物理化学教学计划(共12篇)(共12篇)
1.物理化学教学计划 篇一
高三化学教学反思-高三化学教学反思 2018高三化学复习教学反思
反思性教学增强了教师的道德感和责任感,提倡反思教学,使教师自觉的在教前、教中、教后严谨地审视自已的教学行为,改进自已的教学实践,从而提高教学质量,下面21世纪教育网为大家整理提供了2016高三化学复习教学反思,供广大教师参考!
回顾高三的复习工作,反思得与失,总体收获是多研究、多思考、精选题,狠抓课堂教学。高三化学教学反思以下是我的一些体会和做法。
纵观每年的高考化学试题,可以发现其突出的特点之一是它的连续性和稳
定性,始终保持稳中有变,变中求新的原则。期初我们备课组认真分析、研究近五年的高考试题,摸清高考试题涉及的知识点、热点、特点以及变化趋势,找出它们在教材中相应的知识点以及一系列有层次的题目,在编制教学案一体化讲义时将将每个考点依次落实。
考试说明(即考纲)是高考的依据。是化学复习的“总纲”,不仅要读,而且要深入研究,以便明确高考的命题指导思想、考查内容、试题类型、深难度和比例以及考查能力的层次要求等。我们将考试大纲做了对比,找出增删的内容,题型示例的变化,并与学生一起阅读,让学生明确每一知识点在高考中的难度要求。
研究教材、考纲、高考题、学生的实际情况后,学期初我们制定了详细的复习计划,明确每一阶段复习的目标,解决学生存在的问题。如9-10月份的主要解决离子反应、离子方程式、物质结构存在的问题; 11-12月份我们将重点
放在化学平衡、电离平衡、电化学中,因为这些内容学生最难掌握,在这个时间段加强训练,为期末考试就做好了准备;1-2月份我们的重点是有机及实验基础;3月-4月的训练目标是I卷的整体提高和无机推断、常规计算及技巧。5月份的训练以提高应试能力为主,同时查漏补缺。
复习计划中不仅有每一节上课内容,还包括每周5次作业内容,每周强化训练内容,选择题专项内容等,并根据学生的情况不断调整与完善,每次的练习中都分必做题与选做题,让不同层次的学生都有收获。
目前的复习资料不仅多而且杂,偏题、难题、怪题很容易挫伤考生的积极性,好的习题能激发兴趣,启迪思维并能加强学生对”双基”的理解,引导学生寻求解题规律,掌握解题技巧。故教师自身必须投入题海,然后筛选训练题和资料,备课组内老师须明确分工,资源共享,在复习选题时要有层次、有梯度,由易到难地选择,并根据考试大纲及学生的实际情况,编制合适的训练试题。
选编习题要以大纲和教材的内容及学生水平和认知规律为依据,要注意知识的整体性和相应能力培养的有机联系,一个题型要联系、消化一项基本内容,题型多样化,层次要分明。
一般从以下六方面选题:①多选近几年的高考试题,少选老资料中的难题。②控制训练难度,以中档题训练为主。③注意练习题的能力层次要求,按不同能力层次设计不同练习题,可分层次进行训练和辅导。④多选实验创新设计题,尤其是课本内典型实验装置的改进设计,强化实验能力训练。⑤适当增加化学计算题训练,注重守恒法计算技巧⑥多设置情景,将易错题改编,或将客观题改为主观题,将顺向思维题改为逆向思维题。
如有关浓硫酸的稀释的考查可改为如何观察Cu与浓硫酸反应后溶液的颜色。复习钠的化合物时设置以下讨论
题A、如何测定含有Na2O杂质的Na2O2试样中Na2O2的质量分数?B、如何以NaOH溶液和CO2气体制备Na2CO3?C、纯碱中含少量NaCl杂质,请设计三种不同实验方案测定试样中纯碱的质量分数。D、实验室有一瓶刚从溶液中结晶出来的盐,现只提供盐酸和中学化学实验常用仪器,如何判断这瓶盐是碳酸氢钠结晶,而不是碳酸氢铵或氯化钠结晶?通过这些问题的讨论、分析将相关的知识点一一呈现。
高三以练为主,一年来我们编制了选择题专项训练、II卷专项训练、每周强化训练、每日一练、热身训练等练习试题。每份练习的侧重点不同。如一轮复习中每周的强化训练内容包括本周复习的重点内容,高考的热点及下周即将复习的内容,而每周的选择题专项训练更突出课本基础知识,学生易错知识点及高考的热点、难点。二轮复习中每日一练的试题以查漏补缺,回归课本为主。每次我都提前准备好试题,由黄勇慧、陈天云负责做题,目的是看试题的知识点分布是否合理,难度是否适中,能否反映出学生的一些问题,再由我进行修改定稿。
2.物理化学教学计划 篇二
关键词:物理化学课程,兴趣教学,课堂教学,课后作业
物理化学是化学化工专业的专业基础课, 也是众多理工科专业, 如环境、食品、生物、制药、材料等的专业基础课。物理化学的特点是概念多且抽象, 公式繁多且条件苛刻, 以天津大学编的物理化学第五版为例, 仅热力学第一、二定律两章就有120个公式, 且数学推导较多。因此, 很多学生往往在学习过程中把大量时间花在背诵公式上。然而, 公式的记忆是建立在对概念理解的基础上的, 如何理解物理化学里的抽象的概念, 是学生学习过程中遇到的最大的障碍。如果一味地背公式, 物理化学就变成一门枯燥乏味的课程, 而且会造成生搬硬套公式的现象, 不仅浪费大量精力, 而且效果不理想。
然而, 物理化学作为一门基础理论课程, 和日常生活、生产及科研活动密切联系, 即使是一些司空见惯的日常现象, 背后也蕴含着深刻的物理化学原理。因此, 物理化学教学完全有条件打破枯燥乏味的传统模式, 把生动有趣的生活、生产、科研中的实例带到课堂上, 使学生感到物理化学是能解决实际问题的工具, 是一门有用的学科。
一、课堂教学的改进
1. 教学前的引导
在开始一个概念的教学前, 先引入一些能引起学生兴趣的问题:比如人为什么会衰老 (熵增原理) , 为什么冰川水都是淡水 (二组分固态不互溶体系相图) , 为什么高原上煮饭要用高压锅 (温度和饱和蒸气压的关系) , 夏天开冰箱门能降温吗 (热力学第二定律) , 什么是锄地保墒 (毛细现象) , 等等。让学生带着问题进入课堂学习, 从而激起学生的求知欲, 大大提高学生学习的积极性和主动性。
2. 教学过程中的改进
在课堂教学过程中, 可以在抽象的概念讲述和公式推导中, 恰当地引入合适的比喻, 以便更形象地说明抽象的概念。比如, 熵的概念是热力学中最抽象的一个概念。笔者在讲述熵的统计学意义的时候, 就曾经以这样一个脑筋急转弯说明问题:“一个人在炒一锅豆子, 豆子有两种颜色, 分别是红色和绿色。当他炒完了, 他就将一锅豆子泼了出去, 可是两种颜色的豆子却自动分开了, 为什么?”答案是:两颗豆。学生在会心一笑的同时理解了熵是宏观概念, 是大量微观粒子集合的混乱程度。
每讲授完一个物理化学的概念, 都尽量结合它在生产生活中的应用加以解释, 使学生真正有“学以致用”的感觉, 从而觉得物理化学这门课不只是“纸上谈兵”。比如讲授完卡诺循环后, 就可以结合实际讲解冷冻机的制冷原理;讲完克劳修斯·克拉佩龙方程后, 就可以介绍工业中减压蒸馏的操作。
另外, 在课堂教学中, 还可以选择适当的时机讲述一些有关的学说 (如热寂说) 或物理学家的逸事, 既能拓宽学生视野, 又能调节课堂气氛。
二、课后作业的改进
课后作业是巩固学生课堂所学知识的重要途径, 对物理化学课程来说, 尤其是一个不可缺少的过程。物化教材, 尤其是国内的教材, 其习题大多偏于模型化、理想化, 通常是“某理想气体A……”或是“在一个刚性密闭的容器中发生如下过程……”, 等等, 好像这些物理化学过程只会存在于作业题里。当然这种理想化的模型是必需的, 但如果所有的习题都是这种类型的, 则学生往往会有“算这个这有什么意义?”或者“这和我们有什么关系”的疑惑。因此, 应该尝试给学生布置多样化的练习题。
1. 和生活现象结合
比如:“人们常说:不要往伤口上撒盐, 而医院里却常用生理盐水清洗伤口, 这是为什么?”又如:“为什么钢针能够浮在水面上?”这些都是生活中司空见惯的现象, 每个人都有这样的生活经验, 只是学生可能从来没深入地想过其中蕴含的科学道理。通过课后习题引导学生思考并最终得出结论, 使学生的生活经验上升到理论高度, 大大调动学生的积极性, 使学生感到物理化学不再是一门高高在上的包括深奥晦涩的理论的学科, 而是一个有用的工具。
