莊 山 任 慧

（南京市科利華中學(xué) 江蘇 南京 210009）

2022 年8 月筆者作為南京市代表隊教師之一參加了由江蘇省教育裝備與勤工儉學(xué)管理中心舉辦的江蘇省中小學(xué)實(shí)驗教學(xué)技能大賽。本次大賽分為預(yù)賽、復(fù)賽和決賽三輪進(jìn)行。經(jīng)選拔13 大市共26 名選手參加了在鎮(zhèn)江市實(shí)驗高級中學(xué)的現(xiàn)場決賽，經(jīng)過實(shí)驗教學(xué)說課（權(quán)重30%）、專業(yè)知識筆試（權(quán)重20%）、實(shí)驗操作（權(quán)重50%）三項角逐，根據(jù)三項總分排名設(shè)一等獎8名、二等獎9名和三等獎9名，同時根據(jù)設(shè)區(qū)市團(tuán)體總分，設(shè)團(tuán)體獎6個。作為參賽選手一路走來收獲頗豐，現(xiàn)將參賽過程及比賽感想與廣大一線初中化學(xué)教師分享。

一、實(shí)驗說課，修煉真功夫

本次比賽第一項是實(shí)驗教學(xué)說課展示，參賽選手需在全國中小學(xué)實(shí)驗在線平臺上傳一個教授實(shí)驗的課程視頻（內(nèi)容自選），視頻具體要求為：視頻時長15 min以內(nèi)；500 M以內(nèi)；MP4格式；視頻編碼：AVC（H264）；屏幕分辨率：1 920×1 080；比特率：1 600 kb/s。同時需要上傳說課PPT 及說課文稿，文稿包括說課題目、使用教材、實(shí)驗器材、實(shí)驗設(shè)計思路或創(chuàng)新點(diǎn)、實(shí)驗原理、實(shí)驗教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗教學(xué)過程和實(shí)驗效果評價等。通過實(shí)驗視頻可以看出老師們“立足基本功，修煉真功夫”的踏實(shí)、勤奮，也為本次比賽開了好頭。

本次本人上傳的為《“氧氣與燃燒實(shí)驗”的再探究》［1］實(shí)驗教學(xué)片段，本節(jié)課為初中化學(xué)中考一輪復(fù)習(xí)課，為了讓學(xué)生更好體驗科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識、認(rèn)識客觀世界的重要途徑，筆者將課本的部分實(shí)驗利用創(chuàng)新實(shí)驗的形式進(jìn)行了整合，將原來的實(shí)驗內(nèi)容（催化劑的作用實(shí)驗、燃燒條件的探究實(shí)驗、空氣中氧氣含量的測定……）進(jìn)行重現(xiàn)并拓展，力求讓學(xué)生親自操作，感受氧氣與燃燒實(shí)驗科學(xué)探究的整個過程。同時，為了讓學(xué)生有更直觀的認(rèn)識，筆者利用數(shù)字化實(shí)驗探究反應(yīng)后氧氣的含量，學(xué)生能真真切切的體驗到并不是氧氣含量為零時燃燒才會停止。同時利用課外小組活動指導(dǎo)學(xué)生利用U 形管、具支U 形管、球形U 形管、半封閉式U 形管等進(jìn)行創(chuàng)新原有的實(shí)驗。通過教學(xué)與實(shí)驗創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、全面提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，真正做到做中學(xué)，學(xué)中思，思中強(qiáng)。

