王丹 柳薇

[摘? ? ? ? ? ?要]? 課堂教學(xué)模式一直是教學(xué)研究的熱門話題，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，課堂教學(xué)模式不斷革新，由重視“教”到重視“學(xué)”，由重視“知識(shí)認(rèn)知”到重視“思維發(fā)展”。為充分利用課堂時(shí)間，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)展學(xué)生的思維與核心素養(yǎng)，物理化學(xué)教師應(yīng)根據(jù)學(xué)科性質(zhì)探究不同的教學(xué)模式，采用合理的教學(xué)模式使學(xué)生牢固掌握物理化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)時(shí)代需求的人才。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 物理化學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)反思;思維發(fā)展

[中圖分類號(hào)]? G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）18-0096-02

物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的核心課程，以物理為工具探究化學(xué)過程的一般規(guī)律[1]。由于物理化學(xué)是一門概念性、理論性、邏輯性很強(qiáng)的課程，涉及的公式、定律相對(duì)較多且應(yīng)用條件復(fù)雜、交叉學(xué)科知識(shí)應(yīng)用多，這些特點(diǎn)決定了該課程能有效地提高學(xué)生的抽象思維能力以及分析解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[2]。但在學(xué)習(xí)過程中，大多數(shù)學(xué)生不能靈活運(yùn)用高等數(shù)學(xué)及物理知識(shí)，使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)產(chǎn)生畏懼情緒，普遍感到難以理解和掌握[3]。物理化學(xué)熱力學(xué)中所談到的熵函數(shù)及熵變的計(jì)算，是學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，為了使學(xué)生更好地掌握熵變的計(jì)算方法，深入理解熵的概念和熵增加原理，一線教師不斷對(duì)課堂教學(xué)模式進(jìn)行探究[4]。課堂教學(xué)模式及內(nèi)容隨時(shí)代變化不斷變革，主要有課程標(biāo)準(zhǔn)提出前“精講多練”教學(xué)模式到課程標(biāo)準(zhǔn)提出后“生本學(xué)堂”教學(xué)模式以及核心素養(yǎng)提出后的“重視思維”教學(xué)模式。不同教學(xué)模式適用的課程不同，下面以“熵變的計(jì)算”一節(jié)課為例，反思自己在課堂教學(xué)方面的一些感悟[5]。

一、“精講多練”模式

課程標(biāo)準(zhǔn)提出前，各地教學(xué)多以“精講多練”代替?zhèn)鹘y(tǒng)課堂教師“講授”為主的教學(xué)模式。“精講多練”模式旨在高效利用課堂，讓學(xué)生在課堂中理解教師講授重難點(diǎn)知識(shí)后達(dá)到學(xué)以致用。采用“精講多練”教學(xué)模式重點(diǎn)需合理把握課堂教師講授與學(xué)生練習(xí)的時(shí)間比，教師在課堂控制講授量，抓住關(guān)鍵、解決重難點(diǎn)，讓學(xué)生在初步理解知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過多種練習(xí)形式、教學(xué)互動(dòng)，促使學(xué)生深刻理解知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通的科學(xué)思維和素養(yǎng)，全方位提升學(xué)生的綜合能力。

在采用“精講多練”模式教學(xué)中“熵變的計(jì)算”一課教學(xué)設(shè)計(jì)一般是這樣的：

（一）講授知識(shí)點(diǎn)，講解熵變的計(jì)算公式

師：熵變?nèi)绾斡?jì)算？觀察老師的操作，在黑板上列出公式：

（二）舉例熵變計(jì)算的具體應(yīng)用

教師舉例熵變計(jì)算的具體應(yīng)用，在黑板上寫出例題

例1：mol理想氣體，300K下，100kPa膨脹至10kPa，計(jì)算過程的熵變，并判斷過程的可逆性，（1）P外=10kPa，（2）P外=0。

解：計(jì)算系統(tǒng)熵變，設(shè)計(jì)可逆過程，上述兩種過程終態(tài)一致.

結(jié)論：1、2都是不可逆過程，且2的不可逆過程比1大。

（三）教師講完公示和例題后，就開始布置作業(yè)，讓學(xué)生練習(xí)并當(dāng)堂講解

物理化學(xué)涉及高等數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，往往教師在講授重難點(diǎn)花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，課堂留給學(xué)生練習(xí)的時(shí)間十分有限，但僅憑課堂的練習(xí)學(xué)生根本無法有效地掌握熵變的計(jì)算，需要學(xué)生在課下多下功夫復(fù)習(xí)，方能掌握其熵變計(jì)算的精髓。物理化學(xué)熵變的計(jì)算一課采用“精講多練”教學(xué)模式，教師講授的時(shí)間有限，學(xué)生沒有親歷知識(shí)產(chǎn)生的過程，只是將知識(shí)作為經(jīng)驗(yàn)被動(dòng)地接受;教學(xué)重“方法”，輕“思維”，很難達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)[6]。

二、“生本學(xué)堂”模式

為了能夠有效地組織課堂教學(xué)，轉(zhuǎn)變學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)的現(xiàn)象，讓學(xué)生主動(dòng)地參與知識(shí)產(chǎn)生的過程;課程標(biāo)準(zhǔn)提出后，教學(xué)多采用“生本學(xué)堂”模式，轉(zhuǎn)變以教師傳授知識(shí)為中心的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，教師由課堂的主宰轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生成為課堂的主人[7]。

