發布時間:2023-09-21 08:30:08
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的1篇物理化學教學質量提升困境及策略探究,期待它們能激發您的靈感。
文章首先從學生缺乏學習熱情和主動性、教學內容陳舊、教學模式單一、教學評價體系落后四個方面分析了物理化學課程教學質量提升的困境,然后提出了物理化學課程教學質量提升困境的應對策略,包括激發學生的學習熱情和主動性、選擇與整合教學內容、改革教學模式、構建新的教學評價體系。
關鍵詞:物理化學課程;教學質量;教學評價體系;
從學科的角度來看,物理化學是物理學和化學融合形成的交叉學科,即運用物理學的概念、原理、手段和方法研究化學體系、化學現象、化學反應和化學過程,從而給出某些具有普遍性的一般規律。從課程的角度來看,物理化學是化學、化工、環境、生物、材料等相關專業的一門重要專業基礎課,起到了銜接基礎課與專業課的作用,為后繼課程教學奠定了理論基礎[1,2]。知識經濟時代對高等教育提出了更高的要求,教學改革逐漸深入。一方面,教學質量管理不斷加強,促進了教學質量提高;另一方面,開設了更多的課程,單門課程課時縮短。而物理化學課程由于知識點多、內容邏輯性強、概念內涵豐富而抽象、公式繁多且適用條件嚴格,令學生感到內容枯燥,學習難度大,因此提升物理化學課程教學質量絕非易事[3,4]。本文擬通過分析物理化學課程教學質量提升的困境,提出具體的應對策略,從而促進該課程教學質量提高。
一、物理化學課程教學質量提升的困境
(一)學生缺乏學習熱情和主動性
物理化學課程內容豐富、內涵深刻、概念高度抽象、邏輯嚴密、知識點之間的關聯性強、公式眾多且適用條件嚴格,學生初次接觸容易感到內容枯燥乏味、概念難以理解、公式推導煩瑣,漸漸會產生抵觸情緒,從而失去學習興趣和熱情,內驅力不足,學習的主動性不高,不愿意自主預習、復習,短時記憶無法轉化為長時記憶,學過的知識遺忘速度較快,未能建立起知識點之間的聯系,原本完整的知識體系在大腦中變成了一個個零散、孤立的知識點,進而造成記憶檢索困難,影響了后續內容的識記、理解和運用,如此往復,惡性循環[5]。課程教學結束后,學生可能具備一定的解題能力,但并未真正領會物理化學知識的內涵和外延,無法將物理化學課程傳遞的科學思想、方法及精神內化為自己的思維方式和行為模式,獲得的智力發展空間較小,為后繼課程打下的基礎不牢固,導致物理化學課程不能在基礎課和專業課之間充分發揮承上啟下的橋梁作用。
(二)教學內容陳舊,與學生專業脫節
20世紀70年代,完備的物理化學理論體系已經大致建立起來,相應的教材內容也基本固定。人們普遍認為物理化學課程教學內容是一個完整不可分割的整體,是基本的、基礎的,沒有必要再進行更新,因此雖然科學技術飛速發展,物理化學課程的理論層面和應用層面不斷拓展,但物理化學課程教學內容仍停留在20世紀,多年以來,其教學內容變化甚少。例如,熱力學部分一直側重“熱機”理論忽視統計熱力學,只介紹平衡態熱力學而不涉及非平衡熱力學,且對膠體和表面化學部分內容往往一帶而過[6]。教師常年教授相同的內容,體驗不到教學的快樂,慢慢就會喪失教學的激情,學生則失去學習興趣,導致課堂教學效率不高。另外,國內的經典物理化學課程教材不多,不同專業往往使用相同的教材,未針對專業特色建立相應的教材體系,缺乏專業相關性,難以發揮專業基礎課的作用,由于感受不到物理化學課程知識點與專業課之間的實際聯系,學生學習的主動性和積極性較低,課程目標未能較好實現,教學質量受到影響[7,8]。
