基于竞赛形式的化学实验教学的实践与思考

王建军

（江苏省盱眙中学 江苏 盱眙 211700）

化学是以实验为基础的科学，很多学生因实验对化学产生浓厚的学习兴趣。“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”是普通高中化学新课程标准的基本理念，选修六《实验化学》模块的独立开设更是出于强化实验教学的目的。将化学实验内容进行适当地组合与设计，科学合理地进行化学实验教学设计，有效实施实验教学是中学化学教学的重要任务。

一、目前高中化学实验教学的现状与存在问题

观察目前中学化学的实验教学，由于义务教育阶段是在最后一学年开设化学课，升学的需要与压力导致了不少学校或学生在这一阶段对实验的投入有限，对实验教学重视不够或流于形式。学生进入高中后，化学实验教学过程中普遍存在以下一些问题：

1.教师非常重视实验教学，但学生面对高中阶段更多的实验要求，不懂得如何对待实验，很多仅是出于简单的浅层兴趣，缺乏严谨的态度和思考，看热闹、瞧新鲜，浅尝辄止。

2.学生在初中阶段，动手实验接触较少，实验基本操作技能训练欠缺。进入高中后，不知道如何准备并进行实验，走进实验室，往往手忙脚乱，顾此失彼，场面杂乱，实验效果较差。

3.中国的独生子女效应带来的学生动手能力差，怕动手，不愿、不会动手，学生虽喜欢化学实验，但做起实验缩手缩脚，缺乏自信，对复杂或带有一定危险性的实验形成畏难情绪。

4.缘于高考的压力和实验考察以笔答为主的现状，学生多以背实验应付考试，高中学习结束后难以形成一定的动手实验能力，与形成一定的科学探究能力的要求相去甚远。

…………

上述存在问题导致化学实验对“激发兴趣，强化科学意识，促进学习方式转变”的实验教学目标只停留于表层，得不到深入的贯彻和实施。因此，如何有效实施实验教学以达成新课标的要求是化学实验教学中的一个突出问题。

笔者在组织学生参加一次实验操作竞赛时，发现学生表现出了前所未有的兴趣与专注。动手实验与竞赛这两种教学形式组合在一起后，产生了一种意想不到的“场”效应，牢牢地吸引了学生，激发了学生主动并深入思考、积极参与实验的热情。虽然目前各种形式繁多的以纸笔竞赛为主的学科竞赛使得竞赛这一原本展示学生才能和个性、挖掘学生潜能与特长的教学方式的效能有所退化，但当它与学生特别感兴趣的实验相互结合后，青少年的好奇心、好胜心的心理特质充分被激发出来。遂对此进行了一定思考与规划，将实验常规教学与学生竞赛这两种方式进行有机整合，并在平时的实验教学中予以实践尝试，总结形成了以实验竞赛形式为主导的新的化学实验教学方法。

二、化学实验竞赛教学形式的组织步骤与层次

与一些具有一定范式的教学方式一样，这里的化学实验竞赛并非是指某一次或是某几次的分散活动，而是一种遵照一定步骤，在不同教学时段有目的、有计划、分步骤实行的系统实验教学方式。竞赛是指在课堂或某些固定场合，在一定要求下进行的以课堂教学内容为主体的、形式丰富、活泼的、以实验操作为媒介的比赛，班级以2－3人固定的实验小组为参赛基本单元。

1.第一阶段：通过基本操作竞赛规范学生的实验基本操作技能

这一阶段从学生高一入学起，进入高中后由于学生来自不同的学校，实验操作的基本技能相差较大，所以先从基本实验操作规范入手，强化学生的实验基本操作能力。首先将中学阶段的实验基本操作分类列出，如药品取用、药品加热、药品称量、气密性检查等，每项操作列出操作要点，按学生完成情况赋予不同的对应分值，印发评分表；然后在实验基本操作训练课上，前半段由老师讲解、示范和学生自由练习，后半段由各实验小组抽签完成两到三项基本操作，可由教师先给一到两个小组示范打分，学生观摩，再由小组间交叉相互评分，评分一方在评分表上将操作方的存在问题给予记录，说明评分结果；最终汇总，教师点评并宣布各小组得分情况，予以表扬奖励。竞赛宣传发动后，学生对实验的热情和预期会更加高涨，适当的情况下可在学生活动课或节假日有组织地将实验室开放，让学生申请，主动自发地进行训练，提高实验基本操作的准确性和完整度，为开展竞赛做好更充分的铺垫。

