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[推荐]化学竞赛命题、解题及试题分析         ★★★
化学竞赛命题、解题及试题分析
作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数:1767 更新时间:2009-6-17 20:56:01
    全国化学竞赛的根本出发点是推动中学素质教育。试题的基本命题思想主要是考察能力的试题。“能力”的内涵很丰富,跟“智力”不太好分清。有人认为智力包括观察力、记忆力、思维力和想象力四个主要表现形式。有人认为智力可分成音乐智力、言语智力、逻辑-数学智力、身体运动智力、空间感受智力、人际交流智力、个人内在智力七种。又有人将思维力分为逻辑能力与非逻辑能力。逻辑能力包括判断、推理、比较、分类、综合、归纳、演绎等,非逻辑能力包括想象、联想、直觉、灵感、逆向思维、侧向思维、发散思维、集中思维、创造性思维等等。化学竞赛属于智力竞赛,但不可能测试所有智力,也与电视台上的智力竞赛不同,主要不是测试应试者对知识记忆得多不多,牢不牢,遇到他人发问时从大脑中提取已有知识得快不快,而是考察应试者的观察力、思维力、想象力和创造力。其策略是尽可能令应试者身处陌生情景,利用原有的知识基础,提取、加工、理解新情景显现的信息,提出解决问题的方案、战略和策略,形成知识、发展知识,达到考察应试者学、识、才三者统一的水平。“学”不仅包括对前人知识的掌握,还包括个人的经验;“识”是见识、洞察力、是看清和把握方向,进行判断和抉择;“才”是才能,是能力,包括认识能力和实践能力两个方面,特别是在认识和实践中的创造力。我们化学竞赛的试题还强调考察应试者具有的对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,考察化学实验能力和科学表述能力(包括运用文字、图象、符号、公式等的能力)等;竞赛试题还要求应试者关注化学知识的前沿发展,化学发展与技术进展及其他学科发展的关系和科学与社会发展——人类进步、经济发展、生活质量提高、环境改善的关系以及社会舆论中与化学有关的热点问题的认识、态度、判断能力、价值取向等。竞赛重点考察应试者如下思维品质:敏锐性、精确性和深刻性。竞赛中应试人的心态也是测试的重要内容,要检测应试人的自信心、应变能力、勇于提出假定、勇于修正错误、百折不挠等心理品质。近年来,全国高中学生化学竞赛初赛[1][1]试题的知识水平(包括作为学生参赛前已知的具体化学知识与原理性知识的水平)较前几年已大幅度下降。我们认为,这样做有利于吸引更多的教师组织学生参赛,也有利于吸引学生参赛,是今后初赛的方向(初赛基本内容的文件也有必要通过几年试用后进行相应修改,删去过多的非中学化学知识点)。鉴于教育部已作出决定,凡数理化生物信息五科相当于化学初赛的竞赛优胜者有被保送上大学的资格,这就要求竞赛试题的质量及竞赛实施操作的科学性、严密性、合理性更高,更规范化。赛题是否恰当,应对赛后反馈进行科学分析后才能作出正确的评估,笔者个人的粗浅议论,只为抛砖引玉,供大家研究讨论。

    化学竞赛的知识水平是否应当完全以中学化学教材一致?始终存在争论。我们的看法是,化学竞赛是一种课外活动,其知识水平应当源于中学化学及其他中学学习到的科目的知识,但要适当高于中学化学教材水平。高多少?这个“度”要大家共同来讨论,难以用一根固定的尺子来量。我们的基本思想是,参加竞赛的应当是优秀中学生,应当在中学教师的指导下开展细水常流的课外活动,加上自身的努力,获得超过中学课本的知识,因而竞赛知识不应局限于中学课本。例如,我们主张学生应当有常见元素的基本知识。所谓“常见”,不能拿中学课本来衡量。例如,铜,中学课本里连单独一节都未设置,但你能说它不常见吗?人类社会经历了相当长的“青铜时代”,足以证明铜是“常见元素”。又如铬,中学化学实验室里就有许多含铬的试剂,课本里说到强氧化剂时常提到重铬酸钾,有机化学、分析化学(容量分析)里也经常用,说明它是常见的。因此,可以认为竞赛题涉及这些元素的基本性质与最重要的化合价和化合物及其最基本的性质是不过分的,不能被指责为“大学内容”。又如近年竞赛试题把I2+S2O32–的反应作为参赛者应当已有的知识,显然不是中学化学知识,但高考试题已经作为信息给出3次,许多中学教师在上课时都提到。而且这一知识是容量分析中最重要、最经常遇到的反应之一,即使中学老师在上课时没提到过,也应当是优秀学生可在课外活动里获得的知识。有的老师反映,对优秀学生,学有余力,适当、少量、有度地增加一些最常见最基本最主要的具体化学知识,对学生提高能力和今后求学成长确有好处,符合“因材施教”的原则,我们绝没有要求中学生普遍地全体地大量地在课外活动里被“灌输”一大堆大学化学知识。近年有的试题在体现“学得多智力不高不能占到便宜,学得适度智力高才能优胜”的命题策略总体上比过去强,特别是降低了属于大学化学的原理性知识的水平。

