前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的量子力学知识点总结主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词 半导体物理学 课程探索
中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)02-0001-01
信息技术的基础是微电子技术,随着半导体和集成电路的迅猛发展,微电子技术已经渗透到电子信息学科的各个领域,电子、通信、控制等诸多学科都融合了微电子科学的基础知识。《半导体物理学》是微电子技术的理论基础,是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课,其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。但是,《半导体物理学》具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点,使得学生在学习过程中存在一定的难度。因此,本文从课堂教学实践出发,针对目前教学过程中存在的问题与不足,对微电子专业的《半导体物理学》课程进行探索。
一、教学内容的设置
重庆邮电大学采用的教材为电子工业出版社刘恩科主编的《半导体物理学》,该教材具有知识体系完善、涉及知识点多、理论推导复杂、学科交叉性强等特点,需要学生有扎实的固体物理、量子力学、统计物理以及数学物理方法等多门前置学科的基础知识。另外,我们开设的学生对象为微电子相近专业的学生,因而在课程内容设置时有必要考虑学生知识水平及其知识结构等问题。虽然微电子学相近专业开设了大学物理等课程,但是大部分专业未开设量子力学、固体物理及热力学统计物理等前置课程,学生缺少相应的背景知识。因此,我们在《半导体物理学》课程内容设置上,需要将部分量子力学、固体物理学及统计物理学等相关知识融合贯穿在教学中,避免学生在认识上产生跳跃。
从内容上,依据课程大纲《半导体物理学》主要分为两大部分,前半部分着重介绍半导体的电子状态及对应的能带结构,电子有效质量、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布,半导体的导电性与非平衡载流子,在此基础上进一步阐述了费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念;后半部分对典型的半导体元器件及其性能进行了深入分析。基于以上分析,半导体物理课程对授课教师要求较高,需要教师采用多样化的教学手段,优化整合教学内容,注重理论推导与结论同相关电子元器件的实际相结合,使学生较好地理解并掌握相关知识。
二、教学方法与教学手段
为了让学生能较好地掌握《半导体物理学》中涉及的理论及模型,需要采用多样化的教学方法和手段。基于《半导体物理学》课程的特点,在传统黑板板书基础上,充分利用PPT、Flash等多媒体软件,实物模型等多种信息化教学手段,模拟微观过程,使教学信息具体化,逻辑思维形象化,增强教学的直观性和主动性,从而达到提高课堂教学质量的目的。
三、考核方式的改革
为了客观地评价教学效果和教学质量,改革考核方式是十分必要的。针对《半导体物理学》课程特点,对考核方式作如下尝试:(1)在授课过程中,针对课程的某些重点知识点,设计几个小题目,进行课堂讨论,从而增强学生上课积极性及独立思考能力;(2)学期末提交针对课程总结的课程论文,使学生在对课程有更深入了解的同时激发学生的创造积极性。
《半导体物理学》是微电子技术专业重要的专业基础课,为后续专业课程的学习打下理论基础。要实现《半导体物理学》这门课的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力。
参考文献:
[1]汤乃云.微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育,2012,(13).
原子物理学是研究原子结构、运动规律及相互作用的学科,是物理学专业的基础课程,也是核类专业重要的专业基础课程,上承经典物理学,下接量子力学和原子核物理等重要课程。相比经典物理学课程原子物理学有很大差别,首先,原子物理学课程不像普通物理学课程从基本物理概念和物理规律出发进行严密的理论运算推导得到更普遍的基础理论,而是遵循从实践出发―理论模型建立―实践检验的认识过程,应用更多的是总结、归纳的方法;其次,研究对象是微观体系,而学生对微观现象缺乏直观的感性认识。正是由于这些差异,大部分学生在学习中感觉原子物理学知识点凌乱,理不清头绪,导致不能巩固和深化所学知识。因此,在教学中如何激发学生的学习兴趣,引导学生把握课程主线,认识原子运动规律,形成新概念,进而培养学生自学能力、思维能力、研究能力等成为原子物理学教学中需要探讨的问题。本文针对褚圣麟先生教材《原子物理学》的教学浅谈个人教学过程中的认识。
1 学习兴趣的培养
学习兴趣指一个人对学习的一种积极的认识倾向与情绪状态。学生对某一学科有兴趣,就会持续地专心致志地钻研它,从而提高学习效果。学习兴趣既是学习的原因,又是学习的结果。由此,培养学生最初的学习兴趣,促进学生在学习中找到乐趣,由被动的学习转变为主动学习、好学、乐学,在培养学生的自学能力过程中具有重要的意义。如何培养学生对原子物理学学习的兴趣,笔者从教学实践中总结如下几个方面。
1.1 结合物理学史增强学习内容的趣味性
原子物理发展史料丰富,若将史料运用于原子物理教学中,将起到事半功倍的效果。在授课中将原子物理学发展史融入知识的传授可增强学习的趣味性。如电子发现最早进行试验的并不是汤姆逊,试验结果最精确的也不是汤姆逊,但汤姆逊是第一个敢于突破常规认识而提出新粒子是电子的人,这一简介让学生明白科学研究中要尊重科学事实,敢于突破传统认识;讲述量子化概念提出时介绍普朗克为解释黑体辐射提出量子化概念的历程,由于这一崭新理论与经典理论的冲突,普朗克本人也不是特别坚决,此后他曾试图放弃量子论,用经典物理学方法重新解决黑体辐射问题,但均未成功,让学生认识科学发展中开创性革新的不易。可以说原子物理的发展中,充满对已有思想观念的颠覆和新思想的建立,这些都需要科学怀疑和批判精神,充分说明科学无绝对权威,科学怀疑精神和独立思考是科学进步的动力。通过物理学史的介绍,能在课堂上吸引学生的注意,使课堂气氛活跃,激发学生对原子物理学的兴趣,在轻松快乐的氛围中学习,同时学习科学的批判精神,培养学生创新能力。
1.2 结合课程内容介绍原子物理学中的难题激发学生钻研兴趣