2. 和生产设计结合
比如, 在讲完热力学第二定律之后, 可以举1881年甘姆埃设计“零度发动机”的例子, 并提出问题:假如你是美国总统, 你会同意军队对此设计进行投资吗?又如, 在讲过状态函数的性质后, 可以结合80年代曾轰动一时的骗局的“水变油”神话, 向学生提问:如果王洪成向你推销他的专利技术, 你会购买吗?这类题目让学生处于决策者的地位, 使学生意识到学好物理化学的重要性, 对学习物理化学更加有兴趣。
3. 和科学实验结合
比如:“结冰的溶液解冻时, 如果不等溶液完全化冻就取用, 是否合理?”又如:“某学生做实验时, 希望在120度的条件下进行水解反应, 他将反应烧杯置于120度的油浴中, 并加盖表面皿防止蒸气逸出, 请问该同学的做法能成功吗?”很多大学生都会在课余时间跟随老师参加科研活动, 而在科研实验过程中, 细节反映了学生对基础知识的掌握程度和应用能力。通过提出一些科学实验中常见的和物理化学有关的问题, 引导学生思考, 对学生的科研活动是一种促进, 同时让学生对物理化学知识的认识更深刻, 掌握更牢固。
4. 和其他学科结合
比如, 笔者出过这样一道题目:
请估算脂肪和葡萄糖的比燃烧焓, 并解释为什么动物体内更适合以脂肪而非碳水化合物的形式储存能量, 是结合了生物化学里糖类化学和脂质化学的有关知识。
又如:以下过程中熵减小的是 (%%)
A.“焟炬成灰泪始干”
B.“灰化肥挥发化飞灰”
C.“打翻五味瓶”
D.“大河上下, 顿失滔滔”
则是结合诗、词、俗语、绕口令等文学形式。虽然题的难度并不大, 却提高了学生的学习兴趣。
总之, 利用理论联系实际, 结合生产、生活、科研的实例进行课堂教学及课后强化, 完全可以培养学生学习物理化学的兴趣, 调动学生的学习积极性, 从而增强物理化学的教学效果, 达到教学改革的目的。
参考文献
3.物理化学概念教学探索 篇三
【关键词】物理化学概念 关键词解析法 案例分析法 点面结合法
【中图分类号】O64-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)30-0151-01
在传统的《物理化学》教学中,往往注重计算,概念剖析较少,但概念在搭建学科教学体系中至关重要,精准地把握科学概念对学科认识和学生抽象概括能力甚至智力发展都非常重要[1-4]。本文从多个方面探索《物理化学》概念教学的方法,力求将复杂概念简单化、具体化,让物理化学概念易教易学,提高教学效果。
一、关键词解析法
标准摩尔生成焓是化学热力学中的重要数据,但学生由于对标准摩尔生成焓的概念缺乏理解,在应用时往往出错,比如计算化学反应焓变时,漏乘系数,分不清使用条件等。
“通俗讲解法”[5]无法用来理解标准摩尔生成焓,因为其概念为:在温度为T的标准态,由稳定相态的单质生成化学计量数为1的β相态的化合物B,该生成反应的焓变[6]。概念中嵌套多个俗语,只有抓住这些俗语才能全面地掌握概念。
因此,我们可以抓四个关键词解读。第一,“标准态”,即气体、固体、溶液分别如何规定?[6]第二,“稳定相态的单质”。单质因聚集态(如气、液、固)的不同而不同,因同素异形体而不同。该选取哪一种呢?相同条件下,最稳定的那种,如298.15K、Pθ下氧的单质中,气态最稳定,而碳的同素异形体中,石墨从热力学上最稳定。当然,规定为稳定相态的单质,其标准摩尔生成焓为零[6,7]。第三,“生成反应”说明此概念的内涵属于某一个特定反应的焓变,如查表得到ΔfHm(H2O,g,298.15K)=-241.8kJ·mol-1表示由特定的反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)在298.15K,标态下测出ΔrHm=-241.8kJ·mol-1定义为H2O(g)的标准摩尔生成焓。第四,“摩尔”表示反应进度为1摩尔,即生成反应中,生成物H2O(g)的系数为1。
二、案例分析法
《物理化学》中一些抽象的概念若用数学方法去推导,容易乏味,可采取举例分析的方法。Gibbs相律描述了相平衡系统中独立变量数,揭示了多相平衡物质的自由度、相数和组分数之间的关系(F=C-P+2),若进行数学推导往往更加难理解。因此,在抓关键词教学的基础上,举例讲解概念。如,一密闭抽空容器中有CaCO3(s)分解反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)求此系统的自由度?解答:根据组分数C=物质数S -独立化学反应数R-独立的限制条件R?可得:S=3,R=1,R?=0,则 C=S-R-R?=3-1=2,相数P=3,则自由度F=C-P+2=2-3+2=1。这说明,对于CaCO3(s)分解达到平衡后,要维持三相系统平衡,能独立改变的变量数只有1个,这个变量可以是温度、压力(即CO2的分压)或者组分的浓度中的任意一个。教学中,先让学生对概念有整体的认识,再从案例中分析求解,最后对求解的结果进行物理意义的阐述和概念的回归,既增强学生的信心,又让复杂概念更易掌握。
三、点面结合法
《物理化学》中状态函数的概念在热力学教学中贯穿始终,如果这个“点”没明白,整个“面”将受影响。如何在教学中,由点及面,点面结合是概念教学的关键。
状态函数的概念为表示系统状态性质的物理量,其特征描述为当系统从某一状态分别经过不同的途径变到另一状态时,状态函数的改变量只取决于系统的始态和终态,而与变化途径无关。如果这样介绍状态函数很难让学生理解其特点。采用举例法效果较好,如考察压力P是否属于状态函数。设计两种不同的途径(途径a,一步加压;途径b,先加压再减压)从始态到末态,计算出压力的改变量。
根据图1,途径a压力的改变量ΔPa=202.6-101.3=101.3 KPa,途径b压力的改变量ΔPb=(1013-101.3)+(202.6-1013)=101.3KPa,由于ΔPa=ΔPb,说明压力P属于状态函数。其次,在讲解同类型概念时进行合理关联,如在盖斯定律的讲解时关联状态函数的特征,可得出其本质是因为焓是状态函数,焓变的数值只与始态与终态有关,而与所经历的过程无关。最后,对具有状态函数进行汇总。如热力学能(U)、焓(H)、熵(S)、吉布斯自由能(G)都是状态函数,他们都可以用盖斯定律的思想进行分析和认知。
四、结语
学会理解课程中的概念好似找到了“打开宝藏的钥匙”。抓关键词让冗长的概念变得简短,目标可见地剖析关键词掌握概念;微观、抽象的概念通过实例使之宏观化、具体化;概念本身的讲解要为全局服务,由点及面延伸概念,避免为讲概念而讲概念。总之,教学中,引导学生多角度多方法地分析概念,提高教学质量。
参考文献:
[1]林静,赵红艳.基于学习科学的科学概念教与学[J]. 教育科学,2015,31(5):25-28.
[2]江欣,杨立滨,吕玉光.物理化学双语课程教学体会[J].广东化工,2015,42(6):172-179.
[3]石月丹等. 浅谈“物理化学”教学改革与实践[J].电力教育,2011,9:202-203.
[4]Osman Nafiz Kaya. A Student-centred Approach:Assessing the Changesin Prospective Science TeachersConceptual Understanding by Concept Mapping in a General Chemistry Laboratory,Res Sci Educ.2008,(38):91–110.
[5]汪小华等.基于提高物理化学教学效果的探索[J],科技视界,2015,36:90.
[6]天津大学物理化学教研室.物理化学[M].北京:高等教育出版社,2010:43.
[7]同济大学普通化学及无机化学教研室.普通化学[M].北京:高等教育出版社,2004:1-5.
