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物理化学

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物理化学

物理化学范文第1篇

关键词:化学化工类专业;物理化学;考试改革;探讨

物理化学是一门用物理学的基本理论来分析物质的化学原理和规律的学科,是近现代化学理论的基础。物理化学与无机化学、有机化学、分析化学。化工热力学、物理学等学科在内容上相互渗透,以致产生了很多新的学科分支,因此物理化学在化学化工类专业中的地位是不言而喻的。物理化学也是一门逻辑性很强的学科,不仅内容概念多,理论性强,而且公式多、繁琐复杂,应用条件抽象而又苛刻,学生们学起来会感觉较为吃力,教师们讲起来也并不轻松。在平常教学过程中,教师们一贯采取满堂灌填鸭式的教学模式,学生们并不能很好地掌握课程基本理论知识,而考试时候往往又是一张期末试卷定终身,学生们平时没有学懂,只能采取临时死背硬记的方式,争取六十分万岁,甚至有的学生为了期末考试及格不惜冒着作弊的危险,这样的考试模式不仅不利于学生掌握知识,还可能使学生对学习专业知识失去兴趣,对自己的前途失去希望,更甚者养成不努力学习混日子的习惯。针对目前化学化工类专业物理化学课程考试模式中存在的这些问题,我们提倡进行相关考试模式改革,革新传统的考试方式,大胆提出新思想新观点,在让学生掌握基本理论知识的同时,培养学生对专业知识的学习兴趣和自学能力。结合近些年提出的培养工科应用型人才的教学理念,以及我们多年来对于工科物理化学教学情况的了解,我们课题组对化学化工类专业物理化学课程考试模式改革做了一些相应的探讨。我们提倡采取多元化多方面考核的考试模式,减少期末考试比例,增大平时成绩比例,平时成绩采取多元化多层面叠加的考核方式。具体实施方案如下:

1将考勤纳入平时成绩

很多学生在大学期间对于不感兴趣或不易听懂学懂的课程选择逃课,长期下去就会形成恶性循环,学生越学不懂就会越厌学,尤其是如果教师上课不进行考勤,有的学生就会认为上课或不上课都无所谓,只要考试通过就可以了,这样显然不利于物理化学教学顺利进行。于此,教师们要将考勤纳入考试平时成绩的一部分,按照预先设定的分数比例对于有旷课或者有请假的学生酌情扣分,这样学生们旷课或者无事请假的情况就会好转很多,学生们对于该课程也会更加重视。

2将学生课堂表现纳入平时成绩

物理化学属于化学化工类专业课中较为难理解难学懂的一门课程,很多时候课堂上往往鸦雀无声,单凭教师在讲台上讲解是远远不够的,所以教师要想方设法在课堂上与学生互动起来,形成一种较为活跃且不压抑的课堂氛围。比如:我们可以在课堂上对于一些难于理解的知识点提出一些相关的问题让学生们分成小组讨论,根据不同小组的课堂表现情况给出相应的分数,并纳入平时成绩的一部分,还可以对于表现突出的学生给出一定的奖励分数,这样不仅可以激励学生课堂上认真听讲、积极思考,还能逐渐培养起学生对于物理化学课程的学习兴趣。

3增加平时的章节测试

物理化学课程包含的内容很多,每一章节的学习都是下一章节的基础,可以说是章章相扣,如果有的章节掌握不好必然会影响之后章节的学习,所以我们每学完一个章节都要进行相应的章节测试并将测试成绩纳入平时成绩,对于章节测试之后的试题教师还要给学生进行详细的讲解,这样学生更容易理解掌握每一章节的基本知识。教师对于课程章节测试选择的题型应当尽量突显基础性和实用性,避免偏题怪题和太难的题,这样学生可以夯实基础,强化理论知识的学习。

