下去，搞清楚W有哪些種類，每一種怎么計算，對應的公式該怎么用，條件又是什么;W有哪幾種，每一種又怎么計算？此外，第二章主要圍繞S（熵）進行，繼續思考熵的物理意義，以及各種熵變的計算方法。以此類推，第三章認識化學勢（μB）;第四章化學平衡認識K（平衡常數）……第九章學習化學反應速率（r）等等。思維導圖的制作既可以使用學生用金字塔原理進行書寫，也可以使用思維導圖軟件X-Mind制作。使用這種提綱挈領的總結方法，就能很好地掌握章節內容。同時值得注意的是，在借助公式來理解知識的來龍去脈后，在記憶的時候要抓住重點公式記憶，使知識結構更加清晰簡潔。

三、掌握各章節之間邏輯

學習物理化學既要注意章節之間的內部聯系，也要注意章與章之間的邏輯關系，多加注意知識的遷移，這樣能有效構建新的知識框架，防止知識遺忘。例如，熱力學第一定律研究的是化學反應中能量變化，而熱力學第二定律是研究的是過程能不能自發進行，而這兩個定律討論的系統多是單組分系統，對于氣體混合物、液體混合物等多組分系統就需要考慮到某一組分對整體的貢獻，因此存在單獨的偏摩爾量，有了不同的化學勢。此外，針對第一章熱力學第一定律計算的功為體積功，對應存在非體積功，而第七章電化學就提出了非體積功電功的相關計算，而通過電功又能計算電動勢E，就是第七章電化學的學習重點。值得注意的是，第九章化學動力學基本原理與前面熱力學章節不同，不在如熱力學研究化學反應的方向與限度，而研究的是化學反應的快慢，是相對獨立的章節。

物理化學中，從熱力學第二定律就認識了這幾個熱力學的基本函數（U內能、H焓變、A亥姆霍茲函數、G吉布斯函數）。其中，由于吉布斯函數是受溫度和壓力影響的，也是能夠監測的，所以是應用最廣泛的。吉布斯自由能變（△G）在第三章化學勢、第四章化學平衡、第七章電化學、第八章表面現象和分散系統中都應用廣泛，可以說是串聯各個章節重要落腳點，在學習中，要深刻理解它的物理意義，將知識進行邏輯記憶。

四、多做練習深化認識

學習中盡管或許已經理解了書本上的理論知識、公式，但“一看就會，一做就錯”的現象卻屢見不鮮。為了避免學習中的“眼高手低”，幫助了解知識如何運用，加深對公式的記憶，根據心理學原理，我們需要刻意練習。對于練習題的做法有兩點要求，首先，要及時做題，在每堂課后要及時復習，這既能掌握記憶的規律，有效防止遺忘，又能深化對課堂知識的理解消化，更能為后面的學習鞏固基礎。其次，做題要獨立思考，針對不同的情況使用什么樣的方法解題要動腦筋，練習題做了還要對答案，仔細思考和分析為什么錯了，錯在哪里，并及時復習鞏固。

五、理論聯系實際思考

物理化學研究的很多問題其實在生產生活中都密切相關，對學生理論聯系實際的能力有一定的要求。如可以通過各種電池來理解電化學章節;通過“丁達爾”現象及溶液系統理解分散系統;通過荷葉表面的疏水性理解表面現象等等。這方面，教師可以通過視頻等音像資料展示物理現象和化學現象，引導學生觀察現象，思考現象與物體內部結構之間的關系，揭示事物特征與發展變化規律。此外，物理化學課程實驗課也是學生理論聯系實際的良好契機，學生應該抓住機會，認真做實驗。有條件的學生要學會利用業余時間，查閱相關文獻知識，獲取更為全面的知識，也可以了解物理化學的研究前沿。例如納米材料、燃料電池、膠體化學、金屬催化等，有利于培養科學思維，拓寬知識面，這既是物理化學這門課可以借鑒的方法，也是大學學習諸多其他課程需要建立的自學方法。

【參考文獻】

[1]劉彥芳，佟華，王佐成.大學物理化學課程教學改革的思考與實踐[J].白城師范學院學報，2018，32（12）：89-91+94.