作者简介:
4.物理化学教学计划 篇四
【摘 要】针对物理化学的课程性质和教学中存在的问题,本文从教学内容、教学方法两方面对物理化学教学改革探索。以兴趣为导向,教学内容新而精,制作形象科学的教学资源,配合恰当的教学方法应用到实践教学中,激发了学生的学习热情和兴趣、提高学生自主学习和创造性思维能力。
【关键词】物理化学;教学内容;教学方法;改革
物理化学是化工、材料、分析、环境工程、地质等专业的一门必修的专业基础课程。物理化学的目的是在已学过的先行课程基础上,运用物理和数学的有关理论与方法,进一步研究物质化学运动的普遍规律,对化学运动的一般规律,从理论上给予更深刻、更本质的说明,又称理论化学。是化学各专业研究生入学的必考课程,在人才培养中有极其重要的地位与作用。学好物理化学,才能从本质上理解化学运动,从理论上解释化学现象,才能更系统、更深刻地掌握化学知识。因此物理化学对于提高学生化学水平有极其重要的作用,并能为以后从事化学教育和化学研究打下坚实的基础。
物理化学课程具有以下特点[1]:(1)理论知识较深,课程内容比较枯燥,对于理论基础薄弱的本科生来说,不易理解,课堂教学的趣味性不够,学生的学习积极性依然不够高;(2)课程内容与无机化学有重叠,且主要内容多为19 世纪的知识和定律,缺乏新知识新理论,不利于学生创新思维和创新能力的培养;(3)教学手段上,多媒体技术和网络资源等现代教育技术利用不够充分,需借助目前学校建设的网络教学平台完善和充实教学内容。我校的物理化学课程从2008获得广西区精品课程以来,物理化学课程在教学方法与教学研究、教材建设、多媒体课件开发、实践教学等方面进行了一些改革,有一定的教学改革基础。结合本人多年物理化学教学过程中所积累的经验,通过对物理化学课程教学的不断认真思考、尝试和总结,谈谈对物理化学教学改革的一些思路和体会。教学内容改革方面
多年来,大学本科教学在教学内容改革方面始终未见突破性的进展,基础课的教学更是在“基础课教学内容是基础的、基本的,没有必要不断更新”的思维定式下,课堂教学内容数年来一成不变或变化甚小[2]。物理化学基础课来说,热力学第一、第二定律建立于1850 年左右,距今已有150 多年。经典热力学固然重要,但应该增加最新的前沿的教学内容。所以教学中大胆地对热力学三大定律内容的讲授动大手术。讲授时要更加简明,牢牢抓住如何使用热力学三大定律判别化学变化的方向和限度,以及能量转换的问题。对先行课程中学生已学习过的知识简单的复习,在其基础上再讲授物理化学课程内容,不要反复炒冷饭; 将节省出来的学时用于讲授新的内容。
我们在讲授物理化学的各章节时,可从基本原理出发,适当介绍学科前沿领域的新知识,融汇基础与前沿。使学生不仅具有扎实的基础知识,而且能了解学科前沿的基本点,为创新人才的培养起到入门作用。如,在讲授绪论的时候,从空间单位(纳米)和时间单位(飞秒)引发出纳米科学与飞秒化学,介绍物理学的发展和研究前沿。介绍电化学章节的时候,可以介绍最新的电化学在化学电源、表面处理与防护、电解工程、电分析化学、生物电化学等方面的应用,扩宽学生的知识,同时也提高了学习的兴趣。教学方法、教学模式的探索
传统的教学方法,主要是教师“一言堂”,以教师讲授,学生听讲为主.这种传统的教学方法单调呆板,枯燥无味,课堂上教师讲得没劲,学生听得昏昏欲睡,提不起精神[3]。所以尝试对传统教学方法和教学模式进行改革。
2.1 转变为学生为主体的教学观念
转变以教师传授知识为中心的传统教学观念,树立以学生为主体的教学观念。首先,要改变学生对这门课程的认识态度,就让学生明白物理化学课程的重要性,让学生感觉到学习物理化学是他们自身的需求,学生将来要考研究生或者将来从事相关的专业技术工作,以及大家参加大学生课外科技活动、挑战杯等科研中也需要有扎实的物理化学理论基础,而不是仅仅为了期末考试。其次,以学生为主体,首先要改变自上而下填鸭式的教学模式。教师不仅要完成知识的传授,而且要教会学生学习,讨论问题能深入而浅出,能举一反三,能温故知新; 即从“教”达到“不教”而使学生能自觉主动地学习。再次,教学既有统一要求又要实行多样化。以统一要求满足绝大多数学生的学习需求,以实现多样化满足不同学生的个性化学习需求。
2.2 课堂上多种教学策略组合,提高教学效果
启发式+探究式组合教学法:首先提出激发学生兴趣的应用实例,引发学生的思考,再提出问题,讲解理论知识,再回归到解释应用实例,采用这种启发――思考――讲解――讨论的方法能让学生对理论知识的兴趣更大,印象更深刻。如:讲解相平衡理论的时候提出了爱斯基摩人根据季节的变换从海水中取不含盐的冰的故事,引出学生对这件事情原理的思考,然后介绍水―氯化钠二元相图来解释通过控制温度从海水中去淡水的原理,再将此相图扩展的别的二元相图上,让学生进行深入的讨论。
任务驱动+案例教学组合教学法:如讲解界面现象这一章之前,让同学去阅读江雷课题组2013年4月发表在Nature communications上的一篇与界面现象相关的Structured cone arrays for continuous and effective collection of micron-sized oil droplets from water[4]论文.这篇论文是从基于仙人掌的刺能从空气中抓住小水滴的能力,研究人员制成了人造尖刺,它们能抓住水中的小油滴,和表面现象的原理关系密切。下一次上课时讲完理论内容后再拿出来讨论,评价学生学习的效果。这种方式既能介绍物理化学学科前沿领域的新知识,也能提高阅读英文文献的能力。
归纳总结+例题练习组合教学法:寻找物理化学公式中的联系和规律,帮助同学记忆课程中难于记忆的公式。如克拉佩龙方程、范特霍夫方程、阿伦尼乌斯方程,形式上是一样的,找出它们之间的联系和不同,有助于学生记住物理化学中复杂的公式。然后通过具体的例题,通过举一反三的练习,巩固所学公式在具体实例中的应用。
2.3 恰当地运用现代教育技术手段,开发教学资源,提高教学效果
总结归纳出课程中的重点难点内容,结合课程内容和多媒体技术,开发一些物理化学优质教学资源。①对难理解的概念和知识点,制作一些直观、形象生动的动画;如:气体的可逆膨胀压缩动画,原电池的原理动画,渗透压动画等。②运用网络编程,将物理化学中常用的一些函数关系通过二维和三维的动态图表方式表示,并能改变相应的参数自动绘制曲线,形成动态图表生动,并能对实验数据处理进行处理简便、科学。理想气体状态方程的三位动态图。③通过动画制作模拟实验,具有可操作性,能供学生网上预习和课后复习实验的操作步骤,为学生开展自主学习提供方便。④实验教学改革中采用物理化学电子版实验报告,电子版的实验报告提高了学生处理数据的精确度,降低数据处理中带来的误差。结语
总之,以兴趣为导向,教学内容新而精,配合恰当的教学方法,才能获得更好的教学效果。实践表明进行物理化学教学方法和教学内容的改革,能发挥教师与学生的协同作用、激发学生的学习热情和兴趣、提高学生自主学习和创造性思维能力。但物理化学教学的改革是一个长期的持续的过程,需要教师不断跟踪物理化学的研究前沿,持续开发新的多媒体教学资源,同时也需要教师在日常教学过程中多学习、多积累、多总结,综合运用多种教学方法,提高物理化学的教学效果。
【参考文献】
5.物理化学教学体会初探论文 篇五
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
6.物理化学中《固体表面》教学反思 篇六
物理化学中《固体表面》教学反思
反思是教师以自己的职业活动为思考对象,对自己在职业中所做出的行为以及由此所产生的结果进行审视和分析的过程。教学反思被认为是“教师专业发展和自我成长的核心因素”。
新课程非常强调教师的教学反思,按教学的进程,教学反思分为教学前、教学中、教学后三个阶段。在实际教学中,我通过在三个不同阶段对教材的理解、教学目标的制定、教学方法的设计等多方面进行不断的思考和更新,使我在理论和实践经验方面都有了很大提高。
一. 教学前反思:
在教学前进行反思,能使教学成为一种自觉的实践。在以往的教学经验中,教师大多关注教学后的反思,忽视或不做教学前的反思。其实教师在教学前对自己的教案及设计思路进行反思,不仅是教师对自己教学设计的再次查缺补漏、吸收和内化的过程,更是教师关注学生,体现教学“以学生为本”这一理念的过程。
