■武鋼三中 夏勝宣

高中化學(xué)競賽輔導(dǎo)的實踐與探索

■武鋼三中 夏勝宣

夏勝宣，武鋼三中省理科試驗班班主任，奧賽高級教練，化學(xué)高級教師，湖北省教育系統(tǒng)教書育人先進(jìn)個人，武漢市學(xué)科帶頭人，武漢市優(yōu)秀青年教師、優(yōu)秀班主任，武漢市青年骨干教師，青山區(qū)優(yōu)秀教師、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員，武漢鋼鐵集團公司勞動模范，武鋼“十佳”青年教師。先后榮獲中國化學(xué)學(xué)會突出貢獻(xiàn)獎、湖北省中學(xué)化學(xué)獎、湖北省奧林匹克競賽學(xué)科園丁獎等榮譽稱號。

在全國高中學(xué)生化學(xué)競賽中，他輔導(dǎo)的學(xué)生多次取得湖北省第一的優(yōu)異成績，先后有多人入選國家冬令營，并在冬令營中榮獲金獎和銀獎，二十余人獲全國一等獎，五十多人獲得全國二、三等獎，一百多人獲得湖北省一、二、三等獎。作為班主任，他勤于積累，勇于創(chuàng)新，摸索出的“量化管理，分層推進(jìn)”的班級管理模式在班級管理實踐中取得良好效果。2006年他所帶班級有十位同學(xué)考入北京大學(xué)。2009年他所帶班級有9位同學(xué)考入清華、北大。他崇尚師德，甘于奉獻(xiàn)。

高中化學(xué)競賽倡導(dǎo)學(xué)生主動探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生處理新信息、獲取新知識、分析和解決問題的創(chuàng)新思維能力，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角關(guān)注社會熱點、科技前沿以及生產(chǎn)生活實際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。這些要求與高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本思路是一致的。我校從1994年開始創(chuàng)辦省理科實驗班以來，已有15人次參加國際學(xué)科奧賽，先后獲得了10枚金牌、2枚銀牌。下面就我?；瘜W(xué)競賽輔導(dǎo)的實踐與探索，我給大家作點介紹。

一、完善競賽輔導(dǎo)模式，采用因材施教循序漸進(jìn)策略

1.注重“苗子”選拔?！皩W(xué)生的特長發(fā)展是我校的一面旗幟，學(xué)生的全面發(fā)展是學(xué)校的生命線”。為了學(xué)科奧賽和常規(guī)教學(xué)的相互促進(jìn)，經(jīng)過多年探索，我校不斷調(diào)整和完善省理科實驗班的辦班模式。新高一省理科實驗班開班后，統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)學(xué)培訓(xùn)。9月份開學(xué)后，進(jìn)行“苗子”的第一次選拔，按數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、信息五個學(xué)科分成五個興趣小組。選拔分組的依據(jù)是：①學(xué)生的志愿和興趣；②學(xué)生數(shù)學(xué)培訓(xùn)的成績；③學(xué)生的入校成績；④學(xué)生在初中的競賽獲獎情況。高一下學(xué)期期末考試后，學(xué)生對競賽的學(xué)習(xí)有了親身體會，教練對學(xué)生也有了進(jìn)一步的了解，我們進(jìn)行苗子的第二次選拔。這次選拔苗子的依據(jù)是：①熱愛化學(xué)，對化學(xué)有著濃厚的興趣；②綜合素質(zhì)全面，學(xué)科特長突出；③有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和一定的學(xué)習(xí)方法；④善于思考，有較強的自學(xué)能力；⑤有良好的意志品質(zhì)，有勇于創(chuàng)新的個性；⑥勇于鉆研，善于發(fā)現(xiàn)并提出問題，勤于探索。多年的實踐證明，這種選拔苗子的模式是比較成功的。

2.合理課程安排。我校始終堅持“全面發(fā)展基礎(chǔ)上的特長發(fā)展”的辦學(xué)宗旨，省理科實驗班的課程設(shè)置與同年級其它班級完全一樣，嚴(yán)格按照國家頒布的《課程標(biāo)準(zhǔn)》開齊開足各類課程，每周一、周三、周五的自習(xí)課為學(xué)科競賽輔導(dǎo)時間。

