生活化學實驗知識競賽教學環節的探索

劉淑珍， 陳永寶， 訾學紅， 李 釩

（北京工業大學環境與能源工程學院，北京100124）

0 引 言

公民科學素養的高低直接影響一個國家的綜合競爭力，而大學作為培養人才的搖籃，應該是培養科學素養的重要陣地［1-3］。化學作為一門實用科學已經滲透到人類生活的各個方面，人們生活中的衣食住行都和化學有著密切的聯系，因此化學素養是大學生科學素養的重要組成部分［4］。多年來，高校開設的大部分化學課程是針對化學相關專業的學生，且化學課程更強調化學知識的系統性，很少和實際生活聯系，導致學生對化學的學習興趣下降［5］，另一方面非化學相關專業的學生又根本得不到相應的化學常識訓練［6-8］，不利于高校學生科學素養的培養。近年來，隨著對化學科學素養的重視，高校越來越重視通識教育課的開設，為此很多高校開始開設生活化學通識課［9-10］。如何改革課堂形式來激發學生的學習興趣，是目前該類課程的主要努力方向［11-12］。

1 開展知識競賽教學環節的意義

從2006 年開始，面向全校本科生開設校選通識課生活化學實驗，希望通過開設該課程拓寬學生的知識面，優化學生的知識結構，讓學生深刻體會化學與生活的密切聯系，提高學習化學的興趣，能夠利用化學知識改善自身的生活質量。該課程自開設以來選修該課的學生非常踴躍，課程開設之初為每年度開設一個班次，為了滿足學生的選課需求，現在每個學期開設兩個班次。

選修該課的學生涉及全校人文、經管等非化學專業的學生，這些學生大多沒有系統的學習過化學知識，化學基礎知識和理論知識相對薄弱，針對這些學生的特點，創新課堂形式，除了開設生活化學實驗外，設置展示實驗和知識競賽環節，學生可以在這些課堂形式上發揮自己的自主學習能力、充分展示個人的風采。知識競賽作為一種趣味益智類的比賽項目，是通過知識問答、知識比拼等多種形式讓大家更加積極、主動地進行學習，現在已經出現在很多電視節目中［13］，引起了大家廣泛的關注和喜愛。從2014 年開始，在生活化學實驗課堂上增設知識競賽環節，設計與生活化學相關的各種題型的競賽題目，形成學習化學的良好氛圍，給每個選手展示自我的舞臺，使枯燥的化學知識變得形象生動起來，學生也更容易在競賽中看出和其他選手的差距，找到自己的不足，極大地激發了學生自主學習化學知識的興趣。

2 知識競賽教學環節的設計

知識競賽的特點是知識性、趣味性和挑戰性［14-15］，生活化學實驗知識競賽的重點和難點是如何通過設計知識競賽的題目和競賽環節，讓學生在趣味、競爭的氛圍下學到生活相關的化學知識，讓學生養成用化學的思維去觀察理解生活的習慣，培養學生學習的自主性，從而提高學生的化學科學素養。

2.1 知識競賽題目的確定

知識競賽能否達到預期的效果很大程度上取決于競賽題目［16］，在選擇競賽題目時根據選修該課的學生特點，適當降低化學理論知識的難度，重點體現化學在生活中所發揮的重要作用以及對生活的影響。每學期會針對知識競賽環節重新設置知識競賽的題目，一方面可以保證競賽題目能夠與時俱進，另一方面可以針對學生的專業特點適當調整題目。生活中的化學現象隨處可見，為了確保競賽的知識性和趣味性，生活化學知識競賽題目的確定應遵循以下原則：

（1）密切聯系生活。化學通識教育課的特點是普適性，即使沒有系統學過化學知識的學生也能比較容易接受課堂所學的內容，因此所設置的競賽題目應該密切聯系生活，包括但不限定于課程中涉及的知識，通過對課堂所學知識的溫故和擴展，不僅讓學生記憶更深刻，而且學會了對生活中現象的進一步思考。比如針對課堂上做過的飲用水實驗，在生活中每天都要喝飲用水，可以設置題目：生活中如何鑒別硬水和軟水？一方面可以復習飲用水實驗中的相關知識點，另一方面也引導學生進一步思考生活中如何簡易地鑒別水質的優劣。

（2）涉及的化學知識。生活中的知識包羅萬象，設置題目的時候一定要確定所選題目是否和化學有關，在設置競賽題目的時候更有目的性，通過生活中的情景，去學習化學知識，能讓學生在生活化的情境下潛移默化地學習到化學知識。比如可以設置如下題目：讓學生觀看一段“舌尖上的中國”中關于豆腐、黃酒的制作視頻，以豆腐、黃酒中的化學知識為考點，設置相關的競賽題目。

2.2 知識競賽教學環節的設計

為了更好地體現知識競賽的公正性、知識性、趣味性，整個競賽環節分為預賽和決賽，在預賽環節會根據參賽學生的得分進行排名，排名靠前的選手可以進入決賽。競賽規則可根據參賽學生人數進行適當調整，以2017 年的知識競賽為例說明。預賽環節的規則為①預賽環節1 為必答題，每人5 道選擇題，每題分值10分；答題時間為10 s/題；答對得分，答錯或放棄不扣分。必答題，是每個選手必須回答的，讓每個選手都有獨自答題的機會，可以初步了解和判斷每個選手的知識結構。②預賽環節2 為搶答題，題目為12 道題目，題目類型為選擇題，每題10 分；答題時間為10 s/題；答對得分，答錯或放棄扣10 分。搶答題，需要選手進行搶答，可以考驗選手的知識是否扎實以及每位選手的答題速度，增加競賽的趣味性。搶答題答錯或者搶答都扣相應的分數，學生要有扎實的知識基礎才能更有信心去搶答，通過此環節學生肯定會對要搶答的題目印象非常深刻，即使現在回答不上來，在以后的生活中定會留意觀察。

