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《物理化学》课程思政教学案例(一等奖)
一、课程简介
物理化学课程是应用化学专业学生必修的一门专业核心课。学生通过该课程的学习,可以掌握有关化学反应的方向和限度,化学反应的能量改变,化学反应的平衡组成,化学反应的机理和速率,多相平衡体系及电化学等方面的知识。通过本课程的学习,可以培养学生严密的逻辑思维、科学的学习和研究态度,在提高学生分析问题、解决问题的能力,提高和培养学生综合素质方面起着至关重要的作用,为应用化学的后续课及专业发展需要建立必要的理论基础。
本课程基于产出导向的理念,提倡学生主动学习的教学理念,改变学生传统的学习观,变被动接受知识为主动寻求知识,探索和建构学生主动参与、自主协作、结合网络教学资源,应用“翻转课堂”进行新型的教学模式,由以理论“灌输”为中心转变为以能力目标“引领”为中心,由以教师“被动”讲授为中心转变为学生“主动”参与为中心的教学。结合物理化学中蕴含的丰富的思政元素,在培养学生严密的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力的同时,又培养了他们的创新精神和合作意识,同时帮助学生建立正确的三观。? ?
二、课程挖掘的思政资源分析
物理化学理论性强,素有化学中的?“哲学”之说,与自然规律紧密相连。抽象的理论、繁琐的公式推导、严密的逻辑推理,单纯通过老师讲、学生死记硬背都是无法掌握物理化学的精髓的。必须?“领悟”、“用心学习”。如何打开学生的心扉,由不得不学,转为?“我要学”??使学生从内心深处爱上物理化学。根据课程思政的教育理念,以沈文霞主编的《物理化学核心教程》为依据,将物理化学几章知识的传授与?“课程思政”有机结合起来,润物细无声。
1.?通过化学史的引入来实行课程思政在物理化学课程教学中,引入与课程内容相关的化学史,不仅可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,启迪学生的心智,而且通过了解科学家的故事可以激励学生勇敢面对困难,勇攀高峰,激发学生的学习和创新热情,增强学生的爱国情怀和社会责任感,通过这种无形的教学穿插,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,从而实现科学教育和人文教育的融合。在物理化学课程学习中介绍点化学史是课程学习本身固有的需要。物理化学的主要内容就是系统地介绍十九世纪中叶到今天众多物理化学家的理论和实验的成果。例如化学热力学综述了焦尔、卡诺、克劳修斯、开尔文、吉布斯、亥姆霍兹、?范特霍夫、勒夏特勒、能斯特等等许多人的创造性成果;化学动力学汇集了范特霍夫、阿累尼乌斯、奥斯特瓦尔德、路易斯、艾林、林德曼、哈伯、泰勒、朗缪尔等等众多人的研究成就,至于电化学、结构化学等,也莫不如此。
2.?利用网络信息,引导学生独立思维,理性判断,树立正确的世界观、价值观。在信息社会,面对大量的网络信息,如何辨伪存真,需要大学生在理论知识的基础上,运用科学思维去做出正确判断。比如网络曾经热传的“印度土法制冷”,该法所涉及的是物理化学中节流膨胀效应,但实际要想降低1 ℃,通过理论计算需要的压差与实际所能提供的压差相差巨大;如“水燃料汽车”是否可信?又如生日派对上互撒面粉,为何会引发爆炸?这些问题分别可以用物理化学热力学第二定律及界面现象章节的知识解释。将诸如此类问题设置为课堂讨论课题,充分利用网络资源,设置QQ课程群、优学院、微信课程群等线上交流平台,引导学生充分讨论和冷静思考,运用科学思维方法合理分析,理性判断。通过多方位,多手段引导大学生明辨是非,不轻信谣言,提高科学素养,树立正确的世界观、价值观。
3.?物理化学是阐述基本规律和定律的学科,围绕定律推演形成过程,培养学生求真务实,科学严谨的职业作风。物理化学讲授的知识内容是以规律为主体,这些规律发现和推演过程中必须科学严谨,数据收集必须实事求是,才能经得起实践的考验。比如真实气体状态方程是从理想气体状态方程修正而来,对于修正项需要考虑全面,科学合理,并要通过实验数据反复验证;再比如相图中水的三相点(273.16 K)与冰点(275.15 K)?仅仅相差?0.01 ℃,而正是科学家们这种严谨的科学精神,才发现了这一细微差别,进而找到了三相点与冰点的实质区别,保证了相图的准确性。
4.?通过课程中具有共性规律的归纳,引导学生形成全局和集体意识。物理化学课程中所涉及的公式众多,但是有些规律性的公式具有共性特征,比如克-克方程中饱和蒸气压与温度关系(lnP~1/T?呈线)、化学平衡中标准平衡常数与温度关系(lnKθ~1/T?也呈线 性),吸附平衡压力与温度关系(lnp~1/T?呈线性),不同温度下反应速率常数与温度的关系(lnk~1/T?呈线性),这些规律具有相似的形式,且都可以根据线性斜率获得基础热力学数据(相变焓、反应焓、 吸附热、活化能)具有相通性。通过发现和总结这些共同特征,一方面可帮助学生形成科学的分析方法和科学思维习惯,为科学研究中
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