微课在物理化学教学改革的应用

微课在物理化学教学改革的应用

[摘要]微课作为近年来一种新型的授课模式,已经成为教育领域较为热门的研究话题,微课以其短小精悍的特点受到众多教育工作者的欢迎。本文主要针对物理化学传统教学模式中存在的内容繁琐、学时不足,教学方法陈旧,实验数据处理落后等问题,分析在物理化学课程教学过程中应用微课的意义,并探究了具体的实施方法,希望为今后的物理化学教学改革提供一些意见和参考。

[关键词]微课;物理化学;教学改革

物理化学是化学学科的一个重要分支,是从物理变化和化学变化的联系入手,研究化学变化规律的科学[1-2]。物理化学的产生历史悠久,其发展又紧跟时代步伐,渗透到纳米材料、燃料电池、胶体化学等当前研究热点课题中。同时,物理化学也与生产和生活实践密切相关。因此,在物理化学教学中培养学生的综合能力至关重要。如今,随着科技的日益发展,互联网技术已逐渐成熟。将互联网技术与教学相互融合,不仅能够改善教学质量,而且也更贴合现代学生的学习方式,从而推进自主学习、自主探究学习模式的发展。其中,微课是近些年来兴起的一种新型授课模式,它以迅雷不及掩耳之势开始在教育行业蔓延[3]。微课就是教师通过录制短型的课堂教学视频,并且包含与教学主题相关的教学设计、教学课件、教学反思、课堂练习以及学生反馈、教师点评等众多内容。微课具有内容短小精悍、主题鲜明突出、形式多样的特点[4]。微课既包含了传统课堂所拥有的基本条件,又融合了新型的互联网技术,因此受到众多师生的青睐。本文主要探讨目前物理化学教学中存在的问题及微课在物理化学教学改革中的应用。

1大学物理化学教学中的现状分析

近年来,物理化学教学改革取得了一定的成效,无论教学模式、教学方法和教学理念都发生了很大变化。例如从教学内容上弱化对一些基本公式如麦克斯韦关系式、稀溶液的依数性等的推导过程,只强调公式的简单结论及适用条件,这样节约了大量的公式推导时间,增强保护了学生的学习兴趣。然而通过教学反馈发现,无论理论教学还是实验教学依然存在大量问题,学生理解和应用所学物理化学知识解决实际问题的能力还有待提高。(1)理论教学概念抽象、公式繁杂,教学环节环环相扣,逐步深入,如果前面知识点没搞懂,后面学起来就很困难[5]。由于物理化学是由物理学和化学相互交叉而发展的一门基础学科,具备很强的概念性、逻辑性和理论性,例如化学热力学基础理论中公式繁多、推导复杂、应用条件严格,晦涩难懂等等。而在后面章节比如多组分体系热力学,相平衡,化学平衡的学习中经常用到前面学过的一些公式和概念的进一步推导,知识的连贯性较强,环环相扣,因而在学生中物理化学一直被列为最难学的课程之一。(2)随着学校培养方案的不断调整,教学时数不断压缩,要在这样有限的时间内教学生学好物理化学是一个值得探讨的问题。(3)实验教学没有达到预期效果。物理化学实验是物理化学课程的重要组成部分,通过实验训练,不仅锻炼了学生的观察能力和常用测试仪器的实验动手能力,而且可以帮助学生更加形象生动地理解我们理论课上学过的概念和原理,培养学生理论联系实际的工作作风。物理化学实验较其他化学实验的理论性更强,实验数据处理量更大。而且要通过大量实验数据,探究和总结实验结论,分析实验数据与理论数据不同的原因。而我们学校的物理化学实验课是滞后理论课一学期开设的,这样学生对于上学期学过的基础理论印象已经不太深刻,尽管老师在实验课上课前一再强调学生预习,很多学生不愿花费时间回顾上学期学过的内容,依然没有真正理解实验原理,实验过程中通常都是机械的照着实验教材的步骤照猫画虎的进行,缺乏做实验的积极主动性。(4)实验数据处理手段落后,精确度不够。处理实验数据是撰写物理化学实验报告必经步骤。而物理化学实验的数据处理量通常比较大,而且处理步骤较多,学生如果不采用计算机软件进行处理,就要花费大量的时间去计算,而且很容易出错。这样就影响了实验对理论的验证结果,使学生产生畏惧心理,打击学习的积极性。因此,如何克服学生学习的畏难情绪,激发学生学习的兴趣和热情是今后物理化学教学改革实践过程中亟待解决的难题。

