基于競賽形式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與思考

王建軍

（江蘇省盱眙中學(xué) 江蘇 盱眙 211700）

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，很多學(xué)生因?qū)嶒?yàn)對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。“通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”是普通高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念，選修六《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊的獨(dú)立開設(shè)更是出于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟M合與設(shè)計(jì)，科學(xué)合理地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，有效實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。

一、目前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與存在問題

觀察目前中學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于義務(wù)教育階段是在最后一學(xué)年開設(shè)化學(xué)課，升學(xué)的需要與壓力導(dǎo)致了不少學(xué)?；?qū)W生在這一階段對實(shí)驗(yàn)的投入有限，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠或流于形式。學(xué)生進(jìn)入高中后，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中普遍存在以下一些問題：

1.教師非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但學(xué)生面對高中階段更多的實(shí)驗(yàn)要求，不懂得如何對待實(shí)驗(yàn)，很多僅是出于簡單的淺層興趣，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和思考，看熱鬧、瞧新鮮，淺嘗輒止。

2.學(xué)生在初中階段，動手實(shí)驗(yàn)接觸較少，實(shí)驗(yàn)基本操作技能訓(xùn)練欠缺。進(jìn)入高中后，不知道如何準(zhǔn)備并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，往往手忙腳亂，顧此失彼，場面雜亂，實(shí)驗(yàn)效果較差。

3.中國的獨(dú)生子女效應(yīng)帶來的學(xué)生動手能力差，怕動手，不愿、不會動手，學(xué)生雖喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但做起實(shí)驗(yàn)縮手縮腳，缺乏自信，對復(fù)雜或帶有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)形成畏難情緒。

4.緣于高考的壓力和實(shí)驗(yàn)考察以筆答為主的現(xiàn)狀，學(xué)生多以背實(shí)驗(yàn)應(yīng)付考試，高中學(xué)習(xí)結(jié)束后難以形成一定的動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，與形成一定的科學(xué)探究能力的要求相去甚遠(yuǎn)。

…………

上述存在問題導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)對“激發(fā)興趣，強(qiáng)化科學(xué)意識，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)只停留于表層，得不到深入的貫徹和實(shí)施。因此，如何有效實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)以達(dá)成新課標(biāo)的要求是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)突出問題。

筆者在組織學(xué)生參加一次實(shí)驗(yàn)操作競賽時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生表現(xiàn)出了前所未有的興趣與專注。動手實(shí)驗(yàn)與競賽這兩種教學(xué)形式組合在一起后，產(chǎn)生了一種意想不到的“場”效應(yīng)，牢牢地吸引了學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生主動并深入思考、積極參與實(shí)驗(yàn)的熱情。雖然目前各種形式繁多的以紙筆競賽為主的學(xué)科競賽使得競賽這一原本展示學(xué)生才能和個(gè)性、挖掘?qū)W生潛能與特長的教學(xué)方式的效能有所退化，但當(dāng)它與學(xué)生特別感興趣的實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合后，青少年的好奇心、好勝心的心理特質(zhì)充分被激發(fā)出來。遂對此進(jìn)行了一定思考與規(guī)劃，將實(shí)驗(yàn)常規(guī)教學(xué)與學(xué)生競賽這兩種方式進(jìn)行有機(jī)整合，并在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中予以實(shí)踐嘗試，總結(jié)形成了以實(shí)驗(yàn)競賽形式為主導(dǎo)的新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式的組織步驟與層次

與一些具有一定范式的教學(xué)方式一樣，這里的化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽并非是指某一次或是某幾次的分散活動，而是一種遵照一定步驟，在不同教學(xué)時(shí)段有目的、有計(jì)劃、分步驟實(shí)行的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。競賽是指在課堂或某些固定場合，在一定要求下進(jìn)行的以課堂教學(xué)內(nèi)容為主體的、形式豐富、活潑的、以實(shí)驗(yàn)操作為媒介的比賽，班級以2－3人固定的實(shí)驗(yàn)小組為參賽基本單元。