好奇心和探索欲望是科学研究的原动力,在教学中通过介绍课本中出现而尚未完全认识明白的物理概念、物理问题,能极大激发学生的认识和探索欲望,教师可引导学生对相关问题的研究现状进行调研并汇报,在这一过程中既能促进学生了解学科的研究前沿,也能使学生加深对基本物理概念、原理的认识,同时有助于培养学生的实践能力和初步的科研能力。在原子物理学教材中有不少世界性的难题,如,在索末菲椭圆轨道理论和相对论效应中提出的精细结构常数所包含的物理含义、数值为什么刚好约为1/137;为解释光谱精细结构产生而引人的电子自旋的概念人们是否已经完全认识清楚等,这些问题在教学中可充分利用,调动学生的探索欲望,激发学生的钻研兴趣。
1.3 结合物理学发展前沿介绍激发学生研究兴趣
原子是从宏观到微观的第一个层次,物质世界各个层次的结构和运动变化相互联系、相互影响,很多其他重要学科和技术的发展以原子物理为基础,在课程教学中结合课程内容穿插原子物理学与相关学科的交叉及原子物理学发展的前沿介绍,可激发学生学习兴趣和钻研热情。如讲述α粒子散射实验时,介绍原子碰撞研究方法已经发展成为一个重要的研究方向,涉及各种基本粒子与原子和分子碰撞的物理过程等;讲述激光原理时,介绍激光技术的发展及其对原子物理学发展的促进,介绍我国激光领域研究的国际地位等。学科前沿的介绍能帮助学生认识学习本学科的社会意义及其与个人的关系,有助于激发学生学习的社会责任感。
2 把握课程主线
原子物理学的内容不像经典物理学具有严密的逻辑体系,因此在教学中拎?课程的主线有助于学生系统的掌握课程的知识内容。对原子结构的认识发展,课程以光谱分析法为主线:从原子光谱规律出发,原子光谱规律的变化可以反映出原子内部能级的特点,进而探究原子内部的作用及其规律。对原子内部作用的认识,课程以量子力学中的角动量概念为主线:从玻尔氢原子理论的角动量量子化假设的提出,到单电子的轨道角动量与自旋角动量的耦合解释精细结构的产生,及两个电子体系的LS耦合和JJ耦合等,并进一步明确角动量与磁矩概念的对应,角动量耦合的本质是粒子间电磁相互作用,自旋和轨道运动的相互作用引起原子能级的分裂和塞曼效应能级分裂在本质上是相同的。
3 讲清基本概念
历史悠久的传统课堂教学模式普遍采用板书的方式,近年来,这种教学模式常常与启发式教学和讨论式教学相结合,达到提高学生学习兴趣、提高学生思辩能力的效果。这种教学模式能使上课教学内容条理清晰,重点突出,便于课堂的复习与总结,在教学过程中发挥中重要作用。但是,在这一种教学模式中,由于在板书过程中需要大量的时间,特别是一些图形、图表等复杂结构的板书,导致上课讲授内容太少,跟不上上课内容增加的步伐,同时,由于板书浪费了太多的时间,从而导致与学生的互动与交流减少,导致上课效率降低,不利于高素质人才的培养。而随着科学技术的发展,幻灯片、投影仪、计算机、以及相对应的各种教学软件相继研发出来并在高校中广泛使用,这些设备和相对应软件结合,能够将图画、文字、语言、可视电影、动画等有效结合,从而导致上课内容生动、有趣,而且导致上课的知识容量增加;同时,能节省大量由于板书浪费的时间,进而导致上课时能腾出更多的时间来和学生交流和沟通,从而导致上课效率大大提高。
目前,多媒体教学模式已经在高校中大量应用,大有完全代替传统教学模式的趋势。诚然,合理使用多媒体教学,确实可以大大大学物理的教学效率。研究表明,合理利用现代化教学媒体,能使学生学到比目前多三倍的知识。但是,现在的高校教学中,很多老师过度依赖多媒体教学,忽略传统教学以及板书的作用,板书随意书写,有的老师甚至一节课没有一个字符板书在黑板上,仅仅照PPT过一遍。
经过一段时间实践表明,完全利用多媒体教学,忽略传统的板书教学模式,教学效果并不明显,甚至会打击学生的学习积极性,主要表现在教学速度过快,前面的还没听懂,后面的新知识就来了;从而导致虽然上课的内容丰富了,但是学生对知识点的掌握不扎实;或者前面的只是刚刚掌握好,过一会儿后就忘记了。在本期的大学物理教学过程中,我们对传统板书教学与多媒体技术的结合进行了多种模式的探索,我们的探索表明,在大学物理的教学中,要把每节课的重点,特别是公式、定理、定律等详细地列举在黑板上,特别是一些重要公式的推理过程能在黑板上详细地带领学生一起推一遍,这对公式的理解特别有用。同时,每节课的重点知识板书到黑板上之后,在本节课中一定要保持不被抹掉,以便学生在后面新知识的学习时忘记前面学的知识点时能及时回过头来随时复习。而对于一些具体的例题、模型、物理实验、历史物理典故等可以通过多媒体展示出来,以丰富上课内容,激发学生学习兴趣。通过传统上课模式和多媒体技术的有效结合,经过一段时间的时间后,学生的反馈很好,包括对大学物理知识的理解,对大学物理的学习热情等有了显著提高。
二、基础知识的传授与前沿科学研究探讨相结合,培养学生的综合素质和创造能力
长期以来,中国的传统的教育以“传道、授业、解惑”为主,特别注重于知识的传递与记忆,注重于知识的理解。在大学物理教育方面也传承了许多历史积累下来的惯性思维,例如基本公式、基本定义的讲解,然后大量题型的训练。诚然,这些训练对于大学物理基础知识的理解和巩固,对于培养学生扎实的大学物理功底有着非常重要的意义。然而,在当代社会,除了要培养学生扎实的基本功外,还需要特别注重创造性思维的培养。对大学生进行创新思维的培养的途径有很多,而在大学物理教学中把大学物理与科技前沿相结合,把反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想引入大学物理课堂,同时,老师在自身的科研经历和研究过程中鼓励和引导学生参与,这对培养学生的思辩能力、带动学生的学习爱好、提高学生自主学习能力、培养学生的学习热情,特别对于培养学生的创造性思维能力,有着非常重要的现实意义。
从2010年秋季开始,我们在机械设计制造及其自动化、汽车服务工程、信息与计算科学、物流工程、生物工程、高分子、林产化工等各理工科专业的教学中将最新的科研动态渗透到相关的大学物理知识教学中,例如,在讲到《大学物理》第16章量子力学基础时,我们把最新的前沿科学低维结构中量子热导、量子电导知识渗透到其中,并将我们正在进行的科学研究,包括目前低维量子体系中热、电输运需要解决的理论问题、我们的研究方法、研究内容、正在主持的课题介绍给大家,同时,把正在研究的问题中急需解决的关键核心问题介绍给大家,引导学生思考,在这些问题的引导下,开展撰写“小论文”的教学课外活动,引导学生开展第二课堂。通过学生课后查资料,自主参与调研,主导思索,把自己的想法和构建的解决方案在一段时间后集中在课堂讨论。通过这种教学模式的实践,结果表明,学生的学习积极性得到了提高,激发了学生对新知识的求知欲,特别是通过这种与前沿科学研究相结合的教学模式,提高了学生研究问题、解决问题的能力,从而提高了学生的创造能力。
三、结束语
关键词:半导体物理;教学改革;教学效果
