全縣中小學(xué)理科（科學(xué)）實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的組織與實(shí)施

摘 要：闡述了實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的性質(zhì)、內(nèi)容、原則、組織與實(shí)施過(guò)程，對(duì)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的組織與實(shí)施進(jìn)行理論探索。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽;組織實(shí)施;中小學(xué)理科

一、實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽就是通過(guò)設(shè)置規(guī)定實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究（創(chuàng)新）等環(huán)節(jié)，參賽選手通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦完成實(shí)驗(yàn)操作、觀察、記錄以及實(shí)驗(yàn)探究（創(chuàng)新）的全過(guò)程。側(cè)重考查學(xué)生憑借具備的知識(shí)和技能通過(guò)實(shí)際操作完成全部實(shí)驗(yàn)過(guò)程及通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究解決實(shí)際問(wèn)題的能力。屬“實(shí)操”性質(zhì)。

二、實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的內(nèi)容

競(jìng)賽內(nèi)容分規(guī)定實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)兩部分，規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為中學(xué)物理、化學(xué)、生物及小學(xué)科學(xué)教材中規(guī)定的必做分組實(shí)驗(yàn)，側(cè)重于實(shí)驗(yàn)過(guò)程及操作，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握、儀器設(shè)備的使用與操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察描述、數(shù)據(jù)的記錄與分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫、儀器的清洗整理和廢液、廢渣的處理等。實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容包括教材中的演示、分組實(shí)驗(yàn)及課外實(shí)驗(yàn)探究（家庭實(shí)驗(yàn)）等，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)命題選擇實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。側(cè)重考查學(xué)生應(yīng)用已有知識(shí)動(dòng)手操作解決實(shí)際問(wèn)題的能力，注重實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

競(jìng)賽的原則為：一是必要性和有效性。實(shí)驗(yàn)不僅是科學(xué)研究的重要手段，也是理科教育的核心內(nèi)容和基本教學(xué)方式，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)和實(shí)踐能力的重要抓手[1]。而我縣中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平低，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)差，亟須通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的方式促進(jìn)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。二是嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。不管競(jìng)賽內(nèi)容的選擇、競(jìng)賽試題的編制、競(jìng)賽過(guò)程的評(píng)價(jià)和競(jìng)賽過(guò)程的控制都必須科學(xué)規(guī)范，要反映新課標(biāo)，突出重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、基本操作、基本應(yīng)用和基本技能。競(jìng)賽組織要嚴(yán)謹(jǐn)有序，從評(píng)委的聘任、試題的保密、座號(hào)（試題）的抽簽、過(guò)程與結(jié)果的評(píng)價(jià)等方面力求公正公平，組織方式、實(shí)施方案、過(guò)程控制力求嚴(yán)謹(jǐn)高效，不允許出現(xiàn)漏洞或模棱兩可。三是安全性和人文性。實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)生要使用實(shí)驗(yàn)儀器和藥品包括危險(xiǎn)化學(xué)品，存在安全隱患，要引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，對(duì)可能出現(xiàn)的狀況提前制定預(yù)案，競(jìng)賽過(guò)程中防止意外發(fā)生。競(jìng)賽環(huán)境要溫馨，如競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)室擺放花草及安排引導(dǎo)員并提供休息室和茶水服務(wù)等，評(píng)委老師在競(jìng)賽過(guò)程中要和藹可親、為學(xué)生減壓，體現(xiàn)人文關(guān)懷。

