全國高中化學(xué)競(jìng)賽(省級(jí)賽區(qū))試題分析及培訓(xùn)策略

王 華，徐 俊，蔡千喜，呂寶蘭，楊水金

(1.湖北省黃石二中,湖北 黃石 435002；2.湖北師范學(xué)院 化學(xué)與化工學(xué)院,湖北 黃石 435002)

0 引言

全國高中化學(xué)競(jìng)賽是中國化學(xué)會(huì)主辦的一項(xiàng)國家級(jí)賽事活動(dòng)，試題要求競(jìng)賽選手具有很強(qiáng)的觀察能力、思維能力、想象能力和創(chuàng)新能力，其目的是普及化學(xué)知識(shí)，鼓勵(lì)青少年接觸化學(xué)發(fā)展的前沿、了解化學(xué)對(duì)科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活的意義、學(xué)習(xí)化學(xué)家的思想方法和工作方法，以激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、愛好和創(chuàng)新精神，探索早期發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)優(yōu)秀人才的思想、方法和途徑，促進(jìn)化學(xué)教學(xué)新思想與新方法的交流，推動(dòng)大學(xué)與中學(xué)的化學(xué)教學(xué)改革[1，2]。筆者從2005-2011年全國高中化學(xué)競(jìng)賽(省級(jí)賽區(qū))理論部分試題結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，再從命題特點(diǎn)及新課程理論就如何培養(yǎng)化學(xué)競(jìng)賽生作一些探討。

1 試題特點(diǎn)分析

1.1 從無機(jī)結(jié)構(gòu)分析

人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書無機(jī)化學(xué)部分只是介紹一些基本的無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，但從近幾年的全國高中化學(xué)競(jìng)賽(省級(jí)賽區(qū))理論部分試題分析可知，無機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)要求較高，表1列出了競(jìng)賽試題中無機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容。

由表1可以看出：對(duì)于原子分子結(jié)構(gòu)部分主要是畫出配體空間結(jié)構(gòu)式,價(jià)層電子對(duì)互斥模型對(duì)簡單分子(包括離子)幾何構(gòu)型的預(yù)測(cè)；而晶胞主要考察原子坐標(biāo)，晶格能，晶胞中原子數(shù)或分子數(shù)的計(jì)算及與化學(xué)式的關(guān)系，分子晶體、原子晶體、離子晶體和金屬晶體，配位數(shù)，晶體的堆積與填隙模型。

1.2 從熱力學(xué)及電化學(xué)分析

高中階段的熱力學(xué)與電化學(xué)內(nèi)容主要出現(xiàn)在教材《選修四》中[3]，教材中要求學(xué)生熟悉掌握熱力學(xué)與電化學(xué)的基本知識(shí)，而在競(jìng)賽試題中這些知識(shí)點(diǎn)是以大學(xué)物理化學(xué)形式展示出來的，表2列出了競(jìng)賽試題中熱力學(xué)與電化學(xué)所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容。

表1 競(jìng)賽試題中無機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容

表2 競(jìng)賽試題中熱力學(xué)及電化學(xué)分析所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容

由表2可以看出，雖說熱力學(xué)與電化學(xué)看似考得不多，但是基本上都是結(jié)合在一起的。對(duì)于熱力學(xué)主要在細(xì)節(jié)上考查熱力學(xué)能(內(nèi)能)、焓、熱容、自由能和熵的概念。生成焓、生成自由能、標(biāo)準(zhǔn)熵及有關(guān)計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)自由能與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系,熱化學(xué)循環(huán)。對(duì)于電化學(xué)主要是：氧化還原的基本概念和反應(yīng)的書寫與配平。原電池、電極符號(hào)、電極反應(yīng)；標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)判斷反應(yīng)的方向及氧化劑與還原劑的強(qiáng)弱。電解池的電極符號(hào)與電極反應(yīng)。絡(luò)合劑、沉淀劑對(duì)氧化還原反應(yīng)影響。

1.3 從元素及配位化合物分析

通過分析化學(xué)競(jìng)賽試題，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)于元素及配位化合物的知識(shí)考得較多，而在高中階段這方面的知識(shí)主要出現(xiàn)在教材《選修三》中[4]，選修三關(guān)于元素及配位化合物的知識(shí)要求不高，只要掌握基本知識(shí)點(diǎn)即可，而競(jìng)賽試題關(guān)于這方面知識(shí)點(diǎn)要求較高，表3列出了競(jìng)賽試題中元素及配位化合物部分所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容。

表3 競(jìng)賽試題中元素及配位化合物所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容

由表3可以看出競(jìng)賽試題考查了配位化合物的價(jià)鍵理論、雜化軌道理論及晶體場(chǎng)理論一般概念。從整個(gè)試題分析重要而常見的配合物的中心離子(原子)和配體，螯合物及螯合效應(yīng)，絡(luò)合劑及其配合反應(yīng)，配合物幾何構(gòu)型和異構(gòu)現(xiàn)象等內(nèi)容考查較多。元素化學(xué)實(shí)際上單獨(dú)出現(xiàn)的比較少，是結(jié)合整體內(nèi)容的一個(gè)貫穿。

