原创《案例教学法在物理化学课堂中的应用和实践》
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摘 要物理化学是一门高等院校化学及与化学相关专业的重要基础课,但由于物理化学理论性较强,常涉及较多的数学推导、复杂的概念及习题,学生学习及老师教授过程中会有问题存在.本文通过实际教学过程中所实施的案例教学法,力求找到改善物理化学教学效果的有效方法.
关键词物理化学案例设计课堂教学
物理化学是一门从化学现象和物理现象的相互联系入手,应用物理、化学相关理论及实验手段,探究化学学科基本规律的学科[1].它是一门高等院校化学及与化学相关专业的重要基础课.由于其抽象、数理知识、公式及相关附加条件多,加之现有学时不足的情况下,学生在学习的过程中很容易产生畏难情绪,进而失去学习兴趣的现象[2].作为任课教师有责任针对现有现象,对现有的教学模式,教学内容进行调整,进而激发学生对物理化学课程的学习兴趣,并将所学知识应用于相关问题的解决与实践.
1 结合所授专业特点,更新课程知识体系,搜集相关教学案例
针对非物理化学专业学生化学基础知识薄弱的特点,不求化学理论知识的博大与精深,而以适合、会用和够用为标准,能满足学生学习专业知识和就业后为地方经济社会建设服务的需要为主导.依据心理学的层递效应,根据专业特点从学生熟悉的现象和生活中提炼出一系列与课程内容有关的实际问题,并引导学生试图通过已有的知识背景进行分析和讨论,以此作为低层次要求的目标,激发学生想进一步探究的学习热情,进而为解决更高层级的目标要求而寻求方法,培养学生的科学思维能力、自学能力和运用所学知识解决问题的能力.
如对于医学院、生物学院的学生来讲,物理化学课程有助于学生理解和掌握后续专业课程,物理化学的许多理论在相关专业的实践中都有所应用.但受学习基础的限制,想面面俱到地讲解物理化学中的基础知识很难实现.针对以上问题,在实际的教学过程中,应对教学内容进行适当调整：教学过程中省略复杂的推导过程,只要求学生理解基本原理,了解公式的意义,掌握基本公式的应用,将更多的学时用于列举物理化学在相关专业的应用实例,激发学生的学习兴趣.
2 建立合理的符合专业特点的物理化学教学案例库
长期的教学实践表明,案例教学法对有效提升学生学习兴趣,提高教学效果有着良好的促进作用,因此形成完整的符合专业特点的物理化学教学案例库就显得尤为重要.
2.1 整理概念、公式汇编符合知识逻辑体系的案例库
以各专业所使用的教材为基础,挑选出对物理化学课程中所涉及的概念,公式.通过巧妙的设计以案例的形式将晦涩难懂的概念,公式引入课堂,形成一定的知识逻辑体系,让学生通过学习既达到理解掌握课程内容的目的,又达到理解掌握公式,解决实际问题的教学目标[3].例如讲到理想稀溶液的依数性时,通过酒的勾兑讲解偏摩尔量的集合公式；讲到二元体系最低共熔点时,通过生活中腌制咸菜的实例,介绍融合冷却剂的选择原理；讲到弯曲液面的附加压力时,通过向学生介绍少喝进气泡的方法,让学生体会影响附加压力的因素；讲到气溶胶相关知识时,结合呼吸道疾病的雾化疗法的生活实例让学生体会气溶胶的特点；讲化学动力学的爆炸极限时,通过台湾新北市彩色派对所引起的粉尘爆炸事件,生动地让学生体会提高爆炸极限的重要性.在胶体化学教学中,结合课程内容,向学生提问为什么豆浆遇到一点卤水就会变成豆腐的问题,让学生总结蛋白质大分子沉降的条件.这些实例的讨论要求学生应用所学物理化学相关知识,结合生活实例去解答,能极大地提高学生的学习和解决实际问题的能力.当然在案例创建的过程中,往往会出现一个案例所涉及和揭示的原理往往不仅仅涵盖一个概念,公式,可能会涉及多个章节知识点的综合应用,这样案例的出现对于提高学生们综合运用知识,解决综合问题能力的提高有很大的好处.
