物理化学论文范文

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物理化学课程涉及的公式约有150个，教学时，要求学生掌握基本公式的推导和证明，能用基本公式去解决一些实际性问题．提倡学生平时自学，上课前复习巩固学过的知识，强调数学和物理基础知识的重要性，培养学生对所学知识进行综合应用的能力．利用高等数学知识，帮助学生掌握、理解物理化学公式．如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零；从理想气体发生PVT变化，可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数；从肥皂可以了解润湿和乳化等概念．将现实生活中的某事件引入学习中，与物理化学紧密联系，加深学生对知识概念的理解，提高学生实际运用知识的能力．

1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育

在学习物理化学课程时，会涉及到很多著名的物理学家和化学家，讲到相关内容时，教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事．一方面，可以提高学生学习的积极性，集中他们的注意力，缓解课堂的学习气氛；另一方面，每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程，通过了解他们的经历，不仅丰富了课堂教学内容，而且学生对科学的发展也产生了兴趣，对科学家产生了崇拜，成为学生学习的榜样．如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家：荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德，正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生．其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者，他50多岁时还经营着一家牧场，亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”．在讲到稀释定律时，介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹，他出身普通家庭，求学时对化学产生浓厚的兴趣，1884年在博士论文中提出了电离假设，1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律，1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖．

2教学方法与考核方式改革

2.1多媒体教学与传统教学相结合

传统教学采用粉笔板书的方式，书写需要一定时间，导致学生接受知识量较少．而利用PPT课件，结合Flas，能使教学内容生动、信息量大，给学生更直观的印象，提高课堂效率．物理化学课程公式多，逻辑性强，有些问题比较抽象，单纯采用多媒体呈现，导致学生思维跟不上文字显示的速度，因此不能仅用多媒体一种教学方式．结合教学实际，采用多媒体教学与板书相结合的方式授课，学生能充分地消化吸收所学的知识，教学速度适中，从而提高教学质量和效率．

2.2考核方式的改革与创新

物理化学课程考核方法普遍采用平时成绩加期末考试两大块的组合，存在期末考试成绩在总评成绩中比例偏重的问题．考核方式改革前，平时成绩占20%，期末考试成绩占80%．这种考核方式可能导致学生平时学习不认真，期末考试前突击，因而不能起到督促学生平时学习的作用．考核方式改革后，采取平时成绩占20%，阶段考试或考核成绩占30%，期末考试成绩占50%的形式．在原有基础上，降低了期末考试的比例，规定小于等于48学时的课程，期间加一次阶段性考试或考核；大于48学时小于等于64学时的课程，期间加两次阶段性考试或考核．虽然教师的工作量比改革前增加了，但学生学习的主动性和积极性得到了提高．学生要想取得优秀的成绩，就不能忽视阶段性成绩．另外，也尝试在总评成绩中增加其它一些（如课堂讨论、课程论文等）考核方式，从而促进学生积极学习．

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2设计课堂教学

在课程教学中介绍物理化学原理的同时，采取理论联系实际的教学方式，结合生活中常见的或有趣的实际现象，让学生带着问题去听课，以激发学生的学习热情和学习兴趣，使原本晦涩难懂的内容变得生动、易于理解。例如，在讲化学热力学的知识时，先问为什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰会非常顺畅？在讲到表面化学的知识时，先问为什么衣物上的油污只用水是洗不干净的，必须用肥皂、洗衣粉等表面活性剂？为什么雨后荷叶、小草上水珠都呈球形？为什么毛细玻璃管中的水呈现凹液面，汞则呈现凸液面？还有让学生用化学动力学的理论来说明为什么天气热的时候，牛奶、食物更容易变质？能否应用渗透压的知识来解决海水的淡化问题等等。让学生带着问题去听课，利用所学的知识对问题做出合理的解释，才能让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性，激发学生的学习热情和学习兴趣。