作者简介:刘德伟(1979-),男,河南濮阳人,郑州轻工业学院物理与电子工程学院,讲师;李涛(1977-),男,河南淮阳人,郑州轻工业学院物理与电子工程学院,讲师。(河南 郑州 450002)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0085-02
半导体物理是半导体科学的理论基础,是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课,其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。然而,由于半导体物理的学科性很强,理论较为深奥,涉及知识点多,理论推导繁琐,学生在学习的过程中存在一定的难度。因此,授课教师必须在充分理解半导体物理,熟悉半导体工艺和集成电路设计的基础上,结合教学实际中存在的问题,优化整合教学内容,丰富教学手段,探索教学改革措施,培养学生的学习兴趣,提高半导体物理课程的教学质量。
一、半导体物理课程特点及教学中存在的主要问题
郑州轻工业学院采用的教材为刘恩科主编的《半导体物理学》(第七版,电子工业出版社),该教材是电子科学与技术类专业精品教材。[1]结合教材特点与教学实践,半导体物理课程教学过程中存在的主要问题与不足[2]可归纳如下:
1.教材内容知识点多,理论性强
半导体物理课程前五章为理论基础部分,主要讲述了半导体中的电子状态、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布、半导体的导电性与非平衡载流子,在此基础上阐述了电子有效质量、费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念;分析了状态密度、分布函数、载流子浓度以及迁移率与杂质浓度、温度的关系。课程涉及理论知识较深,易混淆知识点较多,数学公式推导复杂,很多基本概念及数学公式要求学生掌握量子力学、固体物理、热力学统计物理和高等数学等多门基础学科的理论知识。因此,学生在前期学习中,在相关知识点上难以衔接,对相关理论的掌握存在一定困难。
2.传统教学模式难以理论联系实际
半导体物理课程后八章主要介绍了半导体基本器件的结构与性能,半导体的光、电、热、磁等基本性质。如pn结电流电压特性及电容、击穿电压与隧道效应、肖特基接触与欧姆接触;半导体表面与MIS结构、表面电场对pn结性能的影响;半导体异质结构及半导体激光器等。由于这部分内容主要阐述半导体的实际应用,仅仅从课本上学习相关知识,难以理论联系实际,对于没有接触过半导体制备工艺的学生而言,就会觉得内容枯燥,课堂乏味。
3.教材内容无法追踪科技前沿
现代半导体技术日新月异,发展迅速,例如在半导体照明、半导体激光器、探测器、太阳能电池等领域都获得了重大研究成果,研究领域不断拓展,新的理论不断涌现,与化学、医学、生物等学科之间的交叉和渗透越来越强,极大地丰富了半导体物理的教学内容。而半导体物理教材内容的更新相对较慢,因此,如何在有限的课时内既要讲授教材内容,又要穿插相关科技前沿是一个值得深入探讨的问题。
二、半导体物理课程教学改革措施
基于以上分析,半导体物理课程对授课教师要求较高,如何在有限的课堂教学过程中将大量的知识讲解清楚,需要教师积极探索新的教学模式,针对课程特点与教学现状,通过不断实践克服存在的问题与不足,采用多样化的教学手段,优化整合教学内容,狠抓教学环节,使学生较好地理解并掌握相关知识,为后续课程的学习打下良好的基础。[3]
1.优化整合教学内容
由于现代半导体技术发展极为迅速,研究方向不断拓展,相关知识更新较快。因此,授课教师应与时俱进,关注科技前沿与研究热点,合理安排教学内容。结合电子科学与技术专业其它课程的教学内容,在保持课程知识结构与整体系统性的同时,对教学内容进行合理取舍,压缩与其他课程重叠的内容,删除教材中相对陈旧的知识,密切跟踪科技前沿与研究热点,适当增加新的理论,补充重要的半导体技术发展史,激发学生的学习热情,培养学生的科学精神。例如压缩教材中第一章固体物理课程已经详细讲解过的能带理论内容,将授课时间由原来的8学时压缩至6学时;在讲解半导体光学特性时,结合半导体光电子学的研究前沿,增加该部分内容所涉及的研究领域与最新技术,如半导体超晶格、量子阱等方面的内容;在讲述MIS结构的C-V特性时,补充C-V特性的研究意义,介绍半导体表面特性对集成芯片性能的影响,鼓励学生查阅总结利用C-V特性研究半导体表面的方法;在讲授半导体元器件的结构及性能时,适当补充半导体器件的制备工艺,播放一些半导体器件的制备视频,让学生结合某种半导体器件分析其结构与性能;在讲解半导体异质结构时,先让学生了解pn结种类,然后对比同质结与异质结的异同,最后让学生掌握异质结的电流电压特性,通过增加半导体激光器的发展史,即从第一支同质结半导体激光器只能在低温下发射脉冲激光到现在的异质结激光器的优异性能,让学生充分认识到半导体物理是现代半导体技术发展的理论基础,是科技创新的力量源泉。通过介绍科技前沿与研究热点,指导学生查阅相关文献,扩大学生的知识面,提高学生学习的积极主动性。
2.突出重点,分化难点,强调基本概念与物理模型
半导体物理课程涉及到的基本概念和物理模型较多,仅凭教材中的定义理解这些概念和模型,学生很难完全掌握。在讲解深奥的物理模型时,教师应运用恰当的类比,通过生动形象的事例对比分析,加深学生对物理模型的理解,增加学生的学习兴趣。例如教材中半导体载流子浓度的计算既是难点又是重点,学习中涉及到状态密度、玻尔兹曼分布函数、费密分布函数以及载流子浓度等为较容易混淆的概念。为了帮助学生理解,教师可以通过教学楼里面的学生人数与半导体中的电子数目进行类比:不同楼层的教室对应不同的能带,教室座位数对应能态的数目,教室的学生人数就相当于半导体中的电子数目,这样,计算半导体电子浓度的问题就与计算教室单位空间内学生人数的问题非常类似。通过这种生动形象的类比,学生很容易明白半导体中的能态密度就相当于教室单位空间的座位数,而半导体中的电子在能级上的占据几率就对应于教室内学生的入座情况。半导体中的电子在能级上的占据概率需要满足波尔兹曼分布函数或费米分布函数,而分布函数的确定取决于费米能级的位置,当分布函数确定后,单位能量间隔内的电子数目就可以通过简单的微积分计算出来。
另外,半导体物理课程中理论推导和数学上的近似处理较多,繁琐的公式推导增加了学生对物理模型的理解。如果教师在教学过程中能适当地把物理模型和公式推导分开,正确处理两者之间的关系,分别从物理和数学两方面寻找攻克这些难点的途径,使学生在彻底理解物理模型的基础上掌握理论推导。例如教材中有关n型半导体载流子浓度的内容安排如下:首先根据杂质半导体的电中性条件,推导出一个包含费米能的表达式,然后根据杂质电离情况分为低温弱电离区、中间电离区、强电离区、过渡区以及高温本征激发区,最后再根据不同电离区的特点进行讨论与近似处理。所涉及到的物理模型相对简单,但分区讨论和近似处理部分篇幅较长。如果运用传统教学模式,学生很容易沉浸在复杂的数学公式推导之中,难以透彻理解物理模型。如果教师在授课过程中先让学生了解该部分内容的整体安排,理解物理模型,再分析各温区的主要特点,最后总结规律,通过数学推导得出结论,就能很好地提高教学效果。
