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物理化学教学

时间:2023-02-24 05:05:36

物理化学教学

物理化学教学范文1

关键词:物理化学 教学方法 教学效果

物理化学是根据物理现象和化学现象之间的相互联系来研究物质化学运动中最具有普遍性的基本规律的一门学科,是化学化工类专业及近化工专业必修的一门重要的专业基础课。

如果把化学科学比作一个巨人,则无机化学是巨人赖以站起来的双足,有机化学是它灵巧的双手,分析化学是其敏税的眼睛,物理化学是它智慧的大脑。但是,由于物理化学课程中概念、符号、公式多,理论性、逻辑性强,即使在重点院校中,师生们也常将此课程比喻为“老虎课”,即课程学习的难度较大。作者在教授此课程之初,很多学生在看到教材中出现的大量符号、公式后便出现了畏难情绪。由于作者教学经验不足,未能对学生的情绪加以及时疏导,加之个人对课程的理解不够,使得教学效果不够理想,学生不及格率较高。为改善教学效果,作者利用个人具有一定工程背景的优势,根据课程特点进行了将理论教学与生产及生活实际相结合、物理化学教学与其他课程教学相结合、教师讲解与启发学生独立思考相结合等教学方法的尝试,教学效果有了一定程度地提高。

一、理论教学与生产及生活实际相结合

科学技术知识本身涉及的是严肃的学术问题,如果能够通过象讲故事一样以一种轻松愉快的方式把严谨的知识传授给学生最为理想,但要做到这点非常困难,即使可以使某一堂课做到,使整门课程做到也相当困难。但这并不意味着老师授课只能如同牧师布道、和尚诵经,我们应充分认识到,作为年轻人,大学生们是有着强烈的好奇心和求知欲的,如果课程讲授过程中能把理论知识与生产及生活实际联系起来,克服教育过程中“学”与“用”的脱节问题,则可大大激发学生的学习兴趣。比如,热天牛奶、食物容易变质可用化学动力学的理论加以解释;利用界面现象可以说明为什么玻璃管中水呈凹面,汞却成凸面,小气泡、液滴、肥皂泡总呈球形,人工降雨等;通过讲授多相平衡可以说明为什么工业上可将混合物分离成为纯净物等。结合这些日常生活生产现象讲解物理化学的基本原理,不仅可以帮助学生对原理的理解与记忆,同时也能让学生真正感到物理化学理论的重要性和广泛实用性,从而提高了他们学习物理化学的兴趣。

二、物理化学教学与其他课程教学相结合

任何一门课程都不是孤立存在的,各课程中所讲授的知识体系是相互联系、相互支撑、互为补充的。如果学生采用点式思维进行学习,不能将各门课程的知识相互联系起来,则学习过程中就会事倍功半。作为老师,不仅应授之于鱼,更应授之于渔。尤其是物理化学,课程中使用的符号、公式较多,如果学生用死记硬背的方法学习,容易将符号、公式及其使用条件混淆,影响学习效果。为此,作者在授课过程中,帮助学生采用归纳、演绎等逻辑思维的方法学习,并将课程中所涉及的数学、英语等的相关内容与本门课程联系起来,激发了学生的学习兴趣。如在讲授偏摩尔量时与数学中的偏微分相结合,强调从数学中全微分和偏微分的角度来理解;讲授某物理量的符号时将其与相应的英语单词相结合;讲授相图时与化工原理相结合;讲授化学势的概念及其应用时与电位、水位等相结合。通过这种授课方式,可使同学们将不同课程中所学的知识联系起来,教学效果有了一定程度的提高。

三、教师讲解与启发学生独立思考相结合

为提高教学效果,在课堂教学过程中,应以教师为主导,以学生为主体,这是目前教育工作者的共识。因为只有将知识传授给了学生,才真正达到了教学的目的。为了发挥学生的主体作用,教师不应采用填鸭式的教学方法,一人在讲台上唱独角戏,而应尽量采用提问式、启发式、互动式等教学方法,启发学生跟随老师的思路及节奏进行独立思考,参与到教学过程中。物理化学课程的教学也是如此。以体积功的计算为例,体积功的基本公式只有一个,所涉及的物理量也只不过3个,但当系统变化条件不同时,则演绎出4个公式。如果在授课过程中,告诉学生在什么情况下用什么公式计算,学生既要记公式,又要记公式的使用条件,很容易出现记忆错误。而如果采用启发式教学,学生则可根据条件变化情况自行推导出计算公式,采用这一教学方法后,学生感觉物理化学课程似乎没有想象的那么难以学会了。

四、结论

经过不断探索,上述教学方法采用后,物理化学课程的教学效果有了一定程度的提高。虽然大家普遍认为物理化学难学,但在特种能源技术与工程、环境工程专业考研的同学中,有些同学在有所选择的情况下,还是选择了参加物理化学课程的考试,这说明这些同学对参加物理化学的升学考试还是有一定信心的。当然,作者在与考研同学的互相交流中,也对教学内容、教学方法有了更进一步的认识。知识在更新,时代在变化,对教学方法的认识和探索是永无止境的,我们今后还将勤于探索,总结经验,为向社会输送合格人才尽心尽力。

参考文献

[1]刘玉霞,刘建,高琳,高玉梅.工程教育背景下《物理化学》课程教育改革[J],洛阳师范学院学报

[2]杨毅刚.切实做到一体化尽量避免两张皮[J],高等工程教育研究

物理化学教学范文2

1.注重理论联系实际

知识的趣味性是主动学习的推动力。物理化学课程具有较强的理论性,因此在课堂教学过程中适时地理论联系实际,把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,使学生明确所学的知识并不是空洞的理论,是可以为解决实际问题而服务的,从而调动他们进一步学习的积极性[3]。例如,在学习热力学第二定律时举例制冷机,从而说明热不可能从低温物体传递给高温物体不留下任何变化;在讲化学热力学时,可以解释人穿冰刀滑冰非常顺畅的原因;讲不挥发性溶质稀溶液的依数性时,结合三鹿婴幼儿奶粉添加的三聚氰胺事件;在讲渗透压时可以解释口渴时为什么不能喝海水?另外夏天食物容易变质、玻璃管中水呈凹面、小液滴呈球形、人工降雨、农民锄地既能锄草又能防止水分蒸发、冬天在路面上撒盐可以防冻、做炖菜时加盐可以快熟、城市晚上美丽的霓虹灯等现象都可以从物理化学原理中找到相应的答案。通过结合日常生活现象讲解物理化学的基本原理,不仅可以帮助学生对原理的理解与记忆,而且可以让学生觉得物理化学的原理与我们的生活息息相关,并非遥不可及,从而极大地激发学生的学习兴趣,使教与学产生共鸣。

2.引导学生合理运用学习方法

物理化学概念抽象,知识点多,看似凌乱,但是它们之间存在内在的逻辑关系。学生作为初学者,暂且还不能够掌握这个教材的全局,还不能理清章节之间的内在联系。教师作为引导者,应有意识地帮助学生构建合理的学习方法。(1)正确对待数学推导。由于物理化学概念抽象,公式繁多,使用条件苛刻,因而在学习中应当让学生一定要深入了解公式、概念之间的联系,学会自己推导公式,掌握其来龙去脉,在理解的基础上加以记忆,同时在此过程中要求学生始终明白,数学推导在这里仅仅是一种工具,不是目的,最终所得公式的使用范围和应用条件才是最重要的。(2)认真进行习题演算。对于习题要引导学生在学习过程中独立完成,同时注意总结方法,寻找规律,不要单纯地为做习题而做习题。对于比较灵活的习题,要求尝试一题多解,不仅要分析所得结果的合理性,还要比较各种解法的利弊。(3)类比方法的应用:类比法是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似,推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法[4]。在物理化学教学过程中,经常会发现诸如数学表达式、物理模型和处理问题方法等方面的相似性。再如,理想气体和理想液态混合物都是理想模型的表现形式,这两个模型的特征及化学势类似,性质相同。在课堂讲授中,可引导学生对所学内容前后贯通,类比记忆,指出它们的相似性、区分物理意义和使用上的差别,找出规律,从而加深对物理化学知识点的理解。

3.合理运用现代化教学手段

近年来,随着信息技术的进步,多媒体教学在教育领域中的应用已经成为教学方式改革中的热点。多媒体教学的关键是课件制作,课件通过文字、图表、动画及音视频技术等手段以直观形象的文字和图表表示,将物理化学中抽象空洞的理论形象化,使抽象的教学内容具体化、清晰化,为学生提供生动、形象和逼真的教学环境,从而活跃课堂气氛,调动学生的学习主动性,提高教学效率[5]。例如热力学中的可逆过程、卡诺循环等比较抽象的概念,采用板书和口头讲授,学生很难理解,如能应用专用软件和多媒体技术,利用三维动画的形式将其形象而直观地展示给学生,不但可以充分激发学生的学习兴趣,而且可以使学生很直观地掌握这一抽象概念。另外,多媒体教学课堂信息量大,解决了课时少、教学资源不足等问题。但是对于多媒体教学,也应辩证地看待。多媒体技术存在一些弊端。如使用多媒体辅助教学时,信息量过大,课件翻页太快,学生跟不上教师的节奏;不利于学生理解繁琐的数学推导与数字运算;教师容易受已经编排好的讲课内容的束缚,缺乏灵活性;教师和学生缺少交流和互动,教师不能及时发现学生理解上的困难,等等。因此,在教学实践中教师应将多媒体教学和传统教学有机结合,扬长避短,充分发挥两种教学手段的优点,从而达到最佳的教学效果。总之,物理化学教师在教学过程中要不断提高自身素质,不断丰富教学内容,针对学生的不同情况及学科特点,不断探索、不断努力,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和解决实际问题能力,增强课堂教学效果。当然,对教学方法的认识和探索是永无止境的,我们还在不断研究、探讨和改进,希望在今后的教学过程中取得更好的效果。

