全县中小学理科（科学）实验技能竞赛的组织与实施

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　　摘 要：阐述了实验技能竞赛的性质、内容、原则、组织与实施过程，对中小学实验技能竞赛的组织与实施进行理论探索。
　　关键词：实验技能竞赛;组织实施;中小学理科
　　一、实验技能竞赛的性质
　　实验技能竞赛就是通过设置规定实验、实验探究（创新）等环节，参赛选手通过动手动脑完成实验操作、观察、记录以及实验探究（创新）的全过程。侧重考查学生凭借具备的知识和技能通过实际操作完成全部实验过程及通过实验探究解决实际问题的能力。属“实操”性质。
　　二、实验技能竞赛的内容
　　竞赛内容分规定实验和探究实验两部分，规定实验内容为中学物理、化学、生物及小学科学教材中规定的必做分组实验，侧重于实验过程及操作，考查学生对实验原理的掌握、仪器设备的使用与操作、实验现象的观察描述、数据的记录与分析、实验报告的书写、仪器的清洗整理和废液、废渣的处理等。实验探究内容包括教材中的演示、分组实验及课外实验探究（家庭实验）等，学生根据实验命题选择实验材料，设计实验方案并完成实验过程。侧重考查学生应用已有知识动手操作解决实际问题的能力，注重实验方案和实验结果。
　　竞赛的原则为：一是必要性和有效性。实验不仅是科学研究的重要手段，也是理科教育的核心内容和基本教学方式，是培养学生核心素养和实践能力的重要抓手[1]。而我县中小学实验教学水平低，学生科学素养差，亟须通过实验技能竞赛的方式促进学校的实验教学工作。二是严谨性和科学性。不管竞赛内容的选择、竞赛试题的编制、竞赛过程的评价和竞赛过程的控制都必须科学规范，要反映新课标，突出重点实验、基本操作、基本应用和基本技能。竞赛组织要严谨有序，从评委的聘任、试题的保密、座号（试题）的抽签、过程与结果的评价等方面力求公正公平，组织方式、实施方案、过程控制力求严谨高效，不允许出现漏洞或模棱两可。三是安全性和人文性。实验操作中学生要使用实验仪器和药品包括危险化学品，存在安全隐患，要引导学生规范操作，对可能出现的状况提前制定预案，竞赛过程中防止意外发生。竞赛环境要温馨，如竞赛实验室摆放花草及安排引导员并提供休息室和茶水服务等，评委老师在竞赛过程中要和蔼可亲、为学生减压，体现人文关怀。
　　三、“竞赛”的组织与实施
　　（一）拟定竞赛方案，下发竞赛通知
　　根据各学科、学段的实验教学的进度及承办学校仪器药品的配置情况，制定出具有可操作性的竞赛方案，包括竞赛的目的、时间、地点、参赛科目、人员及名额分配、内容、形式及评分办法、组织及奖励、日程安排、注意事项及要求等。以文件形式下发竞赛通知（附竞赛方案）。各学校（区）在本学校（区）范围内分学科和年级开展预赛，预赛一等奖选手代表学校（区）参加全县比赛，将参赛学生、指导老师及领队名单报竞赛组委会。
　　（二）编制竞赛试题，制定评分细则
　　实验技能竞赛成功的关键是科学组织，最关键的是竞赛试题的编制和对参赛选手的科学评价。
　　1.竞赛试题的编制
　　内容及形式。规定实验的内容为教材中重要的学生分组实验，以验证性实验为主。如初中化学的八大基本实验等。比赛形式为教师提前准备好所需实验器材和药品，各组参赛学生抽签决定要做的实验（准备A、B两组试题及所需实验器材和药品），自己取用所需实验器材和药品，动手操作完成实验过程，记录、分析实验现象和数据，得出實验结论并完成实验报告。主要考查学生的动手操作和观察能力，分析思考和表达能力，科学习惯以及协作精神。实验探究的内容不仅包括教材中的演示和分组实验，还有联系生活实际的探究性问题，学生根据要探究的问题，运用所学知识设计出科学的实验方案，选择合适的器材（药品）和装置，通过实验来验证所做的假设和猜想。主要考查学生运用知识分析解决实际问题的能力。以初中化学为例，规定实验如氧气的制取（以KMnO4为原料，用排水法收集）和验满（例1）;探究实验如四瓶失去标签的溶液，可能是NaOH、HCl、Na2SO4、CuSO4溶液，请设计一个实验方案，将四瓶溶液重新区分并贴上标签（例2）。
　　2.规定实验的评价
　　（1）评价原则
　　①客观性：评价整个实验过程中学生的操作、观察、分析、表达能力，要特别注意评价的科学性，评分细则应力求具体详尽，评分标准越全面越具体越好。
　　②全面性：不仅评价学生的操作、观察、分析、表达能力，还要评价学生收集、分析和处理信息的能力，以及实验过程中学生的协作精神和科学习惯等。
　　③过程性：评价整个实验过程中学生的表现。包括领取仪器、连接装置、操作、观察记录、完成实验报告、整理仪器、废液（渣）处理等全程，教师可现场提问，以了解学生对实验内容和操作细节的理解程度。
　　（2）规定实验评价中需注意的问题
　　①操作的规范性。即实验操作是否规范，以初中化学基本实验操作中的药品的取用为例，学生操作中的常见错误如取用药品时往往过量，不能做到适量或少量;使用滴管时持法普遍不正确，滴加液体时做不到“垂直悬空，若即若离”等。在例1的操作中不注意加热的操作顺序（收集气体时先加热再放入导气管，结束集气时先撤出导气管再熄灭酒精灯）、忘记检查装置的气密性等。
