和平区教育科研课题

《个性培养与整体教学关系的探究》

                         天津一中   张思纶  康秀文

                                                   朱双   刘俊梅

                                    2003、6

个性培养与整体教学关系的探究

内容摘要：加强整体教育，优化课堂教学，提高全体学生的整体素质。与此同时，注意教学中的差异性，以适应不同学生的个性差异，进而发现学有专长的学生。在课堂常规教学之外，再通过兴趣小组、研究性学习、竞赛培训等多种形式，进一步满足不同层次学生的求知欲，满足部分学生的更高要求，达到个性培养的目的。

关键词：素质教育         整体教学          个性培养

加强整体性教学，注意因材施教

素质教育以面向全体学生、全面提高学生的基本素质为宗旨，着重培养他们的态度、能力，促进他们在德、智、体、美等方面全面发展为基本特征的教育,目的是要培养德、智、体、美等全面发展的人。对我们广大教育工作者来说，特别值得重视的是全面发展和因材施教。

教育具有普遍性特点，因为我们要面向全体学生，首先要考虑作为教学主体的全体学生的素质状况，同时教育也有特殊性。因为每个学生的遗传特征、接受教育情况、性格、兴趣、爱好等都不相同，我们应该为每个学生提供最佳发展境遇。如何依据素质教育的特点来规划整体教学和个性培养的关系，既不能用全面发展来否定个性发展，也不能用个性发展来代替整体教学，这是摆在我们每一个教育工作者面前的突出课题。

本课题的目的就是探讨个性培养与整体教学的关系，要努力提高课堂教学质量，这是保证个性培养的基础，加强整体教育，优化课堂教学，提高学生的整体素质调动广大学生学习的积极性，只有这样才能达到教育目标，也才能发现有专长的学生。除课堂教学常规教学外还设有研究性学习，学生根据个人兴趣、爱好选择研究的课题。建立化学兴趣小组和奥赛培训小组，进一步满足化学方面不同层次学生的求知欲。也就是说将学生按化学学习状况和需求分为以下几部分：

    兴趣小组、研究性学习、奥赛培训均建立于课堂整体教学基础之上，使每一个学生都达到高中学生的标准，又满足了一部分学生的更高需求， 对特长生我们强化个性培养，使其才能得到充分提高和展现。

一、提高课堂整体教学质量

目前，分班教学仍是我们的主要教学形式，而且班级的规模较大。这就要求我们必须加强整体教学，向课堂要质量，面对全体学生把每一节课上好。只有这样，才能提高全体学生的水平和素质，这也是个性培养的基础。

1．培养学生的学习兴趣，激发学习的积极性。

   （1）从一节课的“开场白”做起，导入新课虽然寥寥数语，但精彩的开场会使学生产生强烈的求知欲。高三学到实验设计一节内容时我们给学生提了一个初中知识即可回答的问题，怎样用一定质量铁粉、足量硫酸铜溶液、足量稀硫酸为原料尽多制备铜？学生提出两个方案：

    ①  Fe  H₂  Cu

② CuO CuSO₄  Cu

最简单的一个设计也要考虑反应原理和实验的具体操作，一下子就把学生给抓住了，并体会到实验设计遵循的基本原则。Fe

（2）教学中注意联系生活中的化学

    高一化学的第一节课是序言，讲到材料的发展时，我们给学生提了一个问题：是否观察到目前的家电外壳都是灰黑色，是否想过为什么彩色电视的外壳不是彩色的？由此引出近几年高科技材料纳米材料 ，使学生感受到科学的发展，化学就在身边并不陌生。

实验复习课，在总结一种如右图的装置多种用途时，先问学生在医

院是否见过为病人输氧的仪器中有此装置，它的作用是什么？怎样连接

？然后联系化学实验总结出集气、储气、洗气、量气以及做安全瓶时，

该装置的连接方法和使用特点。

2．培养学生的科学素质和能力

能力是人们来完成某种活动所必备的个性心理特征。能力既是人的素质内在成分，又是素质的外在表现。中学化学教育要着重培养的科学能力包括认知能力、实践能力、创造能力。认知能力包含观察、记忆、思维能力等。实践能力在化学学习中主要表现在动手完成实验方面。我们培养学生能力的具体做法是：

