高校物理化學教學改革研究

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高校物理化學教學改革研究

摘要:物理化學學科是高校教育教學體系中重要的組成部分,也是化工、材料等理工專業學生必學的內容,主要包括物質化學及物理性質之間的聯系以及物理化學變化的基本規律等。該學科知識結構較為復雜,難度較大,但作為基礎性知識,物理化學學科與其他專業學科之間有著密切的聯系,如高等數學、計算機等,需要學生靈活運用多種計算機數據分析軟件,推導相關公式,并綜合運用各學科知識,獲得物理化學的科學分析方式,學生在學習時容易因畏難心理而打消其學習的積極性。隨著高校教育教學改革的持續推進,物理化學學科的創新教學方式及教學理念百花齊放,其中整合課內外教學模式能夠提高學生自主學習意識,豐富學生物理化學知識儲備,轉變課堂結構,繼而提高教學效率,是高校物理化學教學改革的重要路徑之一。文章結合實際教學經驗,探討整合課內外教學模式下高校物理化學教學改革策略。

關鍵詞:整合課內外教學模式;高校;物理化學;教學改革

當前高校物理化學教學方式較為單一,雖然物理化學學科強調以實驗為主,但實驗的流程、內容、操作方式等都基于教材及教師的主觀經驗,難以培養學生創新精神及創造能力,導致高校物理化學教學效率低下。同時,隨著現代信息技術的日新月異,高校學生的思維方式及觀念也發生了巨大的轉變,已不再滿足于接受現有的物理化學知識,而是希望通過探究、實踐自主構建物理化學知識結構體系。為了解決上述問題,文章提出整合課內外物理化學教學模式,將課內外資源、課內外學習時間、課內外實踐結合為有機整體,充分調動學生自主學習的積極性,培養學生探究及實驗能力,幫助學生掌握物理化學知識,降低學生的學習難度,提高物理化學教學效率。

一、整合課內外教學模式概述

(一)整合課內外教學模式的概念

整合課內外教學模式,即將課堂教學延伸至課外的教學模式,通過整合課內外教學資源,豐富教學內容;通過在課前向學生發送學習資源,引導學生自主學習,繼而提高教學效率;通過課外實踐活動,提高學生社會實踐能力,培養學生自主學習的習慣。在現代科學技術飛速發展的背景下,整合課內外教學模式不僅僅是將課堂教學與學生課下自學整合在一起,還包括線上教學與線下教學的整合。在疫情防控期間,高校物理化學課程線上教學已經積累了豐富的經驗,但其中存在線上教學與線下教學失衡的問題,導致學生過于依賴現代學習技術。為此,教師需要深刻把握整合課內外教學模式的內涵,平衡課內外教學,提高教學效率。

(二)整合課內外教學模式的特點

首先,整合課內外教學模式具有開放性的特點,不僅注重物理化學基礎知識的傳授,還能夠引導學生從自己的興趣出發,廣泛學習物理化學相關的拓展知識,有助于培養“基礎+專長”應用型人才。其次,整合課內外教學模式以“學”為主,將學習內容、學習方式、學習目標的決定權交給學生,繼而培養學生自主學習能力。最后,整合課內外教學模式具有靈活性的特點,教學方式不再是“教師講+學生聽”,而是學生通過合作探究、實驗、討論等方式自主構建物理化學知識,以促進學生知識的內化。

二、整合課內外教學模式下高校物理化學教學改革的策略

(一)“課內資源+課外資源”,拓寬教學資源

學習資源是高校物理化學課程整合課內外教學模式構建的基礎。學習資源包括基礎性學習資源、拓展性學習資源及網絡學習資源平臺。其中,基礎性學習資源是與物理化學課程相關的課程簡介、課程標準、校本教材、試題匯編、微課、綜合實踐課等;拓展性學習資源是對網絡或其他渠道獲取資源的整合[1]。拓展性學習資源不限于校內或課堂,具備良好的通用性主要包括物理化學拓展知識、網絡教程、模擬工廠、公開課收集、師生文獻賞析、能力提升軟件、測試軟件等。如師生文獻賞析收集了各校教師及學生發表的物理化學研究論文,可供學生閱讀欣賞,增強自身知識覆蓋面;模擬工廠是指物理化學實驗的模擬操作平臺,其中有專業的物理化學學實驗視頻,學生可以參照該視頻進行模擬實驗,提高自身的專業技能;學習資源平臺是對物理化學課程網絡資源及教學資源的匯總,能夠促進師生間的有效互動。同時,通過學習資源平臺,可以了解學生瀏覽、下載、使用學習資源的重點及頻率,繼而根據學生需求優化物理化學線上課程結構。