4教学理论与实验结合

化学化工类专业在开设物理化学课程的同时都会开设物理化学实验,以往教学中很多时候教师们都是将课程知识全部讲解完之后才集中开设实验课,这样学生对于之前学习过的知识很多都已忘记,并不能很好地利用所学知识去做实验并从中悟出理论知识的重要性。于此,我们采取学生学习理论知识的同时及时做相关实验,这样学生能够对于新学的知识有一定的理解,并通过做实验加深对理论知识的掌握。长期下去学生不仅不会觉得理论知识和对应实验教学的脱节,还会自然而然地融入到对于理论知识和实验结合的应用过程中。教师们可以在具体的实验过程中,对于学生的实验操作能力、实验过程、实验结果、实验报告进行具体考察,并纳入物理化学课程平时成绩的一部分,让学生明白理论和实验结合的重要性。

5教学与实践相融合

工科专科课程的教学理念就是培养应用型专业人才,所以我们对于化学化工类专业物理化学课程的教学也提倡理论要与实践相结合。理论和实践是相辅相成、缺一不可的,只有理论和实践结合起来,所学的理论知识才有实际应用价值,如果理论知识和实践不能结合起来,那么理论知识将是一纸空文,是毫无用处的。同样,工科物理化学课程作为一门重要的专业基础课,其中很多章节的内容与实际生产生活是紧密相关的,我们在平时的课堂教学过程中要注意将实践生产实例融入到与之相关的理论知识中,让学生明白所学理论知识是有实用价值的,另外,教师还应该联系一些化工厂并达成协议,带领学生去工厂实地考察学习,了解理论知识转化成实际生产的应用所在,在实践学习之后,教师可以给学生布置相关作业,比如可以让学生写一份见习报告,将自己的所学所感认真叙述出来,教师根据学生的见习报告给出相应分数并纳为平时成绩的一部分。通过这样理论联系实践的实地学习,学生们能够深刻体会到所学知识的应用价值,同时也能够对所学专业领域的就业趋势有一定的了解。

6逐渐降低期末考试成绩所占比例

大学专业课程的期末考试成绩往往作为该课程决定及格与否的主要部分,我们进行多元化考试模式改革主要就是增加平时成绩的比重,降低期末考试成绩的比例。这样学生再不会因为期末考试的到来惴惴不安,而是会把心思放在平常的学习过程中。综上所述,化学化工类专业物理化学课程教学改革应该与时俱进,考试改革可以促进教学改革的进行,还可以促进教学质量的提升,这种多元化考试模式改革的实施提出了考试改革新方案,能够调动学生的学习积极性,同时还为其它课程考试改革的进行起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]姚思童,张进,刘利,等.工科物理化学课程教学改革实践[J].化工高等教育,2010(2):29-31.

[2]方文军,雷群芳,王国平,等.工科物理化学教学改革与实践[J].化工高等教育,2005(2):33-35.

[3]张丽丹,贾建光,马丽景,等.基于创新人才培养的工科物理化学教学改革月实践[J].中国大学教育,2012(6):42-44.

[4]卢荣,王飞利.工科物理化学教学模式改革初探[J].高等理科教育,2006(4):107-111.

[5]朱志昂.物理化学课程教学内容和教学方法得改革[J].大学化学,2012,27(5):9-13.

物理化学范文第2篇

物理化学中的每个概念、公式或模型都有其出现的背景,都是在某个年代为解决某一问题而提出的。适当讲授物理化学史有助于学生对本学科发展的了解,对培养学生的学习兴趣非常有利。比如讲化学平衡时向学生介绍:在1861-863年间,法国化学家贝赛洛和圣吉尔研究醋酸和乙醇的反应速率与浓度的关系时注意到逆反应的存在,并能达到动态平衡。1864-1879年间,挪威的瓦格和古德贝格在此基础上确立了质量作用定律,并指出速率常数之比只是温度的函数。荷兰的范特霍夫称之为平衡常数。1878年,美国的吉布斯引入化学势,得到了化学平衡条件。1884年法国的吕·查德里得出了平衡移动原理,即吕·查德里原理。1889年范特霍夫论证了吕·查德里原理,并得到平衡常数与温度的关系式,即范特霍夫方程。1906年德国的能斯特提出了热定理,解决了平衡常数的理论计算问题。这些史实的介绍使学生知道任何理论从提出、确立到完善都是逐渐完成的。化学史的讲解有助于增加学生学习的兴趣,也有助于学生人格和世界观的形成。

