前言:想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇物理化學(xué)論文范文,相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、表面化學(xué)及結(jié)構(gòu)化學(xué),知識(shí)面廣,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,都是由一個(gè)任課教師進(jìn)行全面指導(dǎo),這就要求指導(dǎo)教師要精通所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容、詳細(xì)操作及可能存在的問(wèn)題,還需要在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的實(shí)驗(yàn)儀器及試劑。這樣的上課方式,不利于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更好進(jìn)行,畢竟每個(gè)老師都不是全才,嚴(yán)重增加了教師的準(zhǔn)備工作。要求任課教師完全弄懂每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師提出了更高的要求,也不利于教師的發(fā)展。
2學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高
一般在實(shí)驗(yàn)的第一節(jié)課已經(jīng)向?qū)W生說(shuō)明實(shí)驗(yàn)前要預(yù)習(xí),進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)要有預(yù)習(xí)報(bào)告。但是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性不高,預(yù)習(xí)報(bào)告完全是為了應(yīng)付檢查才寫(xiě)的,這是目前大學(xué)生普遍存在的一個(gè)現(xiàn)象。教師進(jìn)行原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講授時(shí),少部分學(xué)生屬于游離狀態(tài),教師在演示實(shí)驗(yàn)操作時(shí),學(xué)生沒(méi)有認(rèn)真注意細(xì)節(jié)內(nèi)容,真正到他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),問(wèn)題出現(xiàn)了,不懂得如何解決,而一味的在書(shū)本上找答案,還是沒(méi)能最終解決問(wèn)題。遇到此類情況,甚至有些學(xué)生干脆就不思考,任由錯(cuò)誤的發(fā)生。由于需要分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小組中有個(gè)別學(xué)生基本都沒(méi)有親自動(dòng)手操作過(guò),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)得很不積極。
3學(xué)生抱“應(yīng)付”心理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)定數(shù)據(jù)多,這就要求學(xué)生具有一定邏輯思維能力對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這也是探究實(shí)驗(yàn)機(jī)理、剖析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的必需步驟。有部分學(xué)生完全不理會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是否正確,只是一味憑感覺(jué)簡(jiǎn)單處理;有一部分學(xué)生是沒(méi)有真正明白原理,引起處理數(shù)據(jù)不完整;還有一部分學(xué)生查閱后采用軟件進(jìn)行處理,但是由于不知所云,所以很多也都只是給出了圖形。比如在三液系組分相圖的繪制中,很多采用了某些理論課提供的軟件畫(huà)圖,只是純粹的畫(huà)圖,當(dāng)問(wèn)到三角坐標(biāo)中每個(gè)點(diǎn)具體代表什么,學(xué)生沒(méi)法回答。基于以上的情況,主要的根源還是學(xué)生要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的任務(wù),只能這樣的應(yīng)付了事。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生技能及解決問(wèn)題的能力,起不到任何作用。但是基于現(xiàn)狀,有些事情無(wú)法完善。因此,某些時(shí)候,針對(duì)這些好學(xué)又不是很明白處理原理的學(xué)生,需要更加耐心指導(dǎo),注重不同類型學(xué)生心理素質(zhì)的培養(yǎng)[3]。
4簡(jiǎn)單的考核方式
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程一般都是考查課,通常采用平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及平時(shí)表現(xiàn)進(jìn)行綜合給分。但是實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是組員之間相互討論給出,甚至有些都是抄襲過(guò)來(lái)的,并且對(duì)于平時(shí)的表現(xiàn)也不好衡量,該課程考核結(jié)果不是很滿意,所以應(yīng)該思考下能否改變現(xiàn)有的考核方式。
5針對(duì)存在的問(wèn)題,提出可能性的應(yīng)對(duì)方案
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以很好地將理論課程上所學(xué)習(xí)到的定律、公式應(yīng)用到解決實(shí)際問(wèn)題上.以蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)為例,第一組同學(xué)按照傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程,首先學(xué)習(xí)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程ln[A]0[A]=kt,討論一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)以及半衰期等.學(xué)會(huì)利用動(dòng)力學(xué)方程求算時(shí)間、物質(zhì)濃度、速率常數(shù)、半衰期等數(shù)據(jù),然后按照給定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn).第二組同學(xué)參照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,首先提出目標(biāo),需要測(cè)定蔗糖水解反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)k,然后學(xué)習(xí)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)過(guò)程,介紹一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn).學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)蔗糖水解反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)k:蔗糖在酸的催化下的水解反應(yīng)可看作準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng),利用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的公式ln[A]0[A]=kt,從公式ln[A]=-kt+ln[A]0中可以看出以ln[A]對(duì)t作圖得到一條直線,斜率為-k,因此需要測(cè)量不同t時(shí)刻[A]的濃度,然后以ln[A]對(duì)t作圖得到一條直線,通過(guò)斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù).此時(shí)教師可提出測(cè)量某一時(shí)刻物質(zhì)的濃度一般有兩種方法:化學(xué)法與物理法,其中物理法更方便操作.