3.加強理論輔導(dǎo)?；瘜W(xué)競賽輔導(dǎo)分為三個階段：

（1）第一階段為引導(dǎo)學(xué)習(xí)階段（高一）。常規(guī)教學(xué)與競賽輔導(dǎo)兩條主線并行，化學(xué)常規(guī)教學(xué)與年級保持一致，競賽輔導(dǎo)以《高中化學(xué)讀本》為教材，學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)平衡、電離平衡、鹽類的水解平衡、有機化學(xué)等內(nèi)容。到高一下學(xué)期期末兩條教學(xué)的主線合籠，基本完成高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，建立起基本的化學(xué)框架，這一階段側(cè)重于學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)、基本能力的培養(yǎng)和良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。

（2）第二階段為自主學(xué)習(xí)階段（高二）。以高中化學(xué)知識的自然生長點相關(guān)點為重點的自主學(xué)習(xí)階段，例如學(xué)習(xí)無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)等競賽大綱所要求的相關(guān)內(nèi)容，重點培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)原理分析問題、解決問題的能力。

（3）第三階段為專題小結(jié)和模擬訓(xùn)練階段。教練大量閱讀，廣泛搜集資料，經(jīng)過比較、篩選、歸納、整合、編制出一個個小專題，一套套模擬訓(xùn)練題。化學(xué)競賽，它需要學(xué)生具備廣闊的知識視野、扎實的知識基本功和深厚的理論素養(yǎng)，它更加強調(diào)知識面和綜合能力，需要將知識轉(zhuǎn)化為能力。

4.實施實驗培訓(xùn)。我校在高一暑假期間就開始進(jìn)行實驗培訓(xùn)。我校的實驗條件有限，在校內(nèi)主要側(cè)重于對學(xué)生的實驗基礎(chǔ)知識和實驗方法的訓(xùn)練。校外主要借助武漢大學(xué)等大學(xué)化學(xué)實驗室的幫助，對學(xué)生進(jìn)行實驗品質(zhì)（實驗技能和實驗策略）的培訓(xùn)。實驗?zāi)芰ι婕胺椒矫婷?，是學(xué)生各種素質(zhì)的綜合體現(xiàn)，全面提高選手的實驗?zāi)芰π枰腔邸?/p>

二、研究競賽試題特點，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

化學(xué)競賽試題思維容量大，它要求學(xué)生面對自己不熟悉的情景能通過對信息的理解、加工、綜合，再加上豐富的想像力、洞察力，理清思路，達(dá)到準(zhǔn)確解決問題的目的。這就要求我們平時多研究化學(xué)競賽宗旨和競賽試題特點，著力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力、學(xué)習(xí)能力和實驗?zāi)芰Γ绕涫莿?chuàng)造性思維能力。近幾年來，全國聯(lián)賽試題常出現(xiàn)以下主要題型：

1.化學(xué)謎語題（考查創(chuàng)造性能力）；

2.分子、晶體結(jié)構(gòu)或立體化學(xué)試題（考查空間想像能力）；

3.實驗設(shè)計或?qū)嶒灧治鲈囶}（考查試驗?zāi)芰Γ?/p>

4.社會熱點、實際應(yīng)用試題（考查用化學(xué)的視角觀察生活能力）。

下面通過對幾道典型試題的剖析，談一談對學(xué)生創(chuàng)造性能力培養(yǎng)的一點體會。

猜想與假設(shè)是科學(xué)不斷發(fā)展和前進(jìn)的原動力，沒有大膽的猜想與假設(shè)，就沒有偉大的成就，就沒有社會的進(jìn)步。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的重要內(nèi)容，也是一種極其重要的思維方式。在化學(xué)謎語賽題中，由于情景和結(jié)論一般是參賽選手未知的知識，甚至是最新的科研成果和對未知物質(zhì)的一種推測，這時就需要參賽選手對試題信息進(jìn)行加工、分析、綜合，在此基礎(chǔ)上提出大膽的猜想或假設(shè)，然后運用已有的知識和信息予以驗證，直到得出合理的結(jié)論。

例1.Ag+濃度為0.100mol/L的溶液5mL，加入等物質(zhì)的量的某堿金屬鹽，充分反應(yīng)后生成鹵化物沉淀。再將生成的鹵化物沉淀在200W燈泡下烘干，得到1.297×10-2g固體，試通過計算確定該鹵化物沉淀的化學(xué)式。

