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淺析《物理化學實驗》教學方法改革的探索與實踐論文
物理化學實驗是公共基礎化學實驗的一個重要組成部分，它綜合了化學領域中各分支所需的基本研究工具和方法，作為整個化學知識體系的理論基礎，在化學及相關專業學生的學習過程中起著十分重要的作用。物理化學實驗本身不但具有很強的理論性和實踐性，而且能夠傳授知識、技能、訓練學生的科學思維，培養科學精神和品質。因此，認真做好物理化學實驗對培養學生將來獨立從事實際工作與科學研究工作的能力具有重要的作用。
然而，也正是因為物理化學實驗理論性強，實驗儀器復雜、老化、不穩定、測量得到的實驗數據誤差大，得不到應有的實驗結果等特點，削弱了學生學習的積極性。同時，過多的驗證性實驗內容和按部就班的實驗操作影響了學生創新能力的培養。根據當前素質教育的推行，我們在長期的物理化學實驗教學過程中總結經驗，并結合華南農業大學的實際情況，對物理化學實驗教學方法進行了改革與實踐，并取得了相當不錯的效果。
1物理化學實驗教學中存在的主要問題
長期以來高校物理化學實驗教學中存在的問題主要有以下4個方面:
(1)教學模式單一，傳統的物理化學實驗教學絕大部分都是老師板書講解實驗原理和儀器操作方法、實驗注意事項，然后學生完成實驗操作，教學過程缺乏引導，嚴重影響了學生對該課程的學習的主動性。
(2)物理化學實驗操作大部分是學生在教師的安排下或按照實驗教材進行實驗操作，根據實驗數據處理要求完成實驗報告，學生缺乏主動思考，幾乎沒有創造性的發展空間，對實驗課程積極性不高。
(3)物理化學實驗沒有獨立性，物理化學實驗普遍存在儀器少、學生多的情況。因而采用大循環式的開課方式，造成實驗課程超前于理論教學，很難達到培養學生理論和實踐相結合的教學目的。
(4)考核方式相對簡單，缺乏考核的層次性和多樣性，不能充分發揮學生的主動性和創造性，不利于學生分析問題和解決問題能力的培養，也不能很好地反應學生的學習質量。
2物理化學實驗教學方法改革的具體措施
針對以上物理化學實驗教學中存在的主要問題，我們進行了實驗教學改革，具體措施如下:
(1)針對實驗儀器少、循環式的排課現狀，將一個班級學生分為A、B兩大組，同時進行兩個實驗項目，A組同學做實驗1、B組同學做實驗2。根據儀器的數量，再將每個大組分為幾個小組(每小組有2～4名學生)，編號為:A1，A2，A3，…和B1，B2，B3，…
(2)為了解決學生過于依賴的、注入式的實驗教學現狀，發揮其主動性，實驗前教師先隨機指定A、B組中的兩個小組同學課下分工合作準備講解下次實驗的實驗原理和步驟。例如:A1、A2組準備實驗項目1的內容，B1、B2組準備實驗項目2的內容。其他小組的同學根據預習情況，準備與本實驗相關問題。
(3)上課前由A1、A2小組根據實驗預習情況板書實驗原理和重要步驟并派代表上課時在講臺上講解實驗1的實驗內容，在講解的過程中該組其他學生可以進行補充、修正。教師根據學生的原理講解是否清晰、語言表達是否準確及時間的掌控等情況給出小組的實驗預習成績。
(4)講解完后，請A組其他小組成員補充和指出A1、A2小組同學講解中的問題和不足，補充該實驗方法的實用性和解決該實驗的其他方法。同時，教師可以根據學生們對實驗的預習情況進行有針對性的講解和補充，完善學生對實驗內容的理解和掌握。
(5)為了調動課堂氣氛，活躍學生思維，實驗安排提問環節。各小組提出與本實驗相關的問題，由其他小組搶答或由老師指定小組同學負責回答。教師根據提問環節給出A組其他小組的預習成績，并且對提問好的和回答正確的小組給予加分，登記在成績記錄表上。
(6)B組的同學的講解和提問環節規則同A組，只是內容為“實驗2”的實驗內容。