作者:黄颖霞 单位:沈阳工业大学

物理化学教学范文3

1.注重基本概念的学习和理解

学生在中学学了不少化学,但物理化学的内容几乎没有接触,概念都是全新的。此外,物理化学知识的正确运用首先建立在对基本概念的熟练掌握和深刻理解之上。因此,基本概念的学习非常重要,教师应花大量时间帮助学生加深对概念的理解和掌握。例如,对“力平衡”这个概念,教师不只要指明“系统各处压力相等”,还要引申到“边界不再移动”,即如有刚壁存在,虽双方压力不等,但也能保持力平衡。有些概念看似简简单单的一、两句话,但每个字、词都有它特定的含义,要理解到位并不容易。这一点在该课程中尤为凸显。同时,要注意与中学一些概念进行辨析。例如,热力学中的“可逆过程”这一概念,几乎贯穿教材的所有章节,极其重要,但初学者很容易将其与早先就接触过的“可逆反应”的概念混淆。基于基本概念的重要性,教师在进行教学设计时,要通过讲解例题、布置习题、效果测评等方式,帮助学生对概念进行辨析。仔细、深入地理解概念,熟练地掌握概念,是学好物理化学的基础。

2.特别强调各种公式的适用条件

物理化学课程的另一难点,在于计算公式多,而且每个公式的适用条件非常严格。初学者往往只注意到了具体公式,而忽略了对适用条件的把握。只有当理想气体、等温、可逆过程三个条件都满足时才能使用,可初学者常常只要看到是理想气体膨胀或压缩过程(比如理想气体反抗恒外压膨胀压缩过程),不管是不是等温过程和可逆过程,拿来就用,造成错误。还有,理想气体绝热可逆过程方程“PVr=常数”也必须在同时满足“理想气体、绝热、可逆”三个条件下才能使用。再例如,热力学第二定律主要用来判断变化的方向和限度,其三个判据式必须在不同的条件下使用:判据“S孤立=S体系+S环境≥0平衡自发”只能用于孤立系统;判据“F≤0平衡自发”只适用于封闭系统的等温等容过程;判据“G≤0平衡自发”只适用于封闭系统的等温等压过程。这样的例子非常多。因此,教学过程中,教师应通过字词讲解、举例比较等方法,帮助学生反复进行辨析,以达到正确使用公式,解决实际问题的目的。

3.注意与生活实际相结合

增强内容的实用性和趣味性,提高学生的学习兴趣。教学不只是传授知识或演示技能,关注学生的学习动机才是教学的起点。物理化学又称理论化学,学生学习过程中难免感到枯燥。教师如何有目的地引导学生投入积极的学习状态,引起学生的学习意向呢?教师应尽可能从学生生活中的现象、身边的事入手,加深学生对知识的记忆和理解,激发学生的学习兴趣。例如,在讲解弯曲液面下的附加压力这一内容时,可从学生孩童时期所玩的吹泡泡游戏切入;在讲解克拉贝隆-克劳修斯方程时,可从生活中常用的高压锅说起;在讲解表面活性剂时,可从我们日常生活中少不了的洗涤用品入手……兴趣是激发求知欲的催化剂,如何使知识变得有趣,值得每一个教育工作者深思。

4.及时进行教学评价

教学是有意向性和目的性的,直接落脚于教学任务的达成。教学目标究竟有没有实现?这就要求我们及时检查教学效果,进行测评。对每次课的效果测评,我们可以通过课堂提问、练习、习题来进行;对阶段性的效果测评,可通过小测验、专题讨论等方式进行;对整个课程的效果测评当然主要是通过考试的方式进行。在进行测评题目的设计时,要注意确保目标、教学和测评彼此一致[1]。通过对每一个教学环节的测评,找出不足,及时补进,这样才能提高教学的效果。一次成功的教学,要能体现“在老师指导下的学习和没有老师指导下的个人学习”的区别[2],这就要求教师在教学内容的侧重点和方法上用心选择、精心设计,不断地尝试、不断地归纳总结,使不愿意学的学生愿意学,使愿意学的学生更加轻松高效地学。

作者:李红 单位:湖南中医药大学

物理化学教学范文4

【关键词】非专业 物理化学 改革

随着科学技术的发展,许多和化学相关的非化学专业,如环境、生物、材料、能源等在课程的开设中,有关化学学科课程的设置占有重要的位置,其中随着物理化学与各学科之间的交叉与日俱增,许多高校为非化学专业的本科生开设了《物理化学》课程,希望学生通过对物理化学的学习,能够基本掌握物理化学的基础理论和研究方法,学会利用物理化学的理论和方法来解决科学和实践中化学问题。物理化学的学习不仅为学习专业课打下坚实的基础,更能通过课堂教学和实验教学的训练,拓宽学术视野、提高学生的逻辑思维能力和创造能力。物理化学实验是物理化学教学中不可缺少的一个重要组成部分,但是大部分高校非专业《物理化学》课程的培养课时少,以本校为例,非专业物理化学实验学时一般不到20个学时,学生无法进行系统的物理化学实验的锻炼,大部分学生在实验过程中不能和所学习的理论知识有机结合起来,所以通过对实验类型、实验内容及实验教学方法的改革切实关系到学生对物理化学掌握和理解。本文结合近年从事为非化学专业讲授《物理化学》课程的教学经历及学生在实验过程中提出的中肯建议,总结出几点体会,与大家一起分享,并希望能对其他课程实验的开设提供有益的的帮助。

一、精选实验内容

针对非专业物理化学实验学时较少的特点,对物理化学的实验教学内容一定要精辟,应考虑一下几个因素:

1.注重学生实验基本技能的培养

在物理化学实验内容的安排上,尽量能让学生在实验过程中进行一些基本的实验训练,比如:气体钢瓶的使用、恒温条件的控制与调节、电化学测量技术,简单相图的绘制等,学会使用常用的仪器设备,如能分别不同气体的钢瓶并会使用、贝克曼温度计、阿贝折射仪、沸点仪等,培养学生良好的实验和仪器操作习惯,这是实验能够顺利、有效进行的关键因素。

2.充分结合理论教学内容

物理化学实验内容的确定必须紧密结合理论教学内容,这样能是学生在理论和实践之间进行有效的结合。但是有限的实验学时内对实验内容的选择面临几个问题:怎样能在有限的几个实验中涵盖更多基本的实验操作项目、那些实验为重点、开设那些实验更有利于学生能力的培养和对物理化学理论原理的掌握。在物理化学实验内容的安排上应考虑理论教学体系的组成,从热力学、动力学、电化学、表面化学等几个体系组成部分分别选取必做的、代表性的实验项目进行实验。若学时允许,实验内容应涵盖每个体系;如果教学计划学时不允许,应根据学生所在学科的特点进行权衡。比如本校材料学院的学生,物理化学中相平衡基本知识的学习能有效帮助学生对材料加工中相转化的理解,相平衡实验项目的选择对学生的专业学习起到关键作用。

3.将基础实验和综合性实验有机结合

基础实验能培养学生良好的实验素质,熟练的操作技能;综合性实验则培养学生设计和统一的能力,把基础实验和综合性实验有机结合起来对物理化学实验的改革起到关键作用,对学生的基本和综合能力的培养有关键作用。如电化学实验项目设置时,可将电池电动势测定难溶盐的溶度积和测定电解溶液的活度系数统一成一个实验,实验内容涵盖盐桥的制备、电化学测量一起的使用、电解池的连接、恒温的调节和控制等、克服单个实验开设的单一性,并能让学生掌握电化学的理论知识。

二、创新实验教学方法

多年来物理化学教学模式基本形成一种定式,实验教材上涵盖有实验目的、要求、基本原理、操作所需的基本仪器并介绍实验的方法和步骤;教学方法上采用学生对实验进行预习,学生进入实验室教师对实验教材中的各部分内容进行讲解,重点讲述实验原理、实验步骤及实验过程中的注意事项,对部分生疏的实验仪器进行演示。传统教学模式存在的缺点是学生在对实验的预习并没有认真对待,在实验的操作过程中只是一种简单的模仿,实验数据的记录和处理包括完成实验报告整个过程没有兴趣。创新实验教学方法要结合以下几点

1.把实验带进课堂

物理化学作为非化学专业的一门必修课,学生对物理化学理论知识的学习非常重视,所以把实验教学的部分内容,比如实验原理,实验方法等内容带进课堂,尽量以课堂习题的形式出现并外延相关的实验方法,让学生在课堂上即学习了物理化学的相关理论,进行了适当的课堂习题练习,同时对怎样采取适当的实验方法获得相关的数据进行初步认识,学生们体会到理论与实践的有效结合,对理论体系的掌握也提到积极作用。这样学生在进行实验预习是能轻松总结出实验进行的关键因素,进入实验之后教师只要简单讲解和演示,学生就能马上领悟。比如热力学部分我们设置的实验为萘燃烧热的测定,那么课堂习题练习结合定容体系下萘燃烧的计算(恒容热)并和恒压热进行联系,引申提问该怎样去获取燃烧热的实验数据,我发现学生的积极性高,进入实验室后学生对各部分操作能有效统一起来,实验能有条不紊的进行。

2.把主动性还给学生

很多教师在实验过程中总是用心讲解、细心演示、耐心指导,但真正让学生去做的时候发现还是一塌糊涂,所以总是抱怨学生怎么不按照演示的操作。在学生养成良好的实验操作习惯的基础上,只要对生疏的实验仪器简单的演示,把主动给学生,这样才能激发学生的兴趣和解决问题的能力。比如最大泡压法测定表面张力的实验中,我把毛细管可能不冒泡的问题留给了学生,结果发现大部分同学在实验过程中能对问题可能产生的原因进行总结,在处理问题时能做到不急躁。