3.温故知新,适时比较,加强各章节之间的联系
对于课堂上刚刚讲授过的知识,学生并不一定能够完全掌握,此时教师应该结合半导体物理课程的特点,在教学过程中做到温故知新,适时比较,加强不同章节之间知识点的联系。例如pn结是半导体器件的基本单元,如日常生活中常见的激光器、LED、整流器、调制器、探测器、太阳能电池等。在讲授该章内容时,如果教师以pn结为主线将教材中不同章节之间的内容有机联系起来,学生就会从整体上进一步了解半导体物理课程的教学内容。只有在教学过程中不断加强各章节知识点之间的联系,学生才能完全掌握半导体器件的基本原理,为以后从事半导体行业打下坚实的基础。再如所选教材中有关半导体载流子浓度的计算,分为非简并半导体和简并半导体两种情况。在讲述后者时,教师通过对比分析非简并半导体和简并半导体在概念上有何异同,再引导学生比较简并半导体与非简并半导体载流子浓度的计算公式,学生就会意识到二者的主要区别就是分布函数不同,在计算简并半导体载流子浓度时,虽然分布函数替换后导致积分变复杂,但只是数学处理的方法不同,两者的物理思想却完全一致。通过这样的比较学习,学生对非简并半导体与简并半导体以及玻尔兹曼分布函数与费米分布函数的理解就会更加深入。
三、结束语
通过以上教学改革措施,培养了学生的学习兴趣,增加了学生的学习积极性,提高了半导体物理课程的课堂教学效果,为学生后续专业课程的学习奠定了扎实的基础。
参考文献:
[1]刘恩科,朱秉升,罗晋生.半导体物理学[M].北京:电子工业出版社,2011.
关键词高中化学;有机化学;教学实效性
高中阶段的有机化学教学内容主要涉及一些常见的有机化合物的构造、性能、用途及相关研究方法。随着高中教育改革的不断深入发展,有机化学的教材中也融入了大量的新内容,虽然一定程度上增强了学生对于化学这门学科的学习兴趣,但收获的教学成果并不显著。在新课改背景下,高中化学教师有必要及时更新教学理念,积极探索有效的教学策略,根据学生的实际学习情况和教学内容的设定,选择恰当的教学方式,充分发挥自身的教学优势。
一、有机化学的相关概念及发展历程
高中化学教师要想切实提高自身的教学实效性,首先应当让学生对有机化学这门学科的基本概念和特点有充分地了解与把握。从发展的角度来看,有机化学分为提取、创立和后期发展三个重要阶段。其中,在提取阶段,人们对于有机化学的研究主要集中在应用和提取方面,更关注如何利用有机化学的知识进行药物方面的研究,从中提取所需的目标化合物,例如,农业生产中经常使用到的化肥以及医学领域的吗啡等物质。创立阶段是指一些关于有机化合物合成以及其他重要理论形成的时期。在这段时间内,专家们研究并合成了许多经典的有机化合物,至今在人们日常生活的各个领域仍有着广泛应用,如乙酸、油脂等。同时还创立了一些重要理论,为有机化学的发展奠定了坚实的理论根基。后期发展阶段是指近现代有机化学高速发展的时期,在此期间,科学家们以量子力学为研究基础,成功建立了现代结构理论体系并成功合成了一些十分复杂的天然物,极大地推动了有机化学的发展。
二、提升高中有机化学教学实效性的具体策略
(一)明确新旧教材教学内容的变化
随着新课改的推行,高中化学有机化学部分的内容也发生了相应的改变,教师在开展教学活动前应先仔细研读教材,把握作者的编写意图和教学大纲提出的人才培养目标,对比同样的教学内容在选修模块和必修模块内容编排的不同,进而准确控制好教学进度。同时,教师还应借助新课程标准进一步把握新版教材的内容广度,在教学过程中遵守循序渐进的原则,实现高效教学。
(二)突破教学重难点,使教学内容更加贴近高考要求
在以往的教学中,学生刚接触到有机化学时会表现出较浓的学习兴趣,但随着教学内容的不断深入和难度的不断增加,不少学生反映需要理解记忆的内容太多且复杂,尤其是各种反应方程式的书写,结构多变,关系复杂,学习起来非常吃力。因此,高中化学教师在教学过程中,应准确把握教学重难点,有目的、有计划地教学。根据近几年来的高考试题,我们可以了解到高考的考点仍在于学生对基础知识的掌握,题型以推断题和框架为主,题目大多以医药、环境、新材料、生活等领域最新的科研成果为背景,既考查了学生对有机化学主干知识的掌握程度,也让学生能够更加深刻地体会有机化学知识对人类社会发展做出的贡献。
(三)教会学生学习有机化学的方法
除了传授课本上的知识外,教师还应教会学生正确的学习方法,提高他们的自主学习能力。有机化合物的性质由其结构决定,反之,有机化合物的性质反映了其内部结构。因此教师应引导学生掌握有机化学的一般规律,从其结构特点出发分析其性质、用途等。例如,在讲解“乙烯”时,教师可以先向学生展示其结构模型,介绍乙烯分子的特点,进而延伸至化学键、分子极性等关联知识点,强化学生对各个知识点关系的理解与记忆。此外,教师还可以利用多媒体技术向学生直观、形象地展示各种有机分子的结构组成,帮助学生清晰地把握各个分子结构的异同点,培养他们举一反三的能力,从而有效提高他们的自主学习成效。
(四)以实验的方式提高教学的有效性
在有机化学的教学中,通过实验能有效提高教学的趣味性,并以更加直观的方式帮助学生深入地掌握化学知识。为了保证教学的趣味性,可采用如下的步骤开展实验:首先,根据教材的内容及教学目的安排实验活动;其次,有效引导学生通过深入观察独立完成实验;再次,引导学生根据实际的实验过程及结果进行总结并填写实验报告;最后,根据实验结果,引导学生对问题进行论证,让他们对课题有更加深入地了解。
(五)联系生活实际,渗透有机化学原理
有机化学与人们的日常生活息息相关,教师在教学过程中可适当联系生活实际,加深学生对课本上知识内容的理解,增强他们运用所学知识解决实际问题的能力。在课堂上,教师可以通过提问引导学生主动关注生活中的化学知识,如:为什么肥皂可以去除污渍?福尔马林的主要成分是什么?做菜时加入醋和酒的目的是什么?等等,这些都是生活中常见的问题,能够有效激发学生的学习兴趣。
三、结语
在新时期,教师应不断总结有机化学的教学方法,准确把握考试大纲的重难点要求,根据教学内容和学生的实际学习情况,适当调整教学方案,为学生营造轻松愉悦的学习氛围。在教学过程中注重培养学生的动手实践与信息处理能力,切实提高有机化学的教学实效性,促进学生综合素质的全面发展。
参考文献
[1]裘南丽.浅谈高中有机化学教学的点滴体会[J].才智,2016(29).