2理论联系实际,充分体现药学特色

物理化学的学习为药学类学生后续课程如药剂学、药理学等的学习提供方法和理论指导,因此,在教学的过程中恰当地介绍与药学有关的物理化学知识和新技术,不仅可以提高学生的学习兴趣,也可以开阔学生的视野,丰富教学内容。讲绪论时,可以举一个具体的药物合成的例子来说明物理化学课程的重要性,如药物合成的反应路线要根据热力学来确定反应的可能性,反应的条件及产率等通过化学平衡来解决,合成出来的药品其半衰期和有效期要由化学动力学来解决,其安全性、有效性要由药理学来确定,制备什么剂型来满足顺应性要由药剂学来完成。这个例子既彰显了物理化学的重要性,同时使物理化学知识与后续的药物化学、药理学、药剂学等有机地结合起来,使学生认识到物理化学不是独立和枯燥无味的,而且也体现了药学类专业的特点。如在讲授水的相图时,可以联系药剂学中常用的冷冻干燥技术,即青霉素等抗生素在水溶液中不稳定又不易制得结晶,先将盛有这类药物水溶液的敞口安瓿用快速、深度冷冻的方法,短时间内全部凝结成冰,同时将系统压力降至冰的饱和蒸气压以下,使冰升华出去,封口后便得到可以长时间储存的粉针剂;利用简单低共熔相图可以指导栓剂的制备,也可以用来检查药品的纯度。在讲授电化学时,可以适当讲述诸如酶等生物电化学传感器的相关知识,介绍多种生物传感器、微生物传感器等在药学和医学中的研究和应用。再如讲动力学中药物储存期的预测时,可详细讲解药剂学中常用的经典恒温法预测药物的有效期。既使物理化学知识得到了应用和扩展,也使物理化学与后续课程得到很好地衔接。讲胶体化学中沉降平衡时,可介绍药物制剂中一个重要的剂型-混悬剂,评定混悬剂的方法一个是混悬剂微粒大小的测定,另一个就是沉降容积比的测定。沉降容积比可用Hu/H0表示,H0为沉降前混悬液的高度,Hu为沉降后沉降面的高度。沉降容积比是时间的函数,以Hu/H0对沉降时间t作图,可得沉降曲线,根据沉降曲线的形状可以判断混悬剂处方设计的优劣。讲授胶体电泳现象时介绍利用胶体粒子带电的特点,可通过电泳方法进行体液分离来判断某器官是否存在病变,通过电泳的测定还可判定人体的肝功能是否正常。讲表面化学时的联系更多,如讲润湿和铺展时,可联系制剂中安瓿的内表面经常涂布一层非润湿性表面活性剂,使得在用注射剂吸取药品时可一次性吸干净;利用开尔文公式能很好理解制剂中为什么难溶性药物经常要微粉化,就是因为颗粒越小其溶解度就越大。讲授物理化学课程时除了与药学相联系外还要和生产生活紧密联系起来。比如说讲到表面化学中的固体吸附就可以举生活中为什么煎鱼时总粘锅的例子,就是因为鱼皮与锅的表面张力大,锅吸附鱼皮来降低自身的表面能。再比如说讲附加压力时,可以解释为什么人从高压区回到低压区时速度要非常慢。

3理清课程的脉络

教师在讲授课程时不能一味填鸭式地罗列材料,要把每一章重点是什么,每一章要解决的是什么问题等告诉学生,及时为学生归纳、梳理出一个大的框架和一个小的脉络,使学生学习起来能更方便、快捷,而且能抓住重点,从而能达到事半功倍的效果。比如说:热力学第一定律解决的是能量守恒问题;热力学第二定律解决的是方向问题;化学平衡解决的是限度问题;相平衡要解决的是物质的分离和提纯;电化学是热力学的一个重要应用;化学动力学解决的是化学反应的速率和机理问题;表面化学围绕Laplace方程、kelvin公式等五大方程,讲述的是四个现象一个物质;胶体化学围绕胶体的性质来展开等等。理清脉络后,学生就能对知识有个总体的把握,学习起来就不会感到无所适从。