所謂物理方法就是利用某些物理性質(zhì)與物質(zhì)濃度的依賴關(guān)系,使用物理儀器快速準(zhǔn)確測(cè)定出某一時(shí)刻的物理性質(zhì),再轉(zhuǎn)換成物質(zhì)濃度與時(shí)間的關(guān)系.根據(jù)蔗糖水解反應(yīng)中反應(yīng)物和產(chǎn)物都是有旋光性的,可以選擇旋光度這個(gè)物理性質(zhì)作為濃度和時(shí)間之間關(guān)系式的橋梁.利用旋光度與濃度的關(guān)系將反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程中濃度和時(shí)間的關(guān)系轉(zhuǎn)換成旋光度和時(shí)間的關(guān)系,因此只需要測(cè)定不同時(shí)刻體系的旋光度值就可以求算出反應(yīng)速率常數(shù)k.學(xué)生選擇需要的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)步驟,教師對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn),最后在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中驗(yàn)證結(jié)果.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后討論問(wèn)題:為什么要進(jìn)行零點(diǎn)校正,可用什么物質(zhì)進(jìn)行零點(diǎn)校正,蔗糖的初始濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定有沒(méi)有影響等等.在學(xué)完二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以后,教師還可提出延伸問(wèn)題:如何利用電導(dǎo)率測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)(二級(jí)反應(yīng))的速率常數(shù)?第二組同學(xué)大致可以提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,而第一組同學(xué)則大都不知道該如何處理.兩組學(xué)生比較,第二組學(xué)生對(duì)公式的利用、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的處理等都較第一組學(xué)生要好.通過(guò)整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程,學(xué)生可牢牢記住相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程公式,同時(shí)會(huì)對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程進(jìn)行積極探索,對(duì)以后理論知識(shí)的學(xué)習(xí)也有很好的促進(jìn)作用.
2激發(fā)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我思考的興趣
很多時(shí)候,學(xué)生不知道物理化學(xué)中的理論和定律有什么具體用途,因此學(xué)習(xí)起來(lái)沒(méi)有興趣,只是被動(dòng)地背誦公式定律.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的教學(xué)環(huán)節(jié)能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)和思考的能力.以燃燒熱的實(shí)驗(yàn)測(cè)定為例,兩組學(xué)生首先學(xué)習(xí)理論課程中燃燒熱的定義,理解恒壓熱效應(yīng)與恒容熱效應(yīng)的區(qū)別.利用氧彈式量熱器分別測(cè)定待測(cè)樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)在量熱器中完全燃燒引起的溫度升高值,再利用基準(zhǔn)物質(zhì)已知的燃燒熱來(lái)計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的燃燒熱.現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)裝置大都采用自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)處理,第一組學(xué)生除了簡(jiǎn)單掌握量熱器和壓片機(jī)的使用方法外,對(duì)物性燃燒熱方面的信息知之甚少,學(xué)生也沒(méi)有太大興趣去深入討論和研究.第二組學(xué)生采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的教學(xué)方法,首先指導(dǎo)教師介紹燃燒熱在實(shí)際生活中的各種應(yīng)用,例如燃燒焓的測(cè)定廣泛應(yīng)用于各種熱化學(xué)計(jì)算中,測(cè)定有機(jī)物的燃燒焓,可計(jì)算相應(yīng)的生成焓數(shù)據(jù),從而可以了解其穩(wěn)定性、反應(yīng)性、生成機(jī)理、分子結(jié)構(gòu)、能量規(guī)律等特點(diǎn),對(duì)于掌握該化合物特定組成等有重要意義.氧彈量熱法也廣泛應(yīng)用于污泥、廢物、煤發(fā)熱量的測(cè)定等等方面,對(duì)于泥煤的深度開(kāi)發(fā)和綜合利用有廣泛意義.通過(guò)這些知識(shí)的講解,讓學(xué)生首先對(duì)即將學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)有一個(gè)背景認(rèn)識(shí),知道將來(lái)在哪些方面可以有廣泛的用途,從而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣.然后再介紹氧彈技術(shù)的原理和燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程,這時(shí)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的理解和掌握就會(huì)有明顯提高.采用這種教學(xué)過(guò)程的第二組學(xué)生與第一組學(xué)生相比,首先在聽(tīng)課過(guò)程中注意力就有明顯提高,思維也能隨著教學(xué)內(nèi)容靈活轉(zhuǎn)換,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也能夠自己分析和處理一些常見(jiàn)問(wèn)題,這些都是學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)出來(lái)的結(jié)果.因此,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
3提高學(xué)生的科研創(chuàng)新和分析解決具體問(wèn)題的能力
創(chuàng)新是科研工作的靈魂,教學(xué)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力.對(duì)于物理化學(xué)的各個(gè)研究方向來(lái)說(shuō),物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程在不同程度上會(huì)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有積極的作用.以凝固點(diǎn)降低法測(cè)物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量實(shí)驗(yàn)為例,兩組同學(xué)首先同時(shí)學(xué)習(xí)稀溶液的依數(shù)性:加入少量溶質(zhì)引起溶劑性質(zhì)的改變,例如蒸氣壓下降、凝固點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高以及滲透壓的改變.這些性質(zhì)的改變值只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān),而與溶劑的性質(zhì)無(wú)關(guān).利用一相為純物質(zhì)時(shí)兩相平衡溫度與組成的關(guān)系可以推導(dǎo)出相應(yīng)的定量關(guān)系式.其中,凝固點(diǎn)降低這個(gè)依數(shù)性質(zhì)是一種常用的測(cè)量相對(duì)分子質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)方法.第一組同學(xué)學(xué)習(xí)凝固點(diǎn)降低公式,知道凝固點(diǎn)降低的改變值與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比,能夠通過(guò)題意利用公式求解出相應(yīng)的數(shù)值.第二組同學(xué)在學(xué)習(xí)完凝固點(diǎn)降低公式后,引導(dǎo)學(xué)生利用此公式進(jìn)行溶質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).