3改革教学模式

美国教育家杜威指出：教育不是一种“告诉”和“被告诉”的事情，而是一个主动和建设的过程。改革以前“填鸭式”、“灌输式”的教学方法，尽量采用“研究式、启发式、讨论式”教学模式。教学方法的先进与否，将直接影响创新人才的培养成果。因此，在课堂上一方面教师讲课要坚持少而精、博而通的原则，另一方面也要适当的开展讨论启发式教学，提出一些拓宽思路的研究型问题，增加课堂上师生的互动，增强双向交流。改变教师“一言堂”的传统教学模式，利于学生注意力的集中，激发学生的学习积极性，有效提高课堂教学效果。

4实施创新教育

同志曾将讲过：“一个没有创新精神的民族是永远不会前进的民族”。换而言之，没有创新精神的教育也将是永远不会成功的教育。教育教学的本质就是开发人的潜能，塑造具有健全人格的人。建立“以人为本”的教育理念，以学生为主体，教师为主导，把学生的发展放在首位，教学中应介绍些和教学相关的科学前沿的内容，拓宽学生的知识面，不断培养学生的创新意识，提高学生的综合能力和创新能力。例如，在电化学部分讲授化学电源时，除了介绍早期使用的锌锰电池、可充电的铅酸电池和镍氢电池外，可以结合现代社会面临的节能和环保的要求，向学生讲解一些绿色环保新电池的知识。如20世纪60年代以来就被用作空间站及宇宙飞船空间电源的燃料电池，利用太阳光中的能量进行光电转化的太阳能电池等。在化学动力学部分，光化学反应虽然内容较少，但是光化学与环境科学、生命科学、材料科学及信息科学等紧密相关。因此，可结合科学前沿介绍一些光催化技术在环境污水处理中的应用，开阔学生的视野，激发学生参与科学研究的积极性，培养学生的创新能力。

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由于学生对相关的高等数学和中学物理知识的应用理解欠深入，产生对物理化学的畏惧，如物理化学在公式的推导、概念的理解及原理的应用较多地涉及高等数学中的偏微分方程，其次是刚进入大学的学生还未能完全适应大学的学习方法，常拘泥于细节的纠缠而难以认识该门重点课程的总体结构，容易导致“只见树木，不见森林”的情况。我校为大专层次，85%的学生在高中为文科生，物理和化学的基础不得而知。而物理化学总课时为30课时，如何利用有限的课堂教学时间，按照教学目标，顺利有效地完成教学内容，对学生和任课教师都是一个极大的挑战。为了实现教学目标，必需在教学内容上做出合理的取舍及必要的补充，否则就会满堂式的灌输或“眉毛胡子一把抓”的情况，这样的方式学生受不了，也达不到满意的效果。

1.2内容的取舍和补充

首先是结合开设的其它专业基础课程无机化学和分析化学，将重复的内容(如化学平衡和电化学两章)删掉不讲，学生自学。其次是要对授课内容做到重点突出，重点内容细讲，让学生弄懂，让学生在学习中获得成就感，从而提高学生学习积极性。如反应热的计算，主要讲标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓，其它四种计算方式，只做简单的提示，以学生自学为主。对前后有联系的概念，必需讲透，为后面的知识做好铺垫，不能赶进度。如相平衡的基本概念学习时，组分数K的计算是个难点，必需结合例题将独立的化学平衡R和浓度限制量R'讲透，因为自由度f的计算涉及到组分数K。根据学生的基础和学习内容的需要，适当补充基础内容，减小学习难度。大专学生基础不好，物理知识和高等数学知识的欠缺，灵活运用物理和化学基础知识的能力不强，使很多学生在做习题时知道使用哪个公式，就是算不出结果或是计算出的结果与答案相差甚远，这样学生就失去了学习兴趣，慢慢地失去了学好物理化学的信心，不再愿意动笔做习题，上课情绪也不饱满。教师根据授课内容，选取具有代表性的习题，用极少的时间，及时地添加部分必要的基础知识，降低学生学习的难度。如热力学第一定律中常用到理想气体的状态方程PV=nRT，该公式中的体积V，在分析化学和无机化学中溶液的体积一般是以升(L)或毫升(mL)为单位，而公式中主要是立方米(m3)为单位;其次温度T，平时用的是摄氏温度(℃)，热力学温度T=摄氏温度(℃)+273.15K。又如物质体积的计算。