4公式的记忆方法要得当

物理化学中公式特别多,而且公式的限制条件也多,这让学生记起来很吃力,也是学生感到课程难学,产生厌学的一大原因。多教学生一些记忆的方法将有助于增加学生学习物化的兴趣。

5重视物理化学实验

物理化学实验是对学生所学的有关基础理论的验证,也是对物理化学的基本概念、基本原理的理解和掌握程度的一个检验,能够增强学生解决实际化学问题的能力。由于在整个实验过程中学生是主体,要自己动手操作,因此很好地锻炼了其动手能力。药学类专业学生的物理化学实验共开设12-16个,实验内容体现了药学专业的特色。比如,凝固点降低法测定氯化钠注射液的渗透压;经典恒温法预测药物的有效期(一级反应-硫酸链霉素水解常数的测定);电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度;最大泡压法测溶液的表面张力(药品为正丁醇)。这些实验都是紧密围绕后续课程而设置的,大大增强了学生学习物理化学的兴趣。另外,针对课时较多的专业还开设了综合设计性实验,学生根据自己的兴趣查阅相关的文献,自己给出实验原理,并设计实验过程,自己动手进行药品配制、仪器操作、结果讨论,教师对整个过程加以指导。综合设计性实验的开设不仅锻炼学生查阅文献能力、动手能力、写作能力,同时也提高了科研思维能力,为以后的科研工作打下良好的基础。多年的实践表明综合设计性实验极大地激发了学生学习物理化学的兴趣。

6改进教学手段

物理化学范文第3篇

关键词:物理化学;基础课程;药学专业

物理化学是化学学科里一门基础课程,也是很多专业的必修课程。其内容涵盖较广,涉及知识包含化学、物理、力学、高等数学等。此外,物理化学知识点多,公式及推导过程繁琐,因此其书本内容通常显得复杂深奥、单调乏味。不少学生在学习物理化学时没有兴趣,甚至容易产生抵触情绪,最终导致期末考试不能通过,教学效果不理想。这一现象在非化学类专业的教学过程中更加常见。笔者有过药学类相关专业的物理化学教学经验,对非化学类专业学生学习物理化学情况有一定了解。在教学过程中产生一些想法,和大家分享。希望对物理化学的教学,尤其是非化学类专业学生的教学有所帮助。

一教学内容

物理化学书本涵盖的知识点非常多,包括热力学、动力学、化学平衡,稀溶液性质等等。化学类专业学生的教材通常选择的是傅献彩老师主编的《物理化学》[1]。全书分为上下册,教学时长一般为两个学期。该书内容讲解详细、透彻,但是需要具有一定的理论基础知识功底。所以这本书不适合作为非化学类专业学生的主讲教材,而更适合作为一本参考书目。笔者负责的药学类专业的物理化学教学时长为一个学期,总课时为72学时。我们选择的是内容相对比较简单的印永嘉老师主编的《物理化学简明教程》[2]。该书相比傅献彩老师主编的教材内容有所精练,不过各个章节基本保留相对完整,只是每个章节一些复杂的内容没有多述,更适合作为非化学类专业学生的教材。印永嘉老师主编的教材虽然在内容上有所精简,但是从实际教学情况来看,要将书本知识完全给学生讲解、讲透还是比较困难。原因是非化学类专业学生的化学基础通常比较薄弱,而且在教学过程发现药学类相关专业学生的高等数学知识基础一般也比较差,这对物理化学的教学形成了较大的阻碍。除此以外,我们学校药学相关专业学生生源分布较广,而不同地区的中学基础教育水平不一,也导致教学难度的增加。根据具体情况,笔者在教学时对授课内容做了进一步的精简。部分难度大、知识储备要求比较高的章节只进行简单介绍,或者直接略过不讲。比如,该书的第六章统计热力学内容比较深奥,要求学生具有良好的高等数学及统计学基础,而班级里大部分的学生不具备这样的基础,因此在教学过程中,我们直接跳过这一章的内容,不作教学要求。其他章节的一些疑难知识也作相应处理。由于非化学类专业学生的化学知识基础较弱,尽管教材上已经作了简化,但是相应的课时也少了一半,所以仍然不能要求学生对所有的知识点都有很深刻的理解和掌握。重点知识点需要突出讲解,难点则需要多花时间,仔细、反复地讲解练习。对于非重点知识点只作一般性了解要求。掌握重点知识点,了解整个物理化学知识架构,对物理化学做到整体性把握,让学生学有所得。另外,物理化学教学时间安排也需要有所考虑。物理化学和其他基础化学如无机化学、分析化学等有知识点交叉。由于物理化学本身比其他几门基础化学更加贴近理论基础,更具有完整知识体系,因此其放在其它基础化学课程之后教学更为合适。学生在学习物理化学之前已经从其它基础课程中学到一些零散的知识,了解一些简单的现象、结论。如此,在学习物理化学过程中学到相同知识点时不会陌生,当教师解释现象背后的原理时学生能够有更深刻的认识,真正地做到由表及里地学习知识。除了一些基础化学课程外,高等数学在物理化学的学习过程中也扮演着重要的角色。很多公式的推导比如麦克斯韦公式等等,都应用了高等数学的知识。如果没有高等数学基础,公式就只能死记硬背,不能由源头出发,一步一步通过数学知识推导得到。没有良好的前期理论知识基础,学生在学习物理化学时会很吃力,容易产生距离感。我们学校通常将物理化学放在第三个及第四学期,在此之前学生已经学过高等数学、无机化学等课程,对物理化学的学习具有一定的帮助。

