基于競賽形式的化學實驗教學的實踐與思考

王建軍

（江蘇省盱眙中學 江蘇 盱眙 211700）

化學是以實驗為基礎的科學，很多學生因實驗對化學產生濃厚的學習興趣。“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力”是普通高中化學新課程標準的基本理念，選修六《實驗化學》模塊的獨立開設更是出于強化實驗教學的目的。將化學實驗內容進行適當地組合與設計，科學合理地進行化學實驗教學設計，有效實施實驗教學是中學化學教學的重要任務。

一、目前高中化學實驗教學的現狀與存在問題

觀察目前中學化學的實驗教學，由于義務教育階段是在最后一學年開設化學課，升學的需要與壓力導致了不少學校或學生在這一階段對實驗的投入有限，對實驗教學重視不夠或流于形式。學生進入高中后，化學實驗教學過程中普遍存在以下一些問題：

1.教師非常重視實驗教學，但學生面對高中階段更多的實驗要求，不懂得如何對待實驗，很多僅是出于簡單的淺層興趣，缺乏嚴謹的態度和思考，看熱鬧、瞧新鮮，淺嘗輒止。

2.學生在初中階段，動手實驗接觸較少，實驗基本操作技能訓練欠缺。進入高中后，不知道如何準備并進行實驗，走進實驗室，往往手忙腳亂，顧此失彼，場面雜亂，實驗效果較差。

3.中國的獨生子女效應帶來的學生動手能力差，怕動手，不愿、不會動手，學生雖喜歡化學實驗，但做起實驗縮手縮腳，缺乏自信，對復雜或帶有一定危險性的實驗形成畏難情緒。

4.緣于高考的壓力和實驗考察以筆答為主的現狀，學生多以背實驗應付考試，高中學習結束后難以形成一定的動手實驗能力，與形成一定的科學探究能力的要求相去甚遠。

…………

上述存在問題導致化學實驗對“激發興趣，強化科學意識，促進學習方式轉變”的實驗教學目標只停留于表層，得不到深入的貫徹和實施。因此，如何有效實施實驗教學以達成新課標的要求是化學實驗教學中的一個突出問題。

筆者在組織學生參加一次實驗操作競賽時，發現學生表現出了前所未有的興趣與專注。動手實驗與競賽這兩種教學形式組合在一起后，產生了一種意想不到的“場”效應，牢牢地吸引了學生，激發了學生主動并深入思考、積極參與實驗的熱情。雖然目前各種形式繁多的以紙筆競賽為主的學科競賽使得競賽這一原本展示學生才能和個性、挖掘學生潛能與特長的教學方式的效能有所退化，但當它與學生特別感興趣的實驗相互結合后，青少年的好奇心、好勝心的心理特質充分被激發出來。遂對此進行了一定思考與規劃，將實驗常規教學與學生競賽這兩種方式進行有機整合，并在平時的實驗教學中予以實踐嘗試，總結形成了以實驗競賽形式為主導的新的化學實驗教學方法。

二、化學實驗競賽教學形式的組織步驟與層次

與一些具有一定范式的教學方式一樣，這里的化學實驗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，在不同教學時段有目的、有計劃、分步驟實行的系統實驗教學方式。競賽是指在課堂或某些固定場合，在一定要求下進行的以課堂教學內容為主體的、形式豐富、活潑的、以實驗操作為媒介的比賽，班級以2－3人固定的實驗小組為參賽基本單元。

1.第一階段：通過基本操作競賽規范學生的實驗基本操作技能

這一階段從學生高一入學起，進入高中后由于學生來自不同的學校，實驗操作的基本技能相差較大，所以先從基本實驗操作規范入手，強化學生的實驗基本操作能力。首先將中學階段的實驗基本操作分類列出，如藥品取用、藥品加熱、藥品稱量、氣密性檢查等，每項操作列出操作要點，按學生完成情況賦予不同的對應分值，印發評分表；然后在實驗基本操作訓練課上，前半段由老師講解、示范和學生自由練習，后半段由各實驗小組抽簽完成兩到三項基本操作，可由教師先給一到兩個小組示范打分，學生觀摩，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，說明評分結果；最終匯總，教師點評并宣布各小組得分情況，予以表揚獎勵。競賽宣傳發動后，學生對實驗的熱情和預期會更加高漲，適當的情況下可在學生活動課或節假日有組織地將實驗室開放，讓學生申請，主動自發地進行訓練，提高實驗基本操作的準確性和完整度，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”操作要點及評分表（此項操作總分10分）

2.第二階段：進行基本操作速度競賽熟練學生的實驗基本技能

目前我國的獨生子女的動手能力普遍較低，在學生具備了一定規范的基本操作能力之后，一些相對復雜的實驗要準時、安全、順利完成，必須要求學生還要有一定的熟練度和速度。這一階段的組織形式和實施方法與第一階段的基本相同，只是在競賽的設置要求中增加一個時間記錄，各實驗小組完成相同的基本操作，除了比規范還要比誰用時少，在用時相同的情況下比精致，突出精確、熟練這一主題。在上述第一階段訓練的基礎上，這種更進一步的要求會延續學生的興趣和關注，在達到提高速度、形成熟練的實驗基本操作技能目標的同時，培養了學生更加嚴謹、細致、不斷完善的價值思想。

