小议校内化学实验技能竞赛的开展

陆象

一、开展中学生化学实验技能竞赛的重要性

从学生科学素养发展的三个维度（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）上看，化学实验不仅具有认识论和方法论功能，而且具有激发学习兴趣、创设教学情景、转变学习方式、体验活动过程等多方面的教学功能。这些功能的发挥，并不是教师的实验演示所能解决的，它需要学生亲自参与，关键是给学生提供动手机会， 让学生感受到化学实验的魅力，使实验成为培养和保持学生对化学兴趣的一条有效途径，成为学生学习化学知识的一个生长点，成为学生自主实验活动的一个支点。

中学课本和资料中涉及很多实验，对于课本的实验，大多数学校普遍采取的是教师演示，学生观察分析的教学模式，学生实验操作机会少，动手能力差，被动接受知识，缺乏主动性。而对于资料练习中的实验，如课本实验的改进、综合实验设计，教师一般采取理论讲解的模式，学生很难想象实验现象，理解不透实验原理，答题效果差，以致讨厌写化学练习。换一个角度，如果将这类实验设计成为一个竞技类的比赛，给学生一个探究合作、交流学习的平台，效果会不一样。

二、开展化学实验技能竞赛的原则

1.可行性

实验的目的是激发学生学习兴趣，让学生体验实验成功带来的喜悦和成就，但由于学生实验技能水平有限，过难的实验容易导致现象不明显或者失败，让学生产生挫败感。如氨气的催化氧化实验，该实验需要高温高压，操作困难，另外该实验的转化率比较低，不容易成功，应该避免这样的实验。

2.安全性

考虑到实验过程中有难以意料的意外，学生实验安全意识不强，缺乏对实验意外的处理，不能做到冷静从容应对。在选择实验时，教师应该选择风险小、易操作、可操作的实验，应该避免爆炸性实验和涉及危险药品的实验。教师在学生实验之前，应该对学生设计的实验内容很熟悉，对学生实验设计中存在的风险进行综合评估，对可能出现的危险情况事先有准备或应对方案。

3.趣味性

化学学习兴趣是学生对于化学事物特殊的认识倾向，是学生力求认识化学事物、获得有关化学知识，带有感情色彩的意向活动。若学生对化学产生了浓厚的兴趣，对化学的感受就会既敏锐又牢固。而中学化学实验大多是验证性的实验，学生能预见实验结果，实验缺乏趣味，对这样的实验学生没有兴趣，缺乏主动性。对于少数的探究性实验，由于教师限定实验方案，学生思维受到限制，从而不愿意主动探究。所以，在安全的前提下，应该选择实验现象明显、刺激、震撼的实验，而且让学生自由设计、自由探究、自由验证。

比如设计喷泉实验。

图1图1是资料书中最常见的一种喷泉实验装置。我们常常理所当然认为引发喷泉实验的方法就是打开止水夹，利用热毛巾捂住烧瓶，放开后，形成喷泉。但当学生用滚烫的毛巾捂住烧瓶时，发现烧杯内久久才冒几个泡，放开手后，根本没有形成喷泉。这个实验让学生产生深深的思考，为什么会出现这样的现象。

实践是检验真理的唯一标准，学生感受到要挑战“权威”带来的喜悦。在这种成就感和好奇心、探索欲望的驱使下，学生对图1进行改进：将烧杯改成矿泉水瓶，采用直接挤压矿泉水瓶，将矿泉水瓶内的水压到烧瓶从而使烧瓶内压强减少，引发喷泉，最终看见喷泉。

图2同样在图2中，当打开止水夹a、c让两种气体混合反应后，打开止水夹b的那一刻，红色喷泉、蓝色喷泉同时喷射而出，颜色鲜艳，对比明显，场面相当壮观。

4.创新性

时代的发展，对人才的要求已由知识型、智能型向创新型方向转变，教育也由传统教育、应试教育向素质教育、创新教育方向转化。在这样的大环境下，对中学化学实验竞赛进行创新已成为必然。化学实验创新应具备以下特点：新颖性、启发性、探究性、绿色性、趣味性。通过实验创新，学生的思维得到了激励，创新能力得到了提高，学生会主动吸取和获得知识。

