关于高中化学竞赛自主探究型辅导模式的思考与实践

从复分解反应：AgNO3 + NaCl = AgCl ↓+ NaNO3到有机取代反应：CH3Cl + NaOH = CH3OH + NaCl都有一个共同的规律： A1B1 + A2B2 = A1B2   + A2B1，然后引导学生归纳总结：

然后学生经过讨论，又总结出上述反应的共同特点：
                         Y-
         R—CH2       X    R—CH2—Y + X-
Y－是负电性的原子或原子团以及带孤对电子的中性分子，作为亲核试剂，它总是进攻电子云密度小的碳原子（a—C），所以又叫亲核取代反应。
又如卤代烃还能与金属钠发生一个有名的伍尔兹反应（偶联反应）：2RCl + 2Na → R—R + 2NaCl，它在有机合成的思想与方法上给后人以极大的启示，开启了金属有机化学、有机合成的大门。然后指导学生通过类比、发散、迁移，去揭示更深、更广阔的应用。

2RCl+2Na→R—R+2NaCl

经过这样的启迪与迁移，学生不仅从中获得了科学的知识，更受到科学思维的熏陶，有利于学生建立化学模型，掌握科学的思维方法和学习方法，从而提高创新思维能力。
实验探究、小组合作，是化学“自主探究型”辅导的有效途径和方法
实验是进行科学探究的重要方法，而实验又是化学教学的基础，它以生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用。设计探究性实验，能激发学生学习的兴趣，帮助学生形成概念、获得知识和技能，培养观察和实验能力，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度及科学的学习方法。实验探究的一般过程是：
老师提出问题 → 学生分组讨论 → 资料搜集、方案设计 →动手实验 → 分析处理 → 印证结论。
例如在讲述醇的性质时，我演示了一个有趣的实验：用一块棉手帕，在盛有70％酒精的烧杯中浸泡，待均匀湿透后取出。展开手帕，用镊子夹住，在酒精灯上点燃，当火焰熄灭后，手帕完好无损。奇妙的实验现象，引来学生的一片哗然欣喜，然后我让学生分组讨论，解释这一奇特的现象。学生注意力集中，大大地激发了学生探索科学、揭示奥秘的兴趣，学生也进入了学习心理的最佳状态。他们很快就想到这是由于醇分子中氢氧键的高度极化，使醇分子可以通过氢键的作用相互缔合。
                R
                  : O : …… H—O
                H                   R
要使醇变成蒸汽，必须供给足够的能量使氢键断裂，乙醇在燃烧的时候，也在大量地气化吸热，使手帕的温度低于棉布的着火点，所以手帕完好无损。
例如在讲述酯的性质时，先介绍酯是一类很重要的化合物，它广泛存在于自然界中，如油脂和蜡都是高级脂肪酸的酯，植物的花果中也含有一些香味的酯，所以它们广泛地被用作香料。然后话题一转：指纹是每个人的特征，你有什么方法显示指纹？学生马上回答说：可以用硝酸银溶液法。难道说这与酯也有关系？在一片好奇和质疑的氛围中，学生等着我的回答。然后我拿出准备好的一张白纸和一支干燥的试管（加入了少量的碘片），指导一位同学用碘熏法显示自己在白纸上留下的指纹。当这位同学用碘蒸汽熏过白纸，并看到清晰的指纹后，教室里马上沸腾了，你一言我一语，都在讨论“反应”的原理？分组讨论后，他们终于明白，这是由于碘能溶解在指纹印上的油脂之中。另外，我还补充说明了指纹的“有机显色法”和“激光检测法”。有机显色法的原理是：指纹印中含有多种氨基酸成份，所以采用一种叫二氢茚三酮的试剂，利用它跟氨基酸反应产生紫色物质，就能检测出指纹。用这种方法可检出一、二年前的指纹。激光检测法的原理是：用激光照射指纹印显示出指纹。用这种方法可检测出长达五年之久的指纹……
在教学活动中通过化学实验创设问题情境来激发学生的学习兴趣和探究潜能，使学生以积极的心态投入到教学互动之中。不但化解化学教学中过于“严肃”和“呆板”的局面，而且使课堂变得活泼、轻松和自由，学生的学习效率也会成倍提高。
正是在这种探究精神的影响之下，班级里有一位热衷于化学的同学，在家长的支持下，又在家里建立了一个化学实验室，化学实验的器皿、存放化学实验的器具的大立柜等应有尽有。他不但课外研究到什么化学问题时，就在家庭实验室做实验，而且时常邀约班上有共同兴趣的同学，课余一块儿到他的家庭实验室做实验。人们常说：“听过的会忘记，看过的会记住，做过的才会明白。”亲手做过化学演示实验，对相关的化学知识就理解得更为透彻。让学生亲自参与探索研究的全过程，逐步形成乐于探究，努力求知，敢于创新的心理倾向，并使学生初步掌握从事科学研究与探索的规律和方法。
其实，实验的探究设计能力在化学竞赛中也非常重要。全国初赛试题注重考察学生设计实验的创新思维能力与发散性思维能力，从知识层次看，并不很难。但对设计方案的灵活性与规范性要求较高，每届初赛学生失分较多的也正是实验题。全国决赛试题一般是先合成某种化合物（无机物或有机物），然后对产品产量与纯度作相关分析。而且从每年竞赛题看，实验内容所涉及的领域越来越广，对操作的要求越来越高。总的说来决赛考察学生实验能力比较全面，一般包括：①按照实验步骤进行实验的能力； ②正确使用基本仪器，规范基本操作的能力； ③实验设计的能力； ④观察、测量、记录、分析和判断的能力； ⑤处理数据及表达结果（图、表、文字）的能力； ⑥对实验结果进行评价，并提出改进意见的能力。
例如在讲述卤代烃的制备时，先让学生回忆前面已学过的几种方法：烷烃的光卤法、烯烃与卤素或卤化氢的加成法、芳烃的侧链a—H卤代法以及用醇与氢卤酸取代法。然后我要求学生查阅相关资料，设计一个“正溴丁烷的制备实验”。一个相对完整的化学实验方案，一般包括实验目的、实验原理、实验用品（药品、仪器和设备）及规格、实验步骤、实验装置图、注意事项、实验现象及结论。
首先我和他们一起学习制备原理：由正丁醇与溴化钠、浓硫酸共热而制得的。

