關鍵詞 化學競賽 大學課程 教學
全國化學競賽初賽和決賽(以下簡稱競賽)的基本要求是學生具有高中文化程度的公民常識。高中數學、物理、生物、地理與環境科學等學科的基本內容,包括與化學相關的我國基本國情、宇宙、地球的基本知識等也是化學競賽的內容。初賽要求對某些化學原理的定量關系、物質結構、立體化學和有機化學作適當補充。一般說來,補充的內容是中學化學內容的自然生長點,但是補充內容涉及大學化學的無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、結構和晶體化學以及配位化學等學科知識。
目前,在高考的大環境下,競賽各方面存在不少問題,諸如競賽內容“大學化”,在輔導上大搞“超前訓練”、“單科獨進”、“題海戰術”等過分拔高的訓練。除此以外,筆者認為目前培訓存在的問題主要有以下三個方面:
1 競賽內容寬而泛
如上所述,競賽補充內容涉及面之廣包含了化學專業學生大學4年的主要專業主干課,雖然規定這些補充的內容是中學化學內容的自然生長點,但是這么多的點,如何讓學生在短時間內掌握,這是中學一線老師感到最為頭痛的問題。
2 使用教材不統一
目前絕大多數學校沒有統一的、系統的教材,一般是省里統一編訂然后學校選用的多,或者是購來的某些輔導書籍等。全國各省的基礎教育水平本來就千差萬別,競賽輔導水平、層次更是差距甚大。集中全國老師智慧編訂統一教材,不現實,也沒有必要。于是,開展校本研究,根據學校實際制訂本校系統的培訓方案和編寫講義,甚至教材就顯得非常重要。
3 學生時間有限
學生的課外時間是有限的,如何組織學生在有限的時間內完成參加競賽這一“課外活動”,做到競賽培訓既能開闊視野、拓展思維,又能成為高考有意義的補充,這是一個很重要的研究課題。如果這個問題處理不好,參加競賽會嚴重影響高考。
學習競賽課程作為日常教學的補充和發展,是一種非常有益的課外科普活動。一方面,可以吸引學有余力的學生參加競賽,激發他們學習、研究化學的興趣,使他們打下更扎實的知識基礎,并有效培養各種能力和心理素質;另一方面,可通過競賽的角度探討化學教育中的新問題、新思路,促進化學教育的改革與發展。在日常教學中探索競賽教學的規律,能使兩者相互促進。那么,以上談到的問題怎么解決?化學競賽中大學課程補充內容究竟如何教學呢?
一、熟悉教材 探索規律

化學競賽中的大學課程內容設置主要是要進一步培養學生掌握化學基本概念、提高化學實驗能力和科學表述能力(包括運用文字、圖像、符號、公式等的能力)等,使學生關注化學學科的前沿動態、技術進展及其與人類進步、經濟發展、生活質量提高、環境改善的關系,關注社會輿論中與化學有關的熱點問題的認識、判斷、價值取向等。
要達到這些要求,從長遠來看必須依靠本校老師的力量,組建一個3~5人的競賽指導團隊。團隊老師一方面要熟悉大學教材,在競賽基本要求的指導下熟讀教材的某些章節;另一方面要認真做透近15年的競賽真題,并且研讀相關文獻,從中找出一些出題和解題的規律。如近幾年的競賽題有如下特點:(1)強調打破定性思維;(2)突出猜想式、假設式思維;(3)重視想象思維;(4)注意立體交叉性整體思維;(5)采取開放性應答,關注創造個性。又如研究歷年初賽試題知識點分布比例可知,2000-2010年各知識點的比例分別為:基本概念0.07-0.21,物質結構0.10-0.33,分析化學0.00-0.18,物理化學0.00-0.13,元素化合物0.16-0.38,有機化學0.18-0.44。這些規律性的知識都需要老師不斷學習和積累。有了積累,才能有針對性地指導學生。
二、模塊教學 循序漸進
根據我校的實際,我們認為在高一階段主要要進行思維訓練,不開設大學課程,大學課程從高一暑假開始。那么有關大學課程的知識按怎樣的時間順序呈現?