二教学方式及方法

现代教育发展至今,教学方式以及手段已经有了很大的变化。多媒体教学早已进入高等学校甚至中小学的课堂。高校里越来越多的老师,尤其是年轻教师喜欢用多媒体教学,几乎不用板书。的确,多媒体给教学带来了很大的便利,以及丰富的课堂呈现方式。教师的课件丰富多彩,图片、动画等也更能吸引学生的眼球。在物理化学教学过程中,利用多媒体的确能够给呆板的知识增添点趣味。但是单以多媒体方式进行物理化学教学,往往会收到比较差的效果。物理化学有很多公式,而大部分的公式是由之前的公式经过一定的数学推导得到。这些推导过程在使用多媒体教学时一闪而过,学生不容易记住具体的推导过程,对学生的记忆学习不利。因此,在利用多媒体教学的同时,应当结合原始的板书,尤其是公式的推导过程讲解。通过板书,学生有足够的时间去记笔记以及领悟推导过程,有助于知识的学习。物理化学知识点比较繁琐、枯燥。学生在学习过程中很容易产生厌烦情绪。如果一字一句照本宣科,很难使学生产生兴趣,影响教学效果。在教学过程中添加有趣、轻松而又不偏离主题的内容很有必要。知识点讲解由历史故事起头是一个很好的方式。故事内容可以是某些结论提出背后的小故事或者是历史名人的一些有趣的生活习性等。以故事起头可以使学生注意力集中,故事结束后自然地切换到书本的知识。将知识点和故事相结合不仅能够引起学生听课的兴趣,而且也能够帮助学生增强知识记忆。在知识点讲解过程中,传授方式也很重要。如果直接将全部的知识点给提炼出来,填鸭式的教学,收到的效果通常比较差。对于相对枯燥的物理化学来讲,填鸭式的教学更加糟糕。知识传授最好的方式应该是让学生自己产生兴趣,提高学生学习的主动性。在教学时,以问题讨论形式相对较好。笔者在教学过程中,在讲解完一个有趣的现象之后,不时会提出疑问,由学生自由组成小组讨论,找出问题的答案。在对问题的讨论过程中,学生能够自己去寻找答案,这不仅能够提高学生的积极主动性,还能培养学生独立思考,团队合作交流的能力,塑造学生的自信心。