在本次授课中,我第一步是让学生回忆液体表面的特征,进而提出固体表面的吸附,使学生理解吸附产生的原因。这样的设计使培养了学生通过现象看本质的能力。在接下来的教学设计中,我设计了分组讨论,目的是培养学生的协作精神。还安排的学生实验,以培养学生的动手能力。另外在一道题中安排多种解法,拓展了学生的思维。
在接下来的练习中我采用由易到难的手法,符合学生的思维发展。上课前,我认真地对教学思路、教学方法的设计、教学手段的应用及学生的年龄特点、在课上可能有的反应做了充分的反思。
经过课前的反思与调整,教学内容及方法更适合学生,更符合学生的认知规律和心理特点,从而使学生真正成为学习的主体。
二. 教学中反思:
在教学中进行反思,即及时、自动地在行动过程中反思,这种反思能使教学高质高效地进行。课堂教学实践中,教师要时刻关注学生的学习过程,关注所使用的方法和手段以及达到的效果,捕捉教学中的灵感,及时调整设计思路和方法,使课堂教学效果达到最佳。
在前面的课堂教学实践中,当学生争先恐后地展示自己所设计的实验方案,并要求用实验验证,而且很多学生积极参与讨论,来评价其他同学的设计方案。同时在教学中根据学生的思路和热情,我及时调整自己的教案,一起到更好的引导效果,实现学生为主体,教师为主导的教学理念。在我精心设计的问题的引导下,学生思路清晰了,课前预期的目的基本达到。
根据课堂上的具体情况,经过我适时地调整、创新教学内容和方法,使学生能够结合实际高频率地运用知识,解决问题的能力,更好的提高了教学质量和教学效果。
三. 教学后反思:
教学后的反思——有批判地在行动结束后进行反思,这种反思能使教学经验理论化。在课堂教学实践后及时反思,不仅能使教师直观、具体地总结教学中的长处,发现问题,找出原因及解决问题的办法,再次研究教材和学生、优化教学方法和手段,丰富自己的教学经验;而且是将实践经验系统化、理论化的过程,有利于提高教学水平,使教师认识能上升到一个新的理论高度。
7.化工专业的物理化学课程教学 篇七
1 结合专业讲述课程的地位和重要性,让学生掌握学科框架
物理化学课程是化学工程与工艺专业类学生必修的一门重要的专业基础课。因其内容抽象,故老师难教,学生难学,被公认为是比较难学的基础理论课程。为了引起学生的足够重视,使学生对该门课程有一个全局的认识,很有必要对学生讲清楚该门课程在本科教育教学中的地位和重要性。
在课程开始的绪论中,教师要充分利用学生刚开始接触一门新课程的新鲜感心理,充分强调该门课程的地位和重要性。虽然教材[4]也强调了这一点,但是,笔者认为还不够,要补充一些课外的资料进行渲染和强调。比如补充:物理化学课程在高校本科教育专业设置中的地位;它是人们常说的“化学四大基础”之一,以及对其它学科具有指导作用等等。同时,要紧密结合化工专业的课程设置特点介绍学习物理化学的重要性,使学生能更加主动自觉地去学习该门课程。如介绍化工专业中的《化工热力学》、《化工原理》、《分离工程》与《物理化学》中的热力学基础、相平衡、化学平衡等内容关系;《化学反应工程》、《有机化工工艺学》与《物理化学》中的化学动力学部分密切联系着;《无机化工工艺学》则和《物理化学》中的电化学密切相关等等。通过这些介绍,使学生认识到物理化学是这些学科的基础,对这些学科具有理论指导作用,就会坚定学好该门课程的决心,把一时的兴趣转化为永久的动力。
另外,笔者在教学中发现,对刚接触这门课程的学生来说,一开始大都是雄心勃勃,兴趣盎然,但是随着课程的进行,一些学生开始打起了退堂鼓,学习吃力起来。经过调查分析发现,学生在学习这门课程的过程中,学着学着就迷失在这门课程的公式中,就象走进森林一样,迷失了方向,这是因为这些学生没有从全局的角度理清知识间的联系,没有掌握该学科的框架。其实,物理化学课程的逻辑性非常强,内容前后联系密切,其各部分内容和层次之间通过“纽带”、“ 桥梁”形成纵横交错的立体网络结构。 “学习一门学科,最重要的就是掌握它的框架。至于具体内容,由于时间有限,在一门课程中,我们往往只能学习其中少量最精华的部分。但是有了框架,熟悉了典型的内容,以后通过长期的自学,就可以掌握广博而贯通的知识,并用来进行创造性的工作[5]”。所以,在教学过程中,要及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中,培养学生建立系统的、完善的知识结构。
2 抓住四个基本教学环节,全面提高教学质量
2.1 备课
在每学期物理化学课开始之前,我们教研组的几个教师先根据教学大纲各自进行学期备课,单元备课和课时备课,编制出初步的教案,然后集体讨论、修改。参照以往的教学经验,互相交流体会。针对化工专业的特点,广泛阅读教学参考资料,选取合适材料充实教学内容。并广泛了解学生的基本情况和对其它学科的学习情况,作出针对性的调整。
在进行课时备课的时候,了解学生的情况是非常重要的。因为,学生认知的准备状态是教学的起点,因此,教师要全面了解学生的知识基础、认知能力、学习态度、思想特点和个性特征。然后,对学生的准备性进行分类,了解不同类别学生的起点行为与教学目标的差距,增强教学的预见性与针对性。但是,一个班级的学生情况非常复杂,其认知的准备状态各不一样,如果就这样进行教学,教学活动很难达到齐头并进的效果;同时,大学里的教学内容多,课时少,课堂容量大,在课堂上很难进行认知的准备状态调整。因此常常造成教学效果参差不齐的情况:有的学生经过老师讲解就能领会,有的学生理解要费力点,有的学生一点就会,而有的学生却如坠五里云雾。这样的话,教学活动很快就难以进行下去。
解决这一问题的方法就是要抓住学生课前预习这个环节。通过预习,使学生明确下一课时学什么,怎样学。同时通过了解学生的预习情况,教师有针对性地备课。对于物理化学而言,由于其本身比较抽象的特点,学生在预习这门课时往往感到吃力,不易掌握重点、理解难点。同时,在大学里很多学生对学习的时间抓得不紧,对自己的要求放松了许多,许多学生不再有课前预习的习惯。因此,笔者采用了提前预告的方法进行引导,并采取一定的措施强制性执行。在前一次课结束前抽出几分钟的时间,将下一次课的主要内容以流程图的方式列于黑板上,并指出其中需重点关注的内容,要求学生有目标地去预习,有时候提前发放预习提纲(学案)。下一次上课之前,抽查学生的预习情况,在讲解到相应内容部分时,随机抽取学生回答有关问题。通过这种方法,不仅使学生感到预习针对性强了,容易理解课本的内容,关键是把学生的认知的准备状态调整好了,使课堂教学能顺利进行。
2.2 上课
上课是教学工作的中心环节,要提高教学质量,就要上好课,确保课堂教学的质量。对于物理化学的课堂教学来说,除了要遵循一般课堂教学的基本要求外,还要根据学科的自身特点注意理论联系实际进行教学以激发学生的学习兴趣。
物理化学教材中的内容主要是概念及一些数学推导,逻辑性强,比较抽象,实际应用较少涉及。教师在课前要尽量收集些与所授内容有关的实例,这样就容易调动学生的学习兴趣和积极性。例如,在讲解化学平衡时,笔者列举了这样一个实例:人们在高炉炼铁中发现,高炉废气中含有大量的一氧化碳,当时认为是一氧化碳与矿石之间的接触时间短造成的,因而投入大量资金加长炉身,延长一氧化碳与矿石之间的接触时间,但是发现废气中的一氧化碳依然存在。后来知道了化学平衡,人们才知道反应Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2中的CO的存在是不可避免的。再如,在讲述二组分体系的相图时,可以引出蒸馏和精馏的工作原理,并介绍蒸馏和精馏在化工生产中的应用。学生们听了都表现出很大兴趣,也更加重视这方面内容的学习了。实际上,物理化学的原理在实际生活和生产中都有大量的应用,在教学中,教师要尽量采用案例教学的方法,这样,学生对物理化学内容就有了很具体、生动的印象,激发了他们学习物理化学的兴趣,从而提高教学质量。
另外,在物理化学教学中,光是讲抽象的概念和公式,学生即使听懂了也难以深刻理解和应用,因此,课堂上讲解例题是必不可少的。笔者在教学实践中发现,例题的选择要具有代表性、基础性和趣味性,这样才能让学生听懂、听会。众所周知,讲计算的例题是很枯燥无味的,搞不好就是你讲你的,我听我的,一点效果都没有。若在黑板上单纯由教师演算,大多数学生经常是边听边玩,思维上被动接受,对题中的计算推导通常是囫囵吞枣,如果给出类似的题目让他们独立完成, 他们一般仍感到费力。笔者在教学中,改变传统的单纯由教师讲解的方法,而是让学生一起参与分析、演算,发挥学生的主观能动性,这样就能取得很好的教学效果。例如,在讲解热力学内容的时候,挑选了一个例子:在上世纪末,人们试图用石墨制造金钢石,但无数次的试验均失败了,为什么呢?然后引导学生查出热力学数据,出示例题,进行分析。让学生自己计算:在25℃时施加多大的压力,才能使反应变为可能?同时让两名同学上台演算,学生演算完成后,对上台演算的结果从头至尾分析一遍并和台下的学生对比、讨论。这样,学生通过自已的计算及老师的讲解,对所学的内容就理解的深刻,掌握的牢固,同时也活泼了课堂气氛,一堂课学习下来有一种成就感。