3.演示正确处理实验数据和撰写实验报告的方法

实验数据的处理和实验报告的撰写体现了学生分析问题,解决问题及成功展示自己成果的能力。本科阶段实验报告的撰写一般会给出现成的实验模板,即使这样,教师也应该给出一份撰写规范的实验报告给学生演示,让学生自己去分辨高质量实验报告能告诉给别人的信息量,让学生体会到成功展示自己劳动成果的自豪感并给学生提供可行的方法。实验数据的获得首先要真实,对学生要反复强调客观记录实验数据和现象的重要性,在实验过程中学生遇到问题总会问“老师,我的实验数据对不对”这样的问题,我觉得应该反问他“你的实验操作是不是正确?你记录的数据是不是真实?”。最后,培养学生正确处理处理实验数据和分析实验结果的能力,完成一份有质量的实验报告,告诉学生一份真实的,能说明问题的实验报告是呈现在别人面前的最能说明你的实验效果的证明材料,引起重视。

三、执行严格的考试制度

为了培养良好的学风,提高教学质量,应该拟定科学的实验考试考核方法。实验课程的考试应该包括两部分内容:一是实验理论的考试,一个是实验操作的考试。对于非化学专业的物理化学实验,实验理论的考试可同物理化学课程考试同时进行;实验操作的考试可采取抽查的方式进行。非专业物理化学实验学时少,实验项目安排较少,对实验操作的考试一般流于形式或根本没有,学生认为只要把理论课学好就行,引不起重视,实验报告的撰写潦草从事。若要物理化学实验进一步规范,就必须执行严格的考试制度。

非化学专业物理化学实验教学模式的探索不仅能提高物理化学实验的教学效率,更为非专业其他化学学科的实验改革提供依据。高校教学应能有效结合学生和前线教师的经验,转变教育观念,探索出切实可行的非专业化学实验的教学模式。物理化学实验作为非化学专业重要的实验课程之一,应不断深入实验教学改革,将专业性质和课程性质有机的统一起来,探索一条能有效培养学生实践和创新能力的实验教学平台。

参考文献:

物理化学教学范文5

关键词:情景教学;物理化学;课程教学

从2013年开始我国进入产业结构调整优化和转型升级的新阶段,产业结构的转型升级在数量、层次和结构上增加了对既具备扎实理论基础,又有实践操作能力的应用技术型人才的多样需求[1]。有研究表明:目前我国高级工、高级技师和高级工程师等技术应用型人才求人倍率分别高达2.34、2.25、2[2]。为满足新形势下对应用技术型人才的需求,我国对高等教育做出了新的部署,提出采取试点+示范引领等方式引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型。面对转型发展这个现实问题,地方高校以培养高素质应用型人才为目标,积极推进人才培养模式创新,逐步改革和完善人才培养体系。课程教学在人才培养过程中具有至关重要的作用,为切实提高应用型化学化工专业特色人才的培养质量,适应当前地方高校应用技术转型发展人才培养模式改革的需求,各位教育工作者在教学方面都在认真贯彻教学内容、教学方法和教学手段的改革[3],不断提高学生理论与实践相结合的能力,培养学生分析问题、解决问题的能力,强化学生创新意识和创新能力。物理化学作为化学化工专业的核心课程,其与物理学、高等数学和化学基础理论具有紧密联系,互相渗透。与其它专业课程相比,物理化学的理论性强,公式繁琐,模型抽象,内容枯燥,是一门公认的难教难学的课程。在传统的物理化学教学中,主要以课堂讲授为主,机械式地向学生灌输大量抽象的理论和复杂的公式,致使学生产生厌学情绪,严重影响物理化学课堂学习效果。如何通过物理化学课堂教学方法的改革,激发学生学习兴趣,提高学生分析问题,解决问题的能力是物理化学课程教学中亟待解决的问题。情景教学主要是教师围绕教学内容,有目的地引入或创设一个真实或虚拟的情景,让学生参与到教学过程中,激发其主动学习的兴趣,通过分析问题、解决问题和掌握问题能力的培养,提高学生的思考能力和实践能力,最终实现教学目标的一种教学方法[4]。笔者在物理化学课堂教学实践中广泛采用情景教学法,调动学生学习的积极性,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。现就笔者在实践教学中通过问题设置、实验探究、化学史实、多媒体技术、生活实际及社会热点等方法创设教学情境的应用作简要介绍。

1创设问题情景,激发学习兴趣

学生学习行为的开展是以其学习心理为基础的,抓住学生学习心理特点,合理开展课堂教学活动,有助于提高学生学习效果[5]。在化学化工专业本科人才培养方案中,物理化学课程基本开设在第五、六学期,此阶段学生平均年龄在21岁左右,不仅具有对未知事物强烈的探索欲望,而且具有较强的学习能力和理解能力。在课堂教学中引入积极有深度的问题,能够引发学生探求新知的积极性,培养学生自主学习能力。问题情景的创设不仅需要与教学目标相符,紧密联系教学内容,还需要基于学生已有的认知水平,具有启发性、条理性,同时符合循序渐进的认知规律才能逐步引导学生启发思维、探求新知。例如,热力学第一定律的应用是化学热力学基础内容中的重点,其包含功、热、焓、热力学能、热容等量值计算,涉及到简单的P/V/T过程、相变化过程和化学变化过程等。该部分内容抽象、枯燥,理论性强,如何引起学生对该部分内容的学习兴趣至关重要。鉴于现阶段学生好奇心强烈的特点,可以合理设问,引导学生自主探索知识,解决问题。在本学时内容讲解时,笔者首先向学生介绍科普知识,例如,近年来我国科学技术的发展突飞猛进,尤其是航空航天技术的发展可谓是日新月异,火箭主要依靠携带的推进剂(燃料和氧化剂)发生燃烧反应,释放大量热气从火箭发动机喷射出,产生推动力,直到火箭达到极高的运行速度。此时学生对航天技术的神秘性产生了情感升华,对航天技术和化学的联系产生了浓厚的探知兴趣,借此向学生设置问题:火箭这一庞然大物究竟要携带多少推进剂才可以完成预定的飞行计划?引发学生思考。随后向学生介绍热容、相变热、相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓以及盖斯定律等定义,协助学生逐步探讨化学反应焓变和热力学能变、温度的关系,最后逐步掌握化学反应过程中焓变和热力学能变的计算,破解火箭飞行需要携带多少推进剂的问题。在该过程中,通过科普知识设问,调动了学生学习的积极性,有助于引导学生自主学习,使学生掌握学习的重点,具备解决问题的能力,获得学习的成就感,提高学习效果。

2设计探究实验,分析解决问题

物理化学是一门实践性很强的学科,其学习目的不仅是理解和掌握物理化学的概念和原理本身,更重要的是将所学的知识应用于实践中,分析和解决实际问题,创造出新成果。教师可以设计与教学内容相关的探究实验,通过实验前的科学假设、实验现象和实验结果的分析,让学生在实验的情景中发现问题,获得科学理论、规律和事实。通过设置探究实验,既让学生在增强科学体验的过程中掌握了科学知识,又激发了学生探究科学和知识规律的兴趣。美国心理学家杰罗姆•布鲁纳认为,在教学过程中,学生是一个积极的探究者,教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境,而不是提供现成的知识[6]。在培养学生创新能力及实践能力的同时,培养学生通过实验方法分析理论和解决问题的能力亦具有重要意义。例如,精馏分离是有机化学实验中常见的分离方式,其分离原理是物理化学相平衡相关章节的重点学习内容。在课时内容学习前,让学生通过精馏的方式分别分离甲苯-苯混合溶液、乙醇-水混合溶液、氯仿-丙酮混合溶液,利用阿贝折射仪检测精馏塔顶、塔底馏分的组成。馏分组成差异性的结果致使学生对精馏原理产生浓厚的探知欲,引导学生绘制三种混合溶液的沸点-组成图,结合沸点-组成图分析得出精馏是一个部分冷凝和部分汽化过程的连续过程。通过对比甲苯-苯、乙醇-水、氯仿-丙酮三种组成的沸点-组成图得出混合溶液沸点组成图有无极大和极小值类型在精馏过程中塔顶、塔底馏分组成的规律。探究实验的引入使学生主动去思考,发现问题,分析问题,通过实践的方法获取抽象的理论知识,做到知识的融会贯通。

3结合化学史实,启发学生思维

理论知识体系的建立是科学家们不断发现、推测、实践与验证的过程,化学的发展史实际上就是一部运用物理和化学实验方法进行实验探究,以获取化学实验事实,进而建立学科理论的发展史。化学史料生动地向学生展现了科学家探知理论的艰辛过程。利用化学史实创设教学情境,可以使学生从发展的高度,以开阔的视野全面深刻地理解知识理论的演变过程,以辩证和发展的眼光去看待理论成果,激发学生完善和发展科学的兴趣和动机[7]。例如,人工降雨技术的发展,可以追溯到1920年南非科学家开展的“给云注射催化剂”的初步试验,后经全球各国近50年的实验,探索出利用强吸水性盐进行人工降雨解决干旱问题或降低冰雹灾害的有效方法。通过向学生播放“人工降雨”纪录片,使学生深入了解人工降雨的原理,利用强吸水性盐进行人工降雨的利与弊,人工降雨技术发展的前景。将表面物理化学理论与科技紧密联系起来,使学生直观地体会到所学理论知识的科学价值,启发思维,深化理论学习效果。

4利用多媒体技术,变抽象为具体,洞悉重点知识

多媒体技术的发展充实了课堂教学,其在教学中的应用,对教育教学改革起到了巨大的推动作用。多媒体辅助教学具有传统教学无法取代的优势,它能结合图、文、声、像、景等,创设逼真的教学情景,化抽象为直观,化静止为运动,将知识生动形象地展现在学生面前,使学习变得生动有趣,帮助学生理解抽象的物理化学概论及原理,启发学生思维,提高学生的探究能力[8]。例如,在中学化学及大学无机化学中均涉及到电解池的相关原理,相应课本内容均较简单。由于电解池相关知识点的重要性,物理化学在电化学反应的平衡与速率章节中再次重点介绍了电解池。心理学研究表明,人们对世界的感知认识总是首先注意那些新的信息,因为它们具有刺激性和吸引力,同样学生对学习的兴趣也在于它是否能提供新的信息[7]。笔者在教学实践中首先向学生展示电解铝工作车间的照片、生产过程的录像,然后推动学生猜测电解铝槽的结构,随后结合电解槽的侧面剖析图引导学生了解电解铝的原理,最后在此基础上概括总结电解池的相关知识内容。笔者通过利用多媒体技术,将电解池的工作原理具体到化工生产车间应用中,通过计算机模拟化学实验原理,不仅可以提高实践教学的质量,同时无形中调动了学生的学习兴趣,提高了学生的探究能力。