實(shí)驗說課，要求將實(shí)驗和教學(xué)緊密結(jié)合，體現(xiàn)實(shí)驗的教學(xué)功能和價值，還應(yīng)重點(diǎn)突出實(shí)驗方案設(shè)計的創(chuàng)新和實(shí)驗教學(xué)方法的創(chuàng)新。2022 年修訂的義務(wù)教育新課標(biāo)指出：學(xué)校與教師應(yīng)該積極創(chuàng)造條件，開足、開好必做實(shí)驗和跨學(xué)科實(shí)踐活動（創(chuàng)新實(shí)踐），倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，充分發(fā)揮必做實(shí)驗和跨學(xué)科實(shí)踐活動的教學(xué)功能和育人價值。［2］實(shí)驗說課案例的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)符合國家的課程標(biāo)準(zhǔn)，同時應(yīng)標(biāo)注教材版本及章節(jié)。參賽選手應(yīng)認(rèn)真閱讀義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版），根據(jù)課標(biāo)的要求選擇適宜的實(shí)驗內(nèi)容、設(shè)計合理的實(shí)驗方案，在做科學(xué)的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

二、專業(yè)筆試，展示真素養(yǎng)

“專業(yè)知識與能力測試”筆試內(nèi)容目的在于集中考察化學(xué)教師的學(xué)科理論素養(yǎng)、中學(xué)實(shí)驗室管理與實(shí)驗技術(shù)、實(shí)驗教學(xué)指導(dǎo)等能力，這是一項全面考察化學(xué)教師的實(shí)驗專業(yè)素養(yǎng)的內(nèi)容，體現(xiàn)了新時代化學(xué)教師良好的專業(yè)素養(yǎng)。

本次比賽“專業(yè)知識與能力測試”筆試試題很有特色，如題1：分析純、化學(xué)純、優(yōu)級純都是指試劑的純度級別。不同純度的試劑分別會用不同顏色表示，化學(xué)純試劑標(biāo)簽的顏色為何？

解析：化學(xué)純、分析純、優(yōu)級純，是指試劑的純度級別，化學(xué)純是指一般化學(xué)實(shí)驗用的，有較少的雜質(zhì)。分析純是指做分析測定用的試劑，雜質(zhì)更少。優(yōu)級純純度最高，一般用作精密分析實(shí)驗。表1為化學(xué)試劑的純度等級標(biāo)志［3］。

表1 化學(xué)試劑的純度等級標(biāo)志

題2：探究氯化鐵溶液與鋅粉的反應(yīng)并驗證有關(guān)產(chǎn)物。（該反應(yīng)的情況較復(fù)雜，對反應(yīng)產(chǎn)物的判斷要有對應(yīng)的操作及現(xiàn)象來證明）

解析：首先向大試管中加入適量的鋅粉，再向其中加入適量的氯化鐵溶液。熱水浴試管，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡和紅褐色沉淀（開始可能棕黃色，而后變成紅褐色）。點(diǎn)燃?xì)怏w檢驗氫氣，用磁鐵吸引證明鐵單質(zhì)的存在，最后向試管中滴入少量鐵氰化鉀溶液，振蕩，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，證明Fe2+的存在。表2 為實(shí)驗過程中的主要現(xiàn)象及部分反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。

表2 探究氯化鐵溶液與鋅粉的反應(yīng)

本次筆試時長為80 分鐘，題量多難度大，參賽選手要有良好的心理素質(zhì)和必備的學(xué)科素養(yǎng)才能在規(guī)定時間內(nèi)完成所有試題。如果選手對部分化學(xué)知識生疏不能靈活運(yùn)用，對實(shí)驗室的管理知識掌握地不夠全面，就不能有效應(yīng)對試題?；瘜W(xué)實(shí)驗是化學(xué)教學(xué)的有效保障，化學(xué)教師必須具備一定的化學(xué)專業(yè)知識和實(shí)驗室的管理能力，熟知《中學(xué)實(shí)驗室管理與實(shí)驗技術(shù)》［4］、《中學(xué)理科實(shí)驗教學(xué)指導(dǎo)》等專業(yè)書籍，這樣才能更好地開展探究式學(xué)習(xí)，為學(xué)生自主設(shè)計和進(jìn)行實(shí)驗提供可能性。

