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淺析《物理化學(xué)實(shí)驗》教學(xué)方法改革的探索與實(shí)踐論文
物理化學(xué)實(shí)驗是公共基礎化學(xué)實(shí)驗的一個(gè)重要組成部分，它綜合了化學(xué)領(lǐng)域中各分支所需的基本研究工具和方法，作為整個(gè)化學(xué)知識體系的理論基礎，在化學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習過(guò)程中起著(zhù)十分重要的作用。物理化學(xué)實(shí)驗本身不但具有很強的理論性和實(shí)踐性，而且能夠傳授知識、技能、訓練學(xué)生的科學(xué)思維，培養科學(xué)精神和品質(zhì)。因此，認真做好物理化學(xué)實(shí)驗對培養學(xué)生將來(lái)獨立從事實(shí)際工作與科學(xué)研究工作的能力具有重要的作用。
然而，也正是因為物理化學(xué)實(shí)驗理論性強，實(shí)驗儀器復雜、老化、不穩定、測量得到的實(shí)驗數據誤差大，得不到應有的實(shí)驗結果等特點(diǎn)，削弱了學(xué)生學(xué)習的積極性。同時(shí)，過(guò)多的驗證性實(shí)驗內容和按部就班的實(shí)驗操作影響了學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。根據當前素質(zhì)教育的推行，我們在長(cháng)期的物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中總結經(jīng)驗，并結合華南農業(yè)大學(xué)的實(shí)際情況，對物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)方法進(jìn)行了改革與實(shí)踐，并取得了相當不錯的效果。
1物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的主要問(wèn)題
長(cháng)期以來(lái)高校物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的問(wèn)題主要有以下4個(gè)方面:
(1)教學(xué)模式單一，傳統的物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)絕大部分都是老師板書(shū)講解實(shí)驗原理和儀器操作方法、實(shí)驗注意事項，然后學(xué)生完成實(shí)驗操作，教學(xué)過(guò)程缺乏引導，嚴重影響了學(xué)生對該課程的學(xué)習的主動(dòng)性。
(2)物理化學(xué)實(shí)驗操作大部分是學(xué)生在教師的安排下或按照實(shí)驗教材進(jìn)行實(shí)驗操作，根據實(shí)驗數據處理要求完成實(shí)驗報告，學(xué)生缺乏主動(dòng)思考，幾乎沒(méi)有創(chuàng )造性的發(fā)展空間，對實(shí)驗課程積極性不高。
(3)物理化學(xué)實(shí)驗沒(méi)有獨立性，物理化學(xué)實(shí)驗普遍存在儀器少、學(xué)生多的情況。因而采用大循環(huán)式的開(kāi)課方式，造成實(shí)驗課程超前于理論教學(xué)，很難達到培養學(xué)生理論和實(shí)踐相結合的教學(xué)目的。
(4)考核方式相對簡(jiǎn)單，缺乏考核的層次性和多樣性，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng )造性，不利于學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養，也不能很好地反應學(xué)生的學(xué)習質(zhì)量。
2物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)方法改革的具體措施
針對以上物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，我們進(jìn)行了實(shí)驗教學(xué)改革，具體措施如下:
(1)針對實(shí)驗儀器少、循環(huán)式的排課現狀，將一個(gè)班級學(xué)生分為A、B兩大組，同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)實(shí)驗項目，A組同學(xué)做實(shí)驗1、B組同學(xué)做實(shí)驗2。根據儀器的數量，再將每個(gè)大組分為幾個(gè)小組(每小組有2～4名學(xué)生)，編號為:A1，A2，A3，…和B1，B2，B3，…
(2)為了解決學(xué)生過(guò)于依賴(lài)的、注入式的實(shí)驗教學(xué)現狀，發(fā)揮其主動(dòng)性，實(shí)驗前教師先隨機指定A、B組中的兩個(gè)小組同學(xué)課下分工合作準備講解下次實(shí)驗的實(shí)驗原理和步驟。例如:A1、A2組準備實(shí)驗項目1的內容，B1、B2組準備實(shí)驗項目2的內容。其他小組的同學(xué)根據預習情況，準備與本實(shí)驗相關(guān)問(wèn)題。
(3)上課前由A1、A2小組根據實(shí)驗預習情況板書(shū)實(shí)驗原理和重要步驟并派代表上課時(shí)在講臺上講解實(shí)驗1的實(shí)驗內容，在講解的過(guò)程中該組其他學(xué)生可以進(jìn)行補充、修正。教師根據學(xué)生的原理講解是否清晰、語(yǔ)言表達是否準確及時(shí)間的掌控等情況給出小組的實(shí)驗預習成績(jì)。
(4)講解完后，請A組其他小組成員補充和指出A1、A2小組同學(xué)講解中的問(wèn)題和不足，補充該實(shí)驗方法的實(shí)用性和解決該實(shí)驗的其他方法。同時(shí)，教師可以根據學(xué)生們對實(shí)驗的預習情況進(jìn)行有針對性的講解和補充，完善學(xué)生對實(shí)驗內容的理解和掌握。
(5)為了調動(dòng)課堂氣氛，活躍學(xué)生思維，實(shí)驗安排提問(wèn)環(huán)節。各小組提出與本實(shí)驗相關(guān)的問(wèn)題，由其他小組搶答或由老師指定小組同學(xué)負責回答。教師根據提問(wèn)環(huán)節給出A組其他小組的預習成績(jì)，并且對提問(wèn)好的和回答正確的小組給予加分，登記在成績(jì)記錄表上。
(6)B組的同學(xué)的講解和提問(wèn)環(huán)節規則同A組，只是內容為“實(shí)驗2”的實(shí)驗內容。