2微课在物理化学理论及实验教学中的应用

随着国内互联网技术的飞速发展,微课作为一种网络资源以其主题鲜明、短小精悍、便于随时随地学习等特点深受广大师生欢迎。目前,微课已被广泛应用于我校化学院各大专业课,以及物理化学实验课的教学中,效果显著。经过精心选题和教学设计,在物理化学常规教学的基础上,将一些知识点的讲解录制成短小的视频,并辅以学习材料,制成微课,将其上传于网络上,让学生可根据自己的学习层次随时通过视频进行预习、学习和复习,有效利用碎片化学习时间,提高学习效率。进一步改变千篇一律、枯燥无味的课堂,调动学生的学习积极主动性,明显提高物理化学的教学效果。在理论课的教学中,这些知识点主要包括:(1)对重要概念、公式的讲解,并将公式的推导过程及使用条件录制成一个微课,上传于网络,供需要的学生反复学习;(2)重点习题的讲解。特别是热力学和动力学部分的习题,由于公式的复杂性及使用条件有严格限制,因此,学生很难理解和掌握。只有结合具体实例和课后练习学生才能深刻体会。教师将公式在不同使用条件下习题的讲解录制成微课,这样学生在课后做作业时,遇到不太清楚的地方,通过观看相应的微课,就好像老师在专门辅导,达到事半功倍的学习效果;(3)把一些章节内容提纲挈领的概括总结制成微课。特别是相平衡一章里面讲到的双组分体系的相图,里面的情况非常多,同学们很容易混淆,而复杂的相图都是由简单相图变化或者组合而来。只有让学生对各种简单情况下的相图有分门别类的清楚了解,这样遇到复杂相图,学生才能从容的去化繁为简,切割分析;(4)将一些动态变化的概念采用动画的形式制成微课。如准静态过程,化学动力学中气体反应的碰撞理论及过渡态理论一节,采用动画的形式将变化的过程清晰的展现出来,便于学生能直观清晰地理解这些概念和原理;(5)老师在教学过程中还注重理论联系实际,将物理化学在生活中的应用制成微课,例如在胶体与表面化学一章,为什么在水面喷洒浓度为0.1%~0.25%的肥皂水就可以使蚊子和水黾等遭受灭顶之灾?此外人工降雨、洗涤剂去污的原理讲述等,这些生活实例不仅可以激发学生的积极性和学习兴趣,而且可以培养运用所学物理化学知识,解决实际问题的能力,使其更好地理解基本概念,对知识点的记忆更加深刻。在物理化学实验教学中引入微课,主要分为三个阶段:(1)在实验课前引入微课。由于我校物理化学实验课滞后理论课一个学期,学生对于前面学过的理论知识理解有些不够深刻,甚至已经忘记,学生在课前通过观看实验原理讲解的视频进行预习,并且教师能够将较难的知识点分开讲解,当学生发现自己不理解的知识点时,可以反复进行观看,从而提高学生的预习质量;(2)在实验课中引入微课。将老师演示实验的正确过程,往年在实验过程中容易出错的地方以及造成的后果录制成微课,学生通过观看,能够从传统课堂中跳脱出来,引发学习兴趣,同时提高课堂的趣味性。让学生能够进行更多的大胆尝试,有利于培养学生的创新思维;(3)在实验课后引入微课。教师将处理实验数据常用软件的教学视频制作成微课,学生通过自行学习,在处理繁琐的实验数据时,不仅节约大量时间,而且提高了数据处理的精度。即便有些学生学习结束后,时间长了会忘记,但是每当需要用到实验数据处理软件的时候,又可以花几分钟时间反复回顾,这样就能够从短时记忆转化为长期记忆。

3结语

微课已经成为近年来教育工作者的热门研究话题,本文着重探讨微课在物理化学理论和实验教学中的应用。在传统的课堂中,教学模式较为单一,且学时有限,教师更多地占据主导地位,学生的课堂参与感不强,积极性较差。如果将微课与传统的教学模式相结合,激发了学生的学习兴趣,让学生成为课堂的主体,也能满足学生的个性化需求,随时随地进行学习,明显提高物理化学教学效果。但是,由于微课的制作技术还不够成熟,且微课知识的碎片化可能会导致知识体系的不完整性,并不能完全取代传统教学模式,而是作为传统教学模式的一种有力补充,二者相辅相成,共同发展,一起打造更加生动有趣的现代化物理化学教学课堂。

参考文献

[1]杨晶,杨立云,韦良.微课在高师院校物理化学实践教学中的应用研究[J].化工管理,2020,(11):31-32.

[2]罗祥生,晁会霞,石海信,等.微课在物理化学教学中的应用探讨[J].广东化工,2019,46(2):238+241.

[3]陈燕,郑庆利,王丽辉.“微课研究”现状及其未来发展趋势分析[J].教育现代化,2016,3(24):304-306.

[4]王亚丽,汪婷,周梅玲.微课在物理化学教学改革中的应用[J].山东化工,2020,49(1):139-140.

[5]师赛鸽,沈文梅,孔亚东.浅谈微课在物理化学教学中的应用研究[J].山东化工,2016,45(23):143-144,147.

作者:张玲玲 苗碗根 周小松 马琳 许丽梅 范旭良 单位:岭南师范学院