                   自学能力

                                  学习过程    

培养学生能力       思维能力  

解题活动            

                                                     创造能力

                                  基本操作

                   实验能力       设计简单实验    

                                  自觉探索能力

   （1）精心设计课堂教学内容，将有思维扩展的空间留给学生

在教学实践中我们体会到课堂提问非常有学问，巧设问题，能够引导学生思考和分析问题。例如学习碱金属一章内容后提出一道讨论题：用一定体积、一定物质的量浓度的NaOH溶液、稀盐酸、大理石制取较纯净的Na₂CO₃溶液?开始学生提出了两个方案：

    方案1. 先用稀盐酸、大理石制取CO₂，在NaOH溶液中通适量的CO₂气体，即得Na₂CO₃溶液。

    方案2. 稀盐酸、大理石制取CO₂，在NaOH溶液中通过量的CO₂气体，得NaHCO₃溶液，再加热该溶液即得Na₂CO₃溶液。

    立即有学生指出方案1无可行性，由于反应无现象，无法判断CO₂是否适量，否定了第一个方案。又有学生指出第二个方案要做修改，NaHCO₃在溶液中不能分解，因此应将NaHCO₃溶液蒸干，加热至质量不再改变为止，然后加水配成溶液。

第二种方法虽然可以得到较纯净的Na₂CO₃溶液，但方法太烦琐。我们启发学生怎样除去Na₂CO₃固体中的NaHCO₃杂质？怎样除去Na₂CO₃溶液中的NaHCO₃杂质？

学生经过讨论提出第三个方案：先用稀盐酸、大理石制取CO₂，将NaOH溶液分成等体积的两份，在其中的一份中通过量的CO₂气体，得NaHCO₃溶液，将该溶液与另一份NaOH溶液混合，即得纯净的Na₂CO₃溶液。

这种教学情景探讨的氛围调动了学生思维的积极性，通过对实验的设计、评价、修正，培养了学生分析问题、解决问题的能力，并复习了钠的重要化合物的性质，收到良好的教学效果。

高一课本实验八中的第一题：用三种方法鉴别KBr溶液、Na₂CO₃溶液和盐酸，学生提出了用PH试纸检验溶液的酸碱性，用焰色反应检验阳离子，用BaCl₂溶液和稀盐酸检验阴离子等方法。有的学生提出用BaCl₂溶液和稀盐酸检验有些浪费试剂，可以只用这两种试剂中的一种。如果用BaCl₂溶液检验出Na₂CO₃，用Na₂CO₃溶液作试剂就可检验出盐酸。同理，只用盐酸也可检验出Na₂CO₃  ，在检验出盐酸。由此学生提出了很多种试剂，这些试剂只要能将Na₂CO₃和盐酸中的一种检验出来，就可用该溶液检验出另一种。结果将设计方案扩展到十几种，所用试剂和方法都是中学中常见的。

高一课本实验八中的第五题的内容是通过实验除去NaCl晶体中混有的少量Na­₂CO₃和Na₂SO₄，很多学生提出了沉淀法除杂质。有的学生提出将固体混合物溶于饱和食盐水，由于NaCl溶解已达平衡，不能再更多地溶解，但少量杂质Na­₂CO₃和Na₂SO₄都可溶解于饱和食盐水的溶剂中，只要溶解后过滤出的即为NaCl固体。学生的思维异常活跃，没有思维定势，将所学的知识都用于分析，提出了非常规方法，这种思维已经有了创造性，是很可贵的。

学习卤代烃时，我们给学生提出的问题是生活中的卤代烃。要求学生在课前作好准备。很多学生上网或从科学杂志、报刊上摘录有关资料，涉及到医药、空调、农药、污染等多方面问题。学习二氧化硫的性质我们给学生布置的问题是天津的大气环境。学时走访环保局绘制天津大气状况图，分析原因，提出自己的看法。培养学生热爱生活、热爱环境、关心社会的责任心。

