賽學結(jié)合 以賽促教
——2022年江蘇省初中化學教師實驗技能大賽有感

莊 山 任 慧

（南京市科利華中學 江蘇 南京 210009）

2022 年8 月筆者作為南京市代表隊教師之一參加了由江蘇省教育裝備與勤工儉學管理中心舉辦的江蘇省中小學實驗教學技能大賽。本次大賽分為預賽、復賽和決賽三輪進行。經(jīng)選拔13 大市共26 名選手參加了在鎮(zhèn)江市實驗高級中學的現(xiàn)場決賽，經(jīng)過實驗教學說課（權(quán)重30%）、專業(yè)知識筆試（權(quán)重20%）、實驗操作（權(quán)重50%）三項角逐，根據(jù)三項總分排名設(shè)一等獎8名、二等獎9名和三等獎9名，同時根據(jù)設(shè)區(qū)市團體總分，設(shè)團體獎6個。作為參賽選手一路走來收獲頗豐，現(xiàn)將參賽過程及比賽感想與廣大一線初中化學教師分享。

一、實驗說課，修煉真功夫

本次比賽第一項是實驗教學說課展示，參賽選手需在全國中小學實驗在線平臺上傳一個教授實驗的課程視頻（內(nèi)容自選），視頻具體要求為：視頻時長15 min以內(nèi)；500 M以內(nèi)；MP4格式；視頻編碼：AVC（H264）；屏幕分辨率：1 920×1 080；比特率：1 600 kb/s。同時需要上傳說課PPT 及說課文稿，文稿包括說課題目、使用教材、實驗器材、實驗設(shè)計思路或創(chuàng)新點、實驗原理、實驗教學目標、實驗教學內(nèi)容、實驗教學過程和實驗效果評價等。通過實驗視頻可以看出老師們“立足基本功，修煉真功夫”的踏實、勤奮，也為本次比賽開了好頭。

本次本人上傳的為《“氧氣與燃燒實驗”的再探究》［1］實驗教學片段，本節(jié)課為初中化學中考一輪復習課，為了讓學生更好體驗科學探究是人們獲取科學知識、認識客觀世界的重要途徑，筆者將課本的部分實驗利用創(chuàng)新實驗的形式進行了整合，將原來的實驗內(nèi)容（催化劑的作用實驗、燃燒條件的探究實驗、空氣中氧氣含量的測定……）進行重現(xiàn)并拓展，力求讓學生親自操作，感受氧氣與燃燒實驗科學探究的整個過程。同時，為了讓學生有更直觀的認識，筆者利用數(shù)字化實驗探究反應(yīng)后氧氣的含量，學生能真真切切的體驗到并不是氧氣含量為零時燃燒才會停止。同時利用課外小組活動指導學生利用U 形管、具支U 形管、球形U 形管、半封閉式U 形管等進行創(chuàng)新原有的實驗。通過教學與實驗創(chuàng)新，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、全面提升學生的科學探究能力和創(chuàng)新能力，真正做到做中學，學中思，思中強。

實驗說課，要求將實驗和教學緊密結(jié)合，體現(xiàn)實驗的教學功能和價值，還應(yīng)重點突出實驗方案設(shè)計的創(chuàng)新和實驗教學方法的創(chuàng)新。2022 年修訂的義務(wù)教育新課標指出：學校與教師應(yīng)該積極創(chuàng)造條件，開足、開好必做實驗和跨學科實踐活動（創(chuàng)新實踐），倡導“做中學”“用中學”“創(chuàng)中學”，充分發(fā)揮必做實驗和跨學科實踐活動的教學功能和育人價值。［2］實驗說課案例的實驗教學內(nèi)容應(yīng)符合國家的課程標準，同時應(yīng)標注教材版本及章節(jié)。參賽選手應(yīng)認真閱讀義務(wù)教育化學課程標準（2022年版），根據(jù)課標的要求選擇適宜的實驗內(nèi)容、設(shè)計合理的實驗方案，在做科學的探究實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

二、專業(yè)筆試，展示真素養(yǎng)

“專業(yè)知識與能力測試”筆試內(nèi)容目的在于集中考察化學教師的學科理論素養(yǎng)、中學實驗室管理與實驗技術(shù)、實驗教學指導等能力，這是一項全面考察化學教師的實驗專業(yè)素養(yǎng)的內(nèi)容，體現(xiàn)了新時代化學教師良好的專業(yè)素養(yǎng)。

本次比賽“專業(yè)知識與能力測試”筆試試題很有特色，如題1：分析純、化學純、優(yōu)級純都是指試劑的純度級別。不同純度的試劑分別會用不同顏色表示，化學純試劑標簽的顏色為何？