三、實(shí)驗操作，演繹真技能

實(shí)驗教學(xué)是理科教學(xué)重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗教學(xué)技能是理科教師綜合素質(zhì)的重要組成部分。本次比賽的最后一個項目就是實(shí)驗操作，共有四個實(shí)驗，每個實(shí)驗20 min，共80 min。實(shí)驗一：鑒別某種白色粉末的成分；實(shí)驗二：氧氣的制取與性質(zhì)實(shí)驗；實(shí)驗三：運(yùn)用球棍模型搭建含硫化合物的分子結(jié)構(gòu)；實(shí)驗四：探究金屬與鹽溶液的反應(yīng)。這些實(shí)驗操作試題從不同角度對選手實(shí)驗設(shè)計的科學(xué)性、操作的流暢性、動作的規(guī)范性進(jìn)行了考察，能夠比較全面地展示選手的化學(xué)實(shí)驗技能。

比如，題1：運(yùn)用球棍模型搭建含硫化合物的分子結(jié)構(gòu)

實(shí)驗內(nèi)容及要求：

①用分子結(jié)構(gòu)模型搭建硫酸、亞硫酸和硫化氫的分子結(jié)構(gòu)。

②結(jié)合你在拼接過程中的體驗，推測、搭建次硫酸的分子結(jié)構(gòu)。

③回答“拼接結(jié)構(gòu)及其記錄”中的有關(guān)問題。

供選器材：1個6孔黃球（鍵角90o）、一個4孔黃球（鍵角109°28′）、2個雙孔黃球（鍵角105o）、2個雙孔黑球（鍵角180o）、6個雙孔紅球（鍵角105o）、2個單孔紅球、8個單孔白球、18根灰棍（中等長度）、6根紫棍（中等長度）。

拼接結(jié)構(gòu)及其記錄：①請寫出硫酸、亞硫酸、硫化氫的結(jié)構(gòu)式。

②請你推測并寫出次硫酸的結(jié)構(gòu)式

解析：球棍模型是一種用來表現(xiàn)物質(zhì)化學(xué)分子的三維空間分布的模型。球棍模型的恰當(dāng)使用能幫助師生更好的理解化合物的成鍵特點(diǎn)、立體結(jié)構(gòu)、同分異構(gòu)等現(xiàn)象。搭建硫酸、亞硫酸和硫化氫的分子結(jié)構(gòu)模型時需要注意以下幾個方面：遵循元素的化合價。硫的化合價一般為-2、+4、+6，氧的化合價為-2，氫的化合價為+1。因此，硫酸的化學(xué)式為H2SO4，亞硫酸的化學(xué)式為H2SO3，硫化氫的化學(xué)式為H2S。遵循分子的空間結(jié)構(gòu)。分子的空間結(jié)構(gòu)直接影響分子的性質(zhì)。硫酸分子為四面體結(jié)構(gòu)，亞硫酸分子為平面三角形結(jié)構(gòu)，硫化氫分子為角形結(jié)構(gòu)。注意鍵長和鍵角。分子中原子之間的鍵長和鍵角也是影響分子空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要因素。在搭建分子模型時，需要根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)或者計算結(jié)果來確定鍵長和鍵角。

比如，題2：氧氣的制取與性質(zhì)實(shí)驗

實(shí)驗內(nèi)容及要求：

①制取并收集（用排空氣法）一瓶氧氣，做鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗。

②回答：收集一瓶濃度是50%的氧氣，要在集氣瓶里預(yù)先裝入水的量是多少？

③驗證“濃度是50%的氧氣”能否使帶火星的木條復(fù)燃。（空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)取20%）

供選器材：錐形瓶、分液漏斗、配套的雙孔塞和導(dǎo)氣管、止水夾、4個集氣瓶（250 mL）、4塊毛玻璃片、水槽、2 個量筒（100 mL、200 mL）、膠頭滴管、藥匙、酒精燈、火柴、細(xì)木條、細(xì)沙、洗瓶等。