三课程考核及实际应用

课程教学的短期目标通常是让学生掌握、牢记知识点,在课程结束期末考试时能够顺利通过,最终完成学业。对于非化学类学生,物理化学属于基础课,而非专业课程,所以考试内容以及难度不能以化学专业的标准要求他们。因此,笔者在出题时尽量避免晦涩难懂的知识。此外,考虑学生生源的差异性,课程考试成绩也不能完全由一次考试决定。笔者将课程考试成绩分为三个部分,即平时成绩、期中成绩和期末成绩,三部分占的比例暂定为10%、20%和70%。平时成绩主要由上课考勤和作业决定。保留中小学时候的家庭作业模式除了作为平时成绩的重要参考,也给了学生一次锻炼学习的机会。课程学习的长期目标当时是学以致用。如果学习一门课程主要是为了通过课程的考试,而在课程结束后对该课程一无所知,显然是很可悲的。不过,要想让学生对整本教材做到完全了解,倒背如流,显然也不现实。笔者以为,学习一门课程,尤其是一门非专业课程,除了需要通过课程考试以外,对该课程能做到充分了解其知识框架,熟悉常见及浅显问题即可。如此,碰到一些常见现象,能够理解其背后的实质原理;碰到复杂问题,也能知道需要用哪些知识去解决。因此,笔者在教学过程中更加注重学生对知识框架结构的掌握,以及学生对问题的剖析、解决能力。

四小结

物理化学是一门重要的理论基础课程,同时也是比较枯燥、乏味的课程。因此,对其教学的研究非常重要。之前已有不少前辈从不同角度分析物理化学的教学问题,分享各自的教学经验。不过,物理化学教学经验或模式离成熟还较远。在不同专业的教学过程中,还需要考虑专业差异,调整教学过程。笔者目前教学资历尚浅,本文主要分享自己的一些体会感受,希望对同行能够提供些许参照。

参考文献

[1]付献彩,沈文霞,姚天扬,侯文华.物理化学(第五版)[M].北京:高等教育出版社.2005.

物理化学范文第4篇

以中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院目前在用的《无机化学》(大连理工大学无机化学教研室主编,高等教育出版社出版,第5版)以及《物理化学》(肖衍繁等编著,天津大学出版社出版,第2版)教材为例[3-4],2门课程在内容设置上有较多重复,主要为化学反应原理这一部分,重复内容如表1所示。这些内容占据了无机化学整门课程内容的30%~40%,如果单纯从章节设置上来看,这部分重复内容更是构成了物理化学所有章节的50%以上,并且是作为重点讲授。尽管这些内容在2门课程中的呈现方式、知识点的重难点和侧重点上有所不同,但由于2门课程一般为不同的教师授课,故对知识点的简单重复难以避免。同时,物理化学作为一门理论性较强的基础课程,涉及诸多的数学和物理公式推导,给人的印象常常是深奥、抽象、晦涩、难以理解。究其原因,是在无机化学的学习过程中由于学生基础有限,对许多基本内容了解得不够深入,缺乏对整体内容的系统认识,重视结论却忽视了其理论基础[5]。因此,对于物理化学的教学,首先要注重基础知识讲解,使学生牢固地掌握物理化学的基本概念、公式及其适用范围等,其次要提高讲授的深度和广度,为学生将来应用理论解决实际问题建立牢固的基础。 按照我校对化工类相关专业培养方案的规定,物理化学课程课堂讲授64学时,在有限的课时内,如何更好地把握知识点的讲解,突出重点、讲透难点,让学生理解透彻,培养学生的逻辑思维能力以及分析和解决问题的能力[6],对于物理化学的教学来说显得尤为重要。这就要求任课教师在课堂上能够更准确地抓住重点、难点,避免不必要的重复,把有限的教学时间用在对重点、难点知识的讲解上,使教学更具有针对性。如果按照教学大纲正常讲授,则有部分重点和难点问题讲解不透彻,影响教学质量。