1.第一階段：通過基本操作競賽規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作技能

這一階段從學(xué)生高一入學(xué)起，進(jìn)入高中后由于學(xué)生來自不同的學(xué)校，實(shí)驗(yàn)操作的基本技能相差較大，所以先從基本實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范入手，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作能力。首先將中學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)基本操作分類列出，如藥品取用、藥品加熱、藥品稱量、氣密性檢查等，每項(xiàng)操作列出操作要點(diǎn)，按學(xué)生完成情況賦予不同的對應(yīng)分值，印發(fā)評分表；然后在實(shí)驗(yàn)基本操作訓(xùn)練課上，前半段由老師講解、示范和學(xué)生自由練習(xí)，后半段由各實(shí)驗(yàn)小組抽簽完成兩到三項(xiàng)基本操作，可由教師先給一到兩個(gè)小組示范打分，學(xué)生觀摩，再由小組間交叉相互評分，評分一方在評分表上將操作方的存在問題給予記錄，說明評分結(jié)果；最終匯總，教師點(diǎn)評并宣布各小組得分情況，予以表揚(yáng)獎勵(lì)。競賽宣傳發(fā)動后，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的熱情和預(yù)期會更加高漲，適當(dāng)?shù)那闆r下可在學(xué)生活動課或節(jié)假日有組織地將實(shí)驗(yàn)室開放，讓學(xué)生申請，主動自發(fā)地進(jìn)行訓(xùn)練，提高實(shí)驗(yàn)基本操作的準(zhǔn)確性和完整度，為開展競賽做好更充分的鋪墊。

以“液體藥品取用基本操作”為例。

“液體藥品的取用”操作要點(diǎn)及評分表（此項(xiàng)操作總分10分）

2.第二階段：進(jìn)行基本操作速度競賽熟練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能

目前我國的獨(dú)生子女的動手能力普遍較低，在學(xué)生具備了一定規(guī)范的基本操作能力之后，一些相對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)要準(zhǔn)時(shí)、安全、順利完成，必須要求學(xué)生還要有一定的熟練度和速度。這一階段的組織形式和實(shí)施方法與第一階段的基本相同，只是在競賽的設(shè)置要求中增加一個(gè)時(shí)間記錄，各實(shí)驗(yàn)小組完成相同的基本操作，除了比規(guī)范還要比誰用時(shí)少，在用時(shí)相同的情況下比精致，突出精確、熟練這一主題。在上述第一階段訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，這種更進(jìn)一步的要求會延續(xù)學(xué)生的興趣和關(guān)注，在達(dá)到提高速度、形成熟練的實(shí)驗(yàn)基本操作技能目標(biāo)的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生更加嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、不斷完善的價(jià)值思想。

3.第三階段：通過完整的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)競賽培養(yǎng)學(xué)生的整體實(shí)驗(yàn)操控技能

實(shí)驗(yàn)基本操作的熟練與規(guī)范是進(jìn)行一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)的必備要求，完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)還需從實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫?、?shí)驗(yàn)藥品與儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟的銜接、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的處理等多方面進(jìn)行把握。傳統(tǒng)的分組實(shí)驗(yàn)是將藥品與儀器放置好，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告的步驟“照單抓藥”，缺乏主動思考，對實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)認(rèn)識不足。實(shí)驗(yàn)完成后，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)在要素的理解并不深刻。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基本操作達(dá)到一定規(guī)范和熟練度后，實(shí)施一些相對簡單的、完整的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)競賽，可培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的整體感知力和操控能力。這一階段實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)的組織方式是：將幾個(gè)中學(xué)重點(diǎn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)集中在一起（如粗鹽提純、萃取碘水中的碘、蒸餾法提取蒸餾水、一定濃度溶液的配制等），由競賽小組抽簽選擇一個(gè)完成，藥品與儀器由學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后在開放的范圍內(nèi)選擇，老師在實(shí)驗(yàn)開始前制定好相關(guān)的評分標(biāo)準(zhǔn)。如：可以在講臺上每次由兩至三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組同時(shí)進(jìn)行，限定時(shí)間，部分學(xué)生作評委或觀眾，進(jìn)行現(xiàn)場賦分并點(diǎn)評，也可以是其它靈活的形式。