2.3 作业
课外作业是课堂教学的延伸,是教学的有机组成部分。通过作业和练习,学生可以巩固课堂所学的知识,形成技能、技巧。在中国古代教育文献的《学记》中,就有“时教必有正业,退息必有居学” 的主张。“正业” 即正式的课程,指课内学习;“居学”即休息时的作业,属于课外作业。《学记》认为正课学习与课外作业相结合,方可收到良好的效果。通过课外作业和练习,学生在应用知识、解决问题的过程中,可以发展能力,养成独立思考、自觉学习的习惯。
对于化工专业的物理化学课程来说,课外作业的布置不仅要遵循一般的要求,即作业内容要切合课堂教学内容,题目要有典型性等要求外,还要注意密切联系专业知识。结合专业的习题很具体、形象、实用,更容易引起学生的兴趣,能使他们更加明确物理化学课程对专业学习的意义以及在化学工业中的重要作用,从而提高他们学习的自觉性。
课外作业是检查教学效果的必要手段。因此,教师要及时检查、认真批改,从中了解学生知识掌握和运用的情况。对作业中存在的普遍问题,教师要进行集体订正。通过对作业中产生错误原因的分析,教师可以获得教学反馈信息,以进一步改进和提高教学质量。另外,教师要对作业写出恰当评语,以利学生调整今后的学习情况。
2.4 课外辅导
课外辅导是教学活动的重要环节之一,是课堂教学的有益补充。在课堂教学的统一要求之下,通过课外辅导,可以针对学生的个别差异,进行因材施教。我们学校要求老师每周必须安排专门的时间用来学生的课外辅导,通过辅导能及时解决学生在
学习过程中遇到的问题,增强学生的学习兴趣,提高他们的自信心。另外,在辅导过程中,教师通过与学生的交流能及时了解学生的感受和反映,从而在教学过程中及时调整教学方法和教学进度。在大学里,教师和学生的平时接触时间比较少,对学生的了解远不如初中和高中的教师,因此,有些事情的处理会想当然、有失偏颇。在课堂上,由于受到时间和环境的影响,教师没有机会了解学生的真实情况。而在课外辅导过程中,会了解到学生的真实感受,获得许多新的信息。笔者在课外辅导过程中就发现许多与平时不同的情况,发现了一些非常优秀的学生,我们经常一起讨论问题,经过引导,他们也积极地参与到了笔者的科研工作中来。在辅导过程中,也发现了几个考试成绩不好的学生,但是他们却在其它方面有特长。笔者和他们谈心,让他们继续发扬自己的特长,同时也要搞好课程的学习,后来他们的物理化学成绩和其它课程的成绩都得到了提高,而自己的特长也得到了加强。其中一个特别喜欢电子电路的学生,也参与了笔者的科研工作。
3 第二课堂活动
开展丰富多彩的第二课堂活动,对辅助课堂教学将起到十分重要的作用。物理化学课程的内容是比较抽象的,但是其基本原理在工农业生产和生活中的应用却是非常生动、具体的。通过小实验和小制作活动,学生能学习到有关的科学知识和技能,加深对教学内容的理解,增强对物理化学课程的兴趣,掌握基本的科学方法,培养了观察、思维、想象、创造以及动手的能力。例如在讲解电化学时,课后安排学生分别设计电解池和原电池,组织大家展开讨论,引导他们找出两者的共同点及差别等;分配学生设计废旧干电池的回收利用方案并做实验提取其中有用的材料等,通过这些活动,不仅加深了学生对所学内容的理解,也培养了学生节约资源和环保的意识。
总之,物理化学课程的教学活动是一项复杂的工程,以上只是作者在物理化学教学中一些体会,实践证明,教学效果比较显著,教学质量也得到了提高。当然,对教学方法的认识和改革是永无止境的,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。
参考文献
[1]董元彦.物理化学(第2版)[M].北京:科学出版社,2001:1-2.
[2]杨娟,戴俊.化工类专业物理化学课程教学改革初探[J].化工时刊,2009;23(10):73-74.
[3]蓝丽红.化工专业物理化学教学方法的探讨与实践[J].广西民族大学学报(自然科学版),2008;14(1):105-108.
[4]王正烈,周亚平.物理化学(第4版)(上册)[M].北京:高等教育出版社,2001:1-3.
8.物理化学实验教学的改革 篇八
【关键词】物化实验;教学方法;改革
物化实验是化学专业学生必修的一门独立的基础实验课程,它对于掌握物理化学的研究方法,加深对物理化学基本理论和概念的理解,增强解决实际问题的能力,无疑是十分重要的。因此,不断充实和更新物理化学实验课的教学方法研究,提高实验课的教学质量,对培养合格的化学专业学生有重要的意义。本文简要介绍我们在物理化学实验课中进行教学改革的情况,并提出自己的一点见解。
一、基本設想
物理化学实验教学的基本过程,一般都是在确定实验内容后,通过学生对实验的预习和准备,教师的讲解,实验操作和写实验报告等步骤进行。这样的过程对学生学会物理化学实验的基本技术,掌握实验数据的处理方法上起着良好作用。但也存在以下不足:
学生实验的内容完全限制在实验讲义所指定的范围内,教师安排几个实验,学生就按照讲义做几个实验,教学方法基本上是验证式的,对于启发学生特别是大学高年级学生独立思考问题,培养分析问题、解决问题的能力是不够的。教师往往管得过多,学生被动应付,学生的学习积极性不能得到充分发挥。教学形式比较单调刻板,学生在学习了一些必要的基础实验方法后,没有进一步进行实践的机会。
教学活动应该是生动、活跃、富有创造性的过程,因此必须同时发挥师生双方的主动性和积极性。特别是在科学技术飞跃发展的今天,学校的教学过程不仅要传授知识,更重要的是重视学生智力的开发,即重视学生创造能力的培养。
二、具体做法
将物化实验教学分为两个阶段:
第一阶段:进行14个基本实验。内容包括物理化学的各个基本方面以及主要的物理化学实验基本操作。通过这部分的教学,使学生学习物理化学实验的常用方法,掌握必要的基本技能技巧,同时有意识地引导学生注意物理化学实验的设计思想,要求做一个实验,学习一个方法就能举一反三、解决一种类型的实验问题。
第二阶段:选出10个题目作为学生的独立实验。这些实验主要有三种类型:
(1)应用已经学到的实验知识,解决进一步的问题。
(2)在原有实验的基础上,进一步应用一些新的仪器设备,解决有关问题。如:应用2042型自动平衡记录仪记录步冷曲线,测绘Bi—Cd相图;应用CDR—1型差动热分析仪测定KNO-3和BaCl2· 2H2O的差热谱等。
(3)补充前一阶段实验中实验技术训练方面的不足。如:考虑到在前一阶段实验中电标定法测定量热计的热容以及量气法都未让学生应用到,所以这时就分别安排熔解热的测定和H2O2分解反应速度常数的测定实验来予以补上。
第二阶段独立实验进行时,仍将全年级学生按每二人一组编排,每组选做所列题目中的一个实验,确定题目后在一周内查阅资料,预习准备,教师对这些实验只作答疑讨论,不再详细讲解。然后用10-12学时进行实验,要求学生独立完成,但允许学生实验失败重做。实验完毕后,分别按规定作出实验报告,并要求将测得的数据与文献值进行对照比较,做出误差分析和实验讨论。最后每个小组进行一次交流,采用实验展览的形式,每个实验选派一名代表,边演示边讲解,报告实验结果和实验过程中的体会,并进行讨论和质疑。这样,使每个学生除了自己做的实验外,对整个独立实验的内容都有一个比较全面的了解。
三、几点体会
(1)物理化学实验教学分成基本实验和独立实验二部分来进行,受到学生的普遍欢迎。由于在教学的第一阶段比较强调实验的基本技能和设想思想,学生学习目的性比较明确,针对性强,基础知识掌握得比较牢固。第二阶段强调学生独立解决问题,学生的积极性得到较好发挥,同时也能使学生获得进行科学研究的初步训练。通过这种教学安排,学生的实验技能技巧,数据处理能力等多方面都提高得比较快。
(2)从学生独立实验的结果看,大部分学生的实验结果在误差范围内,个别学生虽然有较大的误差,但也能从实验操作过程中,仪器设备的使用方面着手分析误差产生的原因。另外,不少学生在实验过程中能自觉查找资料,摸索合适的实验条件,总结实验的关键。
