基于化学竞赛培养高中化学拔尖人才的策略研究

陈俞瑾

[摘   要]国家一直非常重视拔尖人才的培养，培养拔尖人才是国家的需要，是教育工作的一项战略任务和实现中华民族伟大复兴的历史要求。文章归纳了拔尖人才培养的相关理论，并基于理论指导，以南宁市第三中学为例，探索如何在化学竞赛的开展实践中促进高中化学拔尖人才的培养。

[关键词]化学竞赛;拔尖人才;培养

[中图分类号]    G633.8        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）26-0057-03

一、研究背景

2020年1月，教育部印发了《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》，决定自2020年起，在部分高校开展基础学科招生改革试点工作，选拔培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生，这一计划称为强基计划[1]。可见，培养拔尖人才是教育工作的一项战略任务，也是回答“钱学森之问”，实现中华民族伟大复兴的历史要求。高校如何衡量学生是否拔尖？学科竞赛无疑是重要的参考依据。在“强基计划”中，包括清华大学、北京大学在内的所有试点高校，都对学科竞赛银牌及以上的获得者破格录取。本文以南宁市第三中学为例，探索如何在化学竞赛的开展实践中促进高中化学拔尖人才的培养。

二、理论基础

1.自主学习理论

自主学习并不等同于自学，也不等同于自由学习。自主学习是一种学习模式，是在教师的指导下学生根据自身的学习能力，制订适合自己的学习策略并完成学习目标。

自主学习是个体终身发展的需要。现代社会科学技术迅猛发展，各种知识更新换代的时间大大缩短，不可能在任何时候都有老师教。因此，引导学生学会自主学习，提升其终身发展能力非常必要。

自主学习是创新拔尖人才所必备的基本功。自主学习能促进学生对所学内容的理解更深刻和多维，有利于学生发展逻辑思维、发散性思维及批判性思维。著名的数学家华罗庚曾经说过：“一切创造发明，都不是靠别人教会的，而是靠自己想，自己做，不断取得进步。”

在传统的高中课堂，学生的能力参差不齐，且课时紧、任务重，并不能有效开展自主学习;学习竞赛的学生一般而言智力水平相对较好且综合能力较强，适合开展自主学习。重庆南开中学刘庆生[2]提出，在竞赛培训过程中，可分为三个阶段促进学生自主学习能力的发展：高一以高中课本中的知识点为基础，促进学生阅读水平的提高，促使其养成自主学习习惯，为第一阶段;高二以初赛的大纲为基础，通过多种方式促使学生熟练掌握自主学习模式，为第二阶段;初赛结束之后到决赛之前为第三阶段，这一阶段主要是促进学生自主学习能力的进一步提升。

2.创新教育理论

创新是社会发展的基础，是实现中华民族伟大复兴的根本。创新人才对于知识经济的发展起着越来越重要的作用。高中既是青少年打基础的黄金时期，又担负着为高校输送人才的重任，是基础教育的关键阶段。如何在高中阶段为国家培养对基础学科既有浓厚的兴趣又有过人的天赋，既有远大的志向又有创新能力的青年拔尖人才，是基础教育领域面临和必须解决的问题。

创新教育是指在教学过程中，根据创造学所揭示的规律把创造学、心理學、教育学等相关学科的原理与方法有机结合起来，帮助学生树立创新意识，发展创新思维（关键），培养创新精神（基础），提高创新能力（中心）的一种教育实践[3]。

学科竞赛是创新教育的重要载体。在学科竞赛中，学生不再只将目光聚集于课本所学，而是广泛涉猎，积极思考，开阔视野和思维， 优化学习方法，提升学习能力，提高心理素质和抗压能力。这是常规教学所不具备的教学效果。

三、实施策略

1.学生选拔方法

竞赛的内容多且难，部分甚至达到了大学本科二年级的水平，所以甄选出合适的学生尤为重要，否则最终可能只会让竞赛成为一种负担，以至于学生学不好竞赛，还耽误了高考。

适合学习化学竞赛的学生应具有以下特征：

（1）对化学学科具有浓厚的兴趣。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”如果只是带着功利性的目的去学习竞赛，必然走不远。

