何宏偉

(太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太原 030024)

物理化學(xué)是化工、材料類相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)類課程，因其地位的重要性而被稱為“化學(xué)的靈魂”[1-2]。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)較全面地掌握物理化學(xué)課程所涉及內(nèi)容的基本概念、基本知識(shí)和原理以及其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用情況。但該課程內(nèi)容抽象枯燥，公式、定律較多，且內(nèi)容體系龐雜、概念新穎、理論性強(qiáng)、推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程缺乏學(xué)習(xí)興趣和積極性。最終使得該課程進(jìn)入到一個(gè)老師難教，學(xué)生難學(xué)的尷尬境地。

隨著互聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的沖擊，微課、MOOC、手機(jī)課堂等新的教學(xué)模式不斷出現(xiàn)[1-3]，雖然對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式是一種有益的補(bǔ)充，但是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在以下致命的缺陷：

(1)高校開(kāi)展度網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，老師、學(xué)生之間的互動(dòng)很少，沒(méi)有相互討論、思想激烈碰撞的機(jī)會(huì)，老師和同學(xué)需要一個(gè)長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)變與適應(yīng)過(guò)程。

(2)操作不便，手機(jī)、電腦屏幕空間有限，好多信息無(wú)法生動(dòng)表達(dá)。

(3)答疑響應(yīng)有較大時(shí)差，信息溝通不順暢，遠(yuǎn)不如面對(duì)面講解便利。

(4)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況、設(shè)備配置好壞都直接影響教學(xué)效果，不可控因素太多。

(5)目前國(guó)內(nèi)高校信息技術(shù)教育相對(duì)滯后，也限制了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。

可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對(duì)受教育者思想意識(shí)的培養(yǎng)是無(wú)法與屬高校傳統(tǒng)教學(xué)模式相比的，而這種思想意識(shí)的培養(yǎng)對(duì)受教育者的素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育是至關(guān)重要的。所以，我在2017年提出“加大互動(dòng)式教學(xué)在物理化學(xué)課程中應(yīng)用”這一課題。所謂互動(dòng)式教學(xué)指將傳統(tǒng)的“填鴨式”課堂教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式和討論式教學(xué)方法，它包含了師生互動(dòng)、生生互動(dòng)和師師互動(dòng)。該教學(xué)模式以學(xué)生積極主動(dòng)參與為主要切入點(diǎn)，希望為物理化學(xué)課程的教學(xué)改革提供有益的嘗試。

1 教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)造互動(dòng)

課堂教學(xué)教師精心編排，上課前，我會(huì)給學(xué)生提前發(fā)布學(xué)習(xí)大綱，學(xué)生要通過(guò)學(xué)習(xí)大綱進(jìn)行預(yù)習(xí)，這個(gè)環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及積極性。課堂上會(huì)組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的討論和講解，培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。這樣，老師和學(xué)生將會(huì)一起攻克重點(diǎn)及難點(diǎn)，學(xué)生從中也體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

另外，討論主題的選擇要有深度，選取學(xué)生容易模糊的知識(shí)點(diǎn)，如敞開(kāi)體系、封閉體系、隔離體系，以往教學(xué)一般會(huì)采用直接講述三個(gè)概念，學(xué)生對(duì)這三個(gè)概念的理解比較模糊。

以具體實(shí)例加深對(duì)這些概念的理解，則克服了上述缺點(diǎn)，首先介紹敞開(kāi)體系的概念，敞開(kāi)體系又稱開(kāi)放體系，是指系統(tǒng)與環(huán)境之間既有物質(zhì)交換，又有能量交換，經(jīng)典熱力學(xué)不研究敞開(kāi)系統(tǒng)。例如合成氨反應(yīng)器(塔)，原料〔氫和氮)可以進(jìn)人反應(yīng)器，而生成物—氨可被排出反應(yīng)器。反應(yīng)放出的熱可被環(huán)境取走。一敞開(kāi)燒杯中裝滿水，放在大氣環(huán)境下也是一個(gè)敞開(kāi)系統(tǒng)。而封閉體系指系統(tǒng)與外部環(huán)境只有能量交換，而無(wú)物質(zhì)交換的體系，稱為封閉體系。實(shí)驗(yàn)室研究多數(shù)是封閉體系的相平衡狀態(tài)關(guān)系，可以用熱源提供熱能，但不能任意加入或取出物質(zhì)。例如：燒杯中裝滿水，我將杯口密封，水不會(huì)蒸發(fā)，但熱量會(huì)向外散出；反之，冷水在密封的杯子里，放在太陽(yáng)底下，也會(huì)吸收溫度，這就是一個(gè)封閉體系。最后，向同學(xué)提問(wèn)：什么是隔離體系呢？大家能不能按照上述兩個(gè)舉例的思路說(shuō)出一個(gè)例子呢？通過(guò)這樣的啟發(fā)式誘導(dǎo)，學(xué)生很容易就總結(jié)出了隔離體系的概念和例子。隔離體系指的是系統(tǒng)與環(huán)境間既沒(méi)有物質(zhì)交換也沒(méi)有能量交換。環(huán)境對(duì)隔離體系中發(fā)生的一切變化不會(huì)有任何影響。學(xué)生很容易舉例說(shuō)明隔離體系，那就是燒杯中裝滿水，我將杯口密封，并且放置在真空環(huán)境下。杯口密封，水不會(huì)蒸發(fā)，系統(tǒng)和與環(huán)境間沒(méi)有物質(zhì)交換，放置在真空環(huán)境下，熱量不會(huì)向外散出，系統(tǒng)和與環(huán)境間也沒(méi)有能量交換。再如講解膠體時(shí)，可以安排學(xué)生調(diào)查研究本地區(qū) PM2.5的成分及結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)接受成為主動(dòng)探究。

