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关于如何讲好物理化学绪论课的几点思考

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  摘 要:物理化学是研究化学的原理、方法及化学系统的一般规律和理论的科学,是化学的理论基础。绪论课的质量对提高学生学习物理化学课程的效果非常重要。在绪论课中教师应该介绍物理化学学科的研究对象和意义、发展历史与现状、研究方法、学习方法等方面的内容。通过高质量的绪论课激发学生的学习兴趣,为后续课程的讲授打开一扇广阔的大门。
  关键词:物理化学;绪论;学习方法
   物理化学是一个交叉学科,其内容涉及物理学、化学和高等数学等多个学科,具有理论抽象、概念多、公式多、计算多的特点,是学生较难掌握的一门基础课。所谓“好的开始是成功的一半”,讲好绪论课对学生学好物理化学课程有重要的作用。
  1 物理化学学科的研究對象和重要意义
  教学之初,首先要向学生讲明物理化学的研究对象、为什么要学习物理化学、研究物理化学有什么意义。研究物理化学的目的是为了解决生产实际和科学实验向化学提出的理论问题,从而使化学更好地为生产实际服务。物理化学作为化学的一个分支,包括三个方面的主要内容,即化学热力学、化学动力学和物质结构(也称结构化学)。物理化学的研究成果能够指导人们科学利用化学反应,高效、节能、环保、快速地实现化学反应,建立现代基本化学工业和其他许多化学工业的完整生产过程,促进自然科学和经济社会发展。
  2 物理化学的形成、发展和展望
  绪论课应该向学生介绍物理化学的形成、发展和展望方面的内容。比如,从19世纪后半叶到20世纪,物理化学的基本理论在化学各个学科的研究和实际工业生产中得到了极其广泛的应用,发挥了理论指导作用。近年来,物理化学学科的主要发展趋势为从宏观到微观、从体相到表相、从单一学科到多学科交叉。据统计,整个20世纪获诺贝尔化学奖的科学家中大约60 %以上是物理化学家或从事此方面的研究。广为人们熟知的科学家卢嘉锡、唐敖庆、唐有祺、田昭武、李远哲等都是物理化学家。在绪论课教学过程中适当引入一些学科发展史、科学家故事、前沿科研成果,这不仅可以拓宽学生的知识面,而且可以起到激发学生学习兴趣、提高学生的辩证思维能力、培养学生创新意识的作用。
  3 研究物理化学的方法
  “授人以鱼不如授人以渔”,在绪论课中要向学生介绍研究物理化学知识的科学方法和科学思维。物理化学理论的发展符合辩证唯物论的认识论,遵循“实践—认识—再实践”的认识过程,分别采用归纳法和演绎法,即“从众多实验事实”概况到“一般”,再从“一般”推理到“个别”的思维过程。由于物理化学研究对象的特殊性,除了必须遵循一般的科学方法以外,还有其特殊的研究方法。物理化学的研究方法可以分为热力学的方法、统计力学的方法以及量子力学的方法。热力学的方法适用于宏观系统,量子力学的方法适用于微观系统,统计力学的方法则为两者的桥梁。
  4 学习物理化学的方法
  物理化学借助数学、物理等基础学科的理论及其提供的实验手段研究化学科学中的原理和方法,研究化学系统行为最一般的宏观、微观规律和理论,是化学的理论基础。在绪论教学环节应该向学生介绍一些重要的学习方法,帮助学生提升学习物理化学课程的能力,力争取得事半功倍的学习效果。
  4.1 掌握基本概念和基本理论
  物理化学课程概念和公式较多,学生首先应该掌握每一章的基本概念、基本理论、基本计算,抓住每章的主要内容。只有把概念弄清楚,才能理解基本理论,进而真正理解物理化学的原理和方法,将所学的知识融会贯通。
  4.2 善用科学的思维方法
  物理化学关注物理量与化学反应规律的关系,通过对系统物理性质的研究探索化学变化的规律。所以,在学习物理化学时要注意准确掌握公式的物理意义和使用条件。物理化学通过对事物理想化的处理使问题简化,并经过高度概括了解事物的本质和变化规律。
  4.3 多做习题,勤于思考
  学习物理化学要勤于动手,多做习题,在解题的过程中,以物理学、高等数学等定量学科的方法研究和解决化学问题,理解主要公式的物理意义和应用的条件和限度,并善于通过公式理解各个物理量之间的联系和区别。要掌握重要定理和公式的应用必须多做习题以复习和巩固所学的知识。通过多做习题,不仅能检查学习的效果、深化对理论的理解、提高运算水平,而且还能有效提高分析和解决问题的能力。
  4.4 勤于动手推导公式
  物理化学课程中的公式较多,有些公式的推导过程也比较复杂,在学习物理化学的公式时要注意公式的使用条件、范围和物理意义。公式只有在其适用范围内才是正确的,超出其适用范围和使用条件去使用往往会得到荒谬的结果,初学者最容易在进行计算和推导时范此错误。
  4.5 预习
  预习也对学好物理化学非常有益。在课前进行预习,能够对章节内容有所了解,知道自己存在哪些疑惑之处,课上认真听讲,理清思路,学习的目的性和针对性更强,有利于对知识的掌握。
  4.6 重视实验课
  物理化学实验课程在理解基本理论、掌握和运用化学学科中的基本方法和技能方面有重要作用。实验课的任务不仅是让学生掌握实验仪器的正确使用方法,掌握物理化学实验技能,重要的是验证巩固加深课堂所学的基础理论知识,培养学生的科学思维、提高分析问题和解决问题的能力。
  总之,绪论是一门课程的灵魂,绪论课的质量对学生学好物理化学课程意义重大,老师要以饱满的精神状态和渊博的知识打动学生,善于激发学生的学习兴趣和求知欲望,善于展示物理化学应用价值与独特魅力,把学生引入物理化学的神圣殿堂。
  参考文献:
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  [2]胡宗智,赵君.”材料物理化学”绪论课的教学设计[J].中国电力教育,2012(1):58-59.
  [3]王迎,张为超.翻转课堂在物理化学实验教学中的应用[J].教育教学论坛,2018(6):275-276.
  基金项目:吉林省教育科学规划课题(项目编号GH150165)
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