2.2 以化学史为主线,整理与物理化学发展史相关的史实案例
在物理化学讲授中引入化学史实对活跃课堂气氛和提高学习兴趣具有明显的效果[4-5].因此,通过物理化学发史这条主线,收集相关科研工作者的史实材料在课堂上作为相关章节的导入材料,就很容易取得更好的教学效果.例如：在介绍焦耳- 汤姆逊效应时,通过介绍汤姆逊,让学生了解汤姆逊在热力学温标、热力学第二定律、电像法、焦耳- 汤姆逊效应中的贡献；介绍熵的物理意义时,通过介绍“固执的玻尔兹曼”,了解其对麦克斯韦的分子运动类学说及热力学第二定律的统计性质的成就；在介绍化学动力学时,通过引入“双面哈伯”的合成氨实验,让学生了解其为筛选出合成氨的最佳催化剂所做出的努力.通过化学史实的讲解,重现物理化学发展历程,使学生体会物理化学的先驱者所付出的努力,激发学生探究科学研究的渴望,进一步坚定他们好物理化学的信心.
2.3 通过查阅文献,挖掘提炼符合物理化学知识点的最新应用案例
在信息更迭飞速的时代,让学生掌握最前沿的知识,有助于他们跟随时代的脚步,提高未来就业就社会竞争力.因此,在收集教学案例时,不仅要注重案例的趣味性,还要将案例是否凝结最新的科研热点作为选择的标准,将最新的研究进展、成果以及前瞻性的内容以案例的形式与相关知识点结合,以此对学生的知识储备进行丰富,进一步拓宽学生的视野；另外,还应通过调研授课老师的科研项目,并将其与物理化学教学结合起来,根据学生的兴趣和爱好,提炼学生可参与的科研实验案例,鼓励学生通过亲身体验实验,感受科学研究所带来的成就感与快乐.例如：在讲解表面化学时,通过向学生介绍“超疏液”结构及其在医学上的应用,让学生深刻感受接触角对于表面润湿作用的影响；我们在讲解电池种类的时候向学生介绍氢氧燃料电池,让学生体会电池的工作原理对于降低环境污染的重要性.
3 案例教学法的实施办法
3.1 丰富教学手段,开展案例教学为主导的教学模式
物理化学的教学模式,通常以教师讲授为主,即教师作为课堂的主体,将知识单向地传授给学生.这种教学模式下的学生很难成为课堂的主体,其学习主动性和创造性思维也不能得到良好发展.案例教学法的引入,不仅可以有效地削弱老师在课堂中的主导地位,积极调动学生的独立性和主动性,实现课堂角色的翻转,使学生成为课堂的主体,还有利于提高学生的学习能力和创造性思维的目标.如借助于先进的现代教育技术平台：以Power–point、flash、Orign 等软件为基础制作物理化学课程教学课件.通过丰富的视频资源,悦耳的音乐,生动形象的flash 动画等引入教学案例,激发学生听、看、思考问题的兴奋点, 有效提高教学效率.
3.2 根据实际教学案例设计相关实验,知识载体角色化
根据教学过程中案例教学的教学效果,筛选出学生兴趣点高的案例,结合实验条件,为学生提供创新实验平台,让学生自行设计实验,并根据所学知识解决相关问题,真正达到学以致用的目的.例如,对化学专业讲授量子化学和统计力学原理部分时,通过介绍其在理论和计算化学领域中的应用,引导学生查阅相关文献,并举例说明文献中可能用到的量子及统计热力学原理；在讲授胶体和界面化学部分时,让学生通过所学知识,收集身边的应用实例,并通过课堂分组讨论的形式,展示自己所学,解释身边的各种实验现象.例如假设学生是工程师,如何通过物理化学的知识实现甘蔗榨糖、西气东输的工业流程；讲开尔文公式时,让学生通过自行设计实验,体会双液系相图绘制实验中实现缩短沸腾的时间的条件；讲解电导滴定时,通过向学生提出色盲患者能否通过指示剂确定滴定终点的问题激发学生讨论,进而明确电导滴定的好处.
4 结语
21 世纪是培养创新型人才的时代,教学一线的教师们就有必要通过多种手段激发学生的学习兴趣,提高教学质量,让学生有能力通过学习专业知识和就业后为地方经济社会建设服务做出贡献.物理化学课堂中引入案例教学可以极大地调动不同专业的学生学习物理化学的原动力,提升学生综合运用所学知识分析及解决问题的能力,使课堂教学活动事半功倍.
案例教学法论文参考资料：
结论:上文是一篇关于物理化学和案例教学法和物理化学课堂方面的案例教学法论文题目、论文提纲、案例教学法论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