（2）突出化学学科特点提高学生实验能力

①变验证性实验为探索性实验。虽然新教材对实验做了较大的改进，但验证性实验仍占很大比例。我们将课堂演示实验、学生分组实验、补充实验重新做了分配和安排，尽量开设课堂并进实验，实验室工作经常达到满负荷，工作量增大，但有利于培养学生的观察能力、探索精神和科学方法。例如学习铁盐性质时，学生先观察铁盐溶液的颜色再做一些小实验如铁盐与铁、铜、氢硫酸等反应，小结出铁盐的主要性质后，再要求学生自己设计实验确定铁盐是否能氧化碘化物。并当堂操作得结论。

②利用现代化教学手段，创造学生亲临实验的情景。课堂上凡需教师做的演示实验，我们尽量用摄头将实验全过程放大后显示于电视屏幕，使每一个学生，特别是后排的学生收到同样的视觉效果。

③分组实验坚持一人一组，独立操作，不给学生留有依赖别人的条件，这种“强制性”的安排，开始时有的学生非常吃力，准备实验，指导实验的教师工作量成倍增加，但长期坚持，学生的动手能力得到明显提高。

二、整体教学中的个性培养

    体现学生差异性的教育、教学是因材施教。它包括规定适合学生的发展目标，给予适合于学生的教育内容，选择适合于学生的教学方法，营造适合于学生的教育环境，而切忌“一刀切”，不能忽略学生的个性差异。个性培养体现于整体课堂教学和课外活动中。教学的主体是学生，每个学生都有鲜明的个性，如何使学生的个性得以释放往往是取得教学成功的关键。在课堂教学中我们主要的做法是：

1．提问讲究策略，设问的内容有梯度

例如学习硝酸氧化性时，连续提出以下问题：

  （1）100mL 1mol/L稀硝酸最多溶解多少克铜？

  （2）100mL 14mol/L HNO₃与铜完全反应，放出0.4mol气体，溶解了多少克铜？

  （3）100mL硫酸和硝酸混合溶液中c(SO₄^2-) = 4mol/L，c(NO₃^-) = 2mol/L，该溶液中最多能溶解多少克铜？

  （4）100mL 1mol/L KNO₃溶液和2mol/L H₂SO₄溶液混合，可溶解多少克Cu？

    解答（1）只涉及一个反应，解答（2）硝酸由浓变稀，涉及两个反应，解答（3）时必须分析反应的本质，利用离子方程式去解。由此，学生作出结论：硝酸根NO₃^-离子可能来自硝酸的电离，也可能来自硝酸盐的电离，H⁺离子可能来自硝酸的电离，也可能来自其它酸的电离，NO₃^-只要遇到H⁺就会表现强氧化性。解题时必须看反应的本质，即真正参加反应的成分——NO₃^-和H⁺。

    这种步步深入，直至本质，有层次的引导和讨论，使每个学生在45分钟的课上都能施展自己的才华，各有收获。教师课堂提问避免随意性，增强科学性和针对性，不仅使学生认识过程层层递进，而且使优秀学生发散思维、逆向思维得到发展，所有学生得到启发和提高。学生们长期在具有启发性、探索性的问题环境中学习，分析问题，解决问题的能力和科学文化素质都会逐步提高。

2．掌握好教学节奏，调动学生学习积极性

课堂教学时间有限，不可能每节课都是实验并进课或是讨论课。因此总体上要设计好章、节课堂教学模式。例如我们从时间上，内容上对课本上的某些章节做了重新安排。中学化学新教材对化学实验做了较大的改进，但课堂实验仍有改进的广阔天地。学生分组实验设置对象是全国办学条件不同的学校，基本都属于验证性实验。很多学生不管实验的实际现象如何，一律按所学知识应出现的现象去填写报告，缺少科学态度和对实验结果的分析我们在教学条件允许的前提下，将学生一部分分组实验，教师演示实验变为学生随堂并进实验，边做实验边学习，将验证性实验变为探索性实验，有利于培养学生的化学思维，增加学生动手机会，提高学生操作能力和观察能力。同时节省分组实验和教师演示实验的时间，增加了学生活动时间，使学生有更多机会进行课堂上的集体探讨，改变课堂教学情景和气氛。一定程度上缓解了由于增加学生活动所造成的课时紧张。