(三)課時縮短,教學模式單一
知識經濟時代需要全面發展的人才,高等教育為順應時代發展大勢,正在經歷深刻的變革,不斷開設新的課程,壓縮原有課程課時,要求提高單位課時的知識信息量和質量,這加大了物理化學課程教學的難度。課時縮短,使得教師在課堂上沒有足夠的時間將每個公式的來龍去脈講清楚,而學生頭腦中的知識點孤立存在,使他們始終無法透徹理解公式的推導過程和適用條件,只能靠死記硬背的方法完成課程的學習任務。由于物理化學課程內容有一定難度,許多知識點都需要教師點撥,久而久之,多數教師認定講授法是將物理化學知識傳遞給學生的最高效的教學方法,并逐漸習慣于單純采用課堂講授這一教學模式,不再鉆研教法。課堂講授的本質是一種由教師控制的單向傳遞、“灌輸”知識的活動,學生處于被動接受的地位,思路被教師牽引,大腦皮層不興奮、思維不活躍,對深入思考和探究新知產生抵觸情緒,難以深刻理解物理化學課程教師教授的抽象概念,無法透徹領悟物理化學課程教師介紹的科學思維和工作方法,以致未能感受到知識和技能的形成過程,體驗不到獲得知識的快樂。一旦知識與技能不能有效傳遞給學生,無法使學生樹立正確的情感、態度和價值觀,教學目標就難以達成[9]。
(四)教學評價體系落后
教學評價是教學活動中不可或缺的一環,其目的是對教師的教學質量和學生的學習效果進行反饋。及時、正確的評價能夠幫助教師反思教學過程,從而根據實際情況做出有針對性的調整,使學生了解自己真實的學習狀況,激發學生的學習熱情。目前,物理化學課程教學評價過于注重期末卷面成績,而忽略學生的學習過程評價,缺少對學生能力的評價,課程考核方案往往規定期末考試成績占總成績的70%—80%,平時成績占20%—30%,平時成績一般由考勤成績、課堂表現成績、作業成績三部分組成。期末試題通常比較簡單,學生記住公式和一些解題套路就能輕松通過考試;平時只要出勤率高、不違反課堂紀律、及時提交作業,就可以拿到比較高的平時成績[10]。但是采用這樣的教學評價體系,無法在整個教學過程中及時、客觀、全面地反饋學生的學習狀況,不能判斷學生是否真正理解了每一個重要的概念、是否找到了知識點之間的聯系、是否能夠推導每一個公式、是否掌握了科學的思維和方法,同時教師也難以根據學生實際學習效果對教學方法和策略迅速做出調整,“教”與“學”沒能同步互動,不能起到診斷性評價和過程性評價的作用[11]。由此來看,落后的教學評價體系會阻礙教學質量的提升。
二、物理化學課程教學質量提升困境的應對策略
(一)激發學生的學習熱情和主動性
現代教育理論指出,在教學活動中必須明確教師的主導作用和學生的主體地位。教師在教學中的主要作用是組織教學和引導學生自主學習。愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”只有當學生有強烈的學習興趣時才會產生學習的內驅力,表現出較強的學習熱情,積極主動地投入學習。對于物理化學課程來說,教師作為教學的組織者和引導者,可以通過介紹課程的重要性、增加教學的趣味性、注重教學的直觀性、加強教學的互動性、提高學生的參與度、活躍課堂氣氛等途徑使學生在輕松愉快的學習氛圍中獲得大量的知識、掌握科學思維和方法、發展智力,進而自覺學習,主動參與教學活動[12]。首先,教師可充分利用緒論課,采用簡練、準確、生動、形象、幽默的語言,深入淺出地向學生介紹物理化學課程的基本內容,強調本課程的重要性和實際意義,以激發學生對本課程的學習興趣。其次,教師應科學、合理地安排教學內容,確保教學節奏有張有弛。