谈化学竞赛中学生能力的培养

浅谈化学竞赛中学生能力的培养 一 我校化学竞赛的开展 3 根据大纲 推进竞赛优质培训 1 目标定位强调要协调好与学习其他学科的关系 不能单科突进 要全面发展 通过持之以恒地督促管理和辅导 使他们具有牢固的基础知识 灵活多变的思维能力 自主学习的能力及创新能力 逐步形成强烈的竞争意识 不怕挫折的毅力 实事求是的钻研精神 敢于迎战的稳定的心理状态 1 学科竞赛管理体制 2 选拔苗子 组建竞赛小组 1 保送生选拔 2 暑期培训 3 后期分流 3 实验培训 第一阶段 实验基本操作培训 如基本仪器的使用方法 加热 称量 溶液的稀释与搅拌 分析滴定 蒸馏 过滤 结晶 干燥 萃取等基本实验操作 在此阶段 实验老师的悉心指导是致关重要的 2 理论培训 平时训练 主要在星期六进行 上午讲解内容 下午做竞赛训练题 强化训练 一般在暑假进行 高二 高三化学小组学生一起训练 大学培训 利用假期定期分批送学生到武汉大学培训 使学生理论知识系统化 规范化 第二阶段 分类实验培训 化学竞赛实验一般包括无机实验 有机实验 分析实验 物化实验 少 等 我们多数选取大学实验教材上的有关实验分类进行 实验的重点放在定量分析 无机制备 有机制备 无机物有机物的测验等方面 有定性实验 更多的是定量实验 让学生学会实验结果的处理 第三阶段 综合实验培训 我们一般选取冬令营实验或国际奥赛实验 按原实验要求定时间让学生独立完成 同时进行数据分析 书写实验报告 鉴于中学教师知识有限 学校设备不太完善 我们依托高校 多次送学生到武汉大学进行实验培训 以提高学生实验能力 二 化学竞赛中学生能力的培养 1 培养学生的自学能力化学竞赛需要参赛选手具备良好的知识结构 而化学竞赛知识涉及面宽 指导学生自学是化学竞赛活动必然的手段 对学生自学能力的培养 我们分三个阶段进行 第一阶段 传授知识 重视方法 夯实基础 第二阶段 创设情境 引导自学 形成能力 第三阶段 指导超前学习 形成研究性学习风气 2 培养学生的思维能力 1 巧用习题 培养发散思维在培训过程中 我们有针对性地选择习题 改编习题 示范解题 我们主要从以下几个题型培养学生的发散思维 变化发散 一题多变 通过保持原命题的发散点 变换形式的发散思维 主要包括题型变换 条件变换两种形式 解法发散 一题多解 通过一题多解进行的发散思维 进而找出最佳解题方法 提高解题能力 阶梯发散 一题多问 解题能力要求逐步提高的发散思维 主要有一题多问型 一带几连带型 题组等形式 分析发散 一题多答 通过分析 归纳的思维方法解决问题的发散思维 如多答题 讨论型计算题等 比较发散 纵横比较 通过纵向或横向比较的发散思维 如同周期 同主族元素性质的比较 溶液中微粒浓度的比较等 逆向发散 反向思考 由目标至条件的反向思考的发散思维 如物质合成题 反向推断题 多步反应计算题等 迁移发散 信息迁移 通过知识 信息的迁移解决新问题的发散思维 如化学信息给予题 创造发散 巧解巧算 克服思维定势 不按常规思路解决问题的发散思维 如能用十字交叉法 平均值法 守恒法 差量法 极限法 整体思维法等巧解的化学试题 例题1 水是我们熟悉的物质 水分子间由于存在着氢键 易发生缔合现象 可把水写成 在冰中的n值为5 即每个水分子都被其他4个水分子包围形成变形四面体 如图所示的单元 由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体 即冰 由此 我们设置了四个问题 1 冰的晶体中平均每个水分子形成几个氢键 2 若水分子间的氢键键能为18 8kJ mol 冰的熔化热为5 0kJ mol 假设冰熔化时吸收的能量完全用于破坏水分子间的氢键 问 0 水中还保留了冰中水分子间的氢键的多大百分率 由此可想象0 液态水的微观结构如何 如何用你所想象的0 液态水的微观结构解释它的密度比冰大的事实 3 若水分子间不存在氢键 请设想这个世界将会变得怎样 4 自然界中至少还有两种元素存在着 类氢键 请根据物质结构和周期律的有关知识加以判断 并比较氢键强弱 本题的知识是书本上没有讲过的 其开放性显而易见 通过分析 计算和讲解 竞赛选手对水的认识加深了 同时思维能力也得到了提高 2 打破定势思维和模式思维 培养创新思维定势思维是解决问题的一种心向 它是解决问题过程中的一种程序化的 固定化的思维方式 定势思维和模式思维对解决问题有积极作用 但也有消极影响 特别是阻碍人们的创新思维 为了培养学生的创造性思维品质 我们在试题设计时 力求打破学生的定势思维和模式思维方式 其策略是尽可能设计令学生身处陌生的问题情境的试题 而且这种陌生的问题情景使学生很难利用原有模式求得解答 学生只有利用原有的知识基础 提取 加工 理解新情景中显现的信息 提出解决问题的方案 战略和策略 形成知识 发展知识或创新知识 在竞赛试题中 