解析：收集一瓶濃度是50%的氧氣，要在集氣瓶里預(yù)先裝入水的量大約在100～120 mL之間，因為250 mL集氣瓶的實(shí)際容積并不是250 mL，要借助水和量筒，現(xiàn)場測出250 mL 集氣瓶的實(shí)際容積再代入計算，現(xiàn)場操作會發(fā)現(xiàn)帶火星的木條伸入濃度是50%的氧氣中，木條能復(fù)燃。

此項比賽中，暴露出本人對實(shí)驗技能的掌握水平不高，對操作背后的要求缺乏思考，操作時做與思脫節(jié)，導(dǎo)致了部分實(shí)驗的錯誤或失敗。當(dāng)我運(yùn)用球棍模型搭建含硫化合物的分子結(jié)構(gòu)時，瞬間“懵”住了，一下無所適從，感覺毫無頭緒?，F(xiàn)場沒考慮到硫酸、亞硫酸、硫化氫的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，直接根據(jù)小球的孔洞亂搭一氣，忽略了此處為配位鍵而非雙鍵。化學(xué)教師要想從容應(yīng)對實(shí)驗操作必須注重平時的積累與訓(xùn)練，可以通過參加化學(xué)實(shí)驗培訓(xùn)課程提高操作技能；也可以通過閱讀化學(xué)實(shí)驗操作的相關(guān)材料和書籍，更好地了解實(shí)驗操作的細(xì)節(jié)和技巧；還可以通過練習(xí)常用實(shí)驗操作增加實(shí)驗操作的熟練程度，如稱量、溶液制備、過濾、蒸餾、分子模型搭建等。

四、以賽促教，提升真本領(lǐng)

唯有教師深度理解了學(xué)科本質(zhì)，教學(xué)時方能深入淺出、游刃有余［5］。2022年江蘇省初中化學(xué)教師實(shí)驗技能大賽是一次很有意義的比賽，它不僅提供了一個展示教師實(shí)驗技能的舞臺，更重要的是促進(jìn)了教學(xué)與實(shí)驗的深度融合，推動了“賽學(xué)結(jié)合，以賽促教”的教育教學(xué)理念的實(shí)踐。

大賽要求參賽選手親自設(shè)計和操作實(shí)驗，這種實(shí)踐性質(zhì)的比賽不僅使我們加深了對化學(xué)實(shí)驗知識的理解，也讓我們更深入地認(rèn)識到實(shí)驗對于化學(xué)學(xué)科的重要性。通過此次比賽，我們學(xué)會了新的實(shí)驗技能，豐富了自己的實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗，這對我們的教學(xué)工作有著重要的啟示和幫助。大賽的評分標(biāo)準(zhǔn)更加注重實(shí)踐能力和教學(xué)能力的結(jié)合。在比賽中，選手不僅要展示自己的實(shí)驗技能，還要能夠在實(shí)驗過程中進(jìn)行有效的教學(xué)，包括實(shí)驗的前置知識講解、實(shí)驗步驟和注意事項的提示以及實(shí)驗結(jié)果的解讀和分析等。這種賽學(xué)結(jié)合的比賽模式，使得我們更加深入地認(rèn)識到實(shí)驗和教學(xué)的緊密關(guān)系，更加注重教學(xué)與實(shí)驗相結(jié)合的教學(xué)方式。大賽還提供了一個相互交流和學(xué)習(xí)的平臺，參賽選手之間可以相互交流教學(xué)經(jīng)驗和實(shí)驗技巧，從而不斷提升自己的教學(xué)水平和實(shí)驗?zāi)芰Α?/p>

總的來說，通過參加2022年江蘇省初中化學(xué)教師實(shí)驗技能大賽，我們更加深入地認(rèn)識到了實(shí)驗和教學(xué)的緊密聯(lián)系，更加注重教學(xué)與實(shí)驗相結(jié)合的教學(xué)方式，同時也獲得了更多的實(shí)驗技能和教學(xué)經(jīng)驗，這對于我們的教學(xué)工作有著重要的啟示和幫助，同時也讓我們更加深刻地認(rèn)識到了“賽學(xué)結(jié)合，以賽促教”的重要性。