競賽需要的無機化學、有機化學、分析化學和物理化學知識,如果從高一就按學科門類順序來輔導競賽,無論先開始哪個學科都不太合理。所以,我們在組織學生競賽時采用模塊教學,模塊呈現的順序根據學生列高一和高二的化學知識掌握情況來確定,模塊安排見下表。
這17個模塊的教學都使用我們編訂的講義。講義內容簡單地講就是兩部分:大學教材內容和模擬測試題目。競賽團隊教師分工合作,以大學教材為藍本,以競賽的基本要求為綱要,以學校的實際情況為基點,編寫出校本教材,并在實踐教學中不斷完善。
三、學案導學 提高效率
準備初賽需要40單元(每單元3小時)的課外活動,這40單元是按高一、高二兩年約40周,每周一單元來計算的,而準備決賽需要增加30單元課外活動。在高考的壓力下這些基本要求的時間未必能得到保證。在如此短的時間內,要講授完競賽要求的內容,并讓學生能在短時間內消化,除編訂好教材外,學案導學是一個有效的競賽教學模式。學案以專題的形式把一些零散的知識整理到一塊,如通過雜化理論和價層電子互斥理論確定的常見分子的空間構型、常見化合物的命名、有機經典反應等,以便于學生系統地掌握知識。
實踐表明,利用學案的導學功能,對學生導閱讀、導思考、導應用、導提升、導整合,能提高學生自主學習、自主探究、自主創新的能力,促進學生學習習慣的養成和鞏固。
四、精題精講 促成習慣
競賽題難度較大,給學生講解題目時最好分類講,每一類題型挑選經典題型來精講,講時注意概括方法,促進學生答題思維習慣的養成。比如對初賽的講題可以分為基本概念題、無機啞謎題、實驗分析題、推斷計算題、結構晶體題和有機題等,以經典題型分類講解,一種類型的題目解決一個問題。如通過講解1997年全國初賽第l題和1999年全國初賽第3題,讓學生知道采用思維導圖的形式分析無機啞謎題,能快捷地理清物質之間的關系,找到高中知識與大學知識的生長點,建立整體思維,從而使學生學會競賽題的審題和突破,并通過對這類題的分析與解答,使學生樹立信心,拓展思維,培養習慣。又如化學計算題可以根據題目不同的特點進行分類:(1)知識綜合型,如2002年全國初賽第13題等;(2)分析推理題,如2008年全國初賽第6題等;(3)建構模型題,有的是數學組合模型,如1997年全國初賽第10題;有的用數學歸納思想和數列模型,有的用立體結構模型,如2008年全國初賽第6題。
五、開設講座 文獻研讀
競賽注重考查學生設計實驗的發散性思維與創新思維,僅靠在課堂上講授大學知識和進行大量的習題訓練來培養是遠遠不夠的。我們在正常的競賽教學的基礎上,開設各種小型專題講座和組織文獻研讀,介紹化學學科前沿動態、化學表征技術等知識。一方面,可以激發學生的興趣,開拓學生的視野;另一方面,可以讓學生站在另外的角度思考問題,拓展學生的思維。如講解2002年全國初賽第13題時,單靠講解這道題的推理計算方法是不夠的,還得給學生補充“離子液體的研究動態”的相關背景知識,課后又從網上下載了一篇易懂的綜述“室溫離子液體研究進展”給學生閱讀。又如講到超分子化學時,通過講座的形式把分子之間的弱作用和空間結構等競賽的重點知識站在另一個高度上給學生講清楚,而氫鍵(Hydro-gen-bonding)則以文獻的形式給學生呈現。在學生問到一些關于μ3-N3-橋聯問題時,可以引用一些學術前沿的文獻給學生拓展。
六、合作學習 答疑突破
學生在學習過程會有大量的問題,如果這些問題得不到及時有效的解答,學生在模塊或專題學習上就很難邁上新的臺階,而這些問題如果主要靠老師來解決,顯然難以做到及時、有效。我們主張成立合作學習小組,同時確定學習內容、操作形式等。小組學習機制的關鍵在于激發學生的主體意識和潛能,發揮老師的引導和監督作用,鼓勵大家相互學習。在合作學習中老師的引導和監督作用要發揮出來,要參與學生的學習,解決學生的共性問題要及時。
競賽要取得好成績,對學生除要補充知識、提高能力外,還要關注學生的心理,有針對性地解決學生的心理問題。
高一學生對各學科的競賽不是很了解,甚至很多資優生抱著試一試的態度,數理化競賽三科都參加。心理學家布蓋爾斯基認為“創設適度的激奮水平的一個方法就是引發學生的直接興趣與好奇心”,因此“一定要使學生在任何一個新領域的第一次經驗成為成功的經驗”。對高一學生的這種心理情況,我們的對策是:(1)讓學生逐步了解競賽程序和規則;(2)樹立學生對該科競賽的信心;(3)抓好基礎,由易到難,循序漸進。
高二學生面臨自治區預賽,選手的普遍心態是輕視,以往少數具有港質的選手就是因此而被淘汰。我們的對策是:(1)臨近預賽前的一個月,講授完自治區近10年的預賽真題;(2)進行基礎性強、難度適中的模擬考試,試題著重以有高考難度的題和新課標開放性題為主;(3)規范學生答題習慣和學習習慣。
預賽過后,那些有資格參加全國初賽的學生起初的心理問題主要有兩個方面:驕傲和患得患失。前者表現輕狂,后者表現焦慮,后者較普遍。對驕傲學生的策略是:讓他們(1)充分認識競賽的難度,對競賽沒有一個人是有絕對把握的;(2)正確認識自己的水平,沒有人的學識是完美無缺的。而患得患失的學生,主要是怕影響自己的高考復習,對這個問題,我們的對策是,幫助他們(1)穩定情緒,恢復心境,控制焦慮水平,(2)倒立目標,恢復信心,給自己訂一個短期的切實間行的目標;(3)磨煉意志,即使面對枯燥的題目和教材都不動搖、放棄;(4)正確歸因。競賽模擬考試的低分,一般都是30分到60分左右,這給學生的打擊是很大的,讓學生懷疑自己的堅持是否是對的,懷疑自己有沒有實力來完成初賽。每次測試后,應指導學生正確歸因,找出是知識層面的問題,還是粗心、不夠努力的問題,或者是能力水平問題,從而明確下一步努力的方向。
總之,從心理學角度看,如果對參賽學生的組織管理不到位,會給學生增加學習負擔,使學生產生嚴重的心理情緒,影響學生正常的學業。因此每個競賽輔導老師應有意識地發現和研究學生在備賽中的心理變化,有問題早發現、早解決。要著力尋找有效的教學策略,避免組織不當帶來的消極影響,最大限度地發揮競賽這一形式在人才培養中的作用。