首先從公式推導(dǎo)中可以看出,公式中有我們需要最后求的MB,凝固點(diǎn)降低常數(shù)Kf可以查得.所需要的就是純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)和加入少量溶質(zhì)后溶液的凝固點(diǎn)Tf的值.所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在于如何測(cè)定液體的凝固點(diǎn).所謂凝固點(diǎn)是指一定壓力下,隨著溫度的降低,液體中逐漸出現(xiàn)凝固現(xiàn)象,固液兩相平衡時(shí)的溫度.引導(dǎo)學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):要想測(cè)得凝固點(diǎn),就需要將待測(cè)液體放到一定的冷卻介質(zhì)中,例如冰水混合物,還需要精密溫度計(jì)隨時(shí)監(jiān)測(cè)液體中溫度的變化.此時(shí)教師給出提示:凝固點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)定并不容易,包括固液平衡的判斷以及凝固熱的放出對(duì)測(cè)量的影響等等,因此采用步冷曲線法測(cè)定相應(yīng)的凝固點(diǎn)更為常用.學(xué)生討論具體的實(shí)驗(yàn)步驟,教師進(jìn)行指導(dǎo)修正,完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程.兩組同學(xué)同時(shí)開(kāi)展凝固點(diǎn)降低法測(cè)定溶質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的比較可以看出,第一組同學(xué)大都只能按照書(shū)上的步驟進(jìn)行機(jī)械操作,在操作過(guò)程中不知道何種因素會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,更不明白怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn).而經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的第二組同學(xué)大都對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)比較注意,例如為什么需要冷凍管和空氣套管,冷凍管要豎直放置,不要靠在空氣套管上,還有冰浴槽的溫度、磁子的攪拌速度對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的影響等等.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,第二組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理上也較第一組好,能夠利用步冷曲線法合適地得到相對(duì)準(zhǔn)確的凝固點(diǎn)數(shù)值.第一組同學(xué)在思考題的解答上也與第二組同學(xué)有明顯差距,大都不明白一些針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的問(wèn)題如何進(jìn)行分析解答:例如溶質(zhì)的量是否加入的越多越好,冰浴槽的溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有什么影響,高溫高濕季節(jié)做此實(shí)驗(yàn)是否會(huì)影響準(zhǔn)確度等等.
4結(jié)語(yǔ)
該模式為學(xué)生提供了很大的自由度,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和興趣。學(xué)生可以最大限度的按照自己的意愿來(lái)管理實(shí)驗(yàn)課程,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有了更高的參與度,學(xué)習(xí)積極性相對(duì)過(guò)去傳統(tǒng)的排課式有了很大的改善,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和掌握比之前有明顯的提高。在線預(yù)約平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也在很大程度上解決了開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)給管理帶來(lái)的難題,學(xué)生、管理員和教師三方面通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息的傳達(dá)效率相較于傳統(tǒng)的發(fā)通知傳達(dá)有了質(zhì)的提升。
2存在的問(wèn)題
在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)“全面開(kāi)放”模式存在一定的問(wèn)題,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程安排中,部分實(shí)驗(yàn)之間存在相同的知識(shí)點(diǎn)和操作,譬如“溶液粘度測(cè)定”和“酯皂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究”使用相同的控溫裝置,又如“不同外壓下液體沸點(diǎn)的測(cè)定”和“環(huán)已烷-乙醇二元?dú)庖浩胶庀鄨D”則使用相同的恒壓裝置,在“全面開(kāi)放”模式下每個(gè)同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度和順序皆不一致,帶課教師無(wú)法掌握所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況,遇到這類情況只能每次重復(fù)講解。另外實(shí)驗(yàn)課程在設(shè)置時(shí)是遵循一定的層次和框架來(lái)進(jìn)行的,學(xué)生的自主選課隨機(jī)性很強(qiáng),容易忽視各實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)所在,不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程整體的把握能力。