在熵變的計(jì)算這堂課中，主要內(nèi)容是公式和計(jì)算，而公式是一系列具象的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律的高度概括。如果直接在課堂上列出一系列的公式，學(xué)生往往很難理解，而且面對(duì)枯燥的公式又很難記住。死記硬背將公式記住后也毫無益處，因?yàn)槿绻麑?duì)公式缺乏深刻的理解，學(xué)生是很難將所學(xué)公式應(yīng)用于計(jì)算和解決實(shí)際問題，只會(huì)使學(xué)生思維僵化。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣？幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是關(guān)鍵。教師通常采用傳統(tǒng)的黑板書寫配合多媒體演繹法組織學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。但熵的計(jì)算一課理論性極強(qiáng)，教師設(shè)計(jì)提出適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生的問題有限，無法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)積極性，即使有興趣，因數(shù)學(xué)底子較差，很多學(xué)生也很難主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中，“生本學(xué)堂”的模式并不完全適用于物理化學(xué)熵變的計(jì)算教學(xué)中。

三、“重視思維”模式

核心素養(yǎng)提出后更加注重學(xué)生的思維發(fā)展[8]，以問題引出、問題解決、結(jié)論應(yīng)用這一思路展開教學(xué)，這就要求教師在進(jìn)行教學(xué)之前對(duì)所講內(nèi)容深度剖析，對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度理解與加工，站在學(xué)生的角度思考本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，認(rèn)真做好教學(xué)設(shè)計(jì)，反復(fù)進(jìn)行試講，在試講的過程中加深對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)將抽象的知識(shí)生活化、趣味化，讓學(xué)生既能對(duì)課堂知識(shí)有深刻的理解，同時(shí)又增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力[9]。

熵變的計(jì)算這節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)多，涉及的公式較多，為使學(xué)生聚焦重點(diǎn)，了解這些公式間的嚴(yán)密邏輯性，掌握知識(shí)點(diǎn)及其相互關(guān)系的整體結(jié)構(gòu)，更好地理解、記憶及應(yīng)用這些公式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和積極性，將熵變的計(jì)算中的講授邏輯順序進(jìn)行總結(jié)[10]。

以一小節(jié)課內(nèi)容，設(shè)計(jì)啟發(fā)式思維教學(xué)：

師：1mol理想氣體，300K下，100kPa膨脹至10kPa這個(gè)過程是否可逆呢？

（利用學(xué)生的好奇心和求知欲，設(shè)置“理想氣體膨脹過程是否可逆”引出熵變的計(jì)算問題，培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)知識(shí)的良好品質(zhì)。）

生：熵變>0，則過程不可逆;熵變≤0，則過程可逆。

師：那熵變?cè)撊绾斡?jì)算呢？

（從學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，先提出問題，再深入引出問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲。）

生：我們可以利用公式計(jì)算出熵變的具體值。（根據(jù)預(yù)習(xí)結(jié)果，便可以回答出）

師：與系統(tǒng)相比，環(huán)境很大，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，吸收或放出的熱量不至于影響環(huán)境的溫度和壓力，環(huán)境的溫度和壓力均可看作常數(shù)，實(shí)際過程的熱即為可逆熱。

注意：△S是狀態(tài)函數(shù)，只要始終態(tài)確定，△S即為定值。熵變的基本公式是從克勞修斯等式推出的，只適用于可逆過程。

[教師主導(dǎo)，讓學(xué)生自行推導(dǎo)等容可逆變溫、等壓可逆變溫、理想氣體由（P1，T1，V1）變?yōu)椋≒2，T2，V2）的公式，老師再結(jié)合相對(duì)應(yīng)的例題講解，深化老師的理解。從學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，以問題為導(dǎo)向，啟發(fā)學(xué)生思維，再通過學(xué)生自主探究，尋找問題解決方案，促進(jìn)學(xué)生對(duì)熵變知識(shí)的應(yīng)用理解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。]

例1：1摩爾理想氣體分別通過恒溫可逆膨脹和向真空膨脹為原體積10倍分別求體系與環(huán)境熵變并判斷可逆性。

環(huán)境熵變恒溫可逆時(shí)與體系熵變大小相等，符號(hào)相反;向真空膨脹為0。

師：是不是只有可逆過程才有嫡變，那么怎樣計(jì)算一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的熵變呢？根據(jù)熵函數(shù)的引入，可找一個(gè)從a態(tài)到b態(tài)的可逆過程來代替不可逆過程，從而計(jì)算該不可逆過程的熵變。

3.理想氣體由（P1，T1，V1）變?yōu)椋≒2，T2，V2）——設(shè)計(jì)為相關(guān)可逆途徑計(jì)

最后老師布置課后作業(yè)，加強(qiáng)練習(xí)。

教學(xué)的本質(zhì)不在于教會(huì)學(xué)生多少知識(shí)，而在于引導(dǎo)學(xué)生智慧地思考問題、解決問題，重視學(xué)生思維發(fā)展。每一種教學(xué)模式都會(huì)有它的優(yōu)勢(shì)與不足，我們的教學(xué)方式也不是單一固定不變的，教師應(yīng)根據(jù)知識(shí)內(nèi)容采用合適的教學(xué)方法與手段，因材施教，培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的人才。

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編輯 王海文