1.4 從有機(jī)化學(xué)分析

人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《選修五》[5]主要內(nèi)容是有關(guān)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)，考綱要求學(xué)生要掌握相關(guān)的基本知識(shí)點(diǎn)，如簡單有機(jī)物的命名、同分異構(gòu)體、基本反應(yīng)類型的判斷、簡單物質(zhì)的合成等。高中化學(xué)競(jìng)賽對(duì)于有機(jī)化學(xué)的考查內(nèi)容較多，表4列出了競(jìng)賽試題中有機(jī)化學(xué)部分所占的分值及考點(diǎn)內(nèi)容。

由表4及整個(gè)試題分析可知，對(duì)于有機(jī)化學(xué)每年都是必考的內(nèi)容且分值占得比較多，這些題基本上都是出現(xiàn)在最后幾題。所考的內(nèi)容有[6]：有機(jī)化合物基本類型、系統(tǒng)命名、基本性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化；有機(jī)立體化學(xué)的基本概念、構(gòu)型與構(gòu)象、順反異構(gòu)(Z-、E-構(gòu)型)、分子的手性及不對(duì)稱碳原子的R、S構(gòu)型判斷； 有機(jī)化學(xué)反應(yīng)有C=C加成、馬可尼科夫規(guī)則、C=O加成、芳香烴取代反應(yīng)及定位規(guī)則、芳香烴側(cè)鏈的取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)等基本反應(yīng)； 利用無機(jī)和有機(jī)的基本反應(yīng)對(duì)簡單化合物的鑒定和結(jié)構(gòu)推斷及有機(jī)制備與有機(jī)合成的基本操作。

2 培訓(xùn)策略

2.1 往屆培養(yǎng)方法

往屆高中競(jìng)賽分高一和高二兩個(gè)階段。高一階段主要完成對(duì)高中教材的學(xué)習(xí)，達(dá)到高考水平；高二階段，則是對(duì)教材內(nèi)容的深化和補(bǔ)充，結(jié)合競(jìng)賽大綱，補(bǔ)講與中學(xué)內(nèi)容聯(lián)系緊密的高層次的知識(shí)，以拓展學(xué)生的知識(shí)面。具體做法是，首先根據(jù)高一新生上學(xué)期期中考試成績采用由任課教師推薦自愿報(bào)名相結(jié)合的辦法初步確定一批學(xué)員,然后進(jìn)行統(tǒng)一考試,擇優(yōu)錄取40人左右作為高一化學(xué)競(jìng)賽小組學(xué)員。經(jīng)過培訓(xùn)，在一段時(shí)間后舉行一次化學(xué)競(jìng)賽考試,考試后進(jìn)行淘汰制,再由競(jìng)賽教練根據(jù)學(xué)生不同情況及學(xué)生自己意愿來確定高二階段競(jìng)賽輔導(dǎo)小組。課外輔導(dǎo)這些學(xué)生除掌握中學(xué)化學(xué)知識(shí)外，還補(bǔ)充大學(xué)化學(xué)教材的知識(shí)和科普讀物, 使學(xué)生具有快速閱讀能力、推理能力、運(yùn)用理論解釋實(shí)際問題能力、準(zhǔn)確計(jì)算能力、較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ萚7]。

2.2 新教學(xué)理論下培訓(xùn)化學(xué)競(jìng)賽選手的策略和建議

近幾年的化學(xué)競(jìng)賽試題，緊密聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際、聯(lián)系化學(xué)發(fā)展前沿、關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)和廣泛聯(lián)系其他科學(xué)與技術(shù)，這些都顯示出以考查競(jìng)賽選手的能力為主。對(duì)于化學(xué)競(jìng)賽選手:第一，要具備用已有的知識(shí)來理解題所給的信息，對(duì)這些信息進(jìn)行加工、分析、綜合，加上自己的聯(lián)想力、洞察力、猜測(cè)能力以及解題經(jīng)驗(yàn)和學(xué)識(shí)，最后得出答案的能力[6]；第二，要擁有以一個(gè)知識(shí)點(diǎn)為線索進(jìn)行推理、想象、構(gòu)建、創(chuàng)造性的得出答案的能力；第三，命題人常在競(jìng)賽試題中設(shè)置干擾信息，這時(shí)競(jìng)賽選手要有較強(qiáng)的分析、判斷能力[7]。因此，培養(yǎng)化學(xué)競(jìng)賽選手建議從如下幾個(gè)方面進(jìn)行：

2.2.1 重視課堂教學(xué)，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ) 如在講授中學(xué)某一專題時(shí)，適當(dāng)?shù)貪B透大學(xué)知識(shí)。例如，在講授鹵族元素一章時(shí)，滲透鹵素的含氧酸及其鹽、鹵素互化物等有關(guān)知識(shí)；講授氧化還原反應(yīng)時(shí)，滲透電極電勢(shì)、化學(xué)電源等知識(shí)；講授摩爾反應(yīng)熱一章時(shí)，滲透熱力學(xué)定律、蓋斯定律等相關(guān)知識(shí)，這樣能開闊學(xué)生的視野，使學(xué)生能站在較高的起點(diǎn)俯視中學(xué)化學(xué)知識(shí)。