3“有序開(kāi)放”管理模式
3.1“有序開(kāi)放”管理模式的引入
鑒于以上這些情況,我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心近年來(lái)嘗試使用一種“有序開(kāi)放”管理模式。該模式下各種動(dòng)作方式于“全面開(kāi)放”模式基本一致,主要的改變?cè)谟谝浴皩?shí)驗(yàn)組合”取代單個(gè)實(shí)驗(yàn)作為選課單元,供學(xué)生選擇。實(shí)驗(yàn)教師可以按照實(shí)驗(yàn)類型、操作和難易程度對(duì)每學(xué)期的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類和組合,每組一般2~4個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組中的實(shí)驗(yàn)順序固定,有相同的知識(shí)點(diǎn)和操作點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)盡量分開(kāi),而不同組實(shí)驗(yàn)間則相互對(duì)應(yīng)。比如某學(xué)期開(kāi)放四個(gè)實(shí)驗(yàn)A、B、C和D,A和C、B和D均存在相同的知識(shí)點(diǎn),將A和B做為組合1,C和D做為組合2,學(xué)生就可以選擇先完成組合1,再進(jìn)行組合2的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師就能了解到該班學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,進(jìn)而可以簡(jiǎn)要或者更加深入對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。其它管理方面仍然依照之前的模式。
3.2“有序開(kāi)放”管理模式的實(shí)踐成果和需改進(jìn)之處
這種模式在本質(zhì)上仍然屬于開(kāi)放管理模式,因?yàn)閷W(xué)生同樣可以自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教師,而實(shí)驗(yàn)課程經(jīng)過(guò)優(yōu)化組合后,一方面增加了教師和學(xué)生見(jiàn)面的次數(shù),有利于教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的把握,教學(xué)資源和時(shí)間可以得到更加充分的利用,另一方面則有利于學(xué)生在宏觀上對(duì)實(shí)驗(yàn)層次和框架有一定的理解,對(duì)理論課程的學(xué)習(xí)也會(huì)起到積極的作用。我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)推行該模式迄今已滿三個(gè)學(xué)年了,新模式首先繼承了之前模式的優(yōu)點(diǎn),包括選課系統(tǒng)的使用和課后測(cè)試等特色,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的排列組合則更能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)之間承上啟下、由簡(jiǎn)及深的關(guān)系,有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)的把握和實(shí)驗(yàn)技能的深層次培養(yǎng),有利于教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的了解,同一實(shí)驗(yàn)可以跟據(jù)不同的情況采用不同的方式來(lái)講解。在一定程度上解決了之前模式隨機(jī)性過(guò)強(qiáng)帶來(lái)的一些弊端。取其中兩個(gè)學(xué)期學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)繪制成分布圖,如圖4所示。由于“有序開(kāi)放”管理模式實(shí)踐時(shí)間尚短,并未完全成熟,會(huì)給實(shí)驗(yàn)管理和教學(xué)方面提出一些新的要求,比如需要更高的師資水平,每個(gè)教師需要掌握熟悉更多的實(shí)驗(yàn)課程,并要具備更加靈活的授課方式;學(xué)生在時(shí)間上的自由度和“全面開(kāi)放”模式相比受到了一定的限制,管理方需要投入更多的精力進(jìn)行協(xié)調(diào);另外需要在教學(xué)中不斷對(duì)實(shí)驗(yàn)的排列組合進(jìn)行優(yōu)化,以進(jìn)一步突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體性和相關(guān)性。這些問(wèn)題在今后的教學(xué)實(shí)踐中需進(jìn)一步完善。
4小結(jié)
作者:張雪嬌 單位:西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院