三、“競(jìng)賽”的組織與實(shí)施

（一）擬定競(jìng)賽方案，下發(fā)競(jìng)賽通知

根據(jù)各學(xué)科、學(xué)段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)度及承辦學(xué)校儀器藥品的配置情況，制定出具有可操作性的競(jìng)賽方案，包括競(jìng)賽的目的、時(shí)間、地點(diǎn)、參賽科目、人員及名額分配、內(nèi)容、形式及評(píng)分辦法、組織及獎(jiǎng)勵(lì)、日程安排、注意事項(xiàng)及要求等。以文件形式下發(fā)競(jìng)賽通知（附競(jìng)賽方案）。各學(xué)校（區(qū)）在本學(xué)校（區(qū)）范圍內(nèi)分學(xué)科和年級(jí)開展預(yù)賽，預(yù)賽一等獎(jiǎng)選手代表學(xué)校（區(qū)）參加全縣比賽，將參賽學(xué)生、指導(dǎo)老師及領(lǐng)隊(duì)名單報(bào)競(jìng)賽組委會(huì)。

（二）編制競(jìng)賽試題，制定評(píng)分細(xì)則

實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽成功的關(guān)鍵是科學(xué)組織，最關(guān)鍵的是競(jìng)賽試題的編制和對(duì)參賽選手的科學(xué)評(píng)價(jià)。

1.競(jìng)賽試題的編制

內(nèi)容及形式。規(guī)定實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容為教材中重要的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。如初中化學(xué)的八大基本實(shí)驗(yàn)等。比賽形式為教師提前準(zhǔn)備好所需實(shí)驗(yàn)器材和藥品，各組參賽學(xué)生抽簽決定要做的實(shí)驗(yàn)（準(zhǔn)備A、B兩組試題及所需實(shí)驗(yàn)器材和藥品），自己取用所需實(shí)驗(yàn)器材和藥品，動(dòng)手操作完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。主要考查學(xué)生的動(dòng)手操作和觀察能力，分析思考和表達(dá)能力，科學(xué)習(xí)慣以及協(xié)作精神。實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容不僅包括教材中的演示和分組實(shí)驗(yàn)，還有聯(lián)系生活實(shí)際的探究性問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)要探究的問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的器材（藥品）和裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所做的假設(shè)和猜想。主要考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以初中化學(xué)為例，規(guī)定實(shí)驗(yàn)如氧氣的制取（以KMnO4為原料，用排水法收集）和驗(yàn)滿（例1）;探究實(shí)驗(yàn)如四瓶失去標(biāo)簽的溶液，可能是NaOH、HCl、Na2SO4、CuSO4溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，將四瓶溶液重新區(qū)分并貼上標(biāo)簽（例2）。

2.規(guī)定實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)

（1）評(píng)價(jià)原則

①客觀性：評(píng)價(jià)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的操作、觀察、分析、表達(dá)能力，要特別注意評(píng)價(jià)的科學(xué)性，評(píng)分細(xì)則應(yīng)力求具體詳盡，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)越全面越具體越好。

②全面性：不僅評(píng)價(jià)學(xué)生的操作、觀察、分析、表達(dá)能力，還要評(píng)價(jià)學(xué)生收集、分析和處理信息的能力，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的協(xié)作精神和科學(xué)習(xí)慣等。

③過(guò)程性：評(píng)價(jià)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的表現(xiàn)。包括領(lǐng)取儀器、連接裝置、操作、觀察記錄、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告、整理儀器、廢液（渣）處理等全程，教師可現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，以了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作細(xì)節(jié)的理解程度。

（2）規(guī)定實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)中需注意的問(wèn)題

①操作的規(guī)范性。即實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，以初中化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作中的藥品的取用為例，學(xué)生操作中的常見錯(cuò)誤如取用藥品時(shí)往往過(guò)量，不能做到適量或少量;使用滴管時(shí)持法普遍不正確，滴加液體時(shí)做不到“垂直懸空，若即若離”等。在例1的操作中不注意加熱的操作順序（收集氣體時(shí)先加熱再放入導(dǎo)氣管，結(jié)束集氣時(shí)先撤出導(dǎo)氣管再熄滅酒精燈）、忘記檢查裝置的氣密性等。