2精心设计授课内容的引入和讲解，激发学习兴趣

托尔斯泰曾经说过:“成功的教学，所需的不是强制，而是激发学生学习的兴趣。”需要是兴趣的基础，也是学习的动力所在，物理化学授课老师尽可能将书本理论知识与中实际生活联系起来，使课堂教学变得形象直观、有趣，从而激发学生的学习兴趣，培养学生学习物理化学的积极性和创造性，提高学生“学以致用”的能力。通过生活中随处可见的、贴切、简单易懂的举例引入和讲解。在新课开始时，从学生感兴趣的事物出发，提出与教学内容相关的问题，激发学生的求知欲，让学生找到所学内容能解释的现象，做到有的放矢。在例如热力学第一定律的引入:首先展示一张高级轿车并设问(看到高级轿车有什么感觉?)，调动学生情绪(学生会有不同的想法)，再展示一张汽油油价表，学生发出人们常说的“车买得起，养不起”的感慨，在此基础上再提问(如果汽车不需要提供能量就能自己跑该多好，此种设想能否实现呢?)引出热力学第一定律的表达方式和研究内容。又如在化学动力学的新课开始时，从每次服药的药量、每日服药的次数和保质期是怎么来的引入，此种引入方式过渡自然，还可以为后续学习内容做好铺垫。虽然物理化学知识抽象，但是生活中的很多现象却可以用物理化学知识来解释。如:表面现象与水滴成圆形、干毛巾吸汗、干旱时锄地;化学动力学与药物的服用量、生物酶;胶体与人体血液;相平衡与酒精提纯、盐融雪等等。将物理化学知识和生活中常见的现象联系起来，通过启发式提问和图片直观的刺激，激发学生探求事物本质原因的求知欲。激发了学生的求知欲，课堂教学就达到了成功的一半。

3利用框架式教学将教学内容系统化

物理化学知识点多、定义多、公式多，让初学者摸不着头脑，因此每引进一个新的概念、定义、公式，首先讲明概念的产生背景与条件，分析一概念内含的几个要点，再讲概念适用的范围与条件，使学生对概念的内涵及应用有所了解。教师作为课堂的主导者，引导学生将相关的知识点按层次地安排于框架结构中，使之层层有序、步步可循，使学生了解各知识点的位置和彼此的关联，便可从内容的逻辑结构中获取贯通的知识。如热力学第一定律可设计附图。

4多媒体教学与板书辅助教学有效结合

随着科技的发展，教学手段越来越多，其中多媒体应用最为广泛。多媒体能将图像、图形、文字、声音、动画结合在一起，能把一些微观的、用传统方法无法表达清楚的信息形象、生动、直观的展示出来。多媒体的直观展示在一定程度上能刺激学生的各种感觉器官，有效地化解教学中的重点和难点，增加课堂信息量，调动学生学习的积极性，有助于提高学习效果。在物理化学教学中，可以将抽象概念和实验过程形象化、简化公式的推导过程、习题讲解便捷化、图标内容生动化。例如毛细现象实验、表面张力的实验视频、油和水的分层情况、胶体的聚沉等运用多媒体教学，既节省了时间，又可获得好的教学效果。但是多媒体播放过程一晃而过，播放过内容在学生头脑中留下的记忆不深。在物理化学教学中，究竟是多媒体还是板书更受学生青睐?调查结果显示，大部分学生倾向于教师在黑板上以板书的形式进行公式推导和例题解答;对于那些理论性较少且偏重于介绍性的知识，学生则倾向于教师以多媒体的形式表现出来。因此我们不能断定板书和多媒体孰优孰劣，应以物理化学各章节内容的特点来确定我们要采取的教学手段。如果是需要学生归纳或推导的内容，黑板板书有其不可替代的优势。板书辅助的课堂教学中，教师的自主空间很大，可以根据学生的反馈信息，及时调整教学目标、教学难度及知识拓展的广度，为学生提供质疑、交流和讨论的机会，从而更有利于知识的掌握和能力的培养。对遇到有关计算公式的推导和知识的归纳时，运用边讲解边板书更有利于引导学生的思考的方向。如热力学第一定律的知识归纳，状态函数熵、吉布斯能、亥姆霍兹能定义公式的推导和计算等。根据教学内容，将多媒体教学与适当板书有效结合，取长补短，提高教学效率。