5联系生活实际,结合社会热点,做到学以致用

学习知识的最大价值在于能够应用所学知识解决其生活中遇到的实际问题,做到知识的迁移与应用。物理化学知识在实际生活和生产中具有重要应用,在环境问题、能源问题、食品安全和药品安全等方面与教学内容相关的教学情境比比皆是。在教学实践过程中联系生活实际,结合社会热点,创设真实的教学情景,有助于使学生了解所学知识的价值意义。例如,2016年山东警方破获案值5.7亿元非法疫苗案,涉案疫苗未经严格冷链存储运输销往全国18个省市,引起社会一片恐慌。疫苗是一种脆弱的生物制剂,对温度的要求敏感,温度的高低直接关系到疫苗的保质期。笔者在化学反应速率与温度的关系相关学时内容讲授过程中结合该教学情境,引导学生学习阿伦尼乌斯方程,利用阿伦尼乌斯方程的不定积分和定积分形式剖析速率系数与温度的关系,再结合已学的化学反应速率方程,计算出不同保存温度下疫苗的保质期。在该学习过程中,学生清晰地了解了疫苗冷藏储存的重要性,综合掌握了化学反应速率方程和阿伦尼乌斯方程的应用,学习目标得到明确,学习效果得到提高。

6结语

物理化学是一门重要的理论课程,传统教学模式已经不能满足当下应用技术转型教育的需求,如何进一步提高教与学的质量,培养具有创新能力的应用型人才,需要授课教师不断的探索、改革和实践。在物理化学实践教学中,通过创设丰富多彩的教学情景,有助于激发学生的学习兴趣,促使学生主动学习,提高教学效果。同时,在不同的情景教学中可以提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的探究能力和创新能力。情景教学的形式多样化,如何创设与教学内容紧密联系的教学情景,做到有目的地组织教学,有目标地培养人才,对一线教育工作者提供了新的挑战和机遇。

参考文献

[1]赵鹏飞.服务业成2014年就业新增长点[J].劳动保障世界,2014(2):37-39.

[2]孙泽文,刘文帆.地方本科院校向应用技术大学转型的必要性、面临的困境及对策建议—基于协调发展的理念[J].高等教育研究,2015,32(1):13-16.

[3]刘兴,赖华,屈景年,等.地方高校转型形势下物理化学教学改革的几点思考—以应用化学为例[J].广东化工,2016,43(3):142-148.

[4]吉雪亭,刘琪.情境教学内涵和外延的研究[J].西安欧亚学院学报,2007,5(1):60-62.

[5]崔维彬,詹红霞.当代大学生学习行为的心理特征分析[J].德州学院学报,2011,27(1):136-137.

[6]王琳,毕建洪.“引导式、探究式、讨论式”教学方法在物理化学教学中的应用[J].合肥师范学院学报,2012,30(3):88-90.

[7]马小彬.情境创设在化学教学中的实践与探究[D].苏州:苏州大学,2007.

物理化学教学范文6

鹿泉一中 齐志彦 张生林

在现代高新技术的发展时代,我们已清醒地认识到,更新教育思想、转变教育观念、实施教育改革、倡导素质教育,是民族振兴、国力增强、社会繁荣的需要,是实现社会主义现代化的需要,是实施科教兴国战略的需要,也是教育自身改革和发展的需要。

实施素质教育,课堂教学是主渠道,抓住课堂教学这个中心环节,结合素质教育的精神实质,开展优化物理教学的研究,是有效地推进素质教育在物理教学中得以实施的关键,要把物理课堂教学作为一个整体性的,师生相互作用的动态过程来研究,让物理课堂教学焕发出生机和活力,物理难学已是一个由来已久的问题,究其原因是没有优化物理教学过程的结果,过去的物理教学过程,注重知识传授而忽视能力培养,注重教师的教而忽视学生的学,视教师为主导而不把学生视为主体,因此优化物理教学过程已是一个必须解决的问题。

一、优化物理教学过程的意义。

我们所指的教学过程,是指教师为完成教育教学任务而进行的一系列活动,主要包括制定教学目的、编拟教学过程、选择教学方法、组合教学手段等。优化物理教学是指教师在一定的世界观和方法论的指导下,用动态的观点,依据人类社会发展的需要,结合学生的实际(如知识水平、身体素质、心理特征等)和教材内容,运用现代化教育观念、教育思想、教育理论去制定教学目标、编拟教学过程、选择教学方法、组合教学手段等。

优化物理过程,就是要脚踏实地的在教学实践中,既重视知识传播,又重视方法指导、能力培养和心理调整,帮助学生形成科学的思想、方法和精神。我们承认,掌握知识和积累知识固然重要,但在吸取知识过程形成的思想观念、方法及精神、品质和意志,比知识本身更为重要。知识是无止境的,因此,我们的物理教学,不但要“授人以鱼”,还要“授人心渔”,必要时还要“与之同渔”。要尽可能更好地满足未来社会和学生全面发展的需要,使学生乐学、好学、善学。

二、优化物理教学过程的内容:

1、优化教学目标:

不同的教学内容应有其不同的教学目标,要依据教学大纲、教材体系和社会需要,既要确定基础素质的素体培养,又要有能力培养,使学生所收获的不仅是物理知识本身,而更重的是学习物理的方法,例如:“磁现象的电本质”一节,不仅让学生理解磁现象的电本质是:“磁铁磁场和电流磁场一样,都是由电荷运动形成的”。而且更重要的是使学生了解科学假说的提出要有实验基础和指导思想,使学生了解假说是科学发展的形式,假说是否正确要看其能否解释实验现象,导出的结论能否跟实验相符合,在物理教学中逐渐向学生渗透科学研究的方法、科学发展的道路,对培养学生的思维能力很有好处。

2、优化教学内容:

教材是教学的基本依据,现行教材内容的编排体系只有利于教师教职工,而不利于学生学,造成了教学的强制性。学生学习了不少书本知识,却不能适应高速发展的当今社会,这就要求教师不能将教材内容原封不动地硬“塞”给学生,而是要具备现代化教材观,不断学习现代教育教学理论,充分运用自己的聪明才智,调动自己的知识积累,注意学习的个体差异,把握教材、使用教材,优化教学内容,促使教学内容现代化。例如:《原子核能》一部分,内容抽象,平淡无味,若适当介绍世界上各发达国家以及一些发展中国家和地区在核能发电上取得的发展,介绍我国正在建设中广东大亚湾和浙江秦山核电站的有关情况,指明发展核电以后以适应现代化建设事业对能源日益增长的需要,是一种必然的趋势,使学生能够正确认识我国对核电建设采取的政策和措施。这样就激发起学生的兴趣,提高了授课效果。

3、优化教学过程:

现代教学论认为,教学既要让学生学会知识,又要让学生会学知识,培养学生开拓创新的能力。因此,要精心设计教学过程,正确处理知识、方法、能力三者的关系,要设计引人入胜、轻松和谐,具有探索性、启发性、创造性和科学文化氛围的教学情景,真正体现学生为主体、教师为主导的完美结合。充分做到信任学生,实验让学生做,问题让学生提、思路让学生找、错误让学生析、是非让学生辨、异同让学生比,好坏让学生评,最大限度恰到好处地给学生提供自我学习、自我调控的机会,让他们能看见的东西用视觉,能听到的东西用听觉……等,让知识、方法、能力如泉水般地流入学生心田,滋润学生成长,如“感应电流方向一楞次定律”一节,每三人一组,每组备有:原副线圈各一(外面有明显的绕向标志),导线若干,灵敏电流表,电源、电键、滑动变阴器、然后教师发下实验用的讲义,教师重点指出以下几点:

a)什么是原电流、原电流方向、感应电流、感应电流方向;

b)原电流与原电流磁场的方向由学生自己控制;

c)每次实验时应明确其磁通量的变化情况;

d)感应电流方向由灵敏电流表指针的偏向测出,教师应重点指出,电流从哪一端流入,指针就偏向哪一端;

e)在测出感应电流方向后,画出副线圈中的感应电流磁场;

f)根据作图结合实验中的具体条件,找出感应电流磁场与原电流磁场方向间的规律;

g)在实验小组内相互讨论总结出规律,先用自己的语言写文字结论,然后再与课本对照,并找出楞次定律中的关键字句;采用这种方法比传统的讲授法课堂效果能提高35%。

4、优化教学方法:

教学有法但无定法,贵在得法,如:“闭合电路欧姆定律”一节,让学生用已有的ε=U+U',I=U/R 知识自己推导出I=ε/R+r ,这样记忆深刻、理解透彻,因此要在汲取各种教学方法精化的基础上,大胆构建适合本校本班教学实际,能真正发挥教师主导作用和学生主体作用的多种教学模式,并进行优化组合,绝不拘于某一种教学方法,更不要机械地照搬某种“最佳”教法。

教学方法多种多样,各具特色,但每种教法都有其特定的适用范围,在知识的传授,人才的培养方面起着不尽相同的作用,只有多法结合,配合使用,才能形成合力,提高教学质量。因此,我们要及时了解教学方法的新变化,熟悉各种有效的教学方法,明确其效能,及时充实到教学过程中去。

5、优化教学手段:

物理化学教学范文7

关键词:数字化;物理教学;课堂效率

随着现代科技的迅猛发展,数字化技术逐渐进入物理课堂。各种数字化手段的运用,可以使学生更快、更准确地得出实验数据。通过分析实验数据,能够快速得出实验结论,有效提高了课堂教学效率。那么,如何才能发挥数字化技术在物理课堂中的积极作用呢?前教育部部长陈至立说:“发展现代教育技术,是教育领域的一场深刻的变革,不仅需要基础设施即硬件建设,还需要软件建设,更要有教育观念和人才培养模式的变革。”