(7)為了培養學生的觀察能力和動手能力，教師對照儀器實物講解實驗1和實驗2的實驗操作要點時，對于儀器的使用和可能出現的實驗現象提出問題，讓學生帶著問題通過自己實驗探索找到答案。
(8)為了使學生在實驗操作時有較大的主動性和發揮空間，在整個實驗過程中，教師觀察學生的操作是否規范，檢查其測量的數據是否正確，只是在必要的時候給予學生指導，并根據每個小組的操作情況給出實驗操作分。
(9)在實驗數據處理上，鼓勵學生盡量學會使用Origin、Excel等常用作圖軟件完成，減少手工作圖誤差，培養正確的科學態度。
(10)采用多元實驗考核模式。每名學生實驗的最終考核成績由小組實驗預習成績、加分情況和實驗態度、實驗操作成績，及每名學生各自的實驗報告成績綜合評定，各部分比例教師可自行決定。
在整個實驗過程中，教師要注意對實驗各個環節的時間掌控，做好學生在實驗預習、實驗講解和實驗提問等環節的引導工作，調動學生的學習積極性，確保所有實驗教學內容結束時，每個小組都有上臺講解的機會。
3改革實踐的效果
我們對我校每學年20個自然班中的部分班級進行了物理化學實驗教學方法改革的試行，突出的實踐效果表現在以下6個方面。
(1)整個教學過程以學生為主、教師為輔，學生在教師的引導下由被動學習變成主動學習。學生對上物理化學實驗課的態度發生了很大的變化。課下準備實驗預習資料、課上自己講解、提問和回答的方式大大激發了學生的學習積極性。
(2)分組式的教學模式，培養了學生的合作能力和協作精神。由于最終考核成績一定程度上由小組綜合表現決定，因而促使小組每一名成員的努力目標一致，有效地調動小組內部學生相互學習，取長補短;小組之間形成良性的競爭機制，并一定程度上解決了物理實驗儀器相對短缺的問題。
(3)課前學生通過小組內和小組之間的分工合作，大大加強了實驗課的預習效果。使得學生能夠了解和掌握實驗的大部分基礎知識和實驗原理，改變了實驗課依附于理論課教學的局面，提高了實驗課程的教學質量，同時，也帶動了學生對物理化學理論課的學習興趣。
(4)安排學生進行實驗講解和提問環節，活躍了課堂氣氛，有效地促進了學生對實驗原理和操作的理解，避免了學生為完成任務不做思考的機械操作現象。同時，讓教師掌握了學生對實驗的理解程度和問題，并在后面的教學中作有針對性的講解。
(5)教師在講解實驗操作要點時，采用對于儀器的使用和可能出現的實驗現象事先提出問題的模式。在一定程度上改善了操作過程中一出現問題就找老師解決的局面，促使學生培養觀察能力和自己動手解決問題的能力，讓學生帶著問題通過自己的實驗探索找到答案。
(6)新的考核方式可以對學生的實驗綜合能力給予全面的考核，更體現公平性和全面性。同時，教師對提出、回答問題較好的同學給予適當加分的措施可以激發學生的學習興趣，形成良好的學習風氣和競爭機制。
此外，通過兩學年的試行和對資源環境科學、生物技術、食品工程、食品營養等專業學生的問卷調查，結果顯示較之傳統的物理化學實驗教學方法，絕大部分的學生更喜歡和支持改革后的教學方法。認為采用改革的教學方法后既學習到了知識，又增加了學習的主動性，學生分析問題、解決問題能力得到提高，與教師的溝通和交流增多了。有些同學對完善改革方法提出了很好的意見，說明學生對改革后的教學方法的認同。
4結束語
物理化學實驗改革后的教學方法，很大程度上解決了儀器少、循環式的開課方式造成的弊端。一改以往實驗課的沉悶和按部就班式的學習模式，極大地激發了學生的學習積極性、主動性和學習興趣。根據幾學期的實踐，學生普遍歡迎，教師反應不僅易于實施而且能增進師生感情，該教學方法經驗值得在其他實驗課教學中進行推廣。
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