解析：化學純、分析純、優(yōu)級純，是指試劑的純度級別，化學純是指一般化學實驗用的，有較少的雜質(zhì)。分析純是指做分析測定用的試劑，雜質(zhì)更少。優(yōu)級純純度最高，一般用作精密分析實驗。表1為化學試劑的純度等級標志［3］。

表1 化學試劑的純度等級標志

題2：探究氯化鐵溶液與鋅粉的反應(yīng)并驗證有關(guān)產(chǎn)物。（該反應(yīng)的情況較復雜，對反應(yīng)產(chǎn)物的判斷要有對應(yīng)的操作及現(xiàn)象來證明）

解析：首先向大試管中加入適量的鋅粉，再向其中加入適量的氯化鐵溶液。熱水浴試管，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡和紅褐色沉淀（開始可能棕黃色，而后變成紅褐色）。點燃氣體檢驗氫氣，用磁鐵吸引證明鐵單質(zhì)的存在，最后向試管中滴入少量鐵氰化鉀溶液，振蕩，出現(xiàn)藍色沉淀，證明Fe2+的存在。表2 為實驗過程中的主要現(xiàn)象及部分反應(yīng)的化學方程式和離子方程式。

表2 探究氯化鐵溶液與鋅粉的反應(yīng)

本次筆試時長為80 分鐘，題量多難度大，參賽選手要有良好的心理素質(zhì)和必備的學科素養(yǎng)才能在規(guī)定時間內(nèi)完成所有試題。如果選手對部分化學知識生疏不能靈活運用，對實驗室的管理知識掌握地不夠全面，就不能有效應(yīng)對試題?；瘜W實驗是化學教學的有效保障，化學教師必須具備一定的化學專業(yè)知識和實驗室的管理能力，熟知《中學實驗室管理與實驗技術(shù)》［4］、《中學理科實驗教學指導》等專業(yè)書籍，這樣才能更好地開展探究式學習，為學生自主設(shè)計和進行實驗提供可能性。

三、實驗操作，演繹真技能

實驗教學是理科教學重要環(huán)節(jié)，實驗教學技能是理科教師綜合素質(zhì)的重要組成部分。本次比賽的最后一個項目就是實驗操作，共有四個實驗，每個實驗20 min，共80 min。實驗一：鑒別某種白色粉末的成分；實驗二：氧氣的制取與性質(zhì)實驗；實驗三：運用球棍模型搭建含硫化合物的分子結(jié)構(gòu)；實驗四：探究金屬與鹽溶液的反應(yīng)。這些實驗操作試題從不同角度對選手實驗設(shè)計的科學性、操作的流暢性、動作的規(guī)范性進行了考察，能夠比較全面地展示選手的化學實驗技能。

比如，題1：運用球棍模型搭建含硫化合物的分子結(jié)構(gòu)

實驗內(nèi)容及要求：

①用分子結(jié)構(gòu)模型搭建硫酸、亞硫酸和硫化氫的分子結(jié)構(gòu)。

②結(jié)合你在拼接過程中的體驗，推測、搭建次硫酸的分子結(jié)構(gòu)。

③回答“拼接結(jié)構(gòu)及其記錄”中的有關(guān)問題。

供選器材：1個6孔黃球（鍵角90o）、一個4孔黃球（鍵角109°28′）、2個雙孔黃球（鍵角105o）、2個雙孔黑球（鍵角180o）、6個雙孔紅球（鍵角105o）、2個單孔紅球、8個單孔白球、18根灰棍（中等長度）、6根紫棍（中等長度）。

拼接結(jié)構(gòu)及其記錄：①請寫出硫酸、亞硫酸、硫化氫的結(jié)構(gòu)式。

②請你推測并寫出次硫酸的結(jié)構(gòu)式

解析：球棍模型是一種用來表現(xiàn)物質(zhì)化學分子的三維空間分布的模型。球棍模型的恰當使用能幫助師生更好的理解化合物的成鍵特點、立體結(jié)構(gòu)、同分異構(gòu)等現(xiàn)象。搭建硫酸、亞硫酸和硫化氫的分子結(jié)構(gòu)模型時需要注意以下幾個方面：遵循元素的化合價。硫的化合價一般為-2、+4、+6，氧的化合價為-2，氫的化合價為+1。因此，硫酸的化學式為H2SO4，亞硫酸的化學式為H2SO3，硫化氫的化學式為H2S。遵循分子的空間結(jié)構(gòu)。分子的空間結(jié)構(gòu)直接影響分子的性質(zhì)。硫酸分子為四面體結(jié)構(gòu)，亞硫酸分子為平面三角形結(jié)構(gòu)，硫化氫分子為角形結(jié)構(gòu)。注意鍵長和鍵角。分子中原子之間的鍵長和鍵角也是影響分子空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要因素。在搭建分子模型時，需要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)或者計算結(jié)果來確定鍵長和鍵角。