比如设计氢氧化亚铁的制备实验：氢氧化亚铁的易氧化性是一个重难点，如何防止氢氧化亚铁氧化也是学生习题中的一个常见考点，对于此类实验题，学生的答题情况很槽糕。

图3是对课本实验的改进，学生用新配制的硫酸亚铁溶液和经煮沸处理的氢氧化钠溶液反应，但制得的氢氧化铁不够白。学生实验后推测，煮沸后的氢氧化钠在停止加热后又迅速溶解少量的氧，于是将煮沸的氢氧化钠溶液改成氢氧化钠固体；另外，用硫酸亚铁固体溶于蒸馏水配制出来的溶液也含有氧，于是改用过量的铁粉与稀硫酸反应制取硫酸亚铁溶液。经过改进，终于得到了洁白的沉淀并能长时间保留。这种通过实验检验，分析总结得出真理再成功运用于实践的经历让学生充满成就感，对学习化学充满信心。

图35.基础性

化学实验竞赛应考查学生对基础知识的掌握情况，强化化学实验中基本操作、基本技能的重要性。

如设计用3 mol/L的硫酸配制0.1 mol/L的稀硫酸溶液。

一定量物质的量浓度的溶液的配制是高中阶段的一个重要实验，也是学生必须要掌握的一个实验，课本实验是用氢氧化钠固体来配制一定量浓度的稀溶液，而用浓溶液配制稀溶液，一方面可以考察学生对课本实验的熟练程度，另一方面，也可以考察学生知识的应用能力和迁移能力。学生在进行实验时，容易犯的几个错误有：遇到硫酸产生害怕心理造成取用硫酸时手抖；读数时视线不正确；定容时多加水或者少加水；胶头滴管的使用不规范、移液时玻璃棒的使用不规范。

三、开展化学实验技能竞赛的形式和流程

1.开展形式

合作探究是新课标倡导的一种学习方式，更适用于实验技能比赛。考虑到实验本身的局限性，合作小组人数以三到四人为宜。一个完美的实验演示要求组内成员分工明确，而且组员各有所长，包括实验设计能力、口才、领导能力、心理素质、实验操作能力等；成员的选拔可以在班级内以不同形式竞选出。为更好调动小组成员积极性及团结协作精神，每一个小组有一个响亮的组名，并选好组长，且有详细的分工计划。

2.具体流程

（1）自我介绍

（2）实验介绍，包括实验的原理、设计意图、设计亮点、实验步骤

（3）具体实验演示

（4）回答教师提问

（5）完成实验报告并提交

四、评价

评价是通过计算、观察和咨询等方法对某个对象进行一系列的复合分析研究和评估，从而确定对象的意义、价值或者状态，是一个运用标准对事物的准确性、实效性、经济性以及满意度等方面进行评估的过程。评价应该是全面的、公正的、客观的。在进行实验评价的时候，可以从以下几个方面进行综合评价。

1.小组分工是否明确，成员间是否协调、团结

2.是否达到预期实验效果

3.操作是否规范

4.设计是否有亮点

5.回答问题情况

6.实验报告完成情况

五、奖励

物质和精神奖励同样重要。物质上的奖励小到一支笔、一本笔记本，都能给学生带来无限的成就感和光荣感。而精神上的奖励除奖状外，对他们的优秀作品进行展示宣传，编辑成校本教材加以保存和推广，更是对他们成绩的认可，同时也丰富校本教材，为下一届的实验技能比赛提供资料，使这项活动成为一个校园项目并不断发扬光大。

笔者所在学校每年都进行这类比赛，在学生中引起很大的反响。对于学生而言，能够参加校级实验比赛，有机会在教师面前展示自己的科研成果，是一件很快乐的事情。

化学科学的形成和发展都离不开实验，学生通过探究性实验，可以探究未知世界，有利于形成化学概念，理解和巩固化学知识，拓宽知识面，培养观察能力、思维能力、实验能力和探究能力。学校可以充分利用资源，为学生提供相互学习的平台，让学生多动手，体会化学的魅力，让实验真正成为学生学习化学的重要渠道，发挥实验的作用。

（收稿日期：2016-04-10）