    当年试题的某些知识点是头年初赛题里出现过的。这样做对不对?我们认为这样做是对的,有利于逐年调整试题的知识水平到“适度”,有利于老师们把握竞赛试题水平,更有利于抑制过度的纯知识灌输式的请大学教师对中学生在课外进行培训。但搞得太多不一定可取,最好新一年的试题有全新的思路和面貌,提高试题本身的新颖度和创造性。

    近年初赛试题与过去相同,尝试了“思维容量大,应答书写少”的特点。我们的试题没有通常在高考中普遍采纳的所谓客观性试题的选择题。选择题具有预示答案的特征,较难考察学生面对自己不熟悉的事物通过对信息的获取、理解、分析、综合自己得出答案的自信心强弱和应变能力,也较难考察应试者的创造性思维能力,因而一般而言不适合于作为竞赛试题的题型。我们不赞成在各省市自治区进行不符合全国初赛的命题思想、题型、知识要求、能力要求的“预赛”来筛选出参加初赛的选手,特别是“模拟高考”式的预赛,因为这种筛选并不科学,学生参加全国初赛离高考还有相当长时间,尚未进行“大运动量”的复习,不可能达到高考所要求的应试速度。教育部有关单位强调,具有保送资格的学生的人数要与该省、市、自治区参加明年高考的人数相关,也要与参加本次竞赛的人数相关,参加此次竞赛人数少了,等于自动放弃被保送上大学的学生名额。有的同志说,我们不稀罕这种保送,你给保送名额我们的学生也不去,即便这是实情,也与通过全国初赛吸引学生、促进教学、探索道路、选拔学生的竞赛宗旨向背离。

    化学竞赛初赛试题有一种试题可以称为“科学谜语题”。这是我们努力发展的一种题型。猜谜是古今中外经久不衰的智力游戏。其实,大自然就是一部巨大的谜书。“大自然往往把一些深刻的东西隐藏起来,只让人们见到表面或局部的现象,有时甚至只给一点暗示。”(见《科学发现纵横谈》王梓坤,北师大出版社,1993,第41页)我们制作的化学谜语赛题与通常的灯谜最大的不同是什么呢?灯谜的谜底都是猜谜人已有的知识,例如,一个灯谜的谜面是:“南面而坐,北面而朝,像忧而忧,像喜而喜”,谜底是镜子。镜子当然一定是猜谜人已有的知识,只是制谜人谜面做得好时,100个人同时猜谜,也只有几个人真正能理解谜面,猜出谜底。我们制作的化学谜语的谜底却大多是猜谜人未知的知识(当然也不排除已知的)。我们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(包括与谜底不一定直接相关的具体的描述性的化学知识、与信息相关的中学化学学到的基本概念和基本原理)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,当然经验和学识也起作用,最后创造性地形成谜底。既然谜底是新知识,是猜谜人自己从信息得出的新知识,实质上就考察了猜谜人的创造力。因此,我们认为,这种题型是考察创造能力的好形式,值得深入研究。不过,我们认为,由于这类试题像通常猜灯谜一样,得出结论的人不会太多,恐怕不适合作水平性考试题,恐怕也不适合作选拔比例很大的高考题。

