物理化学教学质量提升困境及策略探究

文章首先从学生缺乏学习热情和主动性、教学内容陈旧、教学模式单一、教学评价体系落后四个方面分析了物理化学课程教学质量提升的困境，然后提出了物理化学课程教学质量提升困境的应对策略，包括激发学生的学习热情和主动性、选择与整合教学内容、改革教学模式、构建新的教学评价体系。

关键词：物理化学课程;教学质量;教学评价体系;

从学科的角度来看，物理化学是物理学和化学融合形成的交叉学科，即运用物理学的概念、原理、手段和方法研究化学体系、化学现象、化学反应和化学过程，从而给出某些具有普遍性的一般规律。从课程的角度来看，物理化学是化学、化工、环境、生物、材料等相关专业的一门重要专业基础课，起到了衔接基础课与专业课的作用，为后继课程教学奠定了理论基础[1,2]。知识经济时代对高等教育提出了更高的要求，教学改革逐渐深入。一方面，教学质量管理不断加强，促进了教学质量提高；另一方面，开设了更多的课程，单门课程课时缩短。而物理化学课程由于知识点多、内容逻辑性强、概念内涵丰富而抽象、公式繁多且适用条件严格，令学生感到内容枯燥，学习难度大，因此提升物理化学课程教学质量绝非易事[3,4]。本文拟通过分析物理化学课程教学质量提升的困境，提出具体的应对策略，从而促进该课程教学质量提高。

一、物理化学课程教学质量提升的困境

（一）学生缺乏学习热情和主动性

物理化学课程内容丰富、内涵深刻、概念高度抽象、逻辑严密、知识点之间的关联性强、公式众多且适用条件严格，学生初次接触容易感到内容枯燥乏味、概念难以理解、公式推导烦琐，渐渐会产生抵触情绪，从而失去学习兴趣和热情，内驱力不足，学习的主动性不高，不愿意自主预习、复习，短时记忆无法转化为长时记忆，学过的知识遗忘速度较快，未能建立起知识点之间的联系，原本完整的知识体系在大脑中变成了一个个零散、孤立的知识点，进而造成记忆检索困难，影响了后续内容的识记、理解和运用，如此往复，恶性循环[5]。课程教学结束后，学生可能具备一定的解题能力，但并未真正领会物理化学知识的内涵和外延，无法将物理化学课程传递的科学思想、方法及精神内化为自己的思维方式和行为模式，获得的智力发展空间较小，为后继课程打下的基础不牢固，导致物理化学课程不能在基础课和专业课之间充分发挥承上启下的桥梁作用。

（二）教学内容陈旧，与学生专业脱节

20世纪70年代，完备的物理化学理论体系已经大致建立起来，相应的教材内容也基本固定。人们普遍认为物理化学课程教学内容是一个完整不可分割的整体，是基本的、基础的，没有必要再进行更新，因此虽然科学技术飞速发展，物理化学课程的理论层面和应用层面不断拓展，但物理化学课程教学内容仍停留在20世纪，多年以来，其教学内容变化甚少。例如，热力学部分一直侧重“热机”理论忽视统计热力学，只介绍平衡态热力学而不涉及非平衡热力学，且对胶体和表面化学部分内容往往一带而过[6]。教师常年教授相同的内容，体验不到教学的快乐，慢慢就会丧失教学的激情，学生则失去学习兴趣，导致课堂教学效率不高。另外，国内的经典物理化学课程教材不多，不同专业往往使用相同的教材，未针对专业特色建立相应的教材体系，缺乏专业相关性，难以发挥专业基础课的作用，由于感受不到物理化学课程知识点与专业课之间的实际联系，学生学习的主动性和积极性较低，课程目标未能较好实现，教学质量受到影响[7,8]。