2.2.2 加強(qiáng)課外培訓(xùn)，培養(yǎng)思維能力 高一階段重點(diǎn)抓好基本概念和基本理論、基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)。這兩部分知識(shí)掌握了，學(xué)生就具備參加初賽的功底。進(jìn)入高二，首先安排元素化合物部分，然后是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的內(nèi)容，包括有效數(shù)字的正確使用，實(shí)驗(yàn)基本操作技能，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。高二下學(xué)期，主要針對(duì)初賽大綱作全面的復(fù)習(xí)，重點(diǎn)講解學(xué)生薄弱的、難以掌握的章節(jié)。在這個(gè)階段，要精選、精講、精練賽題，著重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解題能力。具體建議是：1)課外培訓(xùn)要“精講”，而不是“滿堂灌”；2)對(duì)培訓(xùn)的學(xué)生要“激發(fā)”,而不是“硬灌”；3)培訓(xùn)時(shí)對(duì)習(xí)題解答要“多解”而不是“一解”；4)讓學(xué)生“活學(xué)” 而不是“綁死”；5)對(duì)競(jìng)賽選手要“引導(dǎo)” 而不是“代替”。

2.2.3 學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師個(gè)別輔導(dǎo) 競(jìng)賽題的許多知識(shí)來源于中學(xué)課本，又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出中學(xué)教學(xué)大綱的要求，有許多知識(shí)來源于大學(xué)各年級(jí)的知識(shí)，這就要求學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完成較多知識(shí)量和信息量的消化、吸收、儲(chǔ)存和運(yùn)用。根據(jù)培訓(xùn)大綱，采取靈活多變的輔導(dǎo)形式。如，先采用“講授——自學(xué)——測(cè)驗(yàn)——答疑”，后則多采用“自學(xué)——答疑”，“測(cè)驗(yàn)——評(píng)講”，充分挖掘參賽苗子的內(nèi)在潛力。

2.2.4 集中強(qiáng)化訓(xùn)練，調(diào)整學(xué)生狀態(tài) 賽前可對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生解題的技能技巧。利用一些典型試題對(duì)學(xué)生進(jìn)行解題方法和解題技巧的指導(dǎo)，同時(shí)又要教給學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法，既給學(xué)生釋疑解惑還要密切關(guān)注競(jìng)賽的最新動(dòng)態(tài)，收集有關(guān)信息及時(shí)向?qū)W生通報(bào)。這樣訓(xùn)練一段時(shí)間后，不僅能幫助學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)，而且還可以大大提高學(xué)生的解題能力，從而縮短解題時(shí)間，讓學(xué)生學(xué)有所獲。在此階段，選題是關(guān)鍵。要精選，不搞題海戰(zhàn)術(shù)，重在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、搜集和提煉新信息的能力、創(chuàng)新應(yīng)變能力以及調(diào)整好學(xué)生的心態(tài)。

3 結(jié)語

通過對(duì)2005至2011年全國化學(xué)省級(jí)賽區(qū)競(jìng)賽試題的命題特點(diǎn)進(jìn)行匯編與總結(jié)，我們可以了解到競(jìng)賽試題內(nèi)容是嚴(yán)格按照競(jìng)賽考綱來出題的，具體到：無機(jī)化學(xué)主要是稀土元素，金屬絡(luò)合物的特性、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，也會(huì)考到無機(jī)物的推斷；分析化學(xué)一般是根據(jù)最新的科技技術(shù)來分析物質(zhì)的含量及元素的斷定；結(jié)構(gòu)化學(xué)在很大程度上都考到了配位化合物的空間立體構(gòu)型，物質(zhì)成鍵的特點(diǎn)；物理化學(xué)主要是熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、電極及反應(yīng)機(jī)理；有機(jī)化學(xué)主要是立體結(jié)構(gòu)，碳的手性和不對(duì)稱性，有機(jī)合成、命名，設(shè)計(jì)合成路線及反應(yīng)機(jī)理。對(duì)于這些試題的分析可知，我們并不是要怎樣去下大力氣對(duì)學(xué)生進(jìn)行魔鬼式的訓(xùn)練，而是要重視課堂教學(xué)，以科學(xué)探究為突破口，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，把接受知識(shí)的過程變成學(xué)生主動(dòng)探究的過程[8]，競(jìng)賽的目的并不是僅僅為了多幾個(gè)保送生，也不是為了證明什么，我們最主要的是要根據(jù)現(xiàn)在的新課程理論來培養(yǎng)學(xué)生，挖掘?qū)W生在化學(xué)方面的天賦并因材施教，在拓展他們的知識(shí)視野時(shí)也要注重科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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