以配制5%的氯化鈉溶液100g這一實(shí)驗(yàn)為例。實(shí)驗(yàn)比較簡單，但要學(xué)生抽簽后按要求在五分鐘限定時(shí)間內(nèi)拿出具體實(shí)驗(yàn)方案，到動手選儀器、選藥品開始實(shí)驗(yàn)，直至完成完整的實(shí)驗(yàn)就并不簡單了。由于儀器和藥品選擇的開放性，很多同學(xué)會在藥品、儀器選擇或操作細(xì)節(jié)上出現(xiàn)問題。如會有學(xué)生在選擇儀器時(shí)漏了膠頭滴管或是配好后忘了轉(zhuǎn)移溶液至試劑瓶；在稱取一定量的食鹽時(shí)不會用“拍打手腕”的技巧而出現(xiàn)不規(guī)范操作等。如此一來，完整實(shí)驗(yàn)的完成帶來了很大的挑戰(zhàn)性和難度，現(xiàn)場評點(diǎn)與評分高度吸引了學(xué)生的注意力，大大激發(fā)了興趣，也“吊足”了學(xué)生的胃口，萌生出強(qiáng)烈的“求戰(zhàn)”欲望，學(xué)生也因此會更深入、主動地利用空余的時(shí)間研究整個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟與細(xì)節(jié)，思考重要環(huán)節(jié)與步驟的要義，從而逐步提升了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的整體把控能力，在思想中烙下了一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的深刻印記。

4.第四階段：通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競賽提高學(xué)生探究與解決問題的能力

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不僅是操作技能的培養(yǎng)，其根本出發(fā)點(diǎn)是學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)原理在實(shí)驗(yàn)中靈活運(yùn)用，而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的更高要求是學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方法解決具體問題，這也是化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“認(rèn)識實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用”的具體要求?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握要與化學(xué)理論的具體應(yīng)用相結(jié)合。解決具體問題，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要方法。

進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是體現(xiàn)這一能力目標(biāo)的有效訓(xùn)練途徑。在學(xué)生具備了較熟練的實(shí)驗(yàn)基本操作能力與較好的實(shí)驗(yàn)整體操控能力后，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競賽形式培養(yǎng)學(xué)生更高層次的能力就具備了充分的條件。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競賽的形式分為兩部分，一部分是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的理論解答，要求學(xué)生對照具體問題從原理分析、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟等幾個(gè)方面給出具體方法，并由老師進(jìn)行評斷，指出存在的問題，加以改進(jìn)，允許同一問題有不同的設(shè)計(jì)思路；另一部分是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，即對照實(shí)驗(yàn)方案動手進(jìn)行具體的操作，根據(jù)操作情況再進(jìn)行評價(jià)。待兩部分內(nèi)容全部結(jié)束后，依據(jù)一定方法，評選出“實(shí)驗(yàn)最佳設(shè)計(jì)獎、最佳動手能力獎、最佳合作獎”等獲獎實(shí)驗(yàn)小組，予以表揚(yáng)或獎勵(lì)。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的靈活性及開放性，再與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、互動評比相結(jié)合，會使學(xué)生的探究熱情和創(chuàng)造精神空前高漲。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題實(shí)質(zhì)上是科學(xué)探究活動通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的一種主要活動，可以讓學(xué)生更好地了解科學(xué)探究的原則、方法和流程。以身邊的、簡約的化學(xué)問題進(jìn)行設(shè)置，不但可以從多方面激發(fā)學(xué)生的思維，而且可以使學(xué)生充分感受化學(xué)與生活、社會的聯(lián)系，更加深入地認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的價(jià)值。如“如何鑒別食鹽中是否加碘”、“怎樣驗(yàn)證火柴燃燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2”等，問題雖小，但在學(xué)生設(shè)計(jì)、探究的過程中所折射出的化學(xué)思想和創(chuàng)造精神是絢爛多彩的！