一、讲究教学中的教授艺术
在教学中,教师努力提高讲授的效果具有很重要的现实意义。首先,讲授时突出重点,条理清晰。教师所讲授的内容,必须有明确的目的性,重点突出,抓住重点、难点和关键,要能让学生字字听清,句句听懂;在内容理解上不存在克服不了的困难(那些有意留给学生进行思考的问题除外);其次,讲授时适当点拨,在物理概念和规律教学中,使新知识与学生已有的知识结构建立联系,所以教师在讲授时要心中有数、适当点拨。如在《竖直方向上的抛体运动》教学中,因为学生已经学过了《匀变速直线运动的规律》,竖直上抛和竖直下抛实际上就是匀变速直线运动的特殊情况,所以学生有了一定的基础,物理教师讲授时不需要从头讲到尾,只需要适当点拨,学生就能轻松地学好这一节课;最后,讲授时富有情感。缺乏情感的讲授是苍白无力的,它难以点燃学生创造思维的火花,融会了一定情感的东西给人更多的形象美感,因为情感往往是和具体的人或事相联系的。在学生学习物理概念和规律的过程中,教师讲授要富有情感,使学生在学习知识的同时得到愉快的情感体验。
二、灵活采用多种教学方式
高中物理新课程改革以来,提出了很多新的有效的教学方式,这就要求老师在高中物理教学过程中掌握这些教学方法,并结合传统有效的教学方式,进行灵活的运用,只有这样才能提高物理课堂教学水平。科学探究是高中物理新课程实施的有效的教学方式,从课程标准以及教科书的编写内容中可以认识到,不可能也没有必要将所要求的内容都设计成探究选题。有许多物理知识,需要通过教师的系统讲授,学生在学习中才会少走弯路,达到对知识的深刻理解和牢固掌握。对于那些独立而简单、有利于促进学生发展的基础知识技能,对于物理实验仪器的介绍、科学家的生平事迹、物理学史的介绍、物理学科知识的拓展、自然现象等常识性内容,采用讲授式教学都有较好的效果。
大部分物理教师使用最多的教学方式是讲授,教学实践中为了达到最佳的教学效果,对于不同的教学内容,教师有将各种教学方式灵活结合运用的必要性,物理教师在讲授的间隙可以适当穿插演示实验和学生实验,引导学生观察或进行师生的讨论。在演示实验的过程中,教师还可以将实验与讲授相结合,以讲授来指导观察,以观察来推动思维的发展,教师的讲授一方面要体现演示实验的目的、意义和观察要求,另一方面要揭示现象与本质之间的因果联系,引导学生从演示实验中分析比较,得出实验结论。
三、深入研究用好教材
教材是老师教学的依据,新课改给老师在利用教材方面提供了很大的自由发挥空间。教师应该通过深入分析教材内容和研究学生的实际认知水平,准确把握教学内容的深度和广度,减轻学生过重的学习负担。高中物理课程内容应为学生的终身学习、将来参与社会生活奠定必要的基础,使其具备发展的能力。因此,高中课程内容强调让学生学习物理学的基础知识,了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律,掌握终身发展必备的物理基础知识和技能,满足学生终身学习和发展的需求。教师应全面落实课程标准的要求,注重高中物理课程内容的基础性,严格筛选物理学中的核心内容,舍弃旧教材中某些偏难的内容,尤其是《课程标准》已经降低的教学要求、明确不作教学要求的内容及严格界定了教学难度的内容。许多一线物理教师在教学过程中唯恐知识点不全、不精、不细,导致课堂上讲得太多、太难。在有限的课时中,确保完成学生必须掌握的教学内容,在此基础上,再谈课外内容的援引,处理好“教与不教、教多教少”的问题,这样也能使课时压力有所缓解。
四、在知识学习过程中渗透物理学思想和方法
关键词:MOOC;大学物理;教学改革
在信息化背景下MOOC(慕课,MassiveOpenOnlineCourse)的兴起,不仅仅促进了在线课堂教学的进一步发展,也给传统课堂教学带来了巨大影响,引起了众多学者的广泛关注。[1-6]MOOC能更有效地借助互联网的优势,让更多的人随时随地免费得到学习的机会。同时,由于其课程设计的特点,能有效地激起学习兴趣,促进学习效率。[7]但由于MOOC学习不具强制性,且考试过程无法得到有效监督,因此学习者学习的可持续性及学习成果的检验等方面备受质疑。传统课堂教学以教师为主体,以知识体系传授为目标,有助于发挥教师的主导地位,有利于系统地传授知识,有利于及时解决学生遇到的问题,有利于培养学生的情感、态度和价值观。但传统教学强调单向知识的传输,大部分学生总是被动地接受,不利于充分地发挥个人的主观能动性,不利于独立思考能力、科学质疑能力、创造能力与创新能力的培养。
一MOOC背景下大学物理课程教学
物理学是研究物质的结构、性质、基本运动规律以及相互作用规律的实验科学。学学物理知识,不仅有助于了解自然规律的形成及其基本原理,而且有助于思维能力的提升与发展,因此,大学物理是大学基础知识学习的重要组成部分,对专业知识的学习也具有重要的促进作用。以闽江学院为例,根据全校各专业特点及对大学物理学习要求的不同,大学物理课程为公共必修课,分为A、B、C三类,一学年课程有128学时或96学时(每学期16周),采用的教材为马文蔚主编的《大学物理教程》。学习者涵盖全校所有理工科学生。当前大学物理教学普遍还是采用传统的教学方式,即:教师课堂讲授,学生课后复习的模式。这种模式,虽然符合学生的学习习惯,但存在很多问题:学生学习的主动性不强,知识灌溉式传输造成学生学习的热情不高,学习效果不显著。从学生期末试卷错误率分析中可见:对于重点考察知识、概念理解的选择与填空题,学生的错误率较高;对于已做过的实例计算,稍作变化错误率同样较高;对于高中接触较少的知识,如,刚体转动、近代物理知识(量子力学及狭义相对论等内容),学生掌握的情况不容乐观。学生对物理规律掌握得不够深刻,对解决实际物理问题、解释物理现象的能力还有待提升,应用知识进行创新的能力明显不强。为切实提高学生学学物理的效率,提升解决问题的能力,必须对大学传统课堂教学进行改革。在MOOC背景下,大学物理课程教学能否借助MOOC模式?如何借鉴MOOC模式优势进行教学,且能够保证课堂教学质量?如何有效、及时地改进课堂教学内容与方法,提升学习效率?如何全面、科学、合理地评价学生学习效果?为提高教学质量,保证人才培养,这些问题都是我们必须解决的。
二大学物理教学与MOOC相结合的可行性