(二)“課內教學+課外預習”,優化課堂結構

整合課內外教學模式是對傳統教學模式的顛覆,將學習內容、學習方式的決定權交給學生,教師在課堂上的主要職責為“解惑”,解答學生在自主學習過程中遇到的困難。整合課內外教學模式重視學生的主體性地位,能夠提高學生自主探究的意識,培養學生創新精神及創造能力,符合現代教育對人才培養的要求。通過整合課內外教學模式實現課內教學與課外預習完美銜接的策略如下:首先,課前自主學習。教師需要將教學內容細化,分為多個模塊[2]。以《在性能測試實驗以及恒溫槽組裝實驗》課程為例,教師可以抓住本節課的教學重點,將與該重點相關的知識分為四個模塊:實驗基本原理;實驗目的;實驗步驟;實驗方法。再將教學內容以慕課、微課等形式發送至網絡學習平臺,督促學生自主學習。同時,教師總結學生自主學習中遇到的共性問題,并針對教學難點進行教學設計。其次,課中合作探究。在授課時,教師要靈活使用現代教學技術,如利用微課視頻創設學習情境,利用雨課堂的投票功能,增強與學生間的互動。同時,教師可以先引導學生小組合作討論自主學習中遇到的問題。此外,教師針對學生共性問題開展教學活動。最后,教師將拓展學習資源及課后測試發送至網絡學習平臺,引導學生鞏固本次課程內容,加深學生對關鍵知識點的記憶。整合課內外教學模式能夠優化課堂結構,培養學生的探究、合作意識。同時,能夠實現課前自主學習——課中合作探究——課后及時鞏固的良性循環,使學生獲得良好的學習體驗。

(三)“課內討論+課外資料”,創新教學方式

傳統高校物理化學教學方式以“教師講+學生聽”為主,教師確定學生學習的內容及目標,學生被動接收知識,導致學生學習興趣低下。為了轉變此種教學狀況,教師需要創新教學方式,可將學習內容的決定權交給學生,引導學生結合教材,通過網絡或查閱圖書收集學習資源,制作成PPT,為降低學生收集資源的難度,教師可將學生分為四人小組[3]。在課堂上,教師可以結合本節課學習的重難點設置問題,引導學生展開討論,如“常見食物中熱量計算的方式”,每小組選派一名代表,圍繞問題并結合所收集的資料闡釋食物熱量計算方法,其他小組進行評價,可提出質疑或反對,教師此時要維護課堂秩序,請學生遵守討論的規則。討論過程中,學生間不同的思維產生碰撞,不僅能夠加深學生對本節課知識的理解,還有助于學生秉承嚴謹的理念看待物理化學的學習。

(四)“課內實驗+課外項目”,轉變教學目標

高校的物理化學實驗是繼有機化學、無機化學等課程之后的一門基礎性化學實驗課程,它主要就是在化學、物理以及數學等學科的基礎上,對化學理論進行進一步概括和闡述,能夠為后續的知識應用、課程學習以及科研等提供最全面的參考。高校的物理化學實驗大多數都屬于驗證性實驗,實驗的過程中,內容也相對固定,很少會涉及到綜合性實驗和設計性實驗,而這也在很大程度上限制了學生創新能力和創新意識的提高,同時也無法培養學生的動腦思考和動手實踐能力。此外,高校物理化學實驗的主要目標為驗證理論知識,缺乏實踐性。為此,高??梢耘c企業合作,引入企業項目,如“納米材料的制備”,教師可以引導學生自主閱讀教材,通過課內實驗探討納米材料制備的原理及流程,按照企業項目的要求,調整實驗試劑及方法,獲得符合企業標準的實驗成果,再將實驗成果交給企業檢測,并給予學生一定的物質獎勵,將學生的學習成果可視化[4]。

(五)“課內評價+課外反饋”,改進教學流程

首先,教師—學生評價。教師根據學生自主學習時的反饋情況、課堂表現、課后測試成績,對學生課內上及課外學習進行全面評價,發現學生學習方式、學習態度中存在的問題,并對學生學習進行指導。如部分學生不能夠掌握物理化學的知識體系,教師可以引導學生繪制思維導圖;部分學生難以把握學習重點,教師可以引導學生利用批注,在教材或學習資源上標記出自己不能理解的知識,以便在課中合作探究中抓住學習的重點[5]。同時,教師可以采用小組成員互評、學生自評的方式,提高學生的自我意識,幫助學生樹立學習物理化學課程的信心。其次,學生—教師評價。學生可以對教師的教學方式、教學內容提出建議,教師則根據學生建議,優化教學設計及教學流程。為此,教師可以開展“意見征集”活動,利用QQ的投票功能,設置多組問題,如:教師教學方式是否合理?教師教學態度是否親和?教師教學內容是否科學等。QQ投票能夠保護學生的隱私,使學生能夠暢所欲言,通過投票活動,能夠增進師生間的關系,繼而實現師生共成長。

三、結語

構建整合課內外教學模式是高校物理化學教學改革的需求,也是學生全面、個性化發展的需求。為此,教師應以課程資源開發為基礎,構建課內外教學資源平臺,開發物理化學課內外課程資源。同時,教師可以采用課前預習+課內討論+課后鞏固的一體化教學方式,優化課堂結構,培養學生探究意識及合作意識。此外,教師需要轉變教學目標,充分尊重學生的主體性地位,以項目任務為驅動,鼓勵學生創新。最后,教師需要注重學生的反饋,不斷優化教學流程。

參考文獻:

[1]鐘邦超.新工科教育背景下高校物理化學實驗教學改革探討[J].國際公關,2020(02).

[2]張帆.新時期高校物理化學實驗教學改革與實踐探究[J].云南化工,2020,47(01).

[3]陳裕雲,周艷,譚學才.民族類高校物理化學課程教學改革的探索與實踐[J].廣東化工,2019,46(13).

[4]張義娜.新時期高校物理化學實驗教學改革與實踐探究[J].教育教學論壇,2019(13).

[5]柳葉,劉存海.應用型高校物理化學實驗教學改革與探索[J].科教導刊(中旬刊),2019(02).

作者:張平 尹奮平 孟淑娟 張宏 魏小紅 單位:西北民族大學化工學院

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