（三）课时缩短，教学模式单一

知识经济时代需要全面发展的人才，高等教育为顺应时代发展大势，正在经历深刻的变革，不断开设新的课程，压缩原有课程课时，要求提高单位课时的知识信息量和质量，这加大了物理化学课程教学的难度。课时缩短，使得教师在课堂上没有足够的时间将每个公式的来龙去脉讲清楚，而学生头脑中的知识点孤立存在，使他们始终无法透彻理解公式的推导过程和适用条件，只能靠死记硬背的方法完成课程的学习任务。由于物理化学课程内容有一定难度，许多知识点都需要教师点拨，久而久之，多数教师认定讲授法是将物理化学知识传递给学生的最高效的教学方法，并逐渐习惯于单纯采用课堂讲授这一教学模式，不再钻研教法。课堂讲授的本质是一种由教师控制的单向传递、“灌输”知识的活动，学生处于被动接受的地位，思路被教师牵引，大脑皮层不兴奋、思维不活跃，对深入思考和探究新知产生抵触情绪，难以深刻理解物理化学课程教师教授的抽象概念，无法透彻领悟物理化学课程教师介绍的科学思维和工作方法，以致未能感受到知识和技能的形成过程，体验不到获得知识的快乐。一旦知识与技能不能有效传递给学生，无法使学生树立正确的情感、态度和价值观，教学目标就难以达成[9]。

（四）教学评价体系落后

教学评价是教学活动中不可或缺的一环，其目的是对教师的教学质量和学生的学习效果进行反馈。及时、正确的评价能够帮助教师反思教学过程，从而根据实际情况做出有针对性的调整，使学生了解自己真实的学习状况，激发学生的学习热情。目前，物理化学课程教学评价过于注重期末卷面成绩，而忽略学生的学习过程评价，缺少对学生能力的评价，课程考核方案往往规定期末考试成绩占总成绩的70%—80%，平时成绩占20%—30%，平时成绩一般由考勤成绩、课堂表现成绩、作业成绩三部分组成。期末试题通常比较简单，学生记住公式和一些解题套路就能轻松通过考试；平时只要出勤率高、不违反课堂纪律、及时提交作业，就可以拿到比较高的平时成绩[10]。但是采用这样的教学评价体系，无法在整个教学过程中及时、客观、全面地反馈学生的学习状况，不能判断学生是否真正理解了每一个重要的概念、是否找到了知识点之间的联系、是否能够推导每一个公式、是否掌握了科学的思维和方法，同时教师也难以根据学生实际学习效果对教学方法和策略迅速做出调整，“教”与“学”没能同步互动，不能起到诊断性评价和过程性评价的作用[11]。由此来看，落后的教学评价体系会阻碍教学质量的提升。

二、物理化学课程教学质量提升困境的应对策略

（一）激发学生的学习热情和主动性

现代教育理论指出，在教学活动中必须明确教师的主导作用和学生的主体地位。教师在教学中的主要作用是组织教学和引导学生自主学习。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”只有当学生有强烈的学习兴趣时才会产生学习的内驱力，表现出较强的学习热情，积极主动地投入学习。对于物理化学课程来说，教师作为教学的组织者和引导者，可以通过介绍课程的重要性、增加教学的趣味性、注重教学的直观性、加强教学的互动性、提高学生的参与度、活跃课堂气氛等途径使学生在轻松愉快的学习氛围中获得大量的知识、掌握科学思维和方法、发展智力，进而自觉学习，主动参与教学活动[12]。首先，教师可充分利用绪论课，采用简练、准确、生动、形象、幽默的语言，深入浅出地向学生介绍物理化学课程的基本内容，强调本课程的重要性和实际意义，以激发学生对本课程的学习兴趣。其次，教师应科学、合理地安排教学内容，确保教学节奏有张有弛。在讲解难点时，教师可以利用故事将物理化学知识和现象具体化，并与学生熟悉的背景知识结合起来，引导学生展开联想，使学生轻松愉悦地领悟和掌握难点且加深印象。再次，学生在学习过程中遇到障碍时，教师应及时进行点拨，给予支持和帮助，并适时鼓励与安慰，缓解学生的焦虑情绪，帮助学生树立学习信心，让学生保持学习的热情、积极性和主动性。最后，教师可布置形式多样的课后任务，如做习题、撰写小论文、回答思考题、开展课外活动等，这样既能巩固学生的基础知识，又能扩充知识内涵和外延，并让学生体验主动探究知识的快乐，保持好奇心和新鲜感。通过采取以上措施，能够成功激发学生的学习热情，调动其学习主动性，从而提升教学质量。