3．发挥课下思考题的作用

    有些思考题与实际联系较紧密，发散性强，在课堂解决这些问题时间不够宽裕，留给学生思考或课外调查收效更大。能力强、基础好的学生可多用一些时间查阅资料和数据供全班同学使用，并提出自己的见解。这部分学生经过实践和锻炼，能力明显增强，在研究性学习和化学竞赛中成为骨干。

4．鼓励和培养学生提出问题

学生缺乏创新能力的原因之一是不会提出问题。爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决问题更重要。”当前的现状是即使是学习优秀的学生大多数也只是会解决别人提出的问题，自己提的问题仅仅是作不出的问题。对于学生这种现状。我们采取先肯定，再引导、培养三步走的方法，提高学生独立学习的能力。

能独立提问是主动学习的表现，首先要肯定。有的学生拿着题目找到我们问：“老师，这道题怎么做？”我们不急于回答，先就此题的有关知识点拨学生，让他们自己作结论。有的学生经过认真思考提出有一定深度和难度的问题，例如学生问Cu²⁺离子氧化性比H⁺离子强，为什么Na和CuSO₄溶液反应时,Na置换中H₂O的氢元素，而不置换Cu？这种比较有水平的问题我们指导学生阅读一些相关资料后，再和他们一起把问题弄清楚。教师留给学生思考问题的空间，把握好点拨问题的方法为学生学会提出问题，解决问题形成良好学习习惯和能力奠定基础，为化学特长生发展个性，在化学方面拔尖起到一定积极作用。

在研究性学习中的实践与思考

 “以学生发展为本”的现代教育理念把学生真正置于学习的主题地位，研究性学习为这一主体——学生构建了一种开放的学习环境，提供了获取知识的多种渠道，提供了将学到的知识综合应用于实践的机会。研究性学习为学生创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过亲身实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力等，从而能全面提高学生的整体素质；同时研究性学习强调学生学习的自主性，学生可以根据自己的兴趣爱好、已有的认知水平自主选择课题，自主独立开展研究，在活动中充分发挥自己的特长，因此，研究性学习又为学生个性发展提供了充分的空间。

一、课堂教学中渗透研究性学习理念，提高学生整体素质

如何在课堂教学中开展研究性学习，从根本上改变学生的学习方式、更好地培养学生的创新精神和实践能力、为每周三课时研究性学习课程的开展奠定良好基础，这是一个现实而又具体的问题。

课堂教学中开展研究性学习，关键是教师要把研究性学习的思想渗透到学科教学之中，在教学中充分发挥学生的主体作用，结合学科教学内容，让学生在教师指导下自主地发现问题、探究问题、解决问题、获得结论。其基本操作模式为：

其中表征问题即审题，首先应识别问题的类型，区分出问题中有关和无关信息，在各自对问题表征的基础上，每个人进行原有认知结构的提取和相关资料的收集，分析问题的已知条件，筛选相关资料，设计合理的步骤方法和策略，对问题的解决方案进行假设，提交集体讨论和评价，在整个学习过程中将新旧知识，各种技能及情感体验进行整合，形成新的知识结构，学生逐步形成良好的研究方法和研究习惯。

例如：以铜为催化剂，设计乙醇的催化氧化及检验反应产物的实验方案。

教师提出上述问题后，学生表征问题，发现有两个最终目标：一是首先完成乙醇催化氧化的实验，二是完成对氧化产物检验的实验。学生对原有的认知进行提取，分析乙醇催化氧化的条件及检验其产物的特征方法。

学生设计方案如下：（以下各方案中仪器夹持装置均省略）

方案一：

将粗的铜丝弯成螺旋状，在酒精灯上加热至红热，迅速插入盛有乙醇的试管中，重复操作2~3次后，向所得的溶液中加入少量银氨溶液，水浴加热若有银镜生成，即可证明乙醇发生了催化氧化反应，产物是乙醛。