以“液体药品取用基本操作”为例。

“液体药品的取用”操作要点及评分表（此项操作总分10分）

2.第二阶段：进行基本操作速度竞赛熟练学生的实验基本技能

目前我国的独生子女的动手能力普遍较低，在学生具备了一定规范的基本操作能力之后，一些相对复杂的实验要准时、安全、顺利完成，必须要求学生还要有一定的熟练度和速度。这一阶段的组织形式和实施方法与第一阶段的基本相同，只是在竞赛的设置要求中增加一个时间记录，各实验小组完成相同的基本操作，除了比规范还要比谁用时少，在用时相同的情况下比精致，突出精确、熟练这一主题。在上述第一阶段训练的基础上，这种更进一步的要求会延续学生的兴趣和关注，在达到提高速度、形成熟练的实验基本操作技能目标的同时，培养了学生更加严谨、细致、不断完善的价值思想。

3.第三阶段：通过完整的基础实验竞赛培养学生的整体实验操控技能

实验基本操作的熟练与规范是进行一个完整实验的必备要求，完成一个完整的实验还需从实验目的的理解、实验药品与仪器的选择、实验步骤的衔接、实验现象与数据的处理等多方面进行把握。传统的分组实验是将药品与仪器放置好，学生进入实验室后按照实验报告的步骤“照单抓药”，缺乏主动思考，对实验步骤和实验细节认识不足。实验完成后，对实验目的和内在要素的理解并不深刻。

学生在实验的基本操作达到一定规范和熟练度后，实施一些相对简单的、完整的基础实验竞赛，可培养学生实验的整体感知力和操控能力。这一阶段实验竞赛教学的组织方式是：将几个中学重点基础实验集中在一起（如粗盐提纯、萃取碘水中的碘、蒸馏法提取蒸馏水、一定浓度溶液的配制等），由竞赛小组抽签选择一个完成，药品与仪器由学生进入实验室后在开放的范围内选择，老师在实验开始前制定好相关的评分标准。如：可以在讲台上每次由两至三个实验小组同时进行，限定时间，部分学生作评委或观众，进行现场赋分并点评，也可以是其它灵活的形式。

以配制5%的氯化钠溶液100g这一实验为例。实验比较简单，但要学生抽签后按要求在五分钟限定时间内拿出具体实验方案，到动手选仪器、选药品开始实验，直至完成完整的实验就并不简单了。由于仪器和药品选择的开放性，很多同学会在药品、仪器选择或操作细节上出现问题。如会有学生在选择仪器时漏了胶头滴管或是配好后忘了转移溶液至试剂瓶；在称取一定量的食盐时不会用“拍打手腕”的技巧而出现不规范操作等。如此一来，完整实验的完成带来了很大的挑战性和难度，现场评点与评分高度吸引了学生的注意力，大大激发了兴趣，也“吊足”了学生的胃口，萌生出强烈的“求战”欲望，学生也因此会更深入、主动地利用空余的时间研究整个实验的步骤与细节，思考重要环节与步骤的要义，从而逐步提升了学生对实验的整体把控能力，在思想中烙下了一个完整实验各个环节的深刻印记。

4.第四阶段：通过实验设计竞赛提高学生探究与解决问题的能力

实验能力的培养不仅是操作技能的培养，其根本出发点是学生能够将化学基础知识和基础原理在实验中灵活运用，而实验能力培养的更高要求是学生能够通过实验设计合理的实验方法解决具体问题，这也是化学课程标准中“认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用”的具体要求。化学实验基本技能的掌握要与化学理论的具体应用相结合。解决具体问题，是化学实验教学培养学生科学素养的重要方法。