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一、采取新颖的教学方法和教学形式

1.分段教学法和分层次教学法将45min课堂划分为三个阶段，第一段25min，运用板书形式讲解基本概念和基本理论；第二段10min，教师和学生互相质疑、讨论。第三段10min，运用多媒体手段讲解基本概念和理论在实践中的应用[3]。将教材内容分为“了解、理解、掌握、运用”四个层次，使不同层次的学生都能在了解、理解的基础上向掌握、运用过渡。2.结合专业特点讲授知识在教学内容的选择上，应与授课的专业发展向适应，在保重基础理论教学的基础上，对相关的内容进行调整，侧重与专业相关的内容，调整知识的难易程度，是学生能够学有所获[4]。如在教学中，我们可以针对石油专业的学生，可以增加有关相平衡的知识；在讲热力学计算的可以介绍石油的裂解、裂化；在讲金属防治与腐蚀中，可以介绍石油运输管线的防护等。在土木专业中可以介绍如何在冬天建筑中过程中防冻等。3.降低知识难度，扩展知识面适当扩展科学前沿知识，在电化学中可以介绍太阳能电池的结构；在化学动力学中，可以介绍日本福岛核电站；在介绍界面化学是，可以介绍纳米材料等。4.增加与日常生活相联系的具体实例将化学与日常生活联系起来，引入一些典型生动的具体实例；增加一些图片性、视频性的现实、热点、典型的内容。通过形象、生动、直观的日常生活中的实例和图片、短片等形式，调动学生的积极性和学习兴趣，活跃课堂气氛。如在化学动力学中，可以日本福岛核电站出现事故以后，人们抢购食盐等生活用品为例，介绍放射性元素及其半衰期；在酸碱平衡中，可以介绍利民的污水处理厂；在热力学中，可以介绍如何估算一瓶燃气能够做饭的次数等。5.教学中逐步渗透绿色化学的先进理念绿色化学就是尽可能小地对环境造成副作用，是实现污染预防的基本和重要的科学手段。比如说在原电池的教学过程中，可以向学生介绍一节纽扣电池弃入大自然可以污染六十万升水，相当于一个人一生的用水，而中国每年要消耗这样的电池四十二亿只；一节5号电池可以使一万立方米的土壤遭到污染。让学生知道绿色化学的重要性。6.民办高校开设专题讲座内容包括新型无机材料及复合材料、有机建筑材料化学、纳米材料、能源与化学、环境与化学、生命与化学等。可选以下题材：光化学烟雾、降水化学、富营养化、土壤污染化学、污染物在生物体内的转化。

二、更新教学手段和形式

1.建立基于网络环境构建普通化学课程的开放式教学平台课程简介、教学大纲、教学日历、教案、备课笔记、知识点与习题、参考书目等教学资料上传在网络教学平台上，扩展了课堂信息量，弥补课堂教学时数的不足。2.采取小组合作学习的组织形式例如：如何获得小组合作学习所需的启动知识，以获得知识为宗旨的小组合作学习，以竞赛为宗旨的小组合作学习，以社会参与为目的的小组合作学习，以讨论为主要形式的小组合作学习等。小组作业一般题量都很大，必须由小组成员分工完成。学生在合作学习中，互帮互学，共同提高。开设与学生专业相适应的化学专题讲座。采取“导师制”、“课外学习小组”、“寝室为单位的化学学习讨论小组”等。定期开展化学知识和化学技能大赛。与企业合作，定期到现场参观学习。引进先进的教学软件和教学器材。指导学生参加外校或者省市乃至国家的化学技能大赛。总之，通过对教学理念、方法、形式、手段、考核方式的研究，提出了一套适合民办高校学生特点的物理化学课程教学方法，对民办高校学生学习兴趣和能力的培养具有重要意义。

作者：郑秀君 王婧菲 杨昕 黄继秋 王智慧 单位：哈尔滨石油学院化学工程系