比如，題2：氧氣的制取與性質(zhì)實驗

實驗內(nèi)容及要求：

①制取并收集（用排空氣法）一瓶氧氣，做鐵絲在氧氣中的燃燒實驗。

②回答：收集一瓶濃度是50%的氧氣，要在集氣瓶里預先裝入水的量是多少？

③驗證“濃度是50%的氧氣”能否使帶火星的木條復燃。（空氣中氧氣的體積分數(shù)取20%）

供選器材：錐形瓶、分液漏斗、配套的雙孔塞和導氣管、止水夾、4個集氣瓶（250 mL）、4塊毛玻璃片、水槽、2 個量筒（100 mL、200 mL）、膠頭滴管、藥匙、酒精燈、火柴、細木條、細沙、洗瓶等。

解析：收集一瓶濃度是50%的氧氣，要在集氣瓶里預先裝入水的量大約在100～120 mL之間，因為250 mL集氣瓶的實際容積并不是250 mL，要借助水和量筒，現(xiàn)場測出250 mL 集氣瓶的實際容積再代入計算，現(xiàn)場操作會發(fā)現(xiàn)帶火星的木條伸入濃度是50%的氧氣中，木條能復燃。

此項比賽中，暴露出本人對實驗技能的掌握水平不高，對操作背后的要求缺乏思考，操作時做與思脫節(jié)，導致了部分實驗的錯誤或失敗。當我運用球棍模型搭建含硫化合物的分子結(jié)構(gòu)時，瞬間“懵”住了，一下無所適從，感覺毫無頭緒?，F(xiàn)場沒考慮到硫酸、亞硫酸、硫化氫的分子結(jié)構(gòu)特點，直接根據(jù)小球的孔洞亂搭一氣，忽略了此處為配位鍵而非雙鍵。化學教師要想從容應(yīng)對實驗操作必須注重平時的積累與訓練，可以通過參加化學實驗培訓課程提高操作技能；也可以通過閱讀化學實驗操作的相關(guān)材料和書籍，更好地了解實驗操作的細節(jié)和技巧；還可以通過練習常用實驗操作增加實驗操作的熟練程度，如稱量、溶液制備、過濾、蒸餾、分子模型搭建等。

四、以賽促教，提升真本領(lǐng)

唯有教師深度理解了學科本質(zhì)，教學時方能深入淺出、游刃有余［5］。2022年江蘇省初中化學教師實驗技能大賽是一次很有意義的比賽，它不僅提供了一個展示教師實驗技能的舞臺，更重要的是促進了教學與實驗的深度融合，推動了“賽學結(jié)合，以賽促教”的教育教學理念的實踐。

大賽要求參賽選手親自設(shè)計和操作實驗，這種實踐性質(zhì)的比賽不僅使我們加深了對化學實驗知識的理解，也讓我們更深入地認識到實驗對于化學學科的重要性。通過此次比賽，我們學會了新的實驗技能，豐富了自己的實驗教學經(jīng)驗，這對我們的教學工作有著重要的啟示和幫助。大賽的評分標準更加注重實踐能力和教學能力的結(jié)合。在比賽中，選手不僅要展示自己的實驗技能，還要能夠在實驗過程中進行有效的教學，包括實驗的前置知識講解、實驗步驟和注意事項的提示以及實驗結(jié)果的解讀和分析等。這種賽學結(jié)合的比賽模式，使得我們更加深入地認識到實驗和教學的緊密關(guān)系，更加注重教學與實驗相結(jié)合的教學方式。大賽還提供了一個相互交流和學習的平臺，參賽選手之間可以相互交流教學經(jīng)驗和實驗技巧，從而不斷提升自己的教學水平和實驗能力。

總的來說，通過參加2022年江蘇省初中化學教師實驗技能大賽，我們更加深入地認識到了實驗和教學的緊密聯(lián)系，更加注重教學與實驗相結(jié)合的教學方式，同時也獲得了更多的實驗技能和教學經(jīng)驗，這對于我們的教學工作有著重要的啟示和幫助，同時也讓我們更加深刻地認識到了“賽學結(jié)合，以賽促教”的重要性。