在講解難點時,教師可以利用故事將物理化學知識和現象具體化,并與學生熟悉的背景知識結合起來,引導學生展開聯想,使學生輕松愉悅地領悟和掌握難點且加深印象。再次,學生在學習過程中遇到障礙時,教師應及時進行點撥,給予支持和幫助,并適時鼓勵與安慰,緩解學生的焦慮情緒,幫助學生樹立學習信心,讓學生保持學習的熱情、積極性和主動性。最后,教師可布置形式多樣的課后任務,如做習題、撰寫小論文、回答思考題、開展課外活動等,這樣既能鞏固學生的基礎知識,又能擴充知識內涵和外延,并讓學生體驗主動探究知識的快樂,保持好奇心和新鮮感。通過采取以上措施,能夠成功激發學生的學習熱情,調動其學習主動性,從而提升教學質量。
(二)選擇與整合教學內容
根據學生的專業和學習水平選擇和整合教學內容是保證教學質量的重要一環。教學內容主要來源于經典教材,但絕大多數物理化學課程教材承襲了1979年以來的編排體系,內容變化小,相似度高,脫離實際,遠離學科研究前沿,專業特色不明顯,而許多物理化學課程教師將教材視為唯一的課程資源,導致教學內容陳舊,造成教師的教學激情喪失、教學思路狹窄、授課語言匱乏,也使學生感到課程內容枯燥乏味。因此,對于物理化學這門理論性強、知識點多的課程,如何選擇和整合教學內容,以最大限度地吸引學生的注意力,是一個值得探討的問題[13,14,15]。在物理化學課程教學過程中,通過不斷與學生和同行教師進行溝通交流,大家一致認為選擇和整合教學內容有以下途徑。一是將學科研究的前沿和熱點問題融入教學內容,將基礎理論與前沿研究相結合。在講授基礎理論的時候,教師可適時介紹前沿研究成果,闡述基礎理論與前沿問題之間的關系,并基于自身的科研經驗引導學生將所學理論知識運用于科學研究,讓學生對理論知識形成更加全面、深刻的理解。例如,在講授“電極電勢和電池的電動勢”這一節內容時,教師可以向學生介紹我國研究人員利用分子晶體在電極表面直接構筑具有非晶結構的單層氫氧化鎳及其在電催化產氧過程中的本征催化機制。二是收集整理物理化學原理在生產生活中應用的實例,在講解抽象的概念和原理時加以應用,從而幫助學生更好地理解和掌握相關教學內容。例如,在“稀溶液的依數性”這一節教學過程中,教師可以告訴學生冬天北方地區路面容易結冰,為防止交通事故發生,常常在道路上撒鹽,這是因為水溶解食鹽后會形成稀溶液,這種稀溶液的依數性使溶液凝固點降低,進而可使冰雪融化。三是引入物理化學史,讓學生沿著科學家發現物理化學原理和規律的足跡學習科學家的研究思路和方法,激發學生的求知欲和探索精神。例如,在講授“熱機效率”這一節內容時,教師可以對學生講述卡諾研究熱機效率的背景,具體如下:卡諾出生于法國巴黎一個貴族家庭,生活在蒸汽機廣泛運用的時代,他發現法國制造的蒸汽機性能遠遠不如英國制造的,便決心研究熱機效率問題,獨辟蹊徑地運用了理想模型的研究方法,提出了卡諾循環和卡諾定理,最終從理論上解決了熱機效率的問題。四是在不影響物理化學知識結構框架完整的情況下,加入與學生專業相關的內容,引領學生發現物理化學與專業課之間的聯系及如何運用物理化學的基本原理解決在專業領域遇到的問題。以環境科學專業為例,在講授“鏈反應”這一節內容時,教師可將光化學煙霧形成的反應機制融入教學內容,告訴學生光化學煙霧是氮氧化合物(NOx)、碳氫化合物及氧化劑在陽光直射下發生一系列的化學反應而產生的藍色煙霧,機制如下:NO2發生光解生成氧自由基(O·),O·與O2作用生成O3和HO·,經過一系列自由基鏈反應,碳氫化合物轉變為多種自由基(大部分為過氧烷基自由基),使NO變為NO2,O3不再消耗,O·、O3、NO參與碳氫化合物的光化學反應,產生二次污染物,如醛類、過氧乙酰基硝酸酯(PAN)等[16]。另外,教師還應該將合適的情景素材與基本知識點進行整合,以使教學內容兼備科學性和趣味性,再輔以多樣化的媒體(如文字、圖像、聲音、動畫、模型等)呈現出來,把看不見、摸不著、抽象晦澀的理論知識轉化為生動的場景,這樣才能最大限度地吸引學生的注意力,為提升教學質量創造條件。