對(duì)于新理論的實(shí)驗(yàn)依據(jù),處理方法和該理論的應(yīng)用以局限性都必須講清講透,澄清可能產(chǎn)生的各種模糊認(rèn)識(shí),而對(duì)于無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等前設(shè)課程中已有完整論述的內(nèi)容不講或略講,讓學(xué)生自己閱讀鞏固提高,再用較少的課時(shí)加以引申和提高。例如在無(wú)機(jī)化學(xué)中已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過(guò)的熱力學(xué)中的基本計(jì)算、化學(xué)平衡的基本計(jì)算以及電化學(xué)中的有關(guān)Nernst方程的計(jì)算等,在物理化學(xué)課程中就可以略講,甚至于可以不講。對(duì)比法—強(qiáng)調(diào)知識(shí)的相關(guān)性和連續(xù)性任何知識(shí)體系都是在舊的較簡(jiǎn)單的知識(shí)體系中發(fā)展而來(lái)的,不同的知識(shí)體系之間往往是相互關(guān)聯(lián)的。物理化學(xué)與其他學(xué)科的相關(guān)性和連續(xù)性主要體現(xiàn)在2個(gè)方面:一是將已學(xué)過(guò)的其他學(xué)科知識(shí)加以應(yīng)用,如高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等。講授這些內(nèi)容時(shí)可以進(jìn)行扼要的回顧或簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí),使學(xué)生溫故知新;二是與學(xué)過(guò)的課程進(jìn)行類比,如在講授體積功時(shí)可與物理學(xué)中功的概念進(jìn)行對(duì)比,加深學(xué)生對(duì)新概念的理解。當(dāng)教師傳授新知識(shí)時(shí),如果能夠指出即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容與已學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系,就可以大大提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)理解和掌握。啟發(fā)式—發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性啟發(fā)式教學(xué)是教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用共同發(fā)揮,雙向互動(dòng)的一種有效的教學(xué)方式[2]。一個(gè)善于用啟發(fā)式教學(xué)的教師,能從主導(dǎo)作用開(kāi)始,逐步過(guò)渡到主導(dǎo)和引導(dǎo)相結(jié)合,使學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)也逐漸由被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)。
同時(shí)教師再加以必要的引導(dǎo)和啟發(fā),通過(guò)知識(shí)的擴(kuò)展和引申,師生共同得到結(jié)論———自然界中的一切發(fā)展變化過(guò)程都是有方向性和限度的。需要注意的是,在啟發(fā)思考過(guò)程中,要給學(xué)生思考的時(shí)間,使他們不僅從啟發(fā)中理解知識(shí),還要從啟發(fā)中掌握獲取知識(shí)的方法。啟發(fā)式教學(xué)在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。多媒體—加深對(duì)重、難點(diǎn)的理解和認(rèn)識(shí)近年來(lái),隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體教學(xué)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)成為教學(xué)方式改革中的熱點(diǎn)。其中電子教案是多媒體教學(xué)的主要工具,一個(gè)好的電子教案不僅可以大大提高講課效率,而且可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)[3],幫助學(xué)生更快、更深刻地理解教學(xué)內(nèi)容。如熱力學(xué)中的體積功和卡諾循環(huán)等比較抽象的概念。如能應(yīng)用專用軟件和多媒體技術(shù),通過(guò)圖形、文字、動(dòng)畫(huà)等多種形式將其形象而直觀地展示給學(xué)生,使學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的理解和記憶就相對(duì)比較容易。同時(shí),多媒體教學(xué)課堂信息量大,解決了課時(shí)少、學(xué)生多、教學(xué)資源不足的問(wèn)題。值得注意的是,多媒體教學(xué)只能作為課堂教學(xué)的輔助手段。物理化學(xué)中一些重要公式的推導(dǎo)如能在板書(shū)中給出,學(xué)生的聽(tīng)課效果會(huì)更佳。開(kāi)放式—培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),豐富物理化學(xué)與醫(yī)藥行業(yè)密切聯(lián)系這方面的知識(shí),教師可以根據(jù)課程進(jìn)度,對(duì)于一些理論性較強(qiáng)的基礎(chǔ)知識(shí),如藥物制劑與化學(xué)熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)之間的關(guān)系、表面現(xiàn)象與學(xué)生實(shí)際生活的密切聯(lián)系等,擬定好專題討論的題目,提前將討論提綱及具體要求通知學(xué)生。學(xué)生在學(xué)習(xí)之余,收集信息資料并作出相應(yīng)的課題報(bào)告。然后在教師的組織指導(dǎo)下開(kāi)展討論,通過(guò)各種形式談出各自的見(jiàn)解和觀點(diǎn)。這樣不但有利于學(xué)生了解與本專業(yè)相關(guān)的一些前沿知識(shí);同時(shí)還能通過(guò)相互之間的交流鍛煉學(xué)生的思維和口頭表達(dá)能力,真正做到一舉多得。