大学物理教学与MOOC能否结合,主要在于大学物理传统课堂教学能否借助MOOC模式,借鉴MOOC特点,同时又能发挥自身优势,实现二者优势互补。MOOC之所以发展迅猛,除了信息技术的发展为其提供了可靠的技术保证外,还因其具有独特性。第一,平台依靠的优越。MOOC以网络平台为基础,学习者人数、学习时间、学习资源等不受限制,学习者可以根据自身需要反复学习。同时,教师可以利用信息技术,统计学习者反复观看学习的内容,更有针对性地讲解重难点。第二,课程设计的优势。MOOC涵盖从听课学习、章节习题、课后反馈、专区讨论等完整教学模式。而且每节课都控制在15分钟以内,重点讲解某个知识点,这样的课程设计有助于学习者集中精力学习,从而提高学习效率。第三,教学交互的注重。不同于以往精品课程、视频公共课等网络课程,MOOC教学过程注重教与学的互动:学习者在每章节视频学习后必须回答问题才能继续学习;开辟讨论专区,指出学习误区,讲解学习盲点。当然,MOOC自身某些缺点是致命的:MOOC学习不具强制性,自制力较差的学生无法得以有效监督,其测验结果的科学性也无法验证;基于网络平台的教学,教师无法及时得到信息反馈,也无法用人格魅力去感染学生。而这些问题恰恰是采用传统教学所具有的优势。MOOC存在的这些致命不足决定了至少到目前为止,MOOC不可能取代传统教学。而从世界范围来看,MOOC的发展确实没有起步阶段那么让人乐观:从MOOC兴起时被人们寄予“挑战传统教学模式”的期望,发展到MOOC“元年”后一年《纽约时报》的评论“MOOC初步应用结果令人失望,其教学效率依然不及大学课堂”。尽管如此,MOOC的优点却可以很好地弥补当前传统课堂教学的不足,更好地促进教学相长。将MOOC模式植入传统课堂教学中,一方面对视频资源的合理利用可以缩短教师课堂上对基础知识的讲解时间,便于教师对问题的引导;另一方面,课堂教学设计的优化及师生的互动,有利于教师转变教学观念,有利于发挥学生的主观能动性。
三基于MOOC的大学物理教学
采用传统课堂教学,结合MOOC的优势特点,我们可以构建基于MOOC的大学物理教学模式(图1所示),最大限度地发挥其各自特点:尽可能地利用优质资源,科学优化课堂设计,发挥传统课堂教学潜能,从而提高教学效果,提升个人能力,实现人才培养。
1.模式构建。
基于MOOC的大学物理教学模式,从教师角色与学生角色两个维度出发,涵盖了课前、课堂、课后等全方位的教学互动过程,既要关注整体学生掌握知识的水平与能力,又要关注学生个人发展的差异;既要注重学生个人探索精神与创新能力的培养,又要注重发挥学生的团队合作精神;既要突出教师的主导作用及学生的主体地位,又要注重师生交互、信息的反馈与收集。因此,在整个课程学习中,以小组为学习单位,利用竞争机制,努力营造你追我赶的学习氛围,促进主观能动性的发挥;课堂中问题的解决是在教师的引导下,采用头脑风暴、小组互评等方法,自主探究等方式进行;课后开辟专区,学生在论坛专区中自由讨论,发表意见,同时解决其他小组学习中遇到的问题,教师全程关注,适时引导。最后,采用多元化测评体系,以期全面、客观、科学地评价学生的学习水平。值得注意的是,在教与学过程中,教师与学生的互动是全方位的,信息反馈是多渠道的。
2.课程实施。
以《大学物理》为例,以5至7人为一个学习小组,采用基于MOOC的大学物理教学模式。
(1)课前学习。教师根据教学大纲要求,明确课堂学习目标与学习内容,制作15分钟以内的学习视频,同时设置不同难易程度的问题,供学生思考,如,对于学生比较熟悉的,牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律等方面的知识,以能力考察较为全面的应用计算题为主。相对陌生的,如,刚体转动、狭义相对论、量子力学等方面知识,以考察概念理解的选择判断题及填空题为主。学生学习完视频资料,需要完成预习作业。此过程基于网络技术平台实现。
(2)课堂学习。教师强调重难点,释疑学生普遍存在的误区,以基于问题式的教学方式引导学生。学生分享自己的学习成果,解决其他小组学习过程中存在的问题,以小组讨论的方式得出教师课堂所提出问题的答案。教师的提问对象是随机的,以防部分学生滥竽充数,这也有利于学生全面参与。课堂虽然还是面授,但不同于传统说教,教师除了在必要的重难点处及知识拓展处强调外,还要注重全程引导及合理的课堂设计,这也对教师综合素质提出了更高的要求。
(3)课后学习。教师根据学生的学习情况汇总学生学习的盲点与误区,总结典型,并简明扼要地提醒要点;学生总结学习心得,并关注其他小组的学习情况及问题疑点,提出解决方案。课后学习一般基于网络平台,在必要时教师课后进行面授指导。值得注意的是,由于物理学课程的特殊性,对于物理知识的理解与检验,需通过必要的习题来巩固与强化。因此,日常作业与习题讲解必不可少,但主要由学生相互探讨完成,要注重学生学习成果的分享。
(4)评价方式。基于MOOC的大学物理教学模式,既要关注学生平时的学习效果,又要考虑期末考试结果,防止MOOC考核方式信度不高的弊端、改变传统课堂以期末成绩为主的较为单一的评价方式。因此,期末总评涵盖预习成果、课堂表现、章节小测、论坛发言、期末测验等几个部分,全面考虑学生日常的参与情况。
(5)信息反馈。畅通信息反馈渠道,有助于教师及时了解学生的学习误区,提高学习效率。一方面,教师要以学生日常测评结果为源头,了解学生发误区;另一方面以问卷调查、论坛讨论等渠道,收集信息。
3.教学效果。
经过一学期的教学尝试,我们对2015级数学专业的两个教学班(一个采用基于MOOC的大学物理教学模式,称为A班,另一个采用传统大学物理教学模式,称为B班,A、B班人数相近)进行对比。结果发现,在期末测试中,在选择、填空与判断题上,A班平均得分高于B班6.7分(总分55分),可见A班在知识理解、判断及知识扩展上要好于B班。同时,在计算题答题规范性、完整性及知识应用上同样好于B班。根据课后问题调查发现,在参与新模式学习的46名学生中,对此教学方法感到非常满意的有7人,较为满意的有11人,满意的有25人,满意率达到93.4%。学生普遍反映,课前视频学习对课堂参与讨论有很大帮助;在团队竞争学习模式中不仅获得了知识,也获得了成就感与友谊。
四结论
采用基于MOOC的大学物理教学模式,只有注重将MOOC与传统课堂教学的优势互补,才能实现优化的教学效果。新模式下,学习者一方面好奇于新模式的新颖性,必然有较大的学习热情;另一方面,新模式学习下,学习者学习的成就感将近一步得到体现与满足;教师一方面需要做好课前视频的剪裁与编排及课堂引导;另一方面需要优化课堂设计,将课堂知识片断化,注重知识衔接。同时,新模式下师生更注重交互,对教师教学的精力与能力提出更高的要求。值得注意的是,由于大学物理本身的课程特点,习题是衡量学习者知识掌握程度的重要检验手段,因此,新模式下习题解决应贯穿于课前、课中与课后。从新模式中我们还发现,只有在教师的指导下学生的学习效率与学习质量才会更高,而学生由“逃课”向“淘课”的转变过程中,教师不会“下岗”,但必须“转岗”,即MOOC不会取代传统课堂,但能给传统课堂带来极具借鉴意义的补充。
参考文献