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式的反思與總結(jié)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與競賽組合在一起的化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式，將學(xué)生最感興趣，也是化學(xué)學(xué)習(xí)最重要的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式與具有挑戰(zhàn)性的競賽有機(jī)結(jié)合，豐富了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式，解決了目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題，是一種較為有效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，對學(xué)生化學(xué)綜合素養(yǎng)的提升起到了良好作用?？偨Y(jié)上述過程，得出以下一些反思：

1.實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式達(dá)成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種有效形式

實(shí)驗(yàn)競賽的場面直觀，形式活潑、生動、真實(shí)，“現(xiàn)場直播”的效果增加了挑戰(zhàn)性，切合中學(xué)生的心理特征，深受學(xué)生歡迎。使學(xué)生由原始的好奇、新鮮、看熱鬧等對待實(shí)驗(yàn)的心態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲挠眯年P(guān)注、深入思考，對實(shí)驗(yàn)的操作方法、基本步驟、結(jié)果與數(shù)據(jù)的分析等重要實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能悉心揣摩，不流于形式，能認(rèn)真實(shí)踐而不流于淺嘗輒止，教學(xué)效率與效能較高。

2.實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式實(shí)施方法銜接合理、可操作性強(qiáng)

在教學(xué)實(shí)踐中形成的分階段不同主題的實(shí)施方法，對高中生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)較為合理。由“基本操作能力培養(yǎng) 基本操作熟練度提升 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)整體操控能力 形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析與探究能力”這四個(gè)階段的實(shí)施方法及步驟，層次清晰，銜接遞進(jìn)合理，對能力要求逐步提高，符合認(rèn)知與技能形成的一般規(guī)律。

3.實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式符合化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念

在實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式的實(shí)施過程中，“競賽”情景的設(shè)置促使學(xué)生更加主動、積極地接受并學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能。各個(gè)不同階段的實(shí)驗(yàn)競賽中的分組活動和合作分工，是課程體系中活動課程具體而靈活的運(yùn)用，體現(xiàn)了合作、探究的教學(xué)價(jià)值取向。它與化學(xué)課堂教學(xué)相融合、相促進(jìn)，在活動評價(jià)中滲透了教師評價(jià)、學(xué)生互評、自評等多種評價(jià)方式，更加充分地體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念和要求，是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc探究能力，養(yǎng)成探究學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并形成良好的科學(xué)探究能力的有效途徑。

4.實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式對實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高要求

實(shí)驗(yàn)競賽教學(xué)形式不再是單純地從教師教學(xué)生怎么做實(shí)驗(yàn)到學(xué)生模仿的過程，而是融入了更為豐富的教學(xué)方式，在實(shí)施過程中含有很多不確定因素。它不僅需要教師對實(shí)驗(yàn)競賽素材有精心設(shè)計(jì)，還需要有細(xì)致的前期準(zhǔn)備與過程安排，對教師的教學(xué)組織能力提出了更高的要求。否則，倉促上陣，只能憑添實(shí)驗(yàn)教學(xué)之亂，絕無促進(jìn)之能。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式也要求教師解放思想，敢于放手讓學(xué)生接觸實(shí)驗(yàn)，自主活動。它可以是在教師指導(dǎo)與組織下的課堂教學(xué)活動，也可以是由學(xué)生自己組織的課外活動。一些操作相對簡單，危險(xiǎn)性較小的實(shí)驗(yàn)，完全可以放手讓學(xué)生組織。敢于放手，才會有獨(dú)立，才會有自主。

［1］中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［M］.北京：人民教育出版社，2003

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［3］戚寶華.讓實(shí)驗(yàn)文化在高中化學(xué)課程改革中熠熠生輝［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2009，（07）：17－18