加強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練,鞏固所學(xué)知識(shí)在物理化學(xué)的教學(xué)中,除了課堂講授之外,加強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練也是至關(guān)重要的。這一點(diǎn),相信每個(gè)物理化學(xué)教學(xué)工作者都深有感觸[5]。在物理化學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,一般學(xué)生即使上課聽(tīng)得很明白,教材也能看懂,但拿到習(xí)題時(shí)卻無(wú)從下手,這種情況極為普遍。因此,在課堂上精選一些有啟發(fā)性的典型例題進(jìn)行分析講解就顯得十分重要。由基本概念到計(jì)算公式,再到每一個(gè)計(jì)算公式的適用條件,引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行邏輯推理。此外,還可以讓學(xué)生做一些改錯(cuò)題練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生從錯(cuò)誤中探索知識(shí),辨別是非。布置學(xué)生作業(yè)時(shí),要采取少而精的原則,盡量布置一些綜合性較強(qiáng)的習(xí)題。為此,教師在課后習(xí)題的基礎(chǔ)上編寫(xiě)了與教材相適應(yīng)的難易適當(dāng)?shù)牧?xí)題冊(cè),進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。如何改進(jìn)和提高物理化學(xué)教學(xué),既是一個(gè)老問(wèn)題,也是一個(gè)新問(wèn)題,本文僅是作者在進(jìn)行物理化學(xué)教學(xué)時(shí)的一些嘗試和思考。這一課題所涉及的深層次問(wèn)題尚值得同行在今后教學(xué)實(shí)踐中繼續(xù)深入研究??傊?,靈活運(yùn)用各種良好的教學(xué)方法,借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段,必定可以大大加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,提高教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]:物理學(xué)科;特征;實(shí)施策略;最優(yōu)化
物理學(xué)科教學(xué)最優(yōu)化,是指運(yùn)用系統(tǒng)的基本觀點(diǎn)研究和處理物理學(xué)科教學(xué)過(guò)程的結(jié)構(gòu),促使教學(xué)整體最優(yōu)化的一系列方法。根據(jù)物理學(xué)科特征,綜合探討物理優(yōu)化的思路和具體策略。本文重點(diǎn)探討物理學(xué)科教學(xué)最優(yōu)化的理論涵義、實(shí)施策略等問(wèn)題。
一、物理學(xué)科教學(xué)最優(yōu)化的含義
巴班斯基指出:“教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化是在全面考慮教學(xué)規(guī)律。教學(xué)原則、現(xiàn)代教學(xué)形式和方法、教學(xué)系統(tǒng)的特征以及內(nèi)部條件的基礎(chǔ)上,為了使過(guò)程從既定標(biāo)準(zhǔn)看來(lái)發(fā)揮最有效(即最優(yōu)的)作用而組織的控制?!边@一闡述實(shí)質(zhì)上抓住了教學(xué)論的關(guān)鍵問(wèn)題:怎樣通過(guò)合理地組織教學(xué)過(guò)程,既保證教學(xué)的最大可能效果,又不致于造成師生負(fù)擔(dān)過(guò)重。最優(yōu)化并不意味著對(duì)課堂教學(xué)作局部的改進(jìn)和完善,而是有科學(xué)根據(jù)地、自覺(jué)地挑選和實(shí)施一整套措施體系。
首先,我們系統(tǒng)考察物理學(xué)科教學(xué)具有的一些共性,如目的性、有序性、矛盾性、多樣性等。
(1)物理學(xué)科教學(xué)大綱以文字形式描述了教學(xué)目標(biāo),并以此規(guī)劃了若干項(xiàng)基本要求,包括知識(shí)、技能掌握的程度,學(xué)生能力、興趣、態(tài)度、方法等培養(yǎng)的內(nèi)容,形成了物理學(xué)的邏輯聯(lián)系,逐級(jí)“解體”系統(tǒng)目標(biāo),直指具體的每一堂課,進(jìn)而構(gòu)成學(xué)期目標(biāo)、單元目標(biāo)、課堂教學(xué)目標(biāo)“三位一體”的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),以此評(píng)價(jià)教學(xué)效果。
(2)為保證對(duì)上述具體目標(biāo)的達(dá)成度進(jìn)行有效的控制,物理教學(xué)的有序化十分重要。所謂“物理教學(xué)有序”,不單純指時(shí)間、位置的先后排序,而是對(duì)物理教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能的整體設(shè)計(jì)或廣義概括。系統(tǒng)方法認(rèn)為,系統(tǒng)由較低級(jí)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高級(jí)的結(jié)構(gòu),稱為有序。而封閉系統(tǒng)隨過(guò)程的發(fā)展,將趨于無(wú)序,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)劣化,與外界有信息交換的開(kāi)放系統(tǒng),才有可能優(yōu)化。因此,從宏觀考察,物理教師的知識(shí)更新,精心備課,啟發(fā)講授,體態(tài)自然,情感豐富;學(xué)生思維活躍,興趣盎然,勤學(xué)苦讀,都是促進(jìn)信息反饋的積極途徑。
(3)由于物理教學(xué)過(guò)程的功能比較復(fù)雜,物理教學(xué)系統(tǒng)中諸因素之間的矛盾關(guān)系較為明顯,如與知識(shí)“授受”過(guò)程相聯(lián)系的師生相互作用,教師的能力結(jié)構(gòu)與教學(xué)方法選擇性之間的矛盾,教學(xué)需要與教學(xué)“媒體”之間的矛盾等,都不同程度地影響教學(xué)過(guò)程的最優(yōu)實(shí)現(xiàn)。
