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淺析《物理化學(xué)實驗》教學(xué)方法改革的探索與實踐論文
物理化學(xué)實驗是公共基礎(chǔ)化學(xué)實驗的一個重要組成部分，它綜合了化學(xué)領(lǐng)域中各分支所需的基本研究工具和方法，作為整個化學(xué)知識體系的理論基礎(chǔ)，在化學(xué)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中起著十分重要的作用。物理化學(xué)實驗本身不但具有很強的理論性和實踐性，而且能夠傳授知識、技能、訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)科學(xué)精神和品質(zhì)。因此，認(rèn)真做好物理化學(xué)實驗對培養(yǎng)學(xué)生將來獨立從事實際工作與科學(xué)研究工作的能力具有重要的作用。
然而，也正是因為物理化學(xué)實驗理論性強，實驗儀器復(fù)雜、老化、不穩(wěn)定、測量得到的實驗數(shù)據(jù)誤差大，得不到應(yīng)有的實驗結(jié)果等特點，削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時，過多的驗證性實驗內(nèi)容和按部就班的實驗操作影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)當(dāng)前素質(zhì)教育的推行，我們在長期的物理化學(xué)實驗教學(xué)過程中總結(jié)經(jīng)驗，并結(jié)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的實際情況，對物理化學(xué)實驗教學(xué)方法進(jìn)行了改革與實踐，并取得了相當(dāng)不錯的效果。
1物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的主要問題
長期以來高校物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題主要有以下4個方面:
(1)教學(xué)模式單一，傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)絕大部分都是老師板書講解實驗原理和儀器操作方法、實驗注意事項，然后學(xué)生完成實驗操作，教學(xué)過程缺乏引導(dǎo)，嚴(yán)重影響了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)的主動性。
(2)物理化學(xué)實驗操作大部分是學(xué)生在教師的安排下或按照實驗教材進(jìn)行實驗操作，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)處理要求完成實驗報告，學(xué)生缺乏主動思考，幾乎沒有創(chuàng)造性的發(fā)展空間，對實驗課程積極性不高。
(3)物理化學(xué)實驗沒有獨立性，物理化學(xué)實驗普遍存在儀器少、學(xué)生多的情況。因而采用大循環(huán)式的開課方式，造成實驗課程超前于理論教學(xué)，很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)目的。
(4)考核方式相對簡單，缺乏考核的層次性和多樣性，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，不利于學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，也不能很好地反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
2物理化學(xué)實驗教學(xué)方法改革的具體措施
針對以上物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的主要問題，我們進(jìn)行了實驗教學(xué)改革，具體措施如下:
(1)針對實驗儀器少、循環(huán)式的排課現(xiàn)狀，將一個班級學(xué)生分為A、B兩大組，同時進(jìn)行兩個實驗項目，A組同學(xué)做實驗1、B組同學(xué)做實驗2。根據(jù)儀器的數(shù)量，再將每個大組分為幾個小組(每小組有2～4名學(xué)生)，編號為:A1，A2，A3，…和B1，B2，B3，…
(2)為了解決學(xué)生過于依賴的、注入式的實驗教學(xué)現(xiàn)狀，發(fā)揮其主動性，實驗前教師先隨機(jī)指定A、B組中的兩個小組同學(xué)課下分工合作準(zhǔn)備講解下次實驗的實驗原理和步驟。例如:A1、A2組準(zhǔn)備實驗項目1的內(nèi)容，B1、B2組準(zhǔn)備實驗項目2的內(nèi)容。其他小組的同學(xué)根據(jù)預(yù)習(xí)情況，準(zhǔn)備與本實驗相關(guān)問題。
(3)上課前由A1、A2小組根據(jù)實驗預(yù)習(xí)情況板書實驗原理和重要步驟并派代表上課時在講臺上講解實驗1的實驗內(nèi)容，在講解的過程中該組其他學(xué)生可以進(jìn)行補充、修正。教師根據(jù)學(xué)生的原理講解是否清晰、語言表達(dá)是否準(zhǔn)確及時間的掌控等情況給出小組的實驗預(yù)習(xí)成績。
(4)講解完后，請A組其他小組成員補充和指出A1、A2小組同學(xué)講解中的問題和不足，補充該實驗方法的實用性和解決該實驗的其他方法。同時，教師可以根據(jù)學(xué)生們對實驗的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行有針對性的講解和補充，完善學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解和掌握。
(5)為了調(diào)動課堂氣氛，活躍學(xué)生思維，實驗安排提問環(huán)節(jié)。各小組提出與本實驗相關(guān)的問題，由其他小組搶答或由老師指定小組同學(xué)負(fù)責(zé)回答。教師根據(jù)提問環(huán)節(jié)給出A組其他小組的預(yù)習(xí)成績，并且對提問好的和回答正確的小組給予加分，登記在成績記錄表上。