一、数字化手段在物理教学中的必要性

1.数字化是必然趋势

伴随着信息技术的快速发展,教育信息化、数字化是必然趋势。《基础教育课程改革纲要(试行)》指出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍运用,能够促进信息技术与学科整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的改革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有利的学习工具。”

2.有效提高课堂效率

随着教育技术的不断发展,数字化教学手段必然会越来越多地进入我们的物理课堂。数字化手段在物理教学中的运用,可以增加学生的学习兴趣,使一些抽象的东西更形象、更逼真、更生动、更容易理解,提高了课堂效率。

3.数字化手段在物理实验教学中的重要性

在物理实验教学中,数字化的运用可以节省实验时间,有效提高实验效率,快速准确地得出实验数据;数字化手段的运用可以使实验现象更明显、更逼真,效果更佳;数字化仪器的使用可以使一些传统方式无法解决的实验轻松地解决,让学生对知识理解得更加透彻。

二、数字化手段在物理教学中存在的问题

1.思想观念亟须更新

数字化设备刚兴起时,大多数教师都和我一样,会有这样的认识:能用最简单的仪器和最普通的方法将实验做成功,效果就最好,它更加直观,更容易让学生信服。只有当遇到一些常规方法不易测量和不易处理的数据时,我们才想到借用数字化手段来解决。其实不然,我想,如果总是抱着这样一种态度的话,那么在平时的教学中就会墨守成规,不会积极主动地去想想数字化手段的优势,总是按照固有的思想进行教学,就不会有很好的创新。

2.数字化技术与先进教学思想的有机融合

数字化实验技术为物理教学提供了先进的实验手段,但它并不代表先进的教学思想。只有将先进的教育技术手段与先进的教学思想有机地融合,才能实现信息技术与学科教学的充分整合。因此,教师在教学活动中不仅要运用先进的教学手段,更要重视教学思想的转变,重视教学过程和学生学习过程的研究。基于数字化实验技术体现着先进的教学思想,这更有待于更多的教师从更广泛的角度去研究它,去适应它。

3.数字化技术培训至关重要

经过一段时间的调查了解,我发现,许多学校花巨资引进了数字化实验室,但利用率却非常低,有的教师不敢用,有的教师不会用,还有的教师懒得用,数字化仪器几乎成为摆设。大多数情况下,数字化实验室犹如出嫁时才能穿出去的嫁衣。所以说,进行数字化技术方面的培训至关重要,迫在眉睫!

追求时尚本没有错,错在没有把时尚当作平常。也许,只有我们广大一线教师对数字化技术这一新生事物多看几眼,多用心去想想,而不是用那么守旧,甚至是排斥的眼光去看待它的话,你才会发现它是那么的美,用起来是那么的顺手,它将会成为你的好帮手、好朋友。我坚信,广大一线教师将会越来越喜欢数字化教学这一全新的教学模式,课堂效率也将会得到大幅度的提高。

参考文献:

[1]阎金铎,郭玉英.中学物理新课程教学概论[M].北京:北京师范大学出版社,2008:23.

[2]蔡铁权.物理教学论丛:基础教育课程改革视野下的中学物理教学[M].北京:科学出版社,2005:112.

物理化学教学范文8

关键词:物理教学 课堂教学 生活化

所谓生活化,就是说教师利用生活中的真实现象,应用多种教学技术创设能激发学生问题意识和探究欲望的教学环境。物理新课标中指出:“教师要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有的知识出发,创设生动的物理情境”。生活中到处都有物理现象,物理课中诸多的理论知识都是与我们的生活息息相关,教师就是要紧密联系学生的生活环境,让学生体验到生活中充满物理,物理就在我们的生活中。

一、让学生感受生活中到处有物理

物理是一门综合性、实践性、应用性较强的学科,物理来自生活,是对生活现象的总结和归纳,同时,它又反馈于生活,我们平常用的电脑、电视、手机等都与物理知识有关;日常生活中的雷雨电等现象也是物理方面知识所解释的;乃至我们日常用的秤,为什么有的黑心小贩能够缺斤少两呢?把这些与学生生活密切相关的问题展示给学生,让学生感受到生活中到处都有物理,先让他们产生浓厚的学习兴趣,这样在课堂上才能有高效,才能积极探究学习物理过程中遇到的问题,积极解决问题,从而提高学生探究问题、解决问题的能力。

在课堂教学过程中,教师要让学生拥有一双发现的眼睛,引导学生自己从生活中去发现物理问题,对生活中的问题要多问几个为什么,还可以让学生组成小组让他们互动探究或者实际动手操作一下,经过这样的学习过程,学生得到的就不仅仅是书本知识,还有更多的是亲身体验,使生活中的物理来到了课堂,学生对物理学科的学习兴趣会更浓厚。

二、教师要善于引导学生从生活中学习物理

在生活中要让学生做一个有心人,生活中不是缺少美,而是缺少发现,在物理教学中也是如此,教师要让学生有一双善于发现的眼睛。如在学习热学的有关内容时,就可以让学生想:冬天家里腌咸菜的时候,怎样选一个不漏气的坛子?让同学去探究,结果答案不同,有的同学说要先在坛子口的水槽中加上水,然后将一张燃烧的纸丢进去,等一会再盖上坛子,如果槽中的水能被吸进坛子里面,说明坛子是不漏气的,然后还谈了他所说的原理,其他同学从他的演示中也明白了热学的原理。物理新课标指出:从生活走向物理,从物理走向社会。因此,培养学生的问题意识,教师就必须把物理课堂放开,让学生“走”出物理课堂,让学生真正动起来,在课堂上选取生活中常见的实例、器材等,让学生真正感受到物理就在我们身边,我们要到生活中去寻找物理。

随时随地都有物理,随时随地都可以演示,例如在学习“大气的压强”时,应引导学生到生活中去找原型,说出证明大气压存在的有关生活事例,可以让学生联系生活,从大量事例中找出与“吸盘”有关的常见事例:带有塑料吸盘的玻璃茶几,能把桌架和桌面紧紧吸附在一起,甚至只抬桌面就能把桌架带起来;疏通下水道用的橡皮吸盘,挤压出空气后,需要用很大力气才能向上提起;把带有挂钩的塑料吸盘按在玻璃上,能挂很重的衣服而不掉下来。这些都是与我们日常生活中经常遇到的问题,学生经过学习之后发现,原来生活中的这些事例都是我们物理学科解决的问题,从而增强学生学习物理的兴趣。

三、教师要把物理教学内容生活化

教学文本是教师对学生讲授知识的重要载体,是理论化、系统化的知识体系,物理来源于人们的生活实践,揭示的是自然规律。教师要把文本知识和生活常识联系起来,让学生积极从生活中搜取相关的信息、器材,加强物理教学与生产、生活的联系,教师要激励学生学会从生活中发现物理。教师要创造性地使用文本,并关注学生的生活经验,学生的个人知识、直接经验和生活世界都是学生的丰富材料,教师要教会学生及时收集和整理,对于课本中的练习教师也要引导学生尽量联系生活来解决,从而使物理教学内容也生活化。

物理来源于实践,揭示自然规律,是人们为生存的需要而产生发展的一门科学。为此,在实施物理教与学的过程中,必须对学生进行相关的生活教育。随着人们生活水平的提高,将来人们的出行工具大都是汽车,教师可以引导学生围绕着汽车进行相关物理知识(惯性、摩擦、杠杆等等)的安全教育;而今电的应用已广泛地进入家庭,那就要好好学习关于电的相关知识,家里的电器出了问题可以自己修理,线路短路了可以自己接,这都需要物理知识,让学生明白,生活中的很多事情都需要物理知识,物理知识在他们以后的生活中是必不可少的。

四、小结

物理化学教学范文9

[关键词]计算机辅助;多媒体;优化;有效;物理

随着新课程标准的实施和教学改革的逐步深入,教学手段的现代化已成为当前促进学生在知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观等方面发展的重要方式。在科学技术高度发展的今天,教育不再仅仅是“粉笔加嘴巴”的传统模式。有专家概括:现代课堂教学=教育的传统+创新意识+计算机多媒体辅助教学(CAI)。

新学习方式下,如何充分发挥信息技术的潜能,优化教学过程,改进学习方式,提高课堂的实效性,并为学生主动参与和交流合作等提供途径。现就开展计算机辅助物理教学的优势及一些具体做法略谈一二:

在教学过程中的计算机辅助,可以帮助我们更好的突出重点、突破难点,它的优越性可以体现为以下几个方面:

1.丰富的表现力中学物理教学中运用电脑多媒体技术,可将抽象的、学生难以理解的内容形象化、具体化,进行模拟仿真、创设情景,化不可见为可见,化静态为动态,化抽象为直观,化复杂多变为简洁明了,极大地增强了中学化学课堂教学的表现力。下面是在教学中具体实施的一些情况:

1.1 物理实验中化无形为有形。 新教材教学中重视实验探究,但有些实验耗时太长,有的现象不明显,有的则受条件或安全因素的制约,不能在课堂教学中体现其应有的效果。例如:

(A)一些仪器或操作极为复杂的实验如:光电效应;

(B)一些现象不明显的实验如:水槽中波的共振(教师预先演示实验并制成录像,然后进行后期的加工如缩放等,节省课堂时间,同时可提高演示实验的成功率);

(C)一些难度较大、危险性较大实验如:跨步电压触电、静电屏蔽及一些错误实验导致不良后果的展示等(往往制作成课件,有的变惨痛后果为半幽默效果,也可起到良好的警示作用。例如:跨步电压的实验中,动画模拟大头小人突然晕倒在地,大部分学生在觉得好玩、有趣之外,会心有余悸)。

利用计算机多媒体技术,我们将这些实验或制作成了多媒体课件,或制作成录像,从而使实验直观、生动、形象地呈现在学生面前,使之留下深刻的印象,树立并坚定其科学意识,从而培养他们优秀的实验品质。