　　②观察的顺序和方法。观察要有明确的目的和科学的方法，在例1的实验中应按照先整体（整个装置）后局部（反应部位）、先反应前次反应中后反应生成物的次序进行观察。
　　③记录和收集原始数据。参赛学生要分工协作，专人记录实验现象和数据，实验报告必须附原始记录以证明实验结果的真实性。但学生大多不注意记录，更没有人将原始记录附在实验报告后。
　　④实验现象的描述方法。以例2中实验现象的描述为例，应按照“取样（编号）—加试剂（或操作）—现象—对应的判断”的顺序来描述，即“通过观察四种未知液体，其中溶液颜色为浅蓝色的为CuSO4溶液，剩余三种无色溶液可能是NaOH、HCl、Na2SO4溶液;各取少许无色溶液，分别滴入CuSO4溶液，若样品溶液中出现蓝色沉淀，则该样品为NaOH溶液，剩余样品可能是HCl、Na2SO4溶液;各取少许剩余无色溶液，分别将其滴入蓝色沉淀中，若蓝色沉淀消失，则加入的样品是HCl溶液，若蓝色沉淀不消失，则加入的样品是Na2SO4溶液”。而学生往往描述为“在NaOH溶液中加入CuSO4溶液，会出现蓝色沉淀等等”，尽管说的都是正确的话，但得分为零，因为你鉴别的液体是什么液体事先是未知的，只有通过取样后进行相应的一系列操作，才能根据有关现象得出判断。 　　⑤环保意识和科学习惯。完成实验后仪器清洗和归位，废液和废渣倒入废液（渣）缸等，而学生往往不注意以上环节。
　　3.实验探究的评价原则
　　（1）科学性安全性：实验方案中实验原理、实验方法、实验操作程序正确，符合安全要求，对实验条件和误差进行严格控制。
　　（2）可行性直观性：方案中实验方法和步骤切实可行，实验室的现有条件和学生具备的知识技能能满足实验的要求，便于操作，现象明显。
　　（3）简洁性环保性：操作简单易行，实验效果好。消除或减少有毒有害物质对环境的影响，尽量少用或不用化学试剂（首选物理方法）。
　　（4）最优化原则：根据以上几点来综合判断最优方案。例2中可用多种方法鉴别出四种未知液体，如加入酸碱指示剂等，但从绿色环保和创新性看，上文所述的方案为最佳[2]。
　　（三）聘请竞赛评委，组长预做实验
　　从省州级骨干教师和专家库成员中产生评委，下发关于聘请竞赛活动评委的通知并颁发聘书。各学科确定一名组长负责审核竞赛试题及评分细则，在严格保密的前提下预做实验，确保仪器药品质量合格，实验现象明显。如发现实验现象不明显，应及时更换合格的药品，消除隐患。
　　（四）参赛人员报到，准备实验材料
　　承办学校在醒目处设置指示牌，张贴竞赛场地分布图，悬挂或播出有关实验教學的相关标语，营造良好的比赛氛围。评委和各学校（区）领队、指导老师、参赛选手在引导员的组织下到指定地点分别签到。赛前一小时，实验室人员按照实验材料清单提供实验室常规的仪器药品，教育局人员提供事先准备好的其他物品材料，如物理探究实验中用到的空墨水瓶，小学科学实验中用的食盐、醋、茼蒿等。实验技能竞赛的难点在于以实验操作为主，通过实验用品即可知实验是什么，这就要求实验用品的准备环节必须由教育局专业人员具体负责，严格保密。
　　（五）选手有序进场，抽签确定桌号
　　赛前四十分钟，评委进入实验室，评委组长就竞赛评分办法进行培训;赛前二十分钟，各组参赛选手依次进入实验室，抽签确定桌号（桌号决定题号），在分组抽签表上签字确认，就座后打开桌上的密封试题袋，根据相应的实验选择取用仪器和药品。
　　（六）选手规范操作，评委公正评判
　　竞赛时间到，选手开始实验，评委就各组选手在实验过程中的表现进行打分。规定实验的打分中要注意上文中所述的评价原则和需注意的问题，实验探究的打分中要重点考查学生灵活运用所学知识科学设计实验方案的能力，如初中物理实验探究：不用量筒，用天平测量一墨水瓶的容积一题中，学生要懂得运用ρ=m/v的知识，选最常见的液体——水充满墨水瓶，用天平称出水的质量，进而计算出墨水瓶的容积。还要看选手充分利用身边材料、熟练完成实验的能力，如小学科学实验探究：用身边材料制作指南针的实验中，选手要在缝衣针磁化后制作简易支架，可用细线悬挂或将小磁针放在飘浮于水中的塑料泡沫上。
　　（七）汇总成绩，通报结果
　　工作人员收集各评委的评分并计入统分表中，按照规则算出该组选手的最终得分，根据排序确定名次。集体奖根据该校各参赛组的累积总分高低来确定名次。赛后召开总结表彰会，由各评委组长做点评，总结本次竞赛的情况，对获奖学生、指导教师及获奖学校进行表彰奖励。会后以文件或简报的形式对竞赛的结果进行全县通报。
　　（八）总结反思，资料存档
　　赛后评委组和指导教师就本次竞赛撰写分析报告，进行总结反思，将竞赛方案、试题、相关表册、结果通报、活动过程的图片及视频资料进行存档，以便以后的分析研究。
　　参考文献：
　　[1]张会伟.新课程理念下的初中化学实验教学有效探究[J].中华少年，2016（4）.
　　[2]张君生.对初中化学实验操作技能竞赛的研究[J].实验教学与仪器，2015（4）.
　　编辑 郭小琴
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