[1]章木林,孙小军.基于慕课的翻转课堂教学模式研究[J].现代教育技术,2015,25(8):81-87.
[2]门路,王祖源,何博.MOOC本土化的可行性和关注点[J].现代教育技术,2015,25(1):53-59.
[3]陈小平.MOOC的发展及对高校物理课程的影响[J].大学物理,2015,34(8):38-40.
[4]胡杰辉,伍忠杰.基于MOOC的大学英语翻转课堂教学模式研究[J].外语电化教学,2014,160(11):40-45.
[5]野金花,于晓娟.MOOC发展与数学专业课程的改革探索[J].大庆社会科学,2015,194(4):143-145.
[6]林莹莹,魏安娜,陈盈.结合传统课堂与MOOC的混合式教学模式构建与实施[J].台州学院学报,2014,36(6):79-83.
您们好!
我叫――,来自08级物理与信息工程系电子信息科学与技术专业二班。
在人才素质激烈竞争的当今时代,要适应时代的发展,就要求不断的完善自我。作为当代大学生,不仅要求又过硬的专业知识,更要求德、智、体、美的全面发展。三好学生评选活动对于我来说是一件极其有意义的事情,如果我能够当选,我相信我能够做出表率作用,并且我也能继续激励自己以身作则,树立自律的好榜样。
在学习方面:我严格要求自己,除了在理科类科目下功夫外,对其它综合性科目也绝不忽视。语文科目的鉴赏和分析能力不但得到了进一步的培养,更养成了良好的阅读习惯。我已习惯每月买或借几本如《思维与智慧类》的励志性杂志,每篇文章的真谛也深深刻在脑中,一定程度上端正了自己的人生态度,更不断激发了自己的斗志。而对于理科类科目,我常常会找一些同学一起讨论,这样,很大程度上夹生了对一些知识点的理解,更能透彻的分析其变化过程。上课时,我更着重于思考,当然是在仔细听课的基础上,老师所讲的每个例题或公式的证明推导变形,我绝不会放弃自己推导证明的机会,而是老老实实的自己也推导证明,这样对于公式的运用、解题步骤便有了一定的思路。“学而不思则罔,思而不学则殆”,学与思相结合确实是搞好学习的一根主线。“三人行则必有我师”,找到一些志同道合的同学对学习更具有促进作用,三人同来同往同奋进,既起到了督促作用,更带动了自己的学习劲头,难题共力解、难点共钻研,学习共进步。通过一年扎实的学习,我也取得了可喜的成绩:大一上学期排名在班里第一,下学期第二,学年总成绩在班里第一,年级第二。成绩已是历史,未来的路还很长,我会不断的超越自己制定的新学期学习计划,更加努力的充实自己。
在集体活动方面,我充分利用空余的时间积极参加各项活动:
1,参加爱心社整个的手语培训活动。那是我第一次走进失聪者的世界,可谓是心与心的交流,更让我感受到那些“不幸”的孩子们顽强的斗志。我永远也不会忘记他们的那份勇敢、坚强和乐观;
2,积极参加班级或系部的活动。学雷锋活动:我更进一步了解了其精神实质。“勿以事小而不为”,做好事容易,难的是一生都做好事;事虽小,情却大。学院成教部卫生大扫除:这次活动虽然任务很重,但同学们明确分工,细化任务,效率也很好。活动中同学们那份激情,振奋人心,互帮互助、相互关照,彰显友谊至美。
3,听取多种讲座。《量子力学》,大学生创业软件开发,中国寓言故事等诸多综合性的讲座,一方面给与我很大的启发,结识了很多新朋友;另一方面,也在一定程度上开阔了视野,多了选择,多了计划。
4,大学毕业生创业就业调查活动并提交调查报告。暑假期间,我和同学一起走访调查,细心聆听,自习做笔记,第一次比较全面的接触社会。这次调查活动,我了解到当今的实际就业形势,聆听了一些毕业生创业想法,不仅给了我很大的触动,也无形中增加了压力。社会是最大的实验厂,大学期间要做的还很多很多。
当然,我们归根到底还是学生。学习,仍然是最重要的事情。我也时刻提醒自己,在参加活动、忙于工作的同时,绝对不能把学习落下,于是只能靠提高学习效率、挤时间来学习。
在学生工作方面:
作为一名寝室长,我竭力为同学服务。寝室卫生打扫,寝室公共用品的购买,寝室集体活动的安排。卫生打扫自觉为主,一身带动他人,慢慢的形成良好的卫生习惯;学习上以身作则,不忘提醒室友完成作业,搞好复习,做好实验,带动室友去上晚自习,形成良好的学习氛围;周末时间也时常出去活动活动,打打球,跑跑步,形成良好的关系,营造和睦融洽的集体环境。
作为一名科代表,我严格要求自己,不断提高自身的素质。增强习题的训练量;增加课本阅读量,熟练知识;认真听讲,细心做笔记,真正起到带头作用。
在思想操守方面,我谨遵学校的规章制度,服从老师的指导,严格要求自己;助人为乐,与人为善,积极帮助同学们解决学习上的困难,并耐心听取他们的意见和采纳他们的建议,做好自己应该做的事。在大学,最重要的是锻炼自己的综合素质。综合素质包括优异的学习成绩,与人交往合作的能力,组织协调能力,表达能力等等。我想我们应该争做一名优秀的大学生,拥有更宽广的眼界。当今时代是人才素质竞争的时代,要适应时代的发展,就必须完善自我、营造自我,摆正自己的位置。学会自制、学会自律。
我认为“优秀三好学生”评选的主要意义,不仅仅激励了我要好好对待自己的学习,完成自己的血液,掌握好现在所学的基础文化知识,以便毕业以后能够顺利的找到一份合适的工作。同时,它是我们自身的一个总结,它更是让我认识自己、了解自己、开发自己、创新自己的过程。从而,更好地提高自己,完善自己。我立志要做一个对社会有贡献的人,因此我现在必须努力
关键词:物理化学;改革;结合
物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科,是化学学科的一个重要分支,是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课,它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用,对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设,不断深化教学改革,提高教学质量,创建精品课程,才能完成时代赋予我们的使命。
物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。
1教学内容改革。即教材改革
我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版,教学过程中,不断选用新教材,对老师来说要加重负担,要不断写新的备课笔记。但我们体会到,写备课笔记可以加深对内容理解,提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展,新材料、新催化剂、纳米材料的出现,促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材,要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。