（二）选择与整合教学内容

根据学生的专业和学习水平选择和整合教学内容是保证教学质量的重要一环。教学内容主要来源于经典教材，但绝大多数物理化学课程教材承袭了1979年以来的编排体系，内容变化小，相似度高，脱离实际，远离学科研究前沿，专业特色不明显，而许多物理化学课程教师将教材视为唯一的课程资源，导致教学内容陈旧，造成教师的教学激情丧失、教学思路狭窄、授课语言匮乏，也使学生感到课程内容枯燥乏味。因此，对于物理化学这门理论性强、知识点多的课程，如何选择和整合教学内容，以最大限度地吸引学生的注意力，是一个值得探讨的问题[13,14,15]。在物理化学课程教学过程中，通过不断与学生和同行教师进行沟通交流，大家一致认为选择和整合教学内容有以下途径。一是将学科研究的前沿和热点问题融入教学内容，将基础理论与前沿研究相结合。在讲授基础理论的时候，教师可适时介绍前沿研究成果，阐述基础理论与前沿问题之间的关系，并基于自身的科研经验引导学生将所学理论知识运用于科学研究，让学生对理论知识形成更加全面、深刻的理解。例如，在讲授“电极电势和电池的电动势”这一节内容时，教师可以向学生介绍我国研究人员利用分子晶体在电极表面直接构筑具有非晶结构的单层氢氧化镍及其在电催化产氧过程中的本征催化机制。二是收集整理物理化学原理在生产生活中应用的实例，在讲解抽象的概念和原理时加以应用，从而帮助学生更好地理解和掌握相关教学内容。例如，在“稀溶液的依数性”这一节教学过程中，教师可以告诉学生冬天北方地区路面容易结冰，为防止交通事故发生，常常在道路上撒盐，这是因为水溶解食盐后会形成稀溶液，这种稀溶液的依数性使溶液凝固点降低，进而可使冰雪融化。三是引入物理化学史，让学生沿着科学家发现物理化学原理和规律的足迹学习科学家的研究思路和方法，激发学生的求知欲和探索精神。例如，在讲授“热机效率”这一节内容时，教师可以对学生讲述卡诺研究热机效率的背景，具体如下：卡诺出生于法国巴黎一个贵族家庭，生活在蒸汽机广泛运用的时代，他发现法国制造的蒸汽机性能远远不如英国制造的，便决心研究热机效率问题，独辟蹊径地运用了理想模型的研究方法，提出了卡诺循环和卡诺定理，最终从理论上解决了热机效率的问题。四是在不影响物理化学知识结构框架完整的情况下，加入与学生专业相关的内容，引领学生发现物理化学与专业课之间的联系及如何运用物理化学的基本原理解决在专业领域遇到的问题。以环境科学专业为例，在讲授“链反应”这一节内容时，教师可将光化学烟雾形成的反应机制融入教学内容，告诉学生光化学烟雾是氮氧化合物（NOx）、碳氢化合物及氧化剂在阳光直射下发生一系列的化学反应而产生的蓝色烟雾，机制如下：NO2发生光解生成氧自由基（O·），O·与O2作用生成O3和HO·，经过一系列自由基链反应，碳氢化合物转变为多种自由基（大部分为过氧烷基自由基），使NO变为NO2,O3不再消耗，O·、O3、NO参与碳氢化合物的光化学反应，产生二次污染物，如醛类、过氧乙酰基硝酸酯（PAN）等[16]。另外，教师还应该将合适的情景素材与基本知识点进行整合，以使教学内容兼备科学性和趣味性，再辅以多样化的媒体（如文字、图像、声音、动画、模型等）呈现出来，把看不见、摸不着、抽象晦涩的理论知识转化为生动的场景，这样才能最大限度地吸引学生的注意力，为提升教学质量创造条件。