(三)改革教學模式
物理化學課程的傳統教學模式是一種在課堂上教師講、學生聽,以教師為中心的教學模式,忽略了學生的主體地位。物理化學課程內容邏輯性強、概念抽象、公式繁多,故傳統教學模式下,師生互動少,課堂氛圍沉悶,教學質量不高。教育教學改革逐年深入,在課時減少的情況下要求提升教學質量,這就要求教師必須轉變傳統的教學模式。現代教育強調教師的主導作用、學生的主體地位,提倡師生互動交流,較為推崇探究性教學模式和翻轉課堂教學模式[17]。因此,教師可將這兩種教學模式與傳統教學模式相結合,形成一種混合教學模式,充分發揮各教學模式的優勢,提高學生的自主學習能力和學習效果,從而提升教學質量。具體來說,這種混合教學模式實施流程如下。課前,教師將教學資料以PPT、視頻、論文等形式通過網絡學習平臺發給學生,讓學生提前學習,對知識產生初步的印象。課中,在介紹概念和基本原理時,教師利用生產生活中的實例和問題引導學生進行閱讀、觀察、實驗、思考、分組討論,以幫助學生理解和記憶;同時,適時穿插科學家科學研究的故事,與學生一起沿著科學家的足跡探究物理化學的原理和規律,使學生掌握科學的思維方法和工作方法。課后,通過布置適量作業,幫助學生鞏固學過的知識點,使學生能靈活運用知識解決問題;要求學生以物理化學領域亟待解決的問題為研究對象撰寫小論文,培養學生的知識遷移能力;通過網絡學習平臺與學生進行互動交流,及時把握學生的學習情況;開展形式多樣的課外活動,如設置知識搶答賽、讀書活動、探究性實驗等,以開闊學生的視野,促進其智力發展,讓學生始終保持學習的熱情和主動性[18]。如此,按照以上實施流程切實推進教學模式改革是提高物理化學課程教學質量的關鍵。
(四)構建新的教學評價體系
物理化學課程教學模式改革要求構建新的課程教學評價體系,以便能夠全面、客觀、合理地評價學生的學習情況,體現學生能力水平的動態發展變化,及時反饋教學過程中存在的問題,進而方便教師給予教學干預,真正踐行“以教師為主導,學生為主體”的教學理念,改變傳統課程教學評價體系“重結果輕過程、重課內輕課外、重知識輕能力、重記憶輕思維”的狀況。傳統物理化學課程教學評價體系以卷面考試的總結性評價為主,期末卷面成績占總成績的70%—80%,重點考查學生的記憶力和解題能力,而知識經濟時代需要的是全面發展的人才,因此,教學評價除總結性評價外還應注重過程性評價、形成性評價和發展性評價。新的課程教學評價體系應該是多元化的,對此,教師可以將物理化學課程期末成績在總成績中的百分比降至40%—60%。期末成績主要用于發展性評價,由期末卷面成績和口試成績兩部分組成,筆試考查學生對知識點的記憶情況和解題能力,口試考查學生理解和運用知識的能力及語言組織能力、邏輯思維能力、創新能力;平時成績主要用于對學生進行形成性評價和過程性評價,由自主學習成績、作業成績、小組討論成績、課外活動成績等組成,考查學生在整個學習過程中的表現、情感、態度、價值觀[19]。完善的物理化學課程評價考核體系可以促進課程教學目標的順利達成,提升教學質量,因此構建新的教學評價體系勢在必行。