(3)高年级学生的实验课,应放手让学生自己研究和解决问题。从这次教学改革尝试看,独立实验可以多安排几个,难度也可以再适当增大。在实验时间的安排上,可以灵活一些,最好逐步做到实验室开放,让学生有更多的时间在实验室里进行实验。
(4)按照目前物理化学实验教学的情况,我认为安排基本实验10-12个,独立实验3-4个比较适宜,并配合适当的实验技术讲座。实验课的考试成绩可以根据独立实验的结果和平时实验情况进行评定。
9.给排水物理化学教学大纲 篇九
一、课程名称:给排水物理化学
二、课程编码:0207004
三、学时与学分:40/2.5
四、先修课程:普通化学、大学物理
五、课程教学目标:
1、通过本课程的学习,使学生掌握化学热力学基础、化学平衡和相平衡、电化学、表面化学基础、胶体化学基础、化学动力学基础等物理化学基础知识及相关计算方法。
2、了解物理化学基本原理在给水排水工程中的应用,了解有关研究领域的新进展。
六、适用学科专业:
给水排水工程专业
七、基本教学内容与学时安排
1、化学热力学基础(10学时)(1)热力学的研究对象(2)基本概念(3)热力学第一定律(4)热化学
(5)热力学第二定律
(6)Gibbs函数和Helmholts函数(7)偏摩尔量、化学势
2、化学平衡和相平衡(6学时)
(1)化学反应等温式和化学反应的方向性
(2)纯物质的两相平衡——Clausius – Clapeyron方程(3)相律和相图
(4)Raoult定律和Henry定律(5)Donnan平衡
3、电化学(8学时)
(1)电解质溶液的导电机理及Faraday定律(2)电导、电导率、摩尔电导率、电导测定及其应用(3)可逆电池反应的电势(4)不可逆电极过程
(5)电解过程在水质处理中的应用
4、表面现象(6学时)
(1)比表面、表面Gibbs函数和表面张力(2)表面热力学(3)润湿现象和浮选(4)气体在固体表上的吸附(5)溶液表面的吸附
5、胶体化学(6学时)(1)分散系统及其分类(2)胶体溶液的制备与纯化(3)胶体的特性
(4)憎液溶胶胶团结构、ζ-电势(5)憎液溶胶的聚沉(6)乳状液和泡沫
6、化学动力学基础(4学时)(1)化学动力学研究对象与内容(2)反应速率表示法及其测定(3)反应速率与浓度的关系(4)反应速率与温度的关系(5)催化作用及其特征、酶催化
八、教材及参考书
1、石国乐等.给水排水物理化学(第二版).北京:中国建筑工业出版社,1997 参考书:
2、宋世谟等.物理化学(上册),(下册).北京:高等教育出版社
3、李德忠等.物理化学题解.武汉:华中科技大学出版社,2001
九、考核方式
10.物理化学教学计划 篇十
内容提要:近几年物理高考题中,部分考试题型的物理情景设计是中学物理教学中常见模型,但更多的考试题型是创设了新的物理情景。这些新情景题型源于生产生活实际素材,源于实验所取得数据。学生遇到这类题型,往往不知道如何着手,不懂得从什么方向思考问题,不知道如何运用物理概念和规律。究其原因是学生缺乏把物理问题转化为物理模型建构的能力。本文针对这个问题阐述了物理模型建构的意义,学习物理模型时归纳成基本物理模型方阵以及物理模型建构与应用,具有一定的学术价值和实际意义。关键词:物理模型 基本物理模型 物理模型建构、物理模型应用
一、物理模型建构的意义
物理学研究的对象遍及整个物质世界,大至天体,小至基本粒子,无奇不有,无处不在。面对物质纷繁复杂、形形色色的运动,如果不采取突出主要矛盾,忽略次要矛盾的辩证方法,人们很难摆脱浩如烟海、纷乱繁杂的物理现象的纠缠,理不清道不明物理概念和物理规律,物理理论的大厦将无法建成。物理学大厦是建立在无数物理模型建构的基础上,经无数科学家不懈努力建立起来的。中学生学习物理的过程就是在各自的心中利用物理模型重建物理大厦的过程。
学生在学习过程中更重要的是掌握物理学研究的方法,而物理学的研究方法之一就是把物体、物体的运动理想化、抽象化,建立起相应的物理模型。如:忽略物体的具体形状、大小,把物体看作具有质量的几何点的质点和物体在自由下落时忽略空气等阻力,认为物体只受重力的自由落体运动。
学生在分析和解答物理过程中,就是识别和还原,开发和利用物理模型的过程。在研究和解决物理问题时,不懂得通过科学的抽象,剔粗取精、去伪存真,就不能建立正确的物理模型;不清楚物理模型的相对性和适应条件,不会识别形异而质同或形同而质异的问题,就不能识别和还原物理模型;在解决复杂问题时,不会将复杂的问题等效若干简单问题,就不能开发和利用物理模型。如果不会识别和还原、开发和利用物理模型,在遇到新情景的问题时将寸步难行。
把物理知识应用到实践中,就是理论和实际相结合,在头脑中进行物理模型建构或直接做成实物模型的过程。如果人们在应用知识解决实际问题时,缺乏解决问题的方案转化为模型的能力,那人们一身中所学知识是将毫无意义的。
二、学习最基本的物理模型构成基本模型方阵
中学物理中最基本的物理模型一般分为三类:概念模型,数学模型和理论模型。
概念模型一般是把物质、物质运动或为了描述物质运动进行抽象化的结果,如质点、自由落体、单摆、圆锥摆、弹簧振子、点电荷、理想气体、理想流体、电场线、光线„„。学习这类模型时,要注意学会并掌握抓住主要矛盾,忽略次要矛盾的辩证思维方法;注意概念模型的质是什么,究竟忽略什么次要因素(如自由落体的质是初速度为零,只受重力,忽略一切阻力的运动);注意概念模型的相对性和适应条件;注意比较易混淆不同概念模型间的质的区别(单摆和圆锥摆的运动平面一个是在竖直平面内运动,另一个是水平面内运动;单摆是把重力沿切线方向分解而圆锥摆是把重力沿水平方向分解)。数学模型一般是反映物质的某种属性、物质运动的过程的规律。客观世界的一切规律原则上 1 都可以在数学中找到他们的规律。物理学在建造物理模型的同时,也在不断的建造表现物理状态及物理过程规律的数学模型(如表达物理概念和物理规律的数学公式、、等)。学习数学模型是应特别注意数学公式的物理意义和适应范围。
理论模型是在物理学的研究和发展过程中,发现一些物理现象与现有的物理学客观规律不相符,为了解释这些现象,人们提出的种种假说或假设(安培说、原子核式结构模型、玻尔氢原子理论、夸克模型等)。学习理论模型是应特别注意学习建构理论模型的指导思想——探知未知世界的种种假设,这种假设的正确与否还要靠实践去检验。学习理论模型的意义在于,我们在解决新情景下的物理问题时,不妨也提出一些假设,通过分析、推理去判断假设是否正确,这就是我们通常所讲的假设法。
在物理教学中,进行物理模型建构的同时,应注意引导学生对物理模型进行归纳小结,建立起物理模型的方阵系统。
三、物理模型建构与应用
物理模型的应用一般可以分为三种类型的应用:一类是应用物理模型能直接解决的简单物理问题;二类是在新的物理情景中,通过简单类比或等效找到与已有的物理模型相匹配的物理问题;三类是学生没有经验过的完全陌生的物理问题,很难通过简单类比形成时空图像直接找到物理模型,而要通过人的思维加工后才能形成时空图像的物理问题。一类问题的是为了学生解决记忆和巩固已经学过的物理模型。二类问题是为了培养学生应用物理模型的一般能力。三类问题才是为了培养学生开发物理模型的创新能力。下面主要谈谈第二类问题和第三类问题。
1、物理模型在新情景问题中的应用
中学物理问题与物理模型有着密切关系,它们一般都是根据物理模型构思、设计出来的。在解题时如果能从新的物理情景中发现物理问题的特点和本质,通过抽象、类比和等效的方法,将陌生的问题回归到与之对应的熟悉的物理模型上去,则会对解题起到事倍功半之效。
[例1]如图1所示,摆长为,质量为m的单摆悬挂在A点,在距离A点处的正下方B点固定一颗小钉。现将单摆摆球向右拉离平衡位置偏角小于50,然后无初速的释放,不计空气阻力,g=10m/s,求单摆由C运动到D所用的时间。
[分析与解]物理问题的情景并不是一个简单的单摆模型,学生不会想到单摆做简谐运动时的周期公式,思维受阻。但如果抓住了题中单摆摆球向右拉离平衡位置偏角小于50的特点时,就会使学生很容易想到单摆做简谐运动时的周期公式,并想象图1中类似为右边是摆长为的单摆,左边是摆长为的单摆,不难求得单摆由C运动到D所用的时间 2。
[例2]边长为 L的正方形导线框水平放置在均匀分布、方向竖直向上、磁感应强度的大小按B=B0sinωt规律变化的磁场中,如图2所示,问线圈中产生的感应电动式的最大值是多大?