（2）对未知的事物保持强烈的好奇心。

（3）具有一定的智力水平，较为均衡的综合成绩或综合成绩不是那么突出，但具有突出的化学成绩和学科潜力。

（4）具有坚忍不拔的精神，遇到困难不会轻易退缩。

基于不同的校情，不同学校选拔学生的方式大概有三种：第一种是初高中一贯制学校，如成都七中嘉祥外国语学校[4]，由于有部分优秀初中学生可以直接升入高中，因此在初三学年5月份初高中衔接的时候就可以开始着手组织选拔，接触学生，发现苗子，提前做好动员工作，这种模式有利于充分了解学生的学习能力和学科潜力;第二种是在暑假开设竞赛前期课程，如湖南长郡中学、湖南大学附属中学;第三种是大多数学校采用的方式，即在学生正式升入高中后开始选拔。南宁三中对学生的选拔介于第二种和第三种之间：在暑假的体验课中进行动员和宣传，在高一正式开学的第二个星期开始大规模的竞赛公益课。随着学习内容的深入，到了高一下学期部分学生会主动退出;再根据高一上学期的培训测试，高一下学期完成对学生的初步选拔。

南宁三中作为广西的奥赛强校，近年来所取得的成绩有目共睹，但从选拔学生的时间节点和方式来看，目前还落后于湖南长郡中学、湖南大学附属中学等强校。如何改进选拔方法，选拔出更合适的学生是我们一直在思考和寻求改进的问题。

2.理论培训策略

根据化学竞赛的大纲要求，理论部分包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等板块，时间短、任务重。在竞赛培训中必须处理好知识和能力之间的关系，做到以知识为载体，培养学生的能力和创新精神，避免满堂灌。

为达到上述目的，本校采取了以下两个策略：

第一，通过科学的理论培训，建立系统的知识网络。牛顿曾经说过：“站在巨人的肩膀上才会看得更远。”没有系统的知识网络谈创新只能是空中楼阁。南宁三中的理论培训主要分两阶段进行：第一阶段为高一学年，在上学期完成高中内容的学习，在下学期完成大学无机化学部分的《化学原理》及有机化学部分的《有机化学基础》的学习;第二阶段为高二学年，复习巩固并完成能力上的进一步提升，需要完成的任务有：①通过学习《分析化学》《中级无机化学》《中级有机化学》《高等无机结构化学》《物理化学》等进阶书籍进一步完善理论框架;②进行习题训练，提高解题能力。

第二，采用多种方式，培养学生的自主学习能力。竞赛的终极目标是“授人以渔”，培养学生的学习能力及创新精神，使其成为可持续发展的拔尖人才。因此，南宁三中在整个竞赛培训阶段采用多种方式促进学生自主学习能力的养成。

（1）在高一学年，着眼于培养学生自主学习的意识。比如，引导学生制订课程之外的自主学习计划，包括宏观计划、学期计划及月计划;在日常的学习过程中，当碰到问题时引导学生主动查找资料寻求答案，对问题进行多角度的思考。

（2）在高二复习巩固阶段，每个学生选讲一个专题，通过对知识的整合，加深对知识的理解并构建知识框架。学生普遍反映，通过给同学讲课，自己对知识的理解更清晰了。如2019届的宾同学选讲的是热力学，在此之前，她一直搞不清楚某反应在298 K时的标准吉布斯自由能變、在298 K时的非标准吉布斯自由能变及在某温度时的标准吉布斯自由能变之间的关系及差别。

（3）在高二习题训练阶段，每个学生命制一套初赛难度的试题，组织检测讲评并由同学打分评价，最后综合奖罚。首先，学生必须通过大量的练习才能吃透竞赛大纲的考点并把控题目的难度;其次，只有把题目的来龙去脉都研究透才敢上台讲题，不然可能会被尴尬地问倒在讲台上。

3.实验培训策略

化学是一门以实验为基础的学科，开展实验培训能有效激发学生的学习兴趣，培养学生的问题意识、基于实践解决问题的综合能力以及敢于创新的精神。

南宁三中在2018年组建了化学竞赛实验室，实验培训分三个阶段进行：

第一阶段：高二上学期，通过基础实验进行无机化学和有机化学的基本操作培训，包括过滤、分液、回流、蒸馏、结晶等，训练学生的基本实验技能，培养学生的实验素养。

第二阶段：高二下学期，进行常见定量分析实验及综合实验培训，提高学生的综合操作水平。

第三阶段：从确定省队队员到冬令营前，进行决赛实验培训，开展限时训练，培养学生独立实验、独自分析问题的能力。

学生表示实验培训让他们对化学的理解更为深刻，思考的方式更为多元。除此之外，实验培训还使他们具备了一定的实验研究能力。2018届的赖同学，在做“乙酸乙酯的合成”实验时，对产率不是很满意，因此，在课后通过查找文献设计了以下改进方案：