教师提出，能否将乙醇的催化氧化和产物检验两步操作设计为一体的实验装置来完成？学生陷入新的思维，提出如下方案。

方案二：

                                                              A、B装置直接加热

                                                              C装置水浴加热

方案三：将方案二B装置铜粉换成铜网    A装置改为水浴加热，B、C装置加热方式不变

方案四：将方案二B装置改为CuO粉末     加热方式同方案二

方案五：

                                                            A、C装置为水浴加热

                                                            B装置为直接加热

方案六：将方案五B装置中的药品换为CuO粉末，其余不变

方案七：

装置B直接加热，装置A、D水浴加热，装置B药品可换为CuO

教师将上述几种方案投影到大屏幕，让设计者自评方案的优点，其余同学对这些方案质疑并对每一方案的优缺点发表自己的看法，这时课堂气氛及学生的思维异常活跃，在这一过程中同学们的思维得到了发散，相互得到启发，学会了如何全面地分析评价实验方案，巩固了实验的基础知识和基本技能。

有的同学愿意探究最佳的实验方案，于是这些同学以此为课题，利用一次研究性学习的时间进行实验，在实验中学生发现用铜粉不如用铜网及氧化铜实验效果好，发现实验结束时要注意撤去酒精灯的顺序，否则会引起倒吸，为了防止倒吸现象发生，他们又做了如下改进，并按改进的方案进行的实验予以录象，在课堂上播放。

装置A、E水浴加热，装置C直接加热

    通过这样探究最佳方案的训练，培养了学生发散思维及思维的深刻性、严谨性，培养了他们评价能力，增强了化学实验中的安全意识，增强了动手实验能力，提高了整体实验能力。

课堂教学渗透研究性学习思想，必须充分体现教学参与的全员性、教学活动基础性、探究性、开放性、互动性、实践性和创新性等特点，给学生留有足够的时间和空间去思维，让全体学生参与学习的过程，使学生体验研究的方法，从而提高学生的整体素质。

二、研究性学习课程实施中培养和发展学生的个性

学生是研究性学习课程实施的真正主体，这表现在以下几方面：（1）研究课题由学生根据自己的认知水平、知识积累、兴趣爱好进行选择；（2）研究方案是学生在老师的指导下，

经过反复的思考、论证来确定；（3）研究过程的进行，如方法的选择、材料的运用、进程的快慢都由学生自己决定；（4）研究报告由学生独立撰写。

学生在研究性学习中充分展示自己的特长、能力，使个性得到发展。

例如：有些学生从资料中了解到，香烟燃烧产生的烟雾中存在着许多对人体健康有害的物质，包括：CO、CO­₂、及链烯等还原性气体，还包括：烟碱（如尼古丁）、醛类（如苯甲醛）和 胺类（如联苯胺）以及毒性很强的二恶英等。学生很想通过实验亲自检验其中的成分，根据他们的认知水平、能力，教师建议他们分为两组，一组侧重于检验烟雾中CO、    CO­₂、及链烯，另一组侧重于检验CO、醛类、胺类、烟碱

检验烟雾中CO、CO­₂、及链烯的一组同学讨论实验方案时，根据已学过的CO、CO­₂、及链烯的性质联想到各自的特征检验方法，在这基础上他们为了防止检验时物质间的相互干扰，思考这些气体检验的顺序，整套装置的构成。几位同学设计出不同的方案，他们对已有的方案共同分析评价，最后确定了如下实验方案：（装置图中的夹持仪器及酒精灯均省略）

学生还自行设计了实验报告的形式和内容，并总结归纳出如下内容：

另一组同学所检验的烟气成分的性质，教材中没有介绍，这对于他们来说是新的挑战，他们查阅大学有机化学教材，自学相关内容，讨论每种物质特征的检验方法，设计出了如下实验方案：