[分析与解]若用法拉第电磁感应定律直接求解本题,将要用到高等数学知识,中学生将“无能为力”。但若抓住“磁感应强度的大小按B=B0sinωt规律变化”是产生感应电动势的根本原因,就很容易用等效的观点联想到如图3所示的情景:边长为 L的正方形导线框在感应强度为B0的匀强磁场中绕轴00/由图示位置开始以角速度ω匀速转动,显然这两种情况中通过线框的磁通量都是的规律变化,这样我们就把图2的问题回归到我们熟悉的交流电模型上来,很容易求得感应电动时的最大值为εm=B0ωL2。
[例3]如图4所示,一根轻弹簧竖直的立在水平地面上,下端固定于地面。在弹簧的正上方有一个物块,物块由某高处自由落体到弹簧上端0,将弹簧压缩,弹簧被压缩x0时,物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始,物块的加速度随下降的位移x变化的图象(如图5所示)可能是
[分析与解]本题若直接对物体在0/位置进行受力分析,由牛顿第二定律求加速度a,很难判断加速度是a=g、a>g、a
2、物理模型的开发应用
物理模型的开发是指解答物理问题中,问题给出的现象、状态、过程及条件并不显而易见,也没有现成的常规的物理模型可直接应用,必须通过细心比较、分析、判断等思维后才能构 3 建新的物理模型。
[例4]如图6,用长为L的铁丝绕成一个总高度为h的等距螺旋线圈,将它竖直的固定在水平桌面上。穿在铁丝上的小球可沿此螺旋线从静止开始无摩擦的自由滑下。求小球从最高点滑到桌面所用的时间?
[分析与解]题中的物理情景虽有弹簧但不是弹簧振子模型。小球沿等距螺旋线无摩擦地盘旋而下的情景设计使学生的思维茫然,无法找到熟悉的已知物理模型。如果我们借助数学的“无限分割法”将螺旋线分割成若干相等长度的小段,每小段的曲线都可以看成直线构成一个微型斜面,如是整个螺旋线就可以等效成若干斜面的组合,从而等距螺旋线圈等效为一个“斜面模型”如图7。由斜面模型及牛顿第二定律、运动学公式得到小球从最高点滑到桌面所用的时间。
[例5](如图8)在无限大的金属板的上方距板d处有一电量为Q正电荷,求金属板表面P点附近的场强的大小(QP垂直于板面)。[分析与解]这是一个按常规的求解思路很难解决的题,P点的场强应为电荷Q与板上感应负电荷在该处产生的场强的叠加,而学生不会计算板上的感应负电荷在P附近产生的场强,也找不到相应的物理模型与之匹配,如果开发一个类似平面镜成像的“镜面对称”的模型,4 即设想在金属板得下方与正电荷Q的位置对称点存在一个负电荷,如图9所示,则P点附近的场强等效为一对正电荷和负电荷所产生的场强的叠加,问题就迎刃而解。由点电荷的场强公式和场的叠加原理得:。
11.“物理化学”课程教学改革与实践 篇十一
【摘 要】本文从三个方面探讨了物理化学的教学改革实践,在教学过程中通过优化教学内容、改革教学方法以及改革传统考试模式等方法激发学员的学习兴趣,提高教学效果。实践结果表明,教学效果良好,教学改革对于提高学员的创新能力是有益的尝试。
【关键词】物理化学 教学内容 教学方法 考试方法
【中途分类号】G42【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2009)11-0-02
军队高等教育的主要目标是培养高素质的军事人才,其中创新能力是综合素质教育的重要组成部分。军队工科院校“物理化学”课程是军事化学以及相关专业的核心专业基础课程,根据物理化学课程的特点,教学改革本着以科学教育新概念为理论指导,以提高学员综合素质,培养学员的创新能力为目的,以适合教学内容需要的多种教学方法的有机结合为手段,注意处理好传授知识与培养能力的关系,把重点放在培养学员创新能力和提高科学素质上。
1 优化教学内容,培养学员创新能力
补充学科前沿知识。物理化学是一门重理论的化学课程,对化学和相关学科在教学、科研和生产上都具有至关重要的指导作用。要想让学员跟上时代的进步,学到先进和有用的知识,教员本身就必须是知识进步的带头人或追随者,所以,讲授《物理化学》课程中,及时跟踪本专业的前沿进展状况,及时补充新知识或新技术传递给学员,进行教学内容的优化。比如,在电化学应用部分可以介绍一些化学电源中的前沿领域,锂离子电池和燃料电池的原理、研究现状及发展趋势;在催化动力学部分可以从环境保护和可持续发展的角度出发,介绍一些清洁生产、绿色化学等新的概念和知识,提高学员对催化化学重要性的认识。
适当选取自学内容。在物理化学的教学中,根据内容的难易和重要程度,选取部分章节安排给学员自学,以充分发挥学员学习的主动性,培养学员自主获得知识的能力,达到提高教学效果的目的。例如,在学完热力学的基本知识后,可以将“化学平衡”一章留给学员自学,另外,将教材内容较简单的最后一章“胶体化学”作为自学内容。为了保证自学的效果,首先把本章的主要概念、公式和难点介绍给学员,使他们能抓住重点,避免自学的盲目性。在课外辅导时间因势利导,帮助学员理解教材内容,抓住自学的重点,完成自学任务。同时,通过课前抽题答辩以及讨论的形式检查自学效果,以引起学员对自学内容的重视。
2 改革教学方法,培养学员的创新思维
教学的目标不仅仅是传授知识,更重要的是培养和开发学员的分析研究问题和解决问题的能力,提高学员创新思维能力。
教学过程中既要遵循常规的教学方法,同时又要结合物理化学课程的特点,灵活地采取讲授、自学、课堂讨论、辅导答疑等教学形式,正确处理好教与学的关系,充分发挥学员的主观能动性,激发他们求知的欲望,培养他们创新的思维,从而提高教学质量。
注意理论联系实际,培养学员的学习兴趣。物理化学理论性较强,学员在学习过程中常会感到很枯燥,甚至认为学习它没用,解决不了实际问题,因此失去学习兴趣。实际上,物理化学的许多原理在实际生产和生活中都有广泛应用,教学中注意理论和实际结合,讲到相关理论时列举一些生活实例,采用启发式教学方式,引导学员用所学理论知识去解答,可以使学员感到学有所用,从而激发起他们的学习兴趣,有利于培养学员的应用能力。例如,在讲授“稀溶液依数性”内容时,列举了很多生活事例,比如注射液的浓度为什么为一定的值,太浓或太稀会产生什么结果?冬天野外行车水箱的水为什么不结冰?“北方冬天吃冻梨前,先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间。发现冻梨表面结一层薄冰,而里边却解冻了。这是什么道理?”。又如,在讲授界面现象时,列举“待粘接的固体表面为什么常需粗化处理?”,“人工降雨的原理是什么?”,“农作物“锄禾保墒”的原因是什么?”等等。生活中很多类似的实例都可以应用物理化学的原理去解释。
利用课堂讨论,调动学员学习的积极性。在物理化学教学中,采用课堂讨论的形式对传统的讲授法进行改进,能够充分调动学员学习的积极性。例如,“理想溶液”一节的教学,采用课堂讨论方式进行。课前给学员拟定如下几个讨论题目:(1)理想溶液与理想气体的区别是什么?(2)理想溶液的组成有何特点?其微观特征是怎样的?(3)理想溶液的通性是什么?,等等。在课堂讨论过程中,教员深入学员中间,如果发现学员有独特的见解或新颖的观点,及时鼓励和肯定,启发与引导大家一起来研究问题。通过讨论,大部分同学对“理想溶液”一节的内容都能达到理解和掌握的程度,还澄清了一些模糊认识。
循序渐进采用双语教学,扩大专业词汇量。为了进一步激发学员学习物理化学的兴趣,并使学员能在掌握专业知识的过程中,提高其英语应用水平,通过精心准备,在教学过程中进行了物理化学中英双语教学的改革探索。
课程开始主要采用以中文教学为主,配以英语章节名称专业词汇和术语的教学方式。课程中间开始以及后期采用课前复习和课后小结采用全英文方式授课,重点授课内容采用中文讲授。就目前学员的现状而言, 不可强行强调所谓统一的模式和标准,而应该把双语教学是否取得效果作为最基本的衡量标准。