进行化学实验设计是体现这一能力目标的有效训练途径。在学生具备了较熟练的实验基本操作能力与较好的实验整体操控能力后，通过实验设计竞赛形式培养学生更高层次的能力就具备了充分的条件。实验设计竞赛的形式分为两部分，一部分是实验设计题的理论解答，要求学生对照具体问题从原理分析、实验药品及仪器的选择、实验步骤等几个方面给出具体方法，并由老师进行评断，指出存在的问题，加以改进，允许同一问题有不同的设计思路；另一部分是实验验证，即对照实验方案动手进行具体的操作，根据操作情况再进行评价。待两部分内容全部结束后，依据一定方法，评选出“实验最佳设计奖、最佳动手能力奖、最佳合作奖”等获奖实验小组，予以表扬或奖励。由于实验设计题的灵活性及开放性，再与实验验证、互动评比相结合，会使学生的探究热情和创造精神空前高涨。

实验设计题实质上是科学探究活动通过化学实验进行的一种主要活动，可以让学生更好地了解科学探究的原则、方法和流程。以身边的、简约的化学问题进行设置，不但可以从多方面激发学生的思维，而且可以使学生充分感受化学与生活、社会的联系，更加深入地认识化学科学的价值。如“如何鉴别食盐中是否加碘”、“怎样验证火柴燃烧后产生的气体中含有SO2”等，问题虽小，但在学生设计、探究的过程中所折射出的化学思想和创造精神是绚烂多彩的！

三、化学实验竞赛教学形式的反思与总结

化学实验教学与竞赛组合在一起的化学实验竞赛教学形式，将学生最感兴趣，也是化学学习最重要的实验学习方式与具有挑战性的竞赛有机结合，丰富了化学实验的教学形式，解决了目前化学实验教学中存在的一些问题，是一种较为有效的化学实验教学方式，对学生化学综合素养的提升起到了良好作用。总结上述过程，得出以下一些反思：

1.实验竞赛教学形式达成了实验教学的一种有效形式

实验竞赛的场面直观，形式活泼、生动、真实，“现场直播”的效果增加了挑战性，切合中学生的心理特征，深受学生欢迎。使学生由原始的好奇、新鲜、看热闹等对待实验的心态转变为真正的用心关注、深入思考，对实验的操作方法、基本步骤、结果与数据的分析等重要实验环节能悉心揣摩，不流于形式，能认真实践而不流于浅尝辄止，教学效率与效能较高。

2.实验竞赛教学形式实施方法衔接合理、可操作性强

在教学实践中形成的分阶段不同主题的实施方法，对高中生的化学实验素养的培养较为合理。由“基本操作能力培养 基本操作熟练度提升 培养实验整体操控能力 形成实验设计分析与探究能力”这四个阶段的实施方法及步骤，层次清晰，衔接递进合理，对能力要求逐步提高，符合认知与技能形成的一般规律。

3.实验竞赛教学形式符合化学新课程标准的理念

在实验竞赛教学形式的实施过程中，“竞赛”情景的设置促使学生更加主动、积极地接受并学习实验技能。各个不同阶段的实验竞赛中的分组活动和合作分工，是课程体系中活动课程具体而灵活的运用，体现了合作、探究的教学价值取向。它与化学课堂教学相融合、相促进，在活动评价中渗透了教师评价、学生互评、自评等多种评价方式，更加充分地体现了新课程标准的理念和要求，是培养学生的实验能力与探究能力，养成探究学习的学习习惯，并形成良好的科学探究能力的有效途径。

4.实验竞赛教学形式对实验教学提出了更高要求

实验竞赛教学形式不再是单纯地从教师教学生怎么做实验到学生模仿的过程，而是融入了更为丰富的教学方式，在实施过程中含有很多不确定因素。它不仅需要教师对实验竞赛素材有精心设计，还需要有细致的前期准备与过程安排，对教师的教学组织能力提出了更高的要求。否则，仓促上阵，只能凭添实验教学之乱，绝无促进之能。这种实验教学形式也要求教师解放思想，敢于放手让学生接触实验，自主活动。它可以是在教师指导与组织下的课堂教学活动，也可以是由学生自己组织的课外活动。一些操作相对简单，危险性较小的实验，完全可以放手让学生组织。敢于放手，才会有独立，才会有自主。

［1］中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003

［2］陈贵新.高一化学实验衔接教学的实践探讨［J］.中学化学教学参考，2010，（05）：20－21

［3］戚宝华.让实验文化在高中化学课程改革中熠熠生辉［J］.中学化学教学参考，2009，（07）：17－18