可能发生的副反应有：

2NaBr+2H2SO4→Br2+SO2↑+2H2O + Na2SO4
主要试剂及产品的物理常数：（查阅文献资料）
名   称分子量性状折光率比重熔点℃ 沸点℃ 溶解度：克/100ml溶剂
       水醇醚
正丁醇 74.12 无色透明液体 1.3993 0.80978 -89.12 117.7 7.920
n-C4H9Br 137.0 无色透明液体 1.4398 1.299 -112.4 101.6 不溶
   然后我将他们分组讨论，设计步骤和装置。考虑到n-C4H9OH + HBr        n-C4H9Br
+ H2O是一个可逆反应且反应物和生成物的沸点都较低，所以他们提出应该用加热回流装置（图1），由于产品是混合物，所以应该用分馏法提纯正溴丁烷（图2）。
[实验步骤]

[实验装置]

周末的时候，我还带了四位学生去嘉兴学院把这个实验做了一遍，就这样很多平常看似复杂的问题，经过学生们自己的探究参与，都能得到较好的解决。
四、一点体会
进行“自主探究型辅导”模式的尝试后，我们逐渐取得了一定的成绩：我所带班级学生在高二时参加2008年浙江省化学竞赛中，有五位同学获得一等奖，十六位同学获得二等奖；在9月份刚刚结束的全国第22届化学竞赛中，更有五位同学获得全国一等奖（省赛区），其中有一名同学还以91.5分的成绩位居浙江省第二名；在随后的全国化学冬令营浙江队选拔考试中，又有一位同学顺利进入全国化学冬令营，在后来的全国化学冬令营决赛中获得浙江省唯一的一枚金牌。在尝到成功喜悦的同时，我更加深刻地体会到：无论是老师进行化学竞赛辅导，还是学生参加化学竞赛学习，要想取得满意的成绩，必须付出艰辛的劳动。另外，老师在竞赛教学过程中要特别重视对学生的情感、信心、意志等非智力因素的培养。达尔文曾说过：“我之所以能在科学上成功，最重要的就是我对科学的热爱，对长期探索的坚韧，对观察的搜索，加上对事业的勤奋。”

参考文献：
[1] 王磊。化学教学心理学
[2] 吴俊明、王祖浩。化学学习论1996
[3]藉莉。蔡格尼克效应与课堂教学中的留白，基础教育（沪2008年第3期）
[4]施华。高中化学竞赛赛前集训

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