香烟燃完两根后，取B中溶液5滴于试管中，加入银氨溶液，水浴加热，通过银镜现象证明醛类物质的存在；取E中溶液1ml于试管中，加入HgCl₂溶液，通过观察到白色沉淀现象证明烟碱中尼古丁存在。这些学生所设计的方案，在检验CO的存在、源源不断产生烟雾的方法上均有新的突破，能够运用所学生物知识、物理知识（虹吸现象）来解决化学问题，体现了创新意识和思维的敏捷性、灵活性。通过这一实验方案的设计，学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力、知识整合能力、归纳总结能力、思维能力均有提高，使他们更加关注社会生活中的热点问题。通过该实验方案的设计，培养了一部分学生自学能力、综合运用所学知识灵活解决实际问题的能力，培养了他们创新能力。这一课题的解决体现了因材施教的原则，使两组同学在原有基础上能力分别有提高，使他们的个性均有不同程度的发展。

两年来同学们从化学学科知识的拓展与延伸、教学实验的改革和创新、现实生活问题的发现和解决等方面入手，选择课题进行研究，并在班中进行成果交流（附两篇学生论文），收到了良好的效果。

具体完成的课题如下：

1．  使Mg(OH)₂悬浊液溶解所需NH₄Cl的用量及MgCl₂溶液和氨水反应产生沉淀所需反应物浓度的探究

2．  以铜为催化剂，乙醇催化氧化实验方案的探究

3．  Al(OH)₃能否溶解在醋酸中的探究

4．  铜和浓硝酸、稀硝酸反应的实验装置及反应条件的探究

5．  引黄入津的黄河水硬度的测定及硬水利与弊的探究

6．  新鲜水果中维生素C含量的测定

7．  关于豆制品（豆腐）中蛋白质的测定及蛋白质性质、用途的探究

8．  大气污染及其危害的探究

9．  吸烟产生的烟气中CO、CO₂、链烯烃、烟碱（如尼古丁）、醛类（如苯甲醛）和 胺类（如联苯胺）的测定

10．海河水污染情况及提纯的研究

每位学生在研究性学习中都学会了如何选题，如何通过各种渠道去寻找相关资料并进行筛选，如何将已有知识和新知识进行整合，如何通过实验进行探索，如何设计和完善实验方案，同时每位同学的思维能力、处理问题能力、与人合作能力、动手实践能力、自主学习能力都有不同程度的提高，科研意识和创新精神也有增强。

三、研究性学习课程实施中教师在培养和发展学生的个性中的作用

1．教师指导学生自主选题

学生在研究性学习中自主选题可能会出现这样的困惑，即如何确定适合自己，从自己力所能及的渠道获得知识并予以解决的课题，此时学生的这种选题、开题、捕捉问题的过程就需要教师的指导，教师要善于发现学生思维中的闪光点。如高二课本中有这样习题：Mg(OH)₂悬浊液中存在如下溶解平衡Mg(OH)_2(s)      Mg²⁺+2OH^—，加入NH₄Cl后，Mg(OH)₂固体量逐渐减少，请分析产生该现象的原因？有的学生在解释完原因后提出：MgCl₂溶液能与氨水反应产生白色沉淀，这与上述实验事实是否矛盾？这时老师肯定其思维的敏锐性，指出可以以此作为研究性学习的课题，探究使Mg(OH)₂悬浊液溶解所需NH₄Cl的用量及MgCl₂溶液和氨水反应产生沉淀所需反应物的最小浓度，鼓励其运用化学竞赛培训中学过的平衡理论进行分析，用平衡常数（K_SP、K_b）计算，并运用实验手段探究反应条件，在这一过程中学生的特长得到了发挥，培养了学生问题意识，培养了学生运用理论解释实际问题的能力，培养了学生的个性。

2．教师需要指导学生研究问题的方法和研究的思维方式

学生之间存在着知识、技能、思维等差异，当学生进入自主研究状态时，教师要深入到学生当中，及时了解学生的研究情况，当学生遇到困难时，教师要因人而异地进行针对性的启发引导，帮助学生攻克难题。如学生在研究大气污染及其危害课题——测定学校周围空气中SO₂含量实验时遇到了困难，最初他们选择实验室中50ml针管，需要抽气许多次才能看到现象，耗时多，且操作上是将针管中抽的空气释放到盛有标准碘溶液的试管中，抽气和测定的装置分离，这样操作起来不方便且装置的气密性不好。此时，老师提出能否去医院寻找大的针管，这样可减少抽气次数，节省时间？能否将抽气及测定的装置连接为一体？结合物理知识，如何检验整套装置的气密性？经过教师的点拨，学生查阅相关资料、多次改进装置，最终设计出了如下实验装置，取得了良好的实验效果。