2无机化学和物理化学教学的协调

结合无机化学和物理化学课程的特点以及2者的实际教学情况进行整合与优化时,必须遵循一定的基本原则,而不能简单、机械地对2者涉及到的知识点进行切块划分或简单重复[2]。物理化学和无机化学知识的衔接点及衔接方式比较多,既有如热力学和熵等概念内涵和外延的变化,也有对如化学平衡和电化学等知识的深化和拓展。无机化学课程一般在大学一年级开设,学生在高考之后经历近3个月的假期,对中学所学的知识有较大程度的遗忘,限于这一阶段学生的知识水平及认知能力,无机化学作为第一门专业基础课,在讲授过程中要注意与高中知识的衔接和复习[7],在教学过程中注意与学生的互动,了解不同生源地教学大纲的区别以及不同学生的基础,同时也要讲究教学策略。例如,不同类型化学反应平衡是无机化学的重要基础理论,也是教学的重点和难点。不同类型化学反应平衡的重点在于计算,难点在于公式多,学生对酸碱平衡、沉淀—溶解平衡、配合物和氧化还原反应这4大类反应进行计算时容易将公式混淆或根本记不清。可采用对比法对不同反应的平衡进行计算和公式的推导,寻找其共同规律,又根据各自特点突出区别[8]。这种方法可将此部分内容化繁为简,不仅使学生容易理解和接受,而且脉络清晰,便于记忆,从课堂效率角度考虑,反应平衡部分也可节省1个课时左右。物质结构部分由于比较抽象,在教学过程中也要注意基础知识的讲授和复习,笔者曾在4个课时之后发现某一学生参考高中化学教辅材料对这一部分进行学习,了解之后发现该地区高考大纲对物质结构部分要求较低,学生基础较弱。而对于无机化学中与物理化学课程重复的部分,教学主要以应用为主,把这部分内容作为工具来讲,重点在于某些特定条件下的应用,而不是系统地去讲述工具本身。而在物理化学课程中,则是系统地研究这些内容在各种条件下的应用,研究的是工具的本身,重点在于向学生传授工具的来源以及工具在不同情况下的应用[5]。

例如在热力学部分,无机化学通过混乱度引入熵的概念,又通过系统与环境总熵变的计算引出吉布斯自由能,并以此作为自发反应方向性的判据,而对于熵变为可逆过程的热温商这一物理意义只是一笔带过。在物理化学课程中则是通过对卡诺循环以及其他可逆过程的研究将热温商以及熵这一函数引出,并推导了其他物理过程的熵变计算公式。通过熵增原理对恒温恒容过程和恒温恒压过程的应用引出了亥姆霍兹自由能A和吉布斯自由能G,并通过分析解释了2个函数所代表的物理意义———最大体积功和最大非体积功。这就将抽象的内容具体化,扩展了判断不同过程自发变化方向性的判据,并为后续电化学反应电动势与ΔG关系式的推导奠定基础。又如化学平衡这部分内容,在无机化学中讲了化学平衡常数和反应熵等,为判定化学反应中的方向和限度问题提供依据,并为后续不同类型反应平衡组成以及电化学计算等内容服务;而在物理化学课程中,则通过偏摩尔吉布斯函数和化学势等函数的引出概念的讲解,结合化学势与浓度(或分压)的关系公式,从本质上揭示了化学平衡与吉布斯函数之间的关系,推导出化学反应平衡常数与平衡组成之间的数量关系,加深了学生对化学平衡以及相平衡等知识的理解。而对于此部分内容的应用以及计算,则需要与无机化学课程协调,对公式的应用略加讲授,引导或要求学生参考无机化学所讲的内容,对平衡常数的计算进行复习。由于现在学生已掌握了用化学势为工具严密地推导出化学平衡以及相平衡公式,对该公式的物理意义的理解又深入了一步,在这个基础上来复习无机化学所讲的该公式的应用内容,不是简单地重复,而是进一步地提高[9]。

物理化学范文第5篇

【关键词】物理化学 实验 教学改革

物理化学实验作为普通高等师范院校化学专业学生的必修基础课之一,是与无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验一样独立的基础实验课程,具有理论性强、实践性强、应用性广的特点。通过物理化学实验课程的学习,可以加强学生对基本理论知识的理解,熟练掌握基本实验技能,提高学生的动手能力和创新能力。随着现代科技和化学学科的飞速发展,传统的物理化学实验教学模式已不能满足日新月异的科技发展对人才培养的要求,因此,物理化学实验教学改革、提高实验教学质量势在必行。