1.2 将基本知识化静态为动态。 按照现代认知心理学的观点,人的认知活动是人对外界信息进行积极加工的过程。学生的学习活动是典型的认知活动。而信息的刺激程度决定了其能否被优先认知。由此推理,我们不难分析,针对课堂上学生对很多记忆性知识的讲授不感兴趣,学习效果差的原因,是教师传统的教学方法输入给学生的教学信息少,且信息传输途径单一。利用录像的播放或运用动画模拟仿真,替代过去教师的生涩讲解和生硬灌输,使得原先枯燥无味的知识变得生动多彩,学生在听觉视觉等多方位的刺激下,学习兴趣及效果倍增,体现出传统教学无法比拟的优势。

例如:在讲解“静电现象”这部分内容时,以前往往简单的引导学生参照教科书中的有关插图进行联想,学生对此兴趣一般。为了改进这一点,我选择并剪辑了部分相关的录像,将其制成视频文件,在授课过程中播放,看着学生一个个全神贯注的模样,我知道,他们被吸引住了,因此,在录像结束后,我紧接着提出两个问题,乘兴追击:静电现象具有哪些利与弊?你觉得应该如何利用和防止静电呢?其中第一问意图巩固静电现象的认识;第二问让学生结合实际生活体会静电的应用。这样有理论和实际的联系,而且有学生的讨论,这样通过这个话题的展开,学生学习物理的积极性和主动性被进一步调动起来,这为以后物理学习打下了良好的基础。

1.3 将基本概念和原理化抽象为直观。 物理基础理论和基本概念的教学历来是物理教学的难点之一,特别是有关微观概念的教学。由于教学内容表现形式单一,缺乏直观性,一般情况下教师只能靠形象化的比喻启发学生去想象微观事物的存在和运动变化规律,而学生对微观理论的理解往往因抽象而感到困难,这大大降低一部分同学的学习物理的兴趣和信心。因此,要突破微观理论教学这一难点,就必须使不可见的微观理论宏观化,抽象理性的理论具体化、感性化。通过利用教学课件开发工具,设计CAI软件,就可以模拟微观粒子的运动和变化,把生动的动画图象展现给学生,有效地引发学生的学习兴趣和求知欲,有利于提高理论教学的直观性、生动性和趣味性,为学生的认知从心理的准备和信息的构建上提供保障。例如:“质子、中子等微粒的发现过程”、“链式反应”等问题,教材只有发现方程,学生感觉认识比较空虚,我们制作电脑动画:演示轰击过程,把学生带入奇妙的原子、分子世界,这样,顺利地引导学生突破思维障碍,使原本艰难的教学活动充满了魅力,本节课的教学难点问题也便迎刃而解了。

1.4 将知识间联系化复杂多变为简洁明了。 利用课件可以突出知识要点,从而帮助学生明确知识间的异同和联系,从而形成清晰的知识体系或网络。例如:建立知识树,在复习课件中实现某些基本知识的相关链接等。

2.网络环境下可以创设物理学科的教与学新模式努力探索网络环境下物理学科的教与学模式,充分发挥信息技术在课堂教学中的运用。改变信息技术教学仅是教师教学的辅助观念,突出计算机网络的工具作用,创设新学习方式下的自主学习环境。努力构建现代信息资源环境下的学习新模式,即学生按照任务或活动所需,从广泛的信息资源特别是网上资源独立获取所需信息,然后通过协作、交流、讨论来解决问题,完成学习。在这一模式下学生自始至终处于主动探索,主动建构知识的主体地位。从而充分发挥信息技术的潜能,优化教学过程,提高课堂教学改革的实施水平。

运用网络辅助物理教学,还可充分发挥其大信息容量、省时省力的优势。可在网上浏览教学的相关信息,并通过网络搜索获得大量的教学素材:如图片、视频文件、全国各地精彩试题集锦、教育教学知识和信息等。然后将它们分门别类的整理保存起来,建立自己的资料库,包括:素材库、课件库、试题库、知识脉络库等。这不但丰富了教学内容,拓宽了学生的知识面,而且拓宽了教师的知识面,使我们的业务能力和理论水平在短时间内获得较大的提高,成为多媒体辅助教学实施过程中的第一受益人。另外,我们可以在授课过程中任何需要的时候,随意从计算机提取和再现以前用过或已经准备好的相关多媒体材料,服务当前的教学,实现了时间和空间上的0跨度,优势显而易见,无法比拟。

3.促进教学形式的多样化

3.1 将所有的教学材料如试题、知识要点等文件特别是制作的课件共享,有条件的学生可以根据自己的需要将其复制下来,带回家中,方便在其学习有困难的时候随时查看;

3.2 指导部分成绩突出的同学通过网络进行提高、拓展性学习。学生也可以在课余,根据兴趣登陆专门网站进行问题的查询,以及作品、见解的上传等;

3.3 通过计算机完成部分作业的收交和批阅工作,丰富教师与学生的交流;

3.4 引导部分学生利用课余时间自己制作课件或知识梳理的文件,作班级间交流,在增强竞争意识的同时培养合作意识,使大家互相学习,共同提高;

3.5 建立学生研究性学习电子档案(包括学生自编练习题、作业、阶段性知识总结、探究性学习调研报告等),帮助学生进行学习成绩的汇总。

以上做法,在时间和空间上突破了传统教学的模式,使物理教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室,教和学在时间和空间上得到延伸和扩展,从而使教学形式趋于多样化,增进了师生间的交流,更重要的是为学生的自主学习提供了新的方法和途径,拓宽了学生获取知识的渠道,使得更多的学生能积极投入到自主学习中,相信这对他们的能力发展有着不可估量的作用。

总之,计算机及信息技术辅助教学的应用,尤其是在物理课改的特殊情况下,促进了教学内容、教学方法、教学过程的全面优化,使物理教学更加有声色,向学生充分地展示了物理的魅力,强烈地激发学生的求知欲,从学生的反馈情况来看,效果明显。

参考文献

[1] 教育部:初中物理新课程标准(实验稿)

物理化学教学范文10

一、打破传统“填鸭式”的教学模式,培养学生自主学习

的能力

新课程标准要求,一个优秀称职的高中物理教师,绝不能“填鸭式”地将教材上的内容全部“照本宣科”地灌输给学生,而应该在教学中促使学生不断反思,不断学习,甚至要有点质疑的精神.特别是对于高中物理这样一门科学的学科,则更应该培养学生的质疑精神,让学生从实验中体会学习高中物理的乐趣,并且印证教材中那些伟大科学家所总结出的物理定律,培养学生自主学习的能力,引导学生动手进行实验的能力,让学生感受高中物理的理论知识,掌握学习要点,而不要对学生采取一味“填鸭式”的灌输模式,造成学生对物理学习的排斥和厌学情绪.

二、教师应不断反思,在教学中拥有“研究者”的姿态

在高中物理教学中,教师无疑充当着一个重要的角色.一个优秀的物理教师,会培养出许多优秀的学生,让学生在吸取物理知识上达到事半功倍的效果.在物理教学中,教师如果能做到不断反思,让自己拥有一个“研究者”的姿态,就能对教学活动中的各种现象进行检查,分析,反馈和调节,让整个教学活动变得日益优化,也会促进教师关注自己的教学方式,总结自己的教学行为,使得教师深入展开教学研究工作,这样教师就能始终紧跟时展的步伐,不断总结出新的更适应学生的教学模式和方法.

三、认真落实“因材施教”的原则,反对“一刀切”

理论和实践证明,如果提供了适当的学习条件,大多数学生在学习能力、学习速度、进一步学习的动机方面会变得十分相似,人为地把学生分成三六九等,是武断和缺乏根据的.然而,我国传统的教学模式,常常都是对所有的学生采用一样的教学模式,把所有学生都看成了是一样的统一的接收体,没能认真落实“因材施教”的原则,而是对所有学生都采取“一刀切”的教学模式,这就使得一些接收能力较弱的学生不能很好地接收所学知识,而一些接收能力强的学生又感觉“没吃饱”.为了避免此种现象的发生,高中物理教师应该认真落实“因材施教”的原则,遵循新课程改革的现代教育理念,要充分认识到学生不是单纯的认知体,而是富有朝气和生命活力的完整的人.针对学生的个体差异,把握好学生成长的各个要素,对不同学生制定符合他们特点的教学指导,帮助学生做到扬长避短,争取在认真落实“因材施教”的基础上,又有全新的突破,特别是帮助学生树立学习的信心,为学生营造出一个轻松、愉快的学习氛围,尊重每个学生,千万不要对学习成绩不好的学生有批评、指责,甚至是羞辱的情况发生,保障每个学生的身心健康.

四、为学生提供合作的机会,培养学生与人合作的能力

现代社会需要人才,更需要的是能与人合作,具有团队协作能力的人才.所以,新课标改革要求高中物理教师应该在教学中为学生提供合作的机会,培养学生与人合作的能力,如可以把学生分成各种各样的小组,进行讨论、辩论、陈述,完成项目等.与人合作不是不要学生独立思考,相反,没有独立思考就不可能担当起他所担任的角色,完成好他所承担的任务.除此之外,在物理教学中,物理现象、物理过程的分析,物理实验、物理概念、规律的建立等,都可以探索实施合作学习.

五、制定科学的教学评价,注重评价学习的过程

传统的教学评价都是注重结果,主要是看学生考取的分数,来断定这个学生对知识的掌握情况,甚至是对这个学生能力高低的断定,并不注重评价学生的学习过程,这样的教学评价其实并不科学.

作为新课程改革要求下的高中物理教师,要怎样来改革和制定教学评价呢?新课程标准特别提到“强调评价在促进学生发展方面的作用,不强调评价的甄别与选拔的功能”.所以,高中物理教师应该制定出科学的教学评价,到底考什么,怎么考,才是科学合理公平的,这是值得教育界深思的重要问题.