②觀察的順序和方法。觀察要有明確的目的和科學(xué)的方法，在例1的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)按照先整體（整個(gè)裝置）后局部（反應(yīng)部位）、先反應(yīng)前次反應(yīng)中后反應(yīng)生成物的次序進(jìn)行觀察。

③記錄和收集原始數(shù)據(jù)。參賽學(xué)生要分工協(xié)作，專人記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須附原始記錄以證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。但學(xué)生大多不注意記錄，更沒(méi)有人將原始記錄附在實(shí)驗(yàn)報(bào)告后。

④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述方法。以例2中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述為例，應(yīng)按照“取樣（編號(hào)）—加試劑（或操作）—現(xiàn)象—對(duì)應(yīng)的判斷”的順序來(lái)描述，即“通過(guò)觀察四種未知液體，其中溶液顏色為淺藍(lán)色的為CuSO4溶液，剩余三種無(wú)色溶液可能是NaOH、HCl、Na2SO4溶液;各取少許無(wú)色溶液，分別滴入CuSO4溶液，若樣品溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則該樣品為NaOH溶液，剩余樣品可能是HCl、Na2SO4溶液;各取少許剩余無(wú)色溶液，分別將其滴入藍(lán)色沉淀中，若藍(lán)色沉淀消失，則加入的樣品是HCl溶液，若藍(lán)色沉淀不消失，則加入的樣品是Na2SO4溶液”。而學(xué)生往往描述為“在NaOH溶液中加入CuSO4溶液，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀等等”，盡管說(shuō)的都是正確的話，但得分為零，因?yàn)槟汨b別的液體是什么液體事先是未知的，只有通過(guò)取樣后進(jìn)行相應(yīng)的一系列操作，才能根據(jù)有關(guān)現(xiàn)象得出判斷。

⑤環(huán)保意識(shí)和科學(xué)習(xí)慣。完成實(shí)驗(yàn)后儀器清洗和歸位，廢液和廢渣倒入廢液（渣）缸等，而學(xué)生往往不注意以上環(huán)節(jié)。

3.實(shí)驗(yàn)探究的評(píng)價(jià)原則

（1）科學(xué)性安全性：實(shí)驗(yàn)方案中實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作程序正確，符合安全要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和誤差進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（2）可行性直觀性：方案中實(shí)驗(yàn)方法和步驟切實(shí)可行，實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有條件和學(xué)生具備的知識(shí)技能能滿足實(shí)驗(yàn)的要求，便于操作，現(xiàn)象明顯。

（3）簡(jiǎn)潔性環(huán)保性：操作簡(jiǎn)單易行，實(shí)驗(yàn)效果好。消除或減少有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響，盡量少用或不用化學(xué)試劑（首選物理方法）。

（4）最優(yōu)化原則：根據(jù)以上幾點(diǎn)來(lái)綜合判斷最優(yōu)方案。例2中可用多種方法鑒別出四種未知液體，如加入酸堿指示劑等，但從綠色環(huán)保和創(chuàng)新性看，上文所述的方案為最佳[2]。

（三）聘請(qǐng)競(jìng)賽評(píng)委，組長(zhǎng)預(yù)做實(shí)驗(yàn)

從省州級(jí)骨干教師和專家?guī)斐蓡T中產(chǎn)生評(píng)委，下發(fā)關(guān)于聘請(qǐng)競(jìng)賽活動(dòng)評(píng)委的通知并頒發(fā)聘書。各學(xué)科確定一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)審核競(jìng)賽試題及評(píng)分細(xì)則，在嚴(yán)格保密的前提下預(yù)做實(shí)驗(yàn)，確保儀器藥品質(zhì)量合格，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。如發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，應(yīng)及時(shí)更換合格的藥品，消除隱患。