3.第三階段：通過完整的基礎實驗競賽培養學生的整體實驗操控技能

實驗基本操作的熟練與規范是進行一個完整實驗的必備要求，完成一個完整的實驗還需從實驗目的的理解、實驗藥品與儀器的選擇、實驗步驟的銜接、實驗現象與數據的處理等多方面進行把握。傳統的分組實驗是將藥品與儀器放置好，學生進入實驗室后按照實驗報告的步驟“照單抓藥”，缺乏主動思考，對實驗步驟和實驗細節認識不足。實驗完成后，對實驗目的和內在要素的理解并不深刻。

學生在實驗的基本操作達到一定規范和熟練度后，實施一些相對簡單的、完整的基礎實驗競賽，可培養學生實驗的整體感知力和操控能力。這一階段實驗競賽教學的組織方式是：將幾個中學重點基礎實驗集中在一起（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完成，藥品與儀器由學生進入實驗室后在開放的范圍內選擇，老師在實驗開始前制定好相關的評分標準。如：可以在講臺上每次由兩至三個實驗小組同時進行，限定時間，部分學生作評委或觀眾，進行現場賦分并點評，也可以是其它靈活的形式。

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

4.第四階段：通過實驗設計競賽提高學生探究與解決問題的能力

實驗能力的培養不僅是操作技能的培養，其根本出發點是學生能夠將化學基礎知識和基礎原理在實驗中靈活運用，而實驗能力培養的更高要求是學生能夠通過實驗設計合理的實驗方法解決具體問題，這也是化學課程標準中“認識實驗方案設計、實驗條件控制、數據處理等方法在化學學習和科學研究中的應用”的具體要求。化學實驗基本技能的掌握要與化學理論的具體應用相結合。解決具體問題，是化學實驗教學培養學生科學素養的重要方法。

進行化學實驗設計是體現這一能力目標的有效訓練途徑。在學生具備了較熟練的實驗基本操作能力與較好的實驗整體操控能力后，通過實驗設計競賽形式培養學生更高層次的能力就具備了充分的條件。實驗設計競賽的形式分為兩部分，一部分是實驗設計題的理論解答，要求學生對照具體問題從原理分析、實驗藥品及儀器的選擇、實驗步驟等幾個方面給出具體方法，并由老師進行評斷，指出存在的問題，加以改進，允許同一問題有不同的設計思路；另一部分是實驗驗證，即對照實驗方案動手進行具體的操作，根據操作情況再進行評價。待兩部分內容全部結束后，依據一定方法，評選出“實驗最佳設計獎、最佳動手能力獎、最佳合作獎”等獲獎實驗小組，予以表揚或獎勵。由于實驗設計題的靈活性及開放性，再與實驗驗證、互動評比相結合，會使學生的探究熱情和創造精神空前高漲。

實驗設計題實質上是科學探究活動通過化學實驗進行的一種主要活動，可以讓學生更好地了解科學探究的原則、方法和流程。以身邊的、簡約的化學問題進行設置，不但可以從多方面激發學生的思維，而且可以使學生充分感受化學與生活、社會的聯系，更加深入地認識化學科學的價值。如“如何鑒別食鹽中是否加碘”、“怎樣驗證火柴燃燒后產生的氣體中含有SO2”等，問題雖小，但在學生設計、探究的過程中所折射出的化學思想和創造精神是絢爛多彩的！

三、化學實驗競賽教學形式的反思與總結

化學實驗教學與競賽組合在一起的化學實驗競賽教學形式，將學生最感興趣，也是化學學習最重要的實驗學習方式與具有挑戰性的競賽有機結合，豐富了化學實驗的教學形式，解決了目前化學實驗教學中存在的一些問題，是一種較為有效的化學實驗教學方式，對學生化學綜合素養的提升起到了良好作用。總結上述過程，得出以下一些反思：

1.實驗競賽教學形式達成了實驗教學的一種有效形式

實驗競賽的場面直觀，形式活潑、生動、真實，“現場直播”的效果增加了挑戰性，切合中學生的心理特征，深受學生歡迎。使學生由原始的好奇、新鮮、看熱鬧等對待實驗的心態轉變為真正的用心關注、深入思考，對實驗的操作方法、基本步驟、結果與數據的分析等重要實驗環節能悉心揣摩，不流于形式，能認真實踐而不流于淺嘗輒止，教學效率與效能較高。

2.實驗競賽教學形式實施方法銜接合理、可操作性強

在教學實踐中形成的分階段不同主題的實施方法，對高中生的化學實驗素養的培養較為合理。由“基本操作能力培養 基本操作熟練度提升 培養實驗整體操控能力 形成實驗設計分析與探究能力”這四個階段的實施方法及步驟，層次清晰，銜接遞進合理，對能力要求逐步提高，符合認知與技能形成的一般規律。

3.實驗競賽教學形式符合化學新課程標準的理念

在實驗競賽教學形式的實施過程中，“競賽”情景的設置促使學生更加主動、積極地接受并學習實驗技能。各個不同階段的實驗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用，體現了合作、探究的教學價值取向。它與化學課堂教學相融合、相促進，在活動評價中滲透了教師評價、學生互評、自評等多種評價方式，更加充分地體現了新課程標準的理念和要求，是培養學生的實驗能力與探究能力，養成探究學習的學習習慣，并形成良好的科學探究能力的有效途徑。

4.實驗競賽教學形式對實驗教學提出了更高要求

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

［1］中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準（實驗）［M］.北京：人民教育出版社，2003

［2］陳貴新.高一化學實驗銜接教學的實踐探討［J］.中學化學教學參考，2010，（05）：20－21

［3］戚寶華.讓實驗文化在高中化學課程改革中熠熠生輝［J］.中學化學教學參考，2009，（07）：17－18