三、結語
在知識經濟時代背景下,高校教學改革日益深入,對課堂教學效率提出了更高的要求。物理化學課程內容龐雜、概念抽象、理論邏輯性強、公式多,造成了教師難教、學生難學的局面,并且隨著教育教學改革的逐步深化,課時不斷壓縮,進一步加劇了本課程的教學難度,導致教學質量下降。基于此,本文分析了物理化學課程教學陷入困境的主客觀原因,提出了通過激發學生的學習熱情和主動性、合理選擇與整合教學內容、改革教學模式、構建新的課程教學評價體系等策略,旨在使物理化學課程教學擺脫困境,讓物理化學這門課程真正發揮承上啟下的橋梁作用,為國家培養出掌握科學思維和工作方法、擁有知識遷移能力、具有創新意識和創新能力的現代新型人才。
參考文獻
[1] 楊志勇,魏嫻,馮曉琴.物理化學課程教學改革與創新性探索[J].廣東化工,2018,45(2):234,242.
[2] 范果紅,徐紅,伊廷鋒.工科物理化學課程教學改革的幾點探索與實踐[J].廣東化工,2017,44(10):221-222.
[3] 趙杰.《物理化學》課程教學改革初探[J].廣州化工,2022,50(11):184-187.
[4] 劉歡歡,張彩云,李全,等.關于藥學專業物理化學教學的思考與探索[J].廣州化工,2018,46(1):192-193.
[5] 劉建波,董禮,曹宇,等.課堂教學改革應落實“以學生成長為中心”教育理念[J].大學教學,2017,15(16):58-59.
[6] 彭笑剛.物理化學講義[M].北京:高等教育出版社,2012.
[7] 許映杰.新能源專業“物理化學”課程教學:從經典到前沿[J].廣東化工,2022,49(3):233-234.
[8] 歐陽紅霞,李秋平,李亮榮,等.藥學專業《物理化學》的教學現狀剖析及改革初探[J].云南化工,2022,49(4):173-175.
[9] 曹允潔.物理化學“課堂+自主學習”教學模式初探[J].大學教學,2016,43(14):276,286.
[10] 楊洋,楊吟野.物理化學課程學業評價體系的構建與初探[J].現代職業教育,2017(1):50-51.
[11] 汪小華,張炳林.《物理化學》教學中細化平時成績的考核辦法[J].考試周刊,2015(103):140-141.
[12] 黃臻洵.《物理化學》課程教學改革[J].廣州化工,2016,44(2):174-175,189.
[13] 劉兆閱.利用前沿研究提高物理化學的教學效果[J].化學教育(中英文),2018,39(24):15-19.
[14] 張樹永,刁國旺,侯文華.物理化學理論與實驗教學內容更新與教學模式改革:物理化學教學研究會第五次會議紀要[J].大學化學,2019,34(11):74-76.
[15] 張永民.化學史在物理化學課堂教學中的重要作用[J].廣州化學,2015,43(24):252-253.
[16] 郭強.光化學煙霧的形成機制[J].山東化工,2019,48(2):210-213.
[17] 朱哲民,賈冰.探究式教學和翻轉課堂的區別和聯系[J].數學學習與研究,2016(15):152.
[18] 劉新露,司玉軍,劉曉強.“交互式”創新型物理化學課堂的構建[J].廣東化學,2021,48(7):212,222.
[19] 馮帥,范克棟,侯現明,等.應用型本科高校物理化學混合教學模式的建設與實踐[J].大學化學,2021,36(5):160-166.
作者:熊竹 單位:長江師范學院化學化工學院?