（四）參賽人員報(bào)到，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料

承辦學(xué)校在醒目處設(shè)置指示牌，張貼競(jìng)賽場(chǎng)地分布圖，懸掛或播出有關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)標(biāo)語(yǔ)，營(yíng)造良好的比賽氛圍。評(píng)委和各學(xué)校（區(qū)）領(lǐng)隊(duì)、指導(dǎo)老師、參賽選手在引導(dǎo)員的組織下到指定地點(diǎn)分別簽到。賽前一小時(shí)，實(shí)驗(yàn)室人員按照實(shí)驗(yàn)材料清單提供實(shí)驗(yàn)室常規(guī)的儀器藥品，教育局人員提供事先準(zhǔn)備好的其他物品材料，如物理探究實(shí)驗(yàn)中用到的空墨水瓶，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的食鹽、醋、茼蒿等。實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的難點(diǎn)在于以實(shí)驗(yàn)操作為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)用品即可知實(shí)驗(yàn)是什么，這就要求實(shí)驗(yàn)用品的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)必須由教育局專業(yè)人員具體負(fù)責(zé)，嚴(yán)格保密。

（五）選手有序進(jìn)場(chǎng)，抽簽確定桌號(hào)

賽前四十分鐘，評(píng)委進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，評(píng)委組長(zhǎng)就競(jìng)賽評(píng)分辦法進(jìn)行培訓(xùn);賽前二十分鐘，各組參賽選手依次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，抽簽確定桌號(hào)（桌號(hào)決定題號(hào)），在分組抽簽表上簽字確認(rèn)，就座后打開桌上的密封試題袋，根據(jù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)選擇取用儀器和藥品。

（六）選手規(guī)范操作，評(píng)委公正評(píng)判

競(jìng)賽時(shí)間到，選手開始實(shí)驗(yàn)，評(píng)委就各組選手在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行打分。規(guī)定實(shí)驗(yàn)的打分中要注意上文中所述的評(píng)價(jià)原則和需注意的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)探究的打分中要重點(diǎn)考查學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，如初中物理實(shí)驗(yàn)探究：不用量筒，用天平測(cè)量一墨水瓶的容積一題中，學(xué)生要懂得運(yùn)用ρ=m/v的知識(shí)，選最常見的液體——水充滿墨水瓶，用天平稱出水的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出墨水瓶的容積。還要看選手充分利用身邊材料、熟練完成實(shí)驗(yàn)的能力，如小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究：用身邊材料制作指南針的實(shí)驗(yàn)中，選手要在縫衣針磁化后制作簡(jiǎn)易支架，可用細(xì)線懸掛或?qū)⑿〈裴樂(lè)旁陲h浮于水中的塑料泡沫上。

（七）匯總成績(jī)，通報(bào)結(jié)果

工作人員收集各評(píng)委的評(píng)分并計(jì)入統(tǒng)分表中，按照規(guī)則算出該組選手的最終得分，根據(jù)排序確定名次。集體獎(jiǎng)根據(jù)該校各參賽組的累積總分高低來(lái)確定名次。賽后召開總結(jié)表彰會(huì)，由各評(píng)委組長(zhǎng)做點(diǎn)評(píng)，總結(jié)本次競(jìng)賽的情況，對(duì)獲獎(jiǎng)學(xué)生、指導(dǎo)教師及獲獎(jiǎng)學(xué)校進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)。會(huì)后以文件或簡(jiǎn)報(bào)的形式對(duì)競(jìng)賽的結(jié)果進(jìn)行全縣通報(bào)。

（八）總結(jié)反思，資料存檔

賽后評(píng)委組和指導(dǎo)教師就本次競(jìng)賽撰寫分析報(bào)告，進(jìn)行總結(jié)反思，將競(jìng)賽方案、試題、相關(guān)表冊(cè)、結(jié)果通報(bào)、活動(dòng)過(guò)程的圖片及視頻資料進(jìn)行存檔，以便以后的分析研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]張會(huì)偉.新課程理念下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效探究[J].中華少年，2016（4）.

[2]張君生.對(duì)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能競(jìng)賽的研究[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2015（4）.

編輯 郭小琴