3．教师要监控研究过程，检查阶段性目标的完成情况

4．教师要引导学生对研究的过程进行总结反思，要引导学生自我评价，其中包括对科学研究方法的再认识，对成功和失败的原因的总结等，为今后的终身学习研究打下良好基础

5．教师要做好对学生的评价工作

教师对学生研究性学习的评价上应侧重于学习研究的过程，要看学生的态度和表现，要看学生是否初步掌握了研究问题的方法，要看个体能力是否在原有基础上有所提高，以形成性评价为主。

    实践证明，研究性学习是以转变学生的学习方式为出发点，以学生自我探究活动为主线，以能力培养为核心，以学生整体素质提高和个性的发展为宗旨，是一场学习方式上的革命。它的推行既符合当今世界教育发展的主流趋势，也有利于落实素质教育。

特 长 生 的 教 育 和培 养

素质教育要培养德、智、体、美等方面全面发展的人。全面发展的人是人格健全的人，也是个性鲜明的人。教育的任务包括发现、发扬和爱护学生的个性。由于发展是无止境的，加之每一个人的遗传特征，所处教育和接受教育的不同，以及个人的性格、兴趣、爱好的不同，各方面都得到发展的每一个人也是不一样的，因此不能用全面发展来否认个性发展。素质教育的目的是鼓励拔尖，发展人的个性，使每个学生都得到全面发展、个性发展和终身发展的统一。

为此我们在加强整体教学，提高全体学生素质的同时，调动广大学生的学习积极性，发现学有专长的学生，对他们进行进一步的培养，使他们的思维能力、动手实践能力和进行科学研究的能力等都有明显提高，成为具有创新性的拔尖人才。

这部分学生普遍具有以下特点：

1．对化学学习有兴趣，智力水平在中等以上。

2．  具有强烈的创造欲望和创新意识。

3．  具有很强的观察能力、思维能力和想象能力。

4．  传统的教育模式易束缚他们的个性发展。

我们采取了以下的具体实施方法：

1． 选拔人才

我们一般在高一第一学期期中左右的时间，在对学生进行整体化教学的基础上，本着自愿参加，自主报名的原则，组成化学特长生培训小组（即化学奥林匹克竞赛培训小组）。这样做首先保证了这部分学生对化学学习都有兴趣，学习的自觉性和主动性较强，使学习真正成为学生自主、自觉的行为。

2． 进行系统的化学理论知识的培训

在化学特长生培训小组成立后，每周固定统一时间活动一次，超前讲解化学基础知识和基本理论，介绍元素化合物的知识，打好一定的理论基础。在培训过程中，不拘泥于大纲的要求，注重对学生创新意识的培养。不在于将知识讲得多深多难，而是要充分挖掘他们的思维和想象能力。                         

系统科学原理告诉我们，任何一个系统唯有在开放的条件下，不断地与外界进行交换，才能取得最佳效果。在化学竞赛培训中，我们深切地感受到：设置开放性问题是培养竞赛选手创造性思维的有效途径，也是选拔竞赛选手的重要途径。

例如：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(H₂O)_n，在冰中的n值为5，即每个水分子都被其它4个水分子包围形成变形四面体。如图所示的(H₂O)_n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。由此可设置如下几个问题：

（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成怎样？

（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讲过的，其开放型显而易见，通过分析、计算、推理，学生对水的认识加深了，同时思维和想象能力也得到了提高。

教学是师生共同参与而相互影响的动态过程，这就要求教师潜心钻研，精心备课，特别注意研究当前最新的化学成就，以及化学与其它相关学科的融合等问题，真正做到“教、学”相长。