①催化剂种类对酯化反应的影响

②催化剂用量对酯化反应的影响

③反应时间对酯化反应的影响

通过实践，赖同学发现，可用铁粉代替浓硫酸作为酯化反应的催化剂，当铁粉用量为0.3 g时催化效果最好;反应时间为1.5 h时乙酸乙酯的产率最高，之后延长反应时间对提高产率并无作用。

可以欣喜地看到，赖同学的行为已经超出了一般的高中探究活动，具有一定的创新性及自主性，具备了科学研究的雏形。在2018年全国中学生化学竞赛决赛的实验考试中，实验功底扎实的赖同学以98分获得了广西代表队实验考试的第一名。

四、实践效果

以2019届为例，获得省级一等奖的11位学生，除一位同学出国外，其余全部考取了985高校，其中5位学生被清华大学、北京大学录取。

在众多学子中，获得冬令营银牌并破格入围北京大学强基计划的马同学的综合成绩并不算突出，高中阶段综合成绩基本维持在年级200名左右，但其对化学有着浓厚的兴趣。用马同学自己的话说，化学对其的意义是“一种乐趣，一种情怀，一种能力”。在初三的暑假，马同学就自学完了高中化学的全部内容。但只有兴趣是不够的，竞赛所涉及的内容，大部分是远超高中知识水平的大学知识。因此，在高一化学竞赛校内培训开始后，马同学在完成老师布置的竞赛任务，兼顾竞赛和综合成绩的同时加强自主学习。随着学习的深入，马同学慢慢地表现出对化学独特的敏锐性及拔尖学生所应具备的独立思考能力及创新能力：刚开始遇到竞赛上的问题，往往是通过和老师或同学交流，探讨答案;慢慢地，开始自己通过翻阅不同的书籍寻找答案;最后，对于一些比较新的、书本没办法解决的问题，则通过查阅文献探索，并在此基础上，结合文献对问题进行改编。在2019年的冬令营中，马同学获得冬令营银牌并破格入围北京大学强基计划，最终被北京大学化学化工学院录取。马同学并不是一位综合成绩特别优秀的学生，但是竞赛发掘了其在化学学科的潜力。在马同学看来，竞赛带给他的，不仅是升学这样实际性的帮助，还有学习方法的改变以及学习能力的提升。

五、思考

1.竞赛促进创新思维的发展

在传统的教学中学生对知识往往是被动吸收，缺乏积极思考;但在竞赛的学习中，学生对问题的思考是多方位、深层次的，这有利于发展其创新思维。通过竞赛学习，有的学生对答案持怀疑态度时，甚至会通过设计实验去验证自己的想法。这一过程其实就是创新思维的发展过程。

2.竞赛促进学习能力的提升

竞赛中所采取的研究型学习模式，赋予了学生更大的自主权。从以往的被动式学习转变为主动的、自我探究式学习，学生更重视学习的过程，重新认识到自身的价值，最终达到具备创新能力这一终极目标[5]。学生普遍表示，通过化学竞赛的学习，最重要的不是学会了多少知识，而是学会了如何学习，如何用所学知识去解决问题，这是他们在告别竞赛回归高考后能迅速恢复状态的根本所在，也是他们进入大学，乃至之后的人生发展都非常重要的能力。竞赛，促进了优秀学生的成长。

[   参   考   文   献   ]

[1]  胡浩.教育部将在部分高校开展基础学科招生改革试点.（2020-01-15）[2021-3-09].http：//www.gov.cn/xinwen/2020-01/15/content_5469333.htm.

[2]  刘庆生.开展竞赛 培养能力 优化素质[J].化学教育，2001（1）：40-43.

[3]  俞良驹，徐学俊.创新教育研究与实践[M].武汉：武汉出版社，2000：82-83.

[4]  曾定军.中学化学竞赛培养新机制的建立与实践：以成都七中嘉祥外国语学校为例[D].重庆：四川师范大学，2017.

[5]  廖义中.高中化学竞赛物质结构部分培训模式的设想与构建[D].重庆：四川师范大学，2008.

（责任编辑 罗 艳）