2教学过程改革中。采用“六个相结合”
①宏观与微观相结合。对于难理解的概念,先从微观上解释,说明其物理化学意义,再从宏观上形象化。比如介绍熵的物理意义时,我们可以将红墨水滴入水中,红墨水不断扩散。系统混乱度逐渐增大,来描述熵是系统混乱度的量度。
②理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加,而开放体系因为可以有负熵流,可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况;还联系我国的改革开放政策,孤立体系——“一个封闭的山村”,熵值会越来越大,发展的动力就越来越小,经济落后,人民受穷,而要改变面貌。必须改革开放,把山村变成开放体系,“要想富先修路,少生孩子多种树”,引进外资、引进先进科学技术,就是引进负熵流,使体系熵值减少,才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解,又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。
③内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立,除了要讲清原理的内容外,还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时,向学生说明这是采用理想模型法得来的;讲可逆过程时,说明这是采用科学抽象法得来的;讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时,说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用,教学中注意培养学生创造思维能力。
④基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾。或习题课上,介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。
⑤课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中,要把教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时,结合教研论文“对化学热力学熵判据的讨论”,来讨论“熵总是过程方向的判据吗?”,在讲化学平衡移动时,结合教研论文“反应组分浓度对化学平衡的影响”,来讨论“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗?”等等。
⑥理论教学与化工生产相结合。我们是职业院校,培养的大多数学生将来要到化工生产第一线,因此更要注重实验环节,增强学生学习兴趣,培养高技能,高水平的应用性人才。例如在讲化学反应速率时,结合工业合成氨的具体状况。探讨如何提高反应速率,增加氨的产量。3习题课是提高教学质量的重要环节
物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程。要学好它很不容易的,物理化学被认为是化工技术类专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律,非常抽象不好理解,不好掌握,习题难解。我们在教学实践中体会到,要化难为易。提高学生学习积极性,除了上好理论课外,习题课是一个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道,必需多做习题。在解题过程中,加深对理论的熟悉与理解,培养分析问题、解决问题能力,解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样,认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分:
①扩大知识面的新理论、新知识介绍。
②归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是“零碎”的感觉、片段的知识,只有把它们联系在一起,形成相互关联的知识系统,才能更深刻理解,更好掌握。为此,每一章学习后,我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。
③总结学生作业中问题。对学生作业中的错误,特别是典型的有代表性的错误要及时指出,对有特色的解题技巧要介绍推广。
④组织讨论思考题。一般教材的每章后面,都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答,习题课时进行讨论讲解。
⑤做一定数量的练习题。每章学习后,我们都印发给学生一些数量的练习题,其中选择题20个左右,计算题5至8个。这些练习题都是历年教学中精心挑选出来的,有代表性,有一定的难度。我们一般提前发给学生,要学生先做一遍,上习题课时,老师选择其中典型试题讲解。
4把现代化教学手段应用到物理化学教学中
20世纪90年代以来,计算机技术与网络技术飞快发展,多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体,突破了时空限制,虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具,把多媒体计算机应用到教学上,实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用,使教学的思想、教学的理论发生了变化,教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化,课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明,进行计算机辅助教学,提高了教学质量,提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中,是教学改革的一个重要方向。计算机辅助教学有以下建议和思考
①编制课堂教学的电子教案与教学课件。
②对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答。并且输入到计算机中,形成word文档。
③编制计算机辅助教学课件(CAI)。