(7)為了培養學(xué)生的觀(guān)察能力和動(dòng)手能力，教師對照儀器實(shí)物講解實(shí)驗1和實(shí)驗2的實(shí)驗操作要點(diǎn)時(shí)，對于儀器的使用和可能出現的實(shí)驗現象提出問(wèn)題，讓學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題通過(guò)自己實(shí)驗探索找到答案。
(8)為了使學(xué)生在實(shí)驗操作時(shí)有較大的主動(dòng)性和發(fā)揮空間，在整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中，教師觀(guān)察學(xué)生的操作是否規范，檢查其測量的數據是否正確，只是在必要的時(shí)候給予學(xué)生指導，并根據每個(gè)小組的操作情況給出實(shí)驗操作分。
(9)在實(shí)驗數據處理上，鼓勵學(xué)生盡量學(xué)會(huì )使用Origin、Excel等常用作圖軟件完成，減少手工作圖誤差，培養正確的科學(xué)態(tài)度。
(10)采用多元實(shí)驗考核模式。每名學(xué)生實(shí)驗的最終考核成績(jì)由小組實(shí)驗預習成績(jì)、加分情況和實(shí)驗態(tài)度、實(shí)驗操作成績(jì)，及每名學(xué)生各自的實(shí)驗報告成績(jì)綜合評定，各部分比例教師可自行決定。
在整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中，教師要注意對實(shí)驗各個(gè)環(huán)節的時(shí)間掌控，做好學(xué)生在實(shí)驗預習、實(shí)驗講解和實(shí)驗提問(wèn)等環(huán)節的引導工作，調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性，確保所有實(shí)驗教學(xué)內容結束時(shí)，每個(gè)小組都有上臺講解的機會(huì )。
3改革實(shí)踐的效果
我們對我校每學(xué)年20個(gè)自然班中的部分班級進(jìn)行了物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)方法改革的試行，突出的實(shí)踐效果表現在以下6個(gè)方面。
(1)整個(gè)教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為主、教師為輔，學(xué)生在教師的引導下由被動(dòng)學(xué)習變成主動(dòng)學(xué)習。學(xué)生對上物理化學(xué)實(shí)驗課的態(tài)度發(fā)生了很大的變化。課下準備實(shí)驗預習資料、課上自己講解、提問(wèn)和回答的方式大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習積極性。
(2)分組式的教學(xué)模式，培養了學(xué)生的合作能力和協(xié)作精神。由于最終考核成績(jì)一定程度上由小組綜合表現決定，因而促使小組每一名成員的努力目標一致，有效地調動(dòng)小組內部學(xué)生相互學(xué)習，取長(cháng)補短;小組之間形成良性的競爭機制，并一定程度上解決了物理實(shí)驗儀器相對短缺的問(wèn)題。
(3)課前學(xué)生通過(guò)小組內和小組之間的分工合作，大大加強了實(shí)驗課的預習效果。使得學(xué)生能夠了解和掌握實(shí)驗的大部分基礎知識和實(shí)驗原理，改變了實(shí)驗課依附于理論課教學(xué)的局面，提高了實(shí)驗課程的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)，也帶動(dòng)了學(xué)生對物理化學(xué)理論課的學(xué)習興趣。
(4)安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗講解和提問(wèn)環(huán)節，活躍了課堂氣氛，有效地促進(jìn)了學(xué)生對實(shí)驗原理和操作的理解，避免了學(xué)生為完成任務(wù)不做思考的機械操作現象。同時(shí)，讓教師掌握了學(xué)生對實(shí)驗的理解程度和問(wèn)題，并在后面的教學(xué)中作有針對性的講解。
(5)教師在講解實(shí)驗操作要點(diǎn)時(shí)，采用對于儀器的使用和可能出現的實(shí)驗現象事先提出問(wèn)題的模式。在一定程度上改善了操作過(guò)程中一出現問(wèn)題就找老師解決的局面，促使學(xué)生培養觀(guān)察能力和自己動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題通過(guò)自己的實(shí)驗探索找到答案。
(6)新的考核方式可以對學(xué)生的實(shí)驗綜合能力給予全面的考核，更體現公平性和全面性。同時(shí)，教師對提出、回答問(wèn)題較好的同學(xué)給予適當加分的措施可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，形成良好的學(xué)習風(fēng)氣和競爭機制。
此外，通過(guò)兩學(xué)年的試行和對資源環(huán)境科學(xué)、生物技術(shù)、食品工程、食品營(yíng)養等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的問(wèn)卷調查，結果顯示較之傳統的物理化學(xué)實(shí)驗教學(xué)方法，絕大部分的學(xué)生更喜歡和支持改革后的教學(xué)方法。認為采用改革的教學(xué)方法后既學(xué)習到了知識，又增加了學(xué)習的主動(dòng)性，學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力得到提高，與教師的溝通和交流增多了。有些同學(xué)對完善改革方法提出了很好的意見(jiàn)，說(shuō)明學(xué)生對改革后的教學(xué)方法的認同。
4結束語(yǔ)
物理化學(xué)實(shí)驗改革后的教學(xué)方法，很大程度上解決了儀器少、循環(huán)式的開(kāi)課方式造成的弊端。一改以往實(shí)驗課的沉悶和按部就班式的學(xué)習模式，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習積極性、主動(dòng)性和學(xué)習興趣。根據幾學(xué)期的實(shí)踐，學(xué)生普遍歡迎，教師反應不僅易于實(shí)施而且能增進(jìn)師生感情，該教學(xué)方法經(jīng)驗值得在其他實(shí)驗課教學(xué)中進(jìn)行推廣。
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