(6)B組的同學(xué)的講解和提問環(huán)節(jié)規(guī)則同A組，只是內(nèi)容為“實驗2”的實驗內(nèi)容。
(7)為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動手能力，教師對照儀器實物講解實驗1和實驗2的實驗操作要點時，對于儀器的使用和可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象提出問題，讓學(xué)生帶著問題通過自己實驗探索找到答案。
(8)為了使學(xué)生在實驗操作時有較大的主動性和發(fā)揮空間，在整個實驗過程中，教師觀察學(xué)生的操作是否規(guī)范，檢查其測量的數(shù)據(jù)是否正確，只是在必要的時候給予學(xué)生指導(dǎo)，并根據(jù)每個小組的操作情況給出實驗操作分。
(9)在實驗數(shù)據(jù)處理上，鼓勵學(xué)生盡量學(xué)會使用Origin、Excel等常用作圖軟件完成，減少手工作圖誤差，培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度。
(10)采用多元實驗考核模式。每名學(xué)生實驗的最終考核成績由小組實驗預(yù)習(xí)成績、加分情況和實驗態(tài)度、實驗操作成績，及每名學(xué)生各自的實驗報告成績綜合評定，各部分比例教師可自行決定。
在整個實驗過程中，教師要注意對實驗各個環(huán)節(jié)的時間掌控，做好學(xué)生在實驗預(yù)習(xí)、實驗講解和實驗提問等環(huán)節(jié)的引導(dǎo)工作，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，確保所有實驗教學(xué)內(nèi)容結(jié)束時，每個小組都有上臺講解的機(jī)會。
3改革實踐的效果
我們對我校每學(xué)年20個自然班中的部分班級進(jìn)行了物理化學(xué)實驗教學(xué)方法改革的試行，突出的實踐效果表現(xiàn)在以下6個方面。
(1)整個教學(xué)過程以學(xué)生為主、教師為輔，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下由被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)。學(xué)生對上物理化學(xué)實驗課的態(tài)度發(fā)生了很大的變化。課下準(zhǔn)備實驗預(yù)習(xí)資料、課上自己講解、提問和回答的方式大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(2)分組式的教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生的合作能力和協(xié)作精神。由于最終考核成績一定程度上由小組綜合表現(xiàn)決定，因而促使小組每一名成員的努力目標(biāo)一致，有效地調(diào)動小組內(nèi)部學(xué)生相互學(xué)習(xí)，取長補短;小組之間形成良性的競爭機(jī)制，并一定程度上解決了物理實驗儀器相對短缺的問題。
(3)課前學(xué)生通過小組內(nèi)和小組之間的分工合作，大大加強了實驗課的預(yù)習(xí)效果。使得學(xué)生能夠了解和掌握實驗的大部分基礎(chǔ)知識和實驗原理，改變了實驗課依附于理論課教學(xué)的局面，提高了實驗課程的教學(xué)質(zhì)量，同時，也帶動了學(xué)生對物理化學(xué)理論課的學(xué)習(xí)興趣。
(4)安排學(xué)生進(jìn)行實驗講解和提問環(huán)節(jié)，活躍了課堂氣氛，有效地促進(jìn)了學(xué)生對實驗原理和操作的理解，避免了學(xué)生為完成任務(wù)不做思考的機(jī)械操作現(xiàn)象。同時，讓教師掌握了學(xué)生對實驗的理解程度和問題，并在后面的教學(xué)中作有針對性的講解。
(5)教師在講解實驗操作要點時，采用對于儀器的使用和可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象事先提出問題的模式。在一定程度上改善了操作過程中一出現(xiàn)問題就找老師解決的局面，促使學(xué)生培養(yǎng)觀察能力和自己動手解決問題的能力，讓學(xué)生帶著問題通過自己的實驗探索找到答案。
(6)新的考核方式可以對學(xué)生的實驗綜合能力給予全面的考核，更體現(xiàn)公平性和全面性。同時，教師對提出、回答問題較好的同學(xué)給予適當(dāng)加分的措施可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和競爭機(jī)制。
此外，通過兩學(xué)年的試行和對資源環(huán)境科學(xué)、生物技術(shù)、食品工程、食品營養(yǎng)等專業(yè)學(xué)生的問卷調(diào)查，結(jié)果顯示較之傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)方法，絕大部分的學(xué)生更喜歡和支持改革后的教學(xué)方法。認(rèn)為采用改革的教學(xué)方法后既學(xué)習(xí)到了知識，又增加了學(xué)習(xí)的主動性，學(xué)生分析問題、解決問題能力得到提高，與教師的溝通和交流增多了。有些同學(xué)對完善改革方法提出了很好的意見，說明學(xué)生對改革后的教學(xué)方法的認(rèn)同。
4結(jié)束語
物理化學(xué)實驗改革后的教學(xué)方法，很大程度上解決了儀器少、循環(huán)式的開課方式造成的弊端。一改以往實驗課的沉悶和按部就班式的學(xué)習(xí)模式，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)幾學(xué)期的實踐，學(xué)生普遍歡迎，教師反應(yīng)不僅易于實施而且能增進(jìn)師生感情，該教學(xué)方法經(jīng)驗值得在其他實驗課教學(xué)中進(jìn)行推廣。
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