    在教学过程中,贵在告诉学生,我们不能事事时时对事物的原因穷追不舍,似乎越细节越好。对许多事物的原因,在一定的知识背景下,只能达到一定的层次,继续问下去可以,需要更宽阔深厚的知识背景,其中不乏尚未开辟的处女地。追究解释的试题学生们心中无底的应答情况,很可能正暴露了我们教学中对认识的层次把握得不好,没有把认识的层次说清楚。东方人的思维偏重抽象、笼统、整体、理性,西方人思维偏重具体、详实、部分、感性,最明显的例子是中医理论与西医理论。这是长期的文化传统的积淀。我们学习来自西方的科学,有些人误解为事事时时应对细节穷追不舍,而不顾自己的知识背景是否够得上继续深入细节,忘记对事物的认识抽象与具体、笼统与详实是相辅相成的。如今许多西方人反而对老子的《道德经》越来越感兴趣,这应引起我们的深思。如今我国的中学科学教育,不是细节太少,反而是从细节上升到对科学通用概念和整个系统的认识过少。这不等于说应该满足对事物原因的笼统认识,对事物原因逐步深入是科学的根本所在,我们不应该满足于对事物哲理化的笼统解释,但不应在尚未达到一定知识背景时就对事物更深入的原因穷追不舍,因此,分清认识的层次在教学上更应重视。教学中应将学生知识背景尚不足以深入的细节留给学生今后去达到,开个窗口,而不必作笼统抽象或者用过分哲理化的所谓“解释”来搪塞。坚持适度的“解释”才有可能使受教育者从此立下了深入探讨事物原因的雄心壮志,形成从事科学创造的潜质。相反,不顾背景知识的水平而过多地沉迷于似是而非的“解释”将使学生不知所措。我们常常听到有的学生无可奈何地说:“真理掌握在老师手里”。这应引起深思。
我国中学化学与大多数国家专为培养上大学学理工科的在中学里的大学预科生的中学化学相比(请参见经过反复修订的国际竞赛大纲的三级划分),其不足处,笔者认为,可归纳为如下几点:中学化学总时数较低(指对准备上大学学理工科的学生),基本化学事实少(无论元素化学还是有机化学),基本原理涉及的概念少(如动力学基础、热力学基础、电子云、立体化学、平衡常数、电极电势、定量分析原理等,有的根本未涉及,有的不要求定量表述),联系实际过少(我国中学生的面对社会实际问题表现出来的科学能力只处于国际中学生的中下水平,见中德中学生科学能力调查报告等资料),化学实验要求更低(时数和要求都低,许多学校极少做甚至根本不做实验,内容偏重验证,较少或根本无探究性实验),相反,我国中学化学教学中,对基本概念的要求过高(过多地追求严格的定义与相互关系),化学计算要求高(可能与我国学生数学能力十分突出,在国际中学生中一直处于领先地位的文化传统有关),更要命的是,不论知识的重要与否,都过分强调其对思维能力的训练价值,常常对一些于形成科学整体认识及基本概念系统不十分重要的知识,也要作思维训练的无谓“拔高”,大运动量练习,以至千锤百炼,早起晚睡,疲于奔命。我们化学竞赛力图在面对少数优秀学生的中学化学教学中改变这种面貌。

    最后需要讨论的是:如果初赛的知识水平基本上维持在《化学读本》的水平竞赛基本要求作相应修改),各省、市、自治区从初赛优胜者中选拔出来的选手(4-6人)在约2个月的业余省级培训期间能否达到决赛试题对知识基础的要求,能不能在决赛中取得优胜,并进入国际集训队,乃至出国,更期望出国必拿金牌荣归?对此问题要从四个方面思考。一是初赛后的各级竞赛(包括决赛)的知识基础定位在哪里?二是这些竞赛的试题是否确实体现这种定位,既不太高,也不太低?三是大家对这些竞赛的试题的知识基础如何理解?四是初赛优胜者能否在各竞赛前不长的时间里从初赛的知识基础发展到它们所需的知识基础?这需要大家都从实际出发,共同来讨论协商,形成比较一致的意见。

    我们一直坚持,国内的各级竞赛必须注意给自己定位,一级比一级高,不要混为一谈。初赛得优胜者再根据决赛的水平进行备战,有2个月的时间,决赛试题原理水平尽管高于初赛,如热力学基础、动力学基础、电化学基础等,竞赛文件里写得很清楚,只是大学一年级上学期部分内容的水平,对初赛优胜者而言,仅比通常大学生早学半个多学期,决赛试题中的描述性化学知识,仍然以基本知识为度,而且考察重点仍然是学生的学习能力和对原理的初步应用能力,因此,2个月的备战时间,肯定是来得及的,大可不必提前学习。本书正是基于这种考虑专为化学竞赛的初赛学生备战编写的,不涉及决赛的知识点。过去的某些决赛试题确实存在要求过高的现象,随着竞赛的发展必将调整过来。决赛试题的水平在于,考察出决赛优胜者有能力去参与国家队的选拔,有能力去学习国际竞赛预备题来备战国际竞赛,并非意味着不经学习和培训就能参加国际竞赛。决赛后我们将根据国际竞赛预备题组织决赛优胜者进行学习和备战,时间长达6个月,完全没有在此前达到这些该学习的知识和该达到的能力。

    最后,笔者认为,值得指出的是,不应忘记竞赛的四目的—— 一普及,二探索,三促进,四选拔(见竞赛章程)。前三个目的影响是深远的,但不显见,后一个目的却是显见的,振奋人心。我们又认为,不能过分强调并片面追求应试者逐级被选拔出来到国际竞赛上去拿金牌。想拿金牌本身不是坏事,否则我们不必组队参加一年一度的国际竞赛,但若只把目标瞄准参加国际竞赛得金牌,而且对该目标只与个人或学校的名利挂钩,目标就不够崇高,动机就不甚纯正,就有可能走向反面。再说,由于国际竞赛参赛队数目猛增,特别是来自亚洲的参赛队,跟我国有相近的文化背景和价值取向,特别重视获得金牌,许多参赛队,如美国队,过去成绩不佳,近年大有长进,这些因素就必然使金牌分散,不会像过去那样集中,我国参赛选手得到金牌比过去难得多了,因此,以为只要出国竞赛必能得到金牌的老经验已经过时。
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