创设陌生问题情境的方式主要是把化学发展的前沿知识作为背景 然后巧妙地设计问题 例题2 最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团族分子 如下图所示 顶角和面心的原子是钛原子 棱的中心和体心的原子是碳原子 它的化学式是 分析 学生看到该分子结构与NaCl晶胞类似 易形成思维定势 通过晶胞中各原子数计算方法答题 为Ti4C4 造成错改 3 拓展知识面 培养猜想式 假设式思维近几年的许多竞赛试题力图打破应试者的定势思维或模式思维方式 而在猜想思维和假设思维方式上做了大量的文章 有人称这类试题为 科学谜语题 解答这类试题需要应试者有敢于猜想的胆略和思维 而制作的化学谜语赛题的谜底却大多是猜谜人未知的知识 试题的谜面是构建这个未知知识的信息 猜谜人的智力强弱表现在能否用已有的知识来理解这些信息 对这些信息进行加工 分析 综合 加上丰富的想象力 联想力 洞察力以及猜测能力 最后创造性地形成谜底 在培训过程中 我们精选了一定量的这类试题 着重分析学生错解的原因 及时补充知识的不足 鼓励他们打开思路 大胆猜想 提高解题能力 4 突出学科特点 培养想象思维想象思维是创造性思维品质的一种重要品质 想象的创造过程是一个形象的分析综合过程 想象的分析活动 是从旧象中区分出必要的元素或创造的素材 想象的综合是将分析出来的元素或素材 按照新的构思重新结合 创造出新形象的过程 我们设计竞赛试题时十分重视考查学生的创造性想象 其策略是通过试题的设计 强调考察学生具有化学学科特有的分子三维立体结构的空间想象能力或者说空间感受能力 让学生在已有知识基础上 通过分子设计 或 搭积木 的方式 创造出新的分子结构式 例题3 最近 我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药 它跟三硝基甘油一样抗打击 抗震 但一经引爆就发激烈爆炸 据信是迄今最烈性的非核爆炸品 该炸药的化学式为C8N8O16 同种元素的原子在分子中是毫无区别的 1 把它的结构式画在右面方框内 2 把它的爆炸反应方程式写在下面的方框内 3 它具有强烈爆炸性的原因是 只需给出要点即可 答案 1 见右图 答八硝基环辛四烯者也按正确论 2 C8 NO2 8 8CO2 4N2 3 八硝基立方烷分解得到的两种气体都是最稳定的化合物 立方烷的碳架键角只有90 大大小于109 28 或答 是张力很大的环 因而八硝基立方烷是一种高能化合物 分解时将释放大量能量 八硝基立方烷分解产物完全是气体 体积膨胀将引起激烈爆炸 3 培养学生实验能力 化学是一门以实验为基础的科学 化学实验在化学竞赛中占有重要的地位 越是层次高的竞赛 实验试题所占的份量越重 而且实验能力的提高和其他能力的提高是相辅相成的 我们在实验能力培养过程中 从常规课堂教学做起 引导学生观察实验现象 分析化学反应的实质 巩固并加深对所学理论知识的理解 同时训练学生熟练规范化地掌握基础化学实验的基本技能和基本方法 锻炼学生独立驾驭实验过程的能力 培养学生严谨的科学态度 良好的科学素养以及分析问题和解决问题的能力 4 学生非智力因素的培养 所谓非智力因素 即除智力以外的各种能力和品质 包括道德品质 心理素质 交际与合作能力 语言表达能力 身体运动能力 美学鉴赏能力等 其中许多属于人的情感素质 它们是一个人综合素质极为重要的组成部分 我国高级别的化学竞赛如全国决赛和国家队选手选拔赛 即集训队 都非常重视参赛选手的非智力因素 在近几年集训队中 在确定国家队选手时 除看他们的理论和实验成绩外 还考察了选手的体育达标 进行了面试提问及英语测试 选手投票选出自己心目中的国家队选手 目的主要是考察学生的非智力因素 作为确定国家队成员的重要参考条件 三 化学竞赛中两点体会 在化学竞赛中 最重要的就是基础 没有一个扎实的基础 学得多深都会是空中楼阁 这个基础包括两方面 一个是高中课程尤其是化学的基础 另一个就是大学课程的基础 在学习化学竞赛的过程中 一定要有很好的高中化学基础 否则学大学课程的时候很有可能会觉得不伦不类 学不到位 1 打好基础是根本的原则 大学化学的基础也是极重要的 虽然大纲中强调化学竞赛内容是中学化学的自然生长点 但实际上这些内容都是依托于大学化学知识的 如果大学知识学得到位 在做竞赛题时就会有种居高临下的感觉 解题的感觉会完全不同 在学习大学化学的过程中 一定要注意系统性 这会使你所学的知识成为一个很有秩序的体系 而不是杂乱无章的一盘散沙 所以要定期对所学知识进行整理 将各个部分知识连贯起来 这对于巩固基础是很重要的 学习的时候将读书与做习题结合起来 多练习多思考 也利于加强基础 2 强化训练是关键的原则 在整个辅导过程中要抓住强化训练是关键的原则 知识的理解 掌握 运用和巩固 能力的提高特别是解题能力的提高要训练来达到 1 每讲完一章就进行测试 2 全国初赛前及整个暑