由于双语教学在军队院校教学实践过程中还处在一个起步阶段,但双语教学这种新的教学模式会是未来军队院校基础课教学的一个改革方向,因此在今后的教学实践,物理化学课程将继续进行双语教学探索,不断提高学员的学习兴趣,提高学员的综合能力。
加强习题训练,巩固学习成果。物理化学中的基本理论和基本公式只有进行反复的应用才能掌握,因此习题训练在教学中具有重要作用,可以培养学员独立思考问题和解决问题的能力。首先,重视例题的作用。结合教学内容精选例题,例题要具有代表性,能起到举一反三的作用。在例题讲授过程中,改变以往教员直接在黑板上演算,学员边听边记而很少思考的教学方法,而是显示完例题后不急于讲解,先提醒学员分析题意,找出所给条件、利用什么公式计算等,给学员一定的思考时间,再经过讨论确定正确的解题思路,然后教员再讲解答案,或者让一、二名学员到台上演算,教员进行总结,对学员演算的结果进行分析,指出错误所在,并给出正确答案。这样学员对这个例题会留下深刻的印象。其次,重视课外作业的作用。为了使学员加深和巩固对已学知识的理解,布置一些难易程度适当的思考题和习题是十分必要的。思考题应具有一定的启发性,有利于学员对基本概念和基本理论的理解,有利于训练严密的思维能力和逻辑能力;习题应具有一定的综合性,同时尽量减少与例题内容相似的习题,目的在于开拓学员的解题思路。最后,重视中期测试的作用,在内容进行到过半时进行一次综合性测试,有助于了解学员对所学知识的理解和掌握情况,对于共性问题可以进行集中辅导,而个性问题则可以进行答疑。总之,加强习题训练,有利于物理化学基本概念和基本公式的理解和运用,起到熟能生巧的作用。
3 改革传统考试方法,考察学员综合能力
往届的“物理化学”考试一般是采用闭卷的方式,“一卷定胜负”。为了切实考核学员的学习情况和综合能力,本期“物理化学”考试采用以笔试为主(占成绩60%),课前答辩情况以及课堂学习情况、期中测验成绩、作业完成情况等等(占成绩40%)的方法进行学员成绩的评估。这样做的优点是:能合理真实地反应学员的实际学习情况,也有利于调动学员平时的学习热情和积极性。缺点是:教员工作量加大,对课前答辩题目进行精心准备,既富有趣味性,有富有启发性,还要难易适中,作业和期中小考必须准确评分,对平时表现也要有记录,对平时成绩加权综合起来,公平地给出这40分的成绩。此种成绩评定方法不仅考查了学员对所学课程掌握的程度,更重要的是加入了评估学员的实际能力和素质水平的因素,有助于促进素质教育的纵深发展和复合型人才的培养。
在教学中,结合实际情况在课堂上合理安排教、学双向活动。例如:每次课给学员几分钟的时间安排学员上讲台抽题答辩或总结上次课的内容,教员对每一位学员的总结都给出简短但恰当的评价和鼓励, 这样可以提高学员对所学知识理解和掌握程度,提高他们的归纳总结和表达能力,让学员成为教学的主动参与者。学员的教学参与积极性非常高,学习效果也非常好。此外,重视批改作业环节,及时发现学员的特点和不足,写出合适的评语,提出适当的建议和鼓励,学员很重视针对他个人的评语和建议,并会努力去做得更好。这些对培养学员的分析问题、解决问题的能力有很大和直接的帮助。
4 教学效果分析
通过教改实践使学员在动手和动脑方面得到了很大的提高和锻炼,在分析问题、解决问题方面有了思路,在逻辑思维方面也有了长足的进步。平时作业完成情况良好,正确率较高,多数学员在实验课上的表现也比往届更加理性,遇到一些实际问题自己通过分析就可用相关理论合理解释。
学员反馈回来的意见认为,“课前抽题答辩”这种教学形式非常好。有助于学员多方面能力的培养和考核。通过课前答辩,每位学员平均有2-3次机会站在讲台面对大家进行答辩,教员及时追加问题,既锻炼了学员的胆识、表达能力,也锻炼了他们的应变能力,学员普遍反映喜欢这种教学形式。
通过期末闭卷考试情况看,本学期增设了综合能力考核题和论述题,难度加大,平均成绩却比往界有所提高,说明大部分学员能够认真学习,积极思考,对基本原理理解透彻,并较好地掌握了物理化学解题思路及方法,学会了用物理化学的基本观点、思路及方法去分析、解决一般性的化学问题,为今后进一步的专业学习打下了良好的基础。
参考文献
[1] 王新葵,石川. 物理化学教学方法的探讨.化工高等教育.2006(3):99-101.
12.物理化学教学计划 篇十二
关键词:物理教学,创新模式,优化过程,情感培养,放大效用
在新课程改革背景下,高中教师要潜心钻研学科知识,不断创新教育理念,树立以学生为本,全面发展的理念,在物理教学中细化教学内容、强化学法指导、优化教学方法、活化教学形式,创设一种“师生互动、情景交融”的教学情境,在激发兴趣中滋生学生学习情感、在师生互动中提高物理教学效率,在衔接生活中促进学生全面发展.
一、创新教学模式,注重学法指导,提高学生自主学习能力
在高中物理教学中,教师要围绕教学目标的实现,学生成长进步的需求,创新教学模式,创设学生喜闻乐见的教学情境,在教学中凸显学生的主体地位,从激发兴趣、催生情感入手,培养学生对物理学科的情感,注重对学生进行学法指导,在引导学生进行课前预习、复习巩固的基础上,重点对实验观察、规律探究、解决问题等一些重点、关键环节开展指导.注重实验观察指导.物理是一门建立在实验基础上的研究科学,要领悟、掌握物理学科知识,在学习过程中要引导学生对实验进行全面、细致、认真的观察,不断提高学生的观察能力.如,在教学“自由落体运动”内容时,用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况,引导学生得出自由落体运动的条件,让学生对自由落体运动有感性的认识,通过多媒体演示,引导学生用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度,换用不同质量的重物看纸带上点子间隔的不同,使学生得出正确的结论.注重实验规律总结.教师要引导学生探究物理学习中的规律,掌握物理知识本质与要点,在教学中可以采取归纳与演绎的方式进行.一方面根据物理实验结果与数据,总结归纳出物理定律,如,依据波意耳定律等三大实验的结论与数据进行归纳,得出气体状态方程定律等.指导学生构建物理学习内容体系,将解决问题与学习内容相对应,强化对学生审题指导,通过示范与纠错相结合的方式进行强化强化,让学生通过审题发现隐形条件,注意一些“正好、至少、尽量、较低”等关键词语,在画好示意图的同时,将具体物理现象转化为模型,提高建模能力,不断提高学生的思维层次与思辨能力.
二、引入电化媒介,优化教学过程,创设生动形象教学情景
在传统的高中物理教学中,许多教师通常会采用“教师讲、学生听”的教学模式,学生被动接受物理知识,学生的主体性没能得到充分的发挥,很难将学生全身心引入到教学活动之中,教学效果不太明显,因此,物理教学中,让学生对物理产生情感,对物理及实验现象产生兴趣显得尤为重要.随着时代的发展,教改的深入,以多媒体为代表的现代化教学手段广泛应用于教学之中,其“直观形象、生动快捷”的效果深受师生的喜爱.运用多媒体手段辅助开展教学,可以激发学生学习兴趣,提高教学直观生动程度,有效突破物理教学中的重点与难点.如,在教学“库仑定律”内容时,将蕴涵电场力的文本、声音、图象、动画演示等信息直观呈现在学生面前,让学生的思维紧随着课件的演示逐步深入,从电荷之间的引力、斥力的宏观体现到电场力的实质,掌握电场力的方向判断标准与电场力大小的计算方式,让学生在演示的过程中增强对知识的理解、领悟.由于多媒体教学方式具有较强的表现力、吸引力,使学生多种感观都动了起来,学生看得认真、想得细致,主动探究、深入思考,调动了学生物理学习的主观能动性,取得了较好的教学成效.
三、拓展教学空间,培养创新意识,师生互动提高教学效益
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