師生角色可以互換，討論過(guò)程中適當(dāng)增加板書(shū)的利用率可以給學(xué)生充分的思考時(shí)間。物理化學(xué)內(nèi)容本身就抽象枯燥，將抽象問(wèn)題活生生地呈現(xiàn)在黑板上，有利于學(xué)生跟隨教師的思路，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解。

2 學(xué)時(shí)安排上補(bǔ)充互動(dòng)

互動(dòng)式教學(xué)不同于傳統(tǒng)的“填鴨式”課堂教學(xué)方法，它主要體現(xiàn)是師生互動(dòng)、生生互動(dòng)和師師互動(dòng)。所以，我們對(duì)傳統(tǒng)德學(xué)時(shí)安排進(jìn)行了大膽地調(diào)整，在保證總學(xué)時(shí)不變的前提下，提高師生互動(dòng)的占比。比如在講授熱力學(xué)第一定律時(shí)，互動(dòng)式教學(xué)模式下總的教學(xué)學(xué)時(shí)并未改變，仍為12學(xué)時(shí)，但課堂講授時(shí)間進(jìn)行壓縮，調(diào)整為8學(xué)時(shí)，4學(xué)時(shí)的時(shí)間進(jìn)行討論、答疑，甚至用于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和能力訓(xùn)練。

物理化學(xué)課程的答疑是課內(nèi)課堂的重要補(bǔ)充。該部分通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及積極性，用以培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力，也是培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力的重要手段。個(gè)性化輔導(dǎo)本身又要求教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深度拓展。尤其對(duì)于學(xué)生所提出的不常見(jiàn)的問(wèn)題，教師需要查閱更多的參考資料，甚至需要整個(gè)教研室的教師進(jìn)行研討。

當(dāng)然，教師課堂講授時(shí)間的壓縮并不是意味著教師授課內(nèi)容的減少，相反，通過(guò)師生間的不斷討論，會(huì)激發(fā)教師不斷的闡述重點(diǎn)內(nèi)容并且發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，這是一種對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的有益探索。

3 教學(xué)測(cè)評(píng)上促進(jìn)互動(dòng)

傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，物理化學(xué)考試的考試成績(jī)主要包含兩個(gè)部分，分別是期末成績(jī)和平時(shí)成績(jī)。其中，期末成績(jī)往往占有絕大部份，一般為80%～90%，平時(shí)成績(jī)一般為10%～20%。這一做法的弊端是學(xué)生為了應(yīng)付考試，臨時(shí)抱佛腳，考前突擊，死記硬背公式、題目，不能真正理解和掌握物理化學(xué)課程的精髓，知其然不知其所以然，甚至還會(huì)出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象。往年我們?cè)谑谡n時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生的求知欲很強(qiáng)，他們會(huì)要求教師給他們輔導(dǎo)重點(diǎn)內(nèi)容，這充分說(shuō)明了學(xué)生沒(méi)有重視平時(shí)的努力，這與我們高等教育培養(yǎng)人才的目標(biāo)相悖。

為了改變這種現(xiàn)狀，我們將平時(shí)成績(jī)占比提高，一般為30%，這其中包含課前預(yù)習(xí)、課堂回答問(wèn)題情況、課堂討論情況、課后討論情況、討論答疑表現(xiàn)等等，極大地提高了學(xué)生課堂參與的積極性，將力氣用在平時(shí)，效果較好。

互動(dòng)式課堂對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，其各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)都需要學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)能力相配合。課前學(xué)生需要自覺(jué)自主地儲(chǔ)備相關(guān)的知識(shí)，課中需要積極參與討論預(yù)習(xí)中所遇到的難點(diǎn)問(wèn)題，而課后需要自覺(jué)測(cè)試鞏固所學(xué)知識(shí)。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力具有重要的推動(dòng)作用。另外，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，微課、MOOC、手機(jī)課堂等新的教學(xué)模式也必將會(huì)對(duì)互動(dòng)式教學(xué)模式產(chǎn)生有益的影響，也成為推動(dòng)教師實(shí)施課堂互動(dòng)的重要因素。

4 結(jié) 語(yǔ)

物理化學(xué)教學(xué)中互動(dòng)式教學(xué)使學(xué)生積極參與到課堂的教學(xué)活動(dòng)中，主動(dòng)學(xué)習(xí)，從思考中獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，學(xué)生的求知欲望更強(qiáng)了。主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)造互動(dòng)；學(xué)時(shí)安排上補(bǔ)充互動(dòng)；教學(xué)測(cè)評(píng)上促進(jìn)互動(dòng)。通過(guò)以上方式，課本中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)不再是死氣沉沉地“躺在”教材中，而是學(xué)生們相互討論、相互說(shuō)服、相互理解的“利器”。通過(guò)營(yíng)造熱切討論的學(xué)術(shù)環(huán)境，師生之間的感情更好了，學(xué)生的自信心也培養(yǎng)起來(lái)了。另外，將教學(xué)和心理學(xué)結(jié)合起來(lái)，與學(xué)生真誠(chéng)交流，充分保證教學(xué)效果和質(zhì)量。