(4)物理教學(xué)過(guò)程的多樣化常常體現(xiàn)在解決教學(xué)過(guò)程矛盾的具體過(guò)程中。教學(xué)有法,但無(wú)定法,這就是教學(xué)過(guò)程多樣性的生動(dòng)體現(xiàn)。
其次,分析物理學(xué)科特征對(duì)教學(xué)過(guò)程的影響。物理知識(shí)系統(tǒng)是一個(gè)以經(jīng)驗(yàn)知識(shí)(物理現(xiàn)象、事實(shí))、基本概念、基本關(guān)系(原理、定律、公式、規(guī)則)等為中心并以歸納、類比、演繹為基本結(jié)構(gòu)要素組合而成的邏輯體系。就中學(xué)物理而言,知識(shí)與技能是并重的兩大要素,其中以物理實(shí)驗(yàn)為的主要成分。實(shí)驗(yàn)既是物理科學(xué)賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ),又是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理概念、物理理論,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,掌握科學(xué)的研究方法,訓(xùn)練分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的重要手段,體現(xiàn)了物理學(xué)科教學(xué)過(guò)程的復(fù)雜性。在研究時(shí)只有從整體出發(fā),注意各部分之間的相互聯(lián)系,檢索各種可能影響整體最優(yōu)的局部因素,在教學(xué)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中協(xié)調(diào)這些關(guān)系,才能保證對(duì)使學(xué)生最有效地掌握知識(shí)和技能、培養(yǎng)其良好的非智力因素等毀定目標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)的控制。
二、物理教學(xué)最優(yōu)化的基本策略
1、系統(tǒng)規(guī)劃學(xué)生發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。系統(tǒng)規(guī)劃學(xué)生知識(shí)、技能和品德、能力等方面發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。知識(shí)包括語(yǔ)言知識(shí)、讀寫(xiě)知識(shí)、史料知識(shí)、概念、原理、規(guī)律等等;技能包括聽(tīng)說(shuō)技能、閱讀技能、書(shū)寫(xiě)技能、計(jì)算技能、實(shí)驗(yàn)技能等等;品德、能力諸方面的發(fā)展包括幫助學(xué)生形成辯證唯物主義世界觀,培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情操,發(fā)展思維能力、自我評(píng)價(jià)能力以及良好的興趣、情感、意志、修改等非智力因素。
所謂系統(tǒng)規(guī)劃,是指老師根據(jù)教學(xué)大綱、教材、學(xué)目標(biāo),結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的學(xué)力水平、教學(xué)條件和教學(xué)環(huán)境等因素,對(duì)上述內(nèi)容作不同層次的劃分,從整體上構(gòu)建具體學(xué)科教學(xué)最優(yōu)化的目標(biāo)體系。
2、綜合設(shè)計(jì)物理課堂教學(xué)目標(biāo)。物理課堂教學(xué)目標(biāo)是衡量教學(xué)的內(nèi)容效度、控制教學(xué)進(jìn)程和檢查教學(xué)成敗的重要依據(jù)。人們常常根據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容、學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)和潛在能力,綜合制定目標(biāo)體系。其操作程序是:確立目標(biāo)層次分類(知識(shí)、技能、態(tài)度、方法等),分析教材整體及各章節(jié)的知識(shí)構(gòu)成;建立知識(shí)、技能與學(xué)習(xí)能力;按目標(biāo)界定的要求進(jìn)行教學(xué);目標(biāo)到達(dá)與否檢測(cè);教學(xué)評(píng)價(jià)及目標(biāo)優(yōu)化等等。
物理目標(biāo)優(yōu)化的思路是,制定與學(xué)生實(shí)際情況相適應(yīng)的目標(biāo)體系,力求使每一位學(xué)生在原有基礎(chǔ)上都有較大的提高,減少教學(xué)時(shí)數(shù),選擇最簡(jiǎn)捷的教學(xué)途徑實(shí)現(xiàn)目標(biāo);突出目標(biāo)的具體性、可操作性和可測(cè)性,以利于實(shí)施教學(xué)、診斷和評(píng)價(jià)教學(xué)。
綜合設(shè)計(jì)既要明確當(dāng)前必須達(dá)成的目標(biāo)G是什么,又要了解達(dá)到G之前必須先達(dá)到什么,還須考慮達(dá)到目標(biāo)G以后的發(fā)展目標(biāo)是什么。如以A、B、C代表G的先前目標(biāo)及其分解形式,E代表G的發(fā)展目標(biāo)。