物理化学教学范文11

近几年东北大学在物理化学实验教学改革中引入绿色化学思想,在满足物理化学实验教学大纲基本要求、保证实验教学效果的前提下,合理选择和设计实验内容,采取环境友好的化学实验新技术、新方法,尽量减少或消除对环境或人体有毒、有害的化学物质的使用。在实验教学方式上,注意培养学生实验操作规范性,提高学生的绿色化意识。在教学实践过程中,提出了物理化学实验绿色化教学的一些具体措施。例如,更新实验设备、优化实验内容、实验微型化小型化设计、综合经典实验等。经过长期的努力和探索,增强了学生的绿色实验意识和环保意识,同时也改善了实验教学环境,基本实现物理化学实验教学的绿色化。

[关键词]物理化学实验;绿色化学;教学改革

随着科学技术的发展和社会的进步,人们越来越清醒地认识到经济发展所带来的环境污染问题已经对人类生存和社会发展构成了巨大威胁。引起生态环境破坏的污染物中很大一部分都是在人类自身的生产、生活过程中产生的。因此建设绿色生态环境已成为人与自然和谐发展的基本前提。绿色化学(GreenChemistry)就是近些年发展起来的与防治污染、保护生态环境密切相关的一门学科,目前已经成为国际化学学科领域研究的热点。绿色化学又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”等。绿色化学倡导利用化学的技术和方法减少或避免在工业生产及日常生活过程中使用、生产对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质。[1][2][3][4]高等院校中物理化学实验的绿色化改革正是契合了绿色化学的研究发展方向,向化学实验的无毒、无害化迈出了积极的一步。其目的是将绿色化学的研究思想传递给学生,使学生在今后的科学研究、生产、生活中也能积极主动地践行绿色化学观念;其方法是将绿色化学的实验设计理念融入基础物理化学实验教学进程之中;其核心内容是最大限度地减少或避免使用有毒、有害的化学物质,最大限度地减少或避免产生化学废物,也无需再处理废物,从源头处减少或消除环境污染。

一、物理化学实验教学绿色化的总体设想

物理化学是东北大学应用化学、生物工程、材料科学、冶金工程、环境科学、资源与矿物等专业的基础课程之一。而物理化学实验是物理化学教学的重要组成部分,是培养学生实践能力和科研能力的重要教学环节。[5]学校的化学实验中心每年为全校12个专业的近1200名学生开设数十个不同的物理化学实验项目。其中的“液体饱和蒸气压的测定”、“酸碱中和反应热效应的测定”、“铋-锡二元相图的绘制”等这些我们耳熟能详的、经典的物理化学实验项目曾经见证过几代学子的成长。毋庸置疑,这些实验设计得简单易行。通过实际的操作,实验者很容易理解其中蕴含的物理化学原理。然而,这些实验过程中都不可避免地会使用或产生某些有毒、有害的物质。如果不对这些物质进行无害化处理而直接排放,日积月累,不仅会影响师生的身体健康,还会污染周围环境。因此,物理化学实验绿色化是化学实验教学改革发展的必然趋势。在长期的物理化学实验教学改革过程中,我校化学实验中心高度重视贯彻绿色化学的教学理念,将绿色化学作为实验教学改革的重要组成部分。在对物理化学实验教学进行绿色化改革的进程中,我们从实验内容、实验设计、实验设备、经典实验项目整合、教学方法和教学理念等方面进行了积极的研究和探索,并取得了一定的效果。

二、物理化学实验教学绿色化的实践

(一)实验内容的绿色化

在实验项目的选择和实验内容的调整方面,尽量排除或减少对环境污染大、对人体毒性大的实验项目。在不影响实验效果的前提下,选用环境友好的试剂替代有毒或后处理困难的试剂,从而实现物理化学实验的绿色化。例如,“弛豫法测定铬酸根-重铬酸根离子反应速率常数”是以往我校应用化学专业学生必修的一个化学动力学实验项目。这个实验过程中需要使用的主要化学试剂是重铬酸钾。然而,通过对重铬酸钾性质的学习不难知道,它不仅有化学毒性和致癌性,而且还是一种强氧化剂,长期吸入,能破坏鼻粘膜,引起鼻膜炎和鼻中隔软骨穿孔,使呼吸器官受到损伤,甚至造成肺硬化。皮肤接触重铬酸钾溶液时易引起铬疮和皮炎。不仅如此,化学实验中心每年还需要投入高昂的实验经费用于处理由此产生的铬酸废液。因此,为保证实验教师和学生的身体免受危害,现已将其改为另一动力学实验“旋光光度法测定蔗糖水解反应的速率常数”,实验中用到的原料蔗糖无毒,而且使学生有机会学习旋光仪的使用方法。又如,在“气泡最大压力法测定溶液的表面张力”实验中,原来所使用正丁醇水溶液的最大浓度达到了0.35mol•dm-3。为了降低正丁醇使用浓度,我们曾对实验方案和实验装置进行了多次改进,使正丁醇的最大浓度降至0.1mol•dm-3。而且,实验操作也更加简便易行,实验中气泡的逸出平稳、连续。上述改进已经过多次教学实践检验,结果表明,正丁醇浓度的降低不仅节约了实验药品,而且低浓度正丁醇水溶液的表面吸附量随浓度的变化规律更符合吉布斯吸附等温式,有利于得出好的实验结果。

(二)实验微型化、小型化设计,减少药品用量

所谓微型化实验是指在微型的仪器设备中,用尽可能少的试剂获取所需的化学信息的实验方法。在保证可观测到与普通实验相同的实验现象的前提下,微型化实验还具有节约实验材料和时间、减少环境污染、操作安全等优点。所以,开展微型化实验是实现化学实验绿色化的好方法。在长期的物理化学实验教学过程中,在保证实验方案合理、实验结果稳定、实验效果显著的前提下,我们积极推行实验的微型化、小型化设计。例如,在“差热分析”实验中采用微型化实验样品管后,每份CaC2O4样品使用量减少到不超过0.05克,每学期仅CaC2O4试剂的使用量就减少到原来的十分之一。对于目前尚无法实现微型化的实验项目,我们采取了小型化设计或减少化学试剂使用量等方法,以期将物理化学实验对环境的污染降至最低。例如,在“金属二元相图的绘制”实验中,由于金属铋和锡具有熔点低、化学稳定性好、数据重现性好、原料易得、价格低廉等特点,所以,铋-锡二元系统一直以来都是我们进行此项实验教学的首选系统。若使用以往的实验设备,在实验过程中,以各种比例混合的金属铋和金属锡试样被放置在瓷坩埚中,上面覆盖一层硅油,以防止加热过程中金属样品被氧化。但是,通过查阅相关化学数据手册可知,金属铋的熔点为271℃,而硅油的燃点为320℃,仅仅比铋的熔点高约50℃。这意味着,在加热纯铋试样时,若操作者没有控制好升温速率而导致系统温度上升过快,那么样品温度很容易冲高至硅油燃点而引燃硅油。这不仅会造成大量硅油的损耗,容易引起教学事故,而且硅油高温挥发及不完全燃烧的产物还会污染空气。为此,我们放弃使用瓷坩埚而改用金属样品管盛装样品。这样不仅使单个样品的质量从过去的120克减少到几克,而且使用时很容易将金属样品管抽真空后密封,并循环使用。这种全封闭的手段有效避免了大量使用硅油作为样品保护层所带来的空气污染问题的发生。又如,在“酸碱中和反应热效应的测定”实验中,我们更换了体积更小的杜瓦瓶,使氢氧化钠和盐酸的用量减少到原来的四分之一。减少试剂用量后的中和反应系统由于溶液体积大幅减少,搅拌效率更高,系统各处的温度更趋一致,对温度变化的监测更容易,温度数据也更准确。除此之外,我们对“凝固点降低法测定分子量”、“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”等实验项目也进行了小型化改进,不同程度地减少了化学试剂使用量,显著降低了实验成本,改善了实验环境。实践证明,物理化学实验的微型化、小型化设计不但可以达到与常规实验相同的实验目的和效果,而且可以大幅减少试剂用量、不同程度地减少实验过程中产生的化学废弃物、节约后处理费用、减少污染、改善实验环境,因此,此举已经成为物理化学实验教学改革的一个重要发展趋势。

(三)实验仪器和设备的选择

与其他化学分支学科的基础实验相比,物理化学实验需要的中、小型实验仪器设备种类较多。其中多个实验需要测定温度和压力。传统的测温、测压装置都是含汞的,不但操作步骤繁琐复杂,而且易造成实验室汞污染,危及教师及学生的身体健康。例如,在“液体饱和蒸气压测定”实验中,过去常用U型水银压力计测定系统压力差。此种压力计中需要使用大量的金属汞,汞面用水液封。然而,由于此装有汞的U型玻璃管不宜经常清洗,所以管壁会吸附环境中的气体分子及尘埃等颗粒物。而在实验过程中U型管内汞液面会不断变化,会有少量汞由于与管壁上的吸附物作用而产生挂壁现象,从而使汞暴露于空气中并挥发为汞蒸气,这会对人体产生极大危害。目前,我们物理化学实验室中全部的测压装置均用数字式低真空测压仪替代水银压力计,从根本上消除了汞蒸气可能对教师和学生产生的危害。又如,在“凝固点降低法测定物质的摩尔质量”、“酸碱中和反应热效应的测定”及“燃烧热的测定”等热力学实验中,过去一直使用贝克曼温度计来监测实验体系温度的变化。贝克曼温度计虽然测量精密度高,但在实际使用时,存在操作繁琐且易碎等缺点。目前我们用数字式温度温差测量仪替代贝克曼温度计,不仅使实验操作难度降低,实验过程简化,而且也规避了由于操作不当造成温度计破裂而引起环境污染的风险。上述实验仪器设备的替换无疑使物理化学实验的测温测压手段更安全、更方便。