（三）改革教学模式

物理化学课程的传统教学模式是一种在课堂上教师讲、学生听，以教师为中心的教学模式，忽略了学生的主体地位。物理化学课程内容逻辑性强、概念抽象、公式繁多，故传统教学模式下，师生互动少，课堂氛围沉闷，教学质量不高。教育教学改革逐年深入，在课时减少的情况下要求提升教学质量，这就要求教师必须转变传统的教学模式。现代教育强调教师的主导作用、学生的主体地位，提倡师生互动交流，较为推崇探究性教学模式和翻转课堂教学模式[17]。因此，教师可将这两种教学模式与传统教学模式相结合，形成一种混合教学模式，充分发挥各教学模式的优势，提高学生的自主学习能力和学习效果，从而提升教学质量。具体来说，这种混合教学模式实施流程如下。课前，教师将教学资料以PPT、视频、论文等形式通过网络学习平台发给学生，让学生提前学习，对知识产生初步的印象。课中，在介绍概念和基本原理时，教师利用生产生活中的实例和问题引导学生进行阅读、观察、实验、思考、分组讨论，以帮助学生理解和记忆；同时，适时穿插科学家科学研究的故事，与学生一起沿着科学家的足迹探究物理化学的原理和规律，使学生掌握科学的思维方法和工作方法。课后，通过布置适量作业，帮助学生巩固学过的知识点，使学生能灵活运用知识解决问题；要求学生以物理化学领域亟待解决的问题为研究对象撰写小论文，培养学生的知识迁移能力；通过网络学习平台与学生进行互动交流，及时把握学生的学习情况；开展形式多样的课外活动，如设置知识抢答赛、读书活动、探究性实验等，以开阔学生的视野，促进其智力发展，让学生始终保持学习的热情和主动性[18]。如此，按照以上实施流程切实推进教学模式改革是提高物理化学课程教学质量的关键。

（四）构建新的教学评价体系

物理化学课程教学模式改革要求构建新的课程教学评价体系，以便能够全面、客观、合理地评价学生的学习情况，体现学生能力水平的动态发展变化，及时反馈教学过程中存在的问题，进而方便教师给予教学干预，真正践行“以教师为主导，学生为主体”的教学理念，改变传统课程教学评价体系“重结果轻过程、重课内轻课外、重知识轻能力、重记忆轻思维”的状况。传统物理化学课程教学评价体系以卷面考试的总结性评价为主，期末卷面成绩占总成绩的70%—80%，重点考查学生的记忆力和解题能力，而知识经济时代需要的是全面发展的人才，因此，教学评价除总结性评价外还应注重过程性评价、形成性评价和发展性评价。新的课程教学评价体系应该是多元化的，对此，教师可以将物理化学课程期末成绩在总成绩中的百分比降至40%—60%。期末成绩主要用于发展性评价，由期末卷面成绩和口试成绩两部分组成，笔试考查学生对知识点的记忆情况和解题能力，口试考查学生理解和运用知识的能力及语言组织能力、逻辑思维能力、创新能力；平时成绩主要用于对学生进行形成性评价和过程性评价，由自主学习成绩、作业成绩、小组讨论成绩、课外活动成绩等组成，考查学生在整个学习过程中的表现、情感、态度、价值观[19]。完善的物理化学课程评价考核体系可以促进课程教学目标的顺利达成，提升教学质量，因此构建新的教学评价体系势在必行。

三、结语

在知识经济时代背景下，高校教学改革日益深入，对课堂教学效率提出了更高的要求。物理化学课程内容庞杂、概念抽象、理论逻辑性强、公式多，造成了教师难教、学生难学的局面，并且随着教育教学改革的逐步深化，课时不断压缩，进一步加剧了本课程的教学难度，导致教学质量下降。基于此，本文分析了物理化学课程教学陷入困境的主客观原因，提出了通过激发学生的学习热情和主动性、合理选择与整合教学内容、改革教学模式、构建新的课程教学评价体系等策略，旨在使物理化学课程教学摆脱困境，让物理化学这门课程真正发挥承上启下的桥梁作用，为国家培养出掌握科学思维和工作方法、拥有知识迁移能力、具有创新意识和创新能力的现代新型人才。

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作者:熊竹 单位:长江师范学院化学化工学院