解析：鹵化物沉淀可能是什么？解決本題只能先提出假設(shè)，再由題設(shè)數(shù)據(jù)予以驗證。

鹵化物沉淀很容易想到AgX，但是否只可能為AgX呢？全面的思維方式應(yīng)提出是否可能是堿金屬鹵化物沉淀？若沉淀為堿金屬鹵化物沉淀，說明該鹵素離子X-來自于銀鹽，因此它只可能為F-，那么堿金屬只能為鋰（Li），下面主要驗證該沉淀是AgX或是LiF，或者是這兩者的混合物。n(Ag+)=5.00×10-3L× 0.100mol/L=5.00×10-4mol。

若沉淀物是鹵化銀，在200W燈泡下烘干時，難溶物鹵化銀必然會分解，得到的固體是單質(zhì)銀，其質(zhì)量為：5.00×10-4mol×108g/mol=0.054g＞1.297× 10-2g，兩者相差甚遠(yuǎn)，說明沉淀物不是鹵化銀，說明這種假設(shè)不成立。又假設(shè)該鹵化物的沉淀為LiF，LiF見光又不分解，設(shè)為MX。n(MX)=n(Ag+)=5.00× 10-4mol。

所以鹵化物沉淀為LiF，說明這種假設(shè)成立。

由上述分析也可知沉淀為AgX和LiF的混合物不可能成立。

例2.在銅催化下氨和氟反應(yīng)得到一種銨鹽和一種三角錐型分子A（鍵角102°，偶極矩0.78×10-30C·m；對比：氨的鍵角107.3°，偶極矩4.74×10-30C·m）；

（1）寫出A的分子式和它的合成反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）A與F2、BF3反應(yīng)得到一種四氟硼酸鹽，它的陽離子水解能定量地生成A和HF，而同時得到的O2和H2O2的量卻因反應(yīng)條件不同而不同。寫出這個陽離子的化學(xué)式和它的合成反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用化學(xué)方程式和必要的推斷對它的水解反應(yīng)產(chǎn)物作出解釋。

解析：確定A的化學(xué)式是解答本題的突破口。NH3和F2反應(yīng)得到銨鹽和A，則銨鹽為NH4F，因A為三角錐型分子，可猜測為NF3，再由A與NH3的鍵角及偶極矩對比，驗證NF3是合理的。

NF3+F2+BF3一種四氟硼酸鹽，其陰離子為BF4-，F(xiàn)2為氧化劑，則其陽離子中N就應(yīng)為+5價，猜測可能為NF4+，NF4+水解反應(yīng)首先得到HOF（否則寫不出配平的NF4+水解反應(yīng)）：NF4++ H2O=NF3+HOF+H+，定量生成NF3。

而反應(yīng)2HOF=2HF+O2和反應(yīng)HOF=H2O=HF+H2O2，哪一個反應(yīng)為主與反應(yīng)條件有關(guān)，但無論哪一反應(yīng)為主卻總是定量成HF，與題給條件相符，故猜測合理。

化學(xué)謎語題往往把一些本質(zhì)的東西隱藏起來，只讓學(xué)生見到表面或局部的現(xiàn)象，有時甚至只給一點暗示。解化學(xué)謎語賽題的關(guān)鍵就是要透過表面或局部的現(xiàn)象，根據(jù)試題給信息或暗示，積極探究，抓住問題的本質(zhì)，猜想、假設(shè)并驗證。而這一過程正是創(chuàng)造性思維的形成發(fā)展過程。猜想必須是有根據(jù)的而不是胡猜，必須與驗證相結(jié)合，但允許錯誤、允許校正，否則猜想將不成其為猜想而是確定。假設(shè)則應(yīng)注意前提及假設(shè)結(jié)論的合理性。因此，在競賽輔導(dǎo)中應(yīng)啟發(fā)學(xué)生多提問，放手讓學(xué)生大膽猜想，積極思考分析，并進(jìn)行自我判定，讓學(xué)生既體驗到“山窮水盡疑無路”的苦惱，又品味到“柳暗花明又一村”的喜悅。

見習(xí)編輯 王愛民