通過預賽環節的學生進入決賽環節，決賽環節的前兩個環節為必答題和搶答題，為了豐富學生的知識結構，會相應地提高題目的難度，決賽環節的規則是：①決賽環節1 為必答題，每人5 道判斷題，每題分值5分；答題時間為10 s/題；答對得分，答錯或放棄不扣分。②決賽環節2 為搶答題，題目為15 道選擇題，每題分值10 分；答題時間為10 s/題；答對得分，答錯或放棄扣10 分。③決賽環節3 為風險題，本環節分值為5 分、10 分、20 分，答對加相應的分值，答錯或放棄扣相應的分值。答題時間為20 s。每個選手有一次機會。風險題，在競賽的最后環節，教師會宣讀每位選手現在的得分，每個選手可以根據自己分數和其他選手分數的差距來決定是否選擇風險題，注意每位選手只有一次答題機會，而且所有的選手要在答題前決定是否選擇風險題，如果選擇風險題則要選擇風險題的具體分值。風險題一般涉及化學理論知識較多，能讓學生更深入地了解生活中一些化學知識，增加了競賽的挑戰性。

3 知識競賽教學環節的開展

3.1 知識競賽自選環節

在生活化學實驗課程開始的時候發布知識競賽通知，明確競賽的范圍，不指定試題庫，讓學生自主學習。所有選修該課的學生都可以參加，人數不限。參加競賽的學生需要準備和生活、化學相關的題目，題目類型不限，學生準備的題目不能雷同，不能從網上抄題。教師通過學生準備的題目不僅可以了解學生對生活化學現象的認識，還可以督促學生課下自主學習。

3.2 知識競賽講題過程

學生準備好競賽題目后，在知識競賽前每位參加競賽的學生需要將準備好的題目講給其他學生，鼓勵學生用多種形式和大家分享自己的生活化學知識，有的同學制作了精美的PPT，有的同學現場當起了考官，進行了精彩的你問我答。通過講題過程不僅和大家一起分享了自己的學習成果，而且也鍛煉了學生的演講水平。

3.3 知識競賽過程

在知識競賽的每個環節都會淘汰1 或2 名學生。學生在必答題環節都會認真仔細地回答每道題，這樣才能順利進入下一輪的搶答。搶答題環節不僅需要學生了解搶答題中的化學知識，而且也要牢固掌握該化學知識點，因為搶答后答題錯誤要扣掉相應的分數。搶答環節中教師要根據學生的分數，適時提醒學生及時搶答，讓每位學生都能積極參加進來。進入風險題環節時，要提醒選手根據自己的分數和對手的分數，選擇適合自己的風險題。

3.4 競賽總結

生活化學知識競賽結束之后，每位參賽學生要對競賽的過程，包括競賽出題、講題過程以及現場比賽總結自己的得與失，在競賽結束后提交一份心得體會。

4 知識競賽教學環節的效果

4.1 教學效果

生活化學實驗知識競賽作為一種全新的實驗教學模式，經過近幾年的教學實踐發現同學在競賽前會主動學習了解相關的化學知識，在競賽過程中會認真地對待每道題，有不明白的、答錯的或者有爭議的題目會主動了解學習這道題的相關知識。學生在緊張和充滿樂趣的比賽氛圍中完成了知識競賽，學生的積極性、參與度都很高，通過競賽不僅學到了化學知識，而且展示了自我風采。

教師通過競賽不僅對學生的知識結構有了認識，而且對以后課堂教學的進一步改進和提高提供了重要的參考價值。從競賽中可以看出有些學生在生活中善于發現生活中的現象，并且認真思考了現象背后的原理，為了讓化學知識和生活更加貼近，需要與時俱進地更新競賽的題目。競賽模式的設計不僅會影響學生的積極性和主動性，而且還關系到比賽的公平性、合理性，因此需要在以后的實踐中根據學生的特點及學生的人數進一步完善競賽的流程，形成更適合該課程的知識競賽模式。

4.2 學生反饋

將知識競賽引入化學實驗課堂教學，學生對新的實驗教學模式非常好奇，尤其是當選手在實驗課堂上看到搶答器和電子記分屏，都直呼“太專業”了，在隨后的競賽中通過和其他選手的搶答、競爭，學生都“玩”得意猶未盡。同學們通過知識競賽學到了更多生活中的化學知識，通過和選手的競爭，看到了自身的差距，學生能夠主動去學習化學、了解化學、用化學去改善自己的生活。

對于知識競賽同學們這樣評價：“通過知識競賽學到了更多關于生活化學實驗的知識，見識到了更為精彩神奇的化學實驗現象，豐富了知識儲備，也開闊了眼界，進一步為化學的神奇美妙，貼近生活所折服。”“我所有的競賽題都是自己想的，自己想在生活中哪些與化學相關自己又有些疑惑的問題，想到之后寫下來再上網搜索，解開自己的疑惑，再把疑惑變成一道題目記下來，這種過程使我解開了生活中的許多疑問。化學競賽的時候緊張刺激非常有趣。”

5 結 語

通過在生活化學實驗課堂上開展生活化學知識競賽環節發現，學生對于生活中的化學知識非常感興趣，而且通過豐富多彩的課堂形式，確實能激發學生的學習興趣，有助于提高學生自身的化學素養。但是，如何能讓學生在生活中主動學習并利用化學知識改善我們的生活是人們需要努力的方向。因此在今后的課堂教學中，需要進一步探討教學方法和模式，不斷創新改革課堂內容和形式，為培養學生的化學科學素養繼續努力。