3、合理構(gòu)建物理教學(xué)方案。物理教學(xué)目標(biāo)明確顯示了學(xué)的具體任務(wù),或教學(xué)的起、終狀態(tài)。如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo),必須研究其具體途徑,或稱“物理教學(xué)流程”,用文字、圖表形式將其“固化”,即構(gòu)成教案。形成教案首要的工作不是分析教材的內(nèi)容表述,而是研究該單元或該節(jié)課的具體到達(dá)目標(biāo)與學(xué)生的實(shí)際情況:與本課目標(biāo)G密切相連的先前目標(biāo)A、B各是什么?學(xué)生的掌握情況如何?不經(jīng)復(fù)習(xí)能否直接導(dǎo)入新課?G目標(biāo)達(dá)成與否如何檢驗(yàn)?學(xué)生對(duì)G目標(biāo)學(xué)可能產(chǎn)生的“反應(yīng)”有哪些?通過(guò)分析上述問(wèn)題,不難獲得各種可能的學(xué)習(xí)途徑,再經(jīng)比較、選擇,從中找出一到兩種較合理的方案,嘗試其可行性。運(yùn)用相對(duì)固定的教案,雖也能完成教學(xué)任務(wù),但有時(shí)與實(shí)際學(xué)習(xí)情境難以協(xié)調(diào),因而對(duì)教學(xué)優(yōu)化所起的作用往往是有限的,有時(shí)甚至產(chǎn)生某種制約,影響最優(yōu)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。
4、優(yōu)選組合物理教學(xué)方法。在特定的學(xué)情境下,選擇最佳的教學(xué)方法,是教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化的重要環(huán)節(jié),也是教師最為關(guān)注的內(nèi)容之一。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在一定場(chǎng)合下,包括“滿堂灌”在內(nèi)的各種教學(xué)方法都是有效的。過(guò)去,由于人為地割裂教學(xué)過(guò)程與教學(xué)方法的整體聯(lián)系,曾有過(guò)一些極端的做法。從以老師為主的“填鴨式”到丟掉課本盲目“發(fā)現(xiàn)”、追求外國(guó)“時(shí)髦”的教學(xué)方式,對(duì)傳統(tǒng)一概否認(rèn)等等,嚴(yán)重地妨礙了教學(xué)過(guò)程的最優(yōu)化。對(duì)此,國(guó)內(nèi)學(xué)者深刻指出:“其實(shí)‘傳統(tǒng)’并不一定是貶義,只是相對(duì)于‘現(xiàn)代’而言。接受學(xué)習(xí)不一定是機(jī)械的,……發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)不一定是有意義的?!边@是頗具啟示的。
各類教學(xué)論或教學(xué)法專著多從某一側(cè)面討論教學(xué)方法的類型和功能,有化繁為簡(jiǎn)、容易掌握等特點(diǎn)。如講授法、討論法、演示法、實(shí)驗(yàn)法、練習(xí)法等等,內(nèi)涵清晰,操作性強(qiáng),但忽視教學(xué)方法的系統(tǒng)性,因而造成以局部研究為主的“分析式”教學(xué)方法的局限。而類似“問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”、“程序教學(xué)法”、“單元結(jié)構(gòu)教學(xué)法”、“掌握學(xué)習(xí)教學(xué)法”等以研究整體為出發(fā)點(diǎn)的“綜合式”方法,其最大特色是展開(kāi)解決問(wèn)題的系統(tǒng)思路,突出具體方法的組合應(yīng)用,而不限于某種具體方法或程式。例如,可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)閱讀、講授、解疑、實(shí)驗(yàn)、觀察、討論等多種途徑,實(shí)施“問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”?!懊恳环N方法可以順利地解決某一種教學(xué)任務(wù)”。因此,對(duì)教學(xué)方法子系統(tǒng)中的某一種具體方法,很難論其長(zhǎng)短。過(guò)分地推崇一種方法或貶低另一種方法的效用,都是不可取的。在特定的時(shí)空條件下,只能看到其對(duì)教學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化的“貢獻(xiàn)”如何,或從教學(xué)方法的“組合”上討論其功能優(yōu)劣。
5、評(píng)價(jià)物理教學(xué)優(yōu)化的程度。巴班斯基將教學(xué)最優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)定為兩條,即教學(xué)效果和教學(xué)時(shí)間,分別定義為“解決教學(xué)和教育任務(wù)的效率和質(zhì)量”和“師生在解決這些任務(wù)時(shí)所消耗的時(shí)間和精力”。效果評(píng)價(jià)又有兩重含義,從絕對(duì)意義上看,學(xué)生成績(jī)不得低于國(guó)家統(tǒng)一大綱規(guī)定的最低要求(及格標(biāo)準(zhǔn));從相對(duì)意義上看,學(xué)生智力因素、非智力因素在原有基礎(chǔ)上均應(yīng)有較大的發(fā)展。因此,效果評(píng)價(jià)的主要依據(jù)仍是數(shù)學(xué)目標(biāo)和以目標(biāo)為基礎(chǔ)的各類測(cè)驗(yàn)。
時(shí)間評(píng)價(jià)以效果為前提,在保證達(dá)到最優(yōu)教學(xué)效果(知識(shí)、技能、能力等方面的發(fā)展)的條件下,教學(xué)所需的時(shí)間越少,優(yōu)化的程度愈高。與傳統(tǒng)的教學(xué)相比,有目的地選擇、論證最優(yōu)的教學(xué)方案,往往要花費(fèi)一定的時(shí)間和精力,但一經(jīng)確定并予實(shí)施,不僅可以減少教學(xué)時(shí)數(shù)、學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)、教師輔導(dǎo)的額外“支出”,而且教學(xué)成功的“幾率”大大增加。這是以補(bǔ)償最優(yōu)方案實(shí)施之前用于理論研究上的時(shí)間消耗。
物理學(xué)論文 物理化學(xué)教案 物理化學(xué)論文 物理科學(xué)論文 物理論文 物理教學(xué) 物理理論論文 物理科技論文 物理考試總結(jié) 物理學(xué) 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