一、物理化学实验现况及存在的问题

目前选用的物理化学实验课本内容基本上都是固定的,实验内容多为验证性实验,缺乏综合性和设计性的实验。采用的教学方法往往是老师先系统地讲解实验原理、实验步骤及实验注意事项,以及仪器的操作方法,然后学生根据老师讲解的内容和实验课本的要求“按部就班”的进行实验。这种教学方式使学生对于实验内容没有可选择的余地,对于部分学生来说较浪费时间,并且限制了他们的创新意识和创新能力。此外,由于同学们所做的实验内容枯燥,导致学生对实验课的重视性认识不够,学习积极性差,课前预习不认真,实验操作不认真,实验数据记录不认真,抄袭数据和实验报告,对实验课应付了事。

物理化学实验采用的仪器种类繁多,且多数仪器设备较陈旧,仪器性能不稳定,导致实验前的调试工作繁琐耗时。如:原电池电动势的测定,我们采用的仪器是UJ25型电位差计,此仪器非常陈旧,数据波动较大,测定前仅调试仪器零点就需半个小时,极大地分散了学生做实验的注意力,大大降低了学生学习的兴趣和积极性。此外,由于陈旧的仪器性能稳定性较差,测定数据波动较大,测量结果不准确,数据误差大,从而使学生丧失了学习的兴趣,降低了学习的积极性。

二、物理化学实验教学改革初试

根据物理化学实验课程的要求,适时保留一些经典的验证性实验,取消一些相对陈旧的验证性实验,并增设一些相关内容的综合性和设计性的实验,可让学生在老师的指导下选择合适的题目,查阅相关的文献,设计实验,进行实验,并进行数据的处理,调动学生的主动性和创造性,提高学生的学习兴趣和积极性。传统的实验教学方法会使学生养成“照法抓药”的懒惰习惯,无法取得较好的实验效果。为此,我们加强了学生实验课程的监督和管理,并改革了传统的实验教学方法,取得了初步的成效。首先,我们对学生预习报告进行了严格的要求,要求学生预先对实验原理和实验步骤有较详细的了解,对实验仪器操作有较深的熟悉,并通过提问和讨论的方式进行检查,使学生实验时做到心中有数,激发学生参与实验的兴趣。其次,在实验过程中,我们严格监督和指导学生实验,及时纠正学生错误的实验操作,督促学生正确处理实验数据,按要求书写实验报告,并进行结果讨论。经过这些改革,学生在实验时得心应手,实验积极性大大提高,分析问题和解决问题的能力均有了明显提高。

物理化学实验对仪器的要求较高,落后的仪器会使学生对所学专业丧失信心。因此,仪器的更新显得尤为重要。我们利用世界银行贷款,购进了一批较新的仪器设备,并利用计算机等现代化教学手段来辅助实验。这样既可大大缩短实验时间,提高实验结果的准确性,极大提高学生的求知欲,激发学生的兴趣和积极性。学生们也可从中对实验过程有了更直观的认识,学会掌握“Origin”和“Excel”等数据处理软件,增长了见识,激发了实验兴趣并深刻体会到了物理化学知识的重要性。严格物理化学实验课程考核是端正学习态度、提高教学质量的重要途径。因此,我们将实验课成绩分为两部分:平时成绩和期终考试成绩,各占60%和40%。平时成绩是根据每次实验的预习报告、实验操作、数据处理和实验报告这四个部分进行综合评定。期终考试成绩则主要考察学生对实验原理的理解和实验基本操作两方面。这样的考核方式和内容较科学合理,有利于激发学生兴趣和提高学生实验认真程度。

三、物理化学实验课程改革

通过我们对物理化学实验教学的改革与实践,初步取得了良好的成效。学生的实验重视程度有了较大地提高,实验态度也端正了很多,参与实验的积极性和主动性也有了很大地提高,学生的创新能力有了明显的提高。今后我们还将继续在各方面加大物理化学实验教学改革的力度,提高实验教学质量。

参考文献:

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