(四)综合经典实验内容

通过长期的教学实践和教学研究我们发现,传统的物理化学实验门类齐全、架构完整,大量的基础实验内容至今仍值得我们继承和发展。但囿于当时实验条件的限制,导致许多简单的实验耗时费力。因此,我们在保留经典实验内容的前提下,致力于整合实验方案,不仅大幅减少了试剂用量,有效降低了环境污染风险,而且还提升了学生综合分析实验结果的能力。例如,“原电池电动势的测定”、“电解质溶液电导率的测定”及“原电池温度系数的测定”这三个实验同属于电化学基础实验,内容相对简单。但是在过去,由于实验设备和实验手段的落后,完成这三个实验中的任何一个都需要很长时间,所以每一个都被设计为一个相对独立的实验项目,而这显然不利于学生将所学到的电化学基础知识融会贯通。通过认真分析、研究这三个实验的目的及内容,我们将它们融合并设计成了一个新的电化学综合实验。经过精心的实验方案设计和内容的整合,这个新的综合实验得到了学生和教师的广泛好评。由于实验试剂循环使用,避免了浪费和对环境造成的污染,为化学实验中心节省了实验经费。同时,学生对理论课中学到的电化学基础知识也有了比较全面且更为深刻的理解。

(五)合理分工协作

在实验教学过程中,我们不仅对经典内容重新进行综合设计,而且还会根据不同实验的特点,实时调整学生所做实验的部分内容。例如,学生在进行“双液系气液平衡相图”实验过程中需要测定的实验点较多,做出一个完整相图大约需要6个小时的时间,显然在规定的4学时内是无法完成的。为此,我们设计由两组学生分别测定相图的左半支和右半支,之后将两组数据合并,从而做出一个完整的相图。这就要求每组学生在实验过程中都必须认真仔细地完成操作并记录好数据,否则可能会因而某一环节的失误而导致合作双方的数据都出现偏差。实践结果表明,这种分工合作,在保证实验教学质量的前提下,既节省了药品,又有利于培养学生的协作精神和良好的操作技能。因此,对于复杂的实验项目,我们认为这不失为一个值得尝试和推广的好办法。

(六)规范操作方法,提升绿色化意识

长期的教学实践表明,在物理化学实验教学过程中,严格规范实验操作方法、督促学生养成良好的实验习惯是学生科研素质教育的重要内容。规范的实验操作方法和良好的实验习惯不仅是提升学生实验操作技能的重要基础,也是培养学生自觉进行绿色化实验的前提。在实验过程中,指导教师要认真监督学生不要随意丢弃药品,并纠正学生中普遍存在的“药品用量越多,实验现象就越明显”的错误观念,杜绝学生在做实验时随意加大试剂用量的现象,鼓励学生用最少的试剂做出成功的实验。同时也要求学生每次实验之前都要充分预习,提高实验成功率,减少重复实验引起的药品损耗现象。此外,教育学生从实验过程中的每件小事做起,逐步树立起绿色化科研意识和对社会的责任感。

三、改革后的成效

多年以来,经过对物理化学实验教学改革的绿色化探索与实践,在提升了教师自身的绿色化学教学理念的同时,在培养学生的协作精神、综合科研素质等方面也取得了良好效果。这些效果体现在学生在校学习期间养成了良好的实验操作习惯,明晰并理解了实验设计中绿色化改进之处,学会了用绿色化学知识设计实验等方面。而且,近几年来,我们对大量本科生就业后反馈的信息进行了分析并从中了解到,经过我们多年的绿色化实验教学训练,毕业生们在各自的工作岗位上都表现出较高的实验技能和良好的团队合作精神,综合素质高,受到用人单位的广泛欢迎。

[注释]

[1]平措,马橘红.物理化学实验室绿色化建设初探[J].实验技术与管理,2009(12):132-133.

[2]张康华,曹小华,谢宝华,等.化学实验教学与绿色化学教育[J].实验室研究与探索,2010(5):123-125.

[3]徐英,王桂清,陈灵谦.物理化学实验教学改革的探索[J].高校实验室工作研究,2010(4):5-6.

[4]魏泽英,李树全,谢小燕,等.物理化学实验教学绿色化改革实践[J].教育教学论坛,2014(1):245-246.

物理化学教学范文12

【关键词】高中 物理 教学 物理文化 融入

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0188-01

新课程改革实施以来,素质教育备受关注。在高中物理教学中融入物理文化,发挥物理文化教育对学生的启迪作用,是教学发展创新的重要方向。文化对学生有着天然的吸引力,运用系统的物理文化教育方法,塑造对学生潜移默化的影响,素质教育的成果将得到更显著的体现。

一、关于物理文化的剖析

关于物理文化的内涵,厚宇德老师曾经给出明确的界定,指出物理文化首先具备广义文化的一般属性,然后它的特殊之处在于是以物理学工作者为中心、为创造源、为实践者而向人类社会辐射的一种文化。具体来说,物理文化既有古往今来物理学家研究获得的物质文化成果其物质载体,如物理研究所需的仪器设备,也有抽象的思想、方法、人文情感、价值取向。综合来看,物理文化的形成是物理学史的积淀成果,是不可替代的物理学界的历史文化结晶。物理文化是物理知识最坚实的载体,高中阶段所讲述的运动、力学、电学等知识都不可能脱离物理文化而存在。

二、高中阶段物理教学融入物理文化的需求

从物理文化的内涵来看,高中阶段的物理教学已经涵盖了物理文化的部分内容,只不过这种融入方式比较隐蔽,学生本身不易理解和感受到物理文化的强大魅力。所以高中物理教学对文化的融入应当是以一种更清晰的方式,使学生沐浴在物理文化的海洋中,感受探索的喜悦。高中阶段融入物理文化教学的需求主要体现在以下方面。

第一,激发学生对高中物理的学习兴趣。新课程改革以前,高中物理的教学模式大多是直接从定理入手,分析定理的内涵,然后探讨习题的解答方法。由于高中物理的难度加深,很多学生即使在初中时期擅长物理课程的学习,可能在高中物理学习中也显得力不从心,甚至丧失学习兴趣。物理文化的融入首先是解决学生的学习兴趣问题,兴趣是最有效的学习动力。学生希望获得深入浅出的定理解读,更加深刻地认识物理定理的生成基础,物理文化的融入恰恰有助于激发学生对物理课程的学习兴趣,通过学习探索揭开问题的答案。

第二,建构学生对物理知识的应用思维。物理文化基于物理学史生成的特点使它饱含前人对物理知识实用方向的开发,因为实践需求对物理学家探索科学规律是一种强劲的推动力,在生产力水平不断发展的过程中,物理学研究的成果为人们的生产生活提供了重要帮助,比如指南针的发明,运动测量的使用,这些物理文化的有形体现都是对物理知识实用性的见证。新课程改革使教师对建构主义理论获得广泛认知,学生学习物理知识并不等于具备了应用能力,应用能力的生成必须以学生思维层面的建构为前提,通过物理文化的融入,可以直接对学生的理性思维进行启发,塑造物理知识的实用场景,锻炼学生举一反三的应用思维。

第三,培育学生对物理学习的专业素养。素质教育讲求对学生学习素养的培育,对物理教学来说,学生的专业素养并不是要在大学阶段才开始系统的培育,而是在高中阶段就应对学生进行科学的指导和培育。与物理文化相对应,在物理学领域的专业素养也包含显性和隐性的体现。就高中生而言,养成良好的学习和实验习惯就是基本的素养体现,也是显性的体现。而隐性的体现在于学生对前人精神思想的继承。

三、高中阶段物理教学融入物理文化的教学设计

在教学设计方面,高中阶段物理文化的融入可使用普遍教育和专题教育相结合的教学方案,并加强物理文化的探究延伸。

第一,高中阶段对物理文化融入的普遍教育。所谓普遍教育,就是在物理教学中以启迪的方式,将多媒体教学、文献导读、历史贯穿等方法综合运用,实现更广阔的文化传递范围,它可以被理解为一种基础的、系统的物理文化融入方案。高中教育与大学教育的距离并不遥远,适当引导学生建立科学的学习和研究方法是必要的。物理文化的融入作为创新的教学方向,教师可大胆尝试应用国外的教学方法,在每一章节或模块教学之前,为学生布置一系列的阅读文献。教师应注意选择适合高中生、通俗易懂、富有趣味的文献篇目,使学生立足新的高度开展学习。经过文献中的文化导入,教师在课堂应用多媒体教学,应使用更为鲜明的文化里程展现与本章节物理知识相关联的实用场景,学生从中领悟定理的来龙去脉。然后教师再运用历史贯穿的方法,加深对人类文化和思想的历史背景渲染,让学生深切感受到高中物理的学习快乐。

第二,高中阶段物理文化融入的专题教育。在普遍教育的基础上,教师应积极开展物理文化融入的专题教育,集中将部分章节的内容作为一个专题,从多方面向学生展现其中蕴含的宝贵文化,学生从将前人探索的方法、面对挫折的态度、研究的科学精神进行全面学习。物理学界每一个经典的理论实际上都凝结着前人不懈的努力和智慧结晶,教师可选择以历史人物为专题,将其在物理学史中的研究贡献系统讲述。

第三,高中阶段物理文化融入的延伸教育。对物理文化的普遍教育和专题教育多集中在课堂教学时间,当学生的兴趣获得激发,实用技能不断积累、专业素养生成后,他们将会投入更多的精力于物理文化的探究。教师应设立网络互动空间,供师生在课余时间交流探讨,更深入地品味物理文化。借助网络空间,师生可以将搜集到的物理文化资料上传分享,学生讲述自己学习物理文化的心得,或是对学习中遇到的疑惑发问,教师给予详细的讲解。在适当的时机,教师还可带领学生参观科技馆、物理文化展,尝试物理实验,观察物理仪器,阅读物理学家的生平,使学生在真实场景中接受文化的熏陶。

物理学虽然隶属于自然科学的范畴,但它不仅具有科学技术的一般属性,还呈现出深厚的文化底蕴。高中物理教学应当关注物理知识的双重功效,将物理文化充分融入教学过程,帮助学生以新的思维和视角认识物理学习。

参考文献:

[1]李晓芬,王春征,张亚茹 .高中物理教学中情感态度与价值观的培养[J].河北师范大学学报(教育科学版),2010(08).