将化学最新科技编拟成题是考查学生灵活运用基础知识的一个较好方法。例如2002年全国化学冬令营试题考查了最新科技“磁冰箱”，究其实质是热力学知识的灵活运用。这样的题型有利于培养学生的创造欲望。

例：1999年美国化学家Christe合成一种能量极高，氧化性极强的白色固体盐A。盐A的制备方法如下：将B盐放在干燥管中，装进Teflon-FEP材质的细颈瓶中，于－196℃时通过金属真空管加入无水HF，混合加热到室温使B盐溶解，细颈瓶一端与玻璃管相连，降温至－196℃后加入NH₃，反复升温（－78℃），降温（－196℃），生成的HF气体挥发出来，并带走大量的热，最终得到盐A。已知：

①     B盐可用顺式-N₂F₂与AsF₅反应制得：N₂F₂+AsF₅→B。经测定B盐存在两种不同的氟原子，B盐阴离子呈八面体结构。

②     盐A中的阴离子与盐B中的阴离子相同，而阳离子由5个原子构成，其结构成V形。

试根据上述信息，回答下列问题：

（1）       根据8电子规则，画出N₂F₂的结构。

（2）       分别写出制备A、B盐的化学反应方程式。

（3）       对于制备高能量的物质，一般采用低温，并能在低温下提供良好溶解度的反应介质。本实验中采用无水HF，能吸收反应后放出的能量，并能对高度敏感性的物质起稳定作用。请问：无水HF为什么具备上述特点？

（4）       盐A对水具有高度敏感性，能检出极其微量的水存在。盐A与水剧烈化合，并能发出强烈爆炸。请写出爆炸反应方程式。

化学家Christe随后成功分离出了盐A中的阳离子。该离子因极高的能量，而被称为“盐粒炸弹”。请画出该阳离子的结构式。

“盐粒炸弹”是美国化学大师Christe合成的。此题的设置完全是考查基础知识。同时学生通过解答此题能够懂得对于那些内能很高，极不稳定的物质是如何制备的。通过这样的总结，对于选手以后从事科学研究是极有帮助的。

    学科间知识、思维的融合是教育的必然。因为现代科技的高速发展，使学科在高度分化的同时，又出现了综合化和整体化的趋势，一些边缘学科不断产生，同时还出现了一些综合科学，如环境、能源、海洋、材料科学等。为了适应这种变化，欧美一些发达国家相继开设了综合理科课程，着手培养管理人才、复合型人才和外向型人才等综合人才。因此，从某种层面上讲，我国实施“3＋x”考试是大势所趋。化学竞赛应在学科间知识、思维的融合等方面起着探索、引导作用。

    例：近年来乳酸成为人们的研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成，也可以由淀粉通过生物发酵法制备。利用乳酸聚合形成的高分子材料具有生物兼容性，而且在哺乳动物体内或自然环境中，都可以最终降解成为二氧化碳和水。乳酸还有其它许多用途。

（1）       在剧烈运动时，人体如果由ATP正常提供的能量不足，一般动用_________在__________情况下提供能量，产生___________，使人有肌肉酸软无力的感觉，但稍加休息，便会消失。

（2）       乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应式为：________________________，产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是________________________。

（3）       用乳酸聚合的纤维材料非常合适于用作手术缝合线，尤其是做人体内部器官的手术时。试分析其中原因。

（4）       利用乳酸合成高分子材料，对于环境有什么重要意义？试从生物学物质循环的角度解释。

    本题主要考查化学和生物的相关知识，并且与生活常识相关，解题过程中要求学生对提供的信息再加工。再如2001年全国化学竞赛初赛试题第11题就体现了建立数学模型的思想。我们认为，这也许是今后化学竞赛的一个方向。

在教学过程中还要进一步发现学生的特长，对不同学习层次的学生提出不同的要求。充分发挥特长生人格特征，因材施教，使他们感到学习的乐趣，具有一定的成就感，以利于更充分地挖掘他们的学习潜能。

3． 进行化学实验的培训

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验室应该是学生学习化学最有效和收获最丰富的场所。化学家历来把从客观实际出发的化学实验提到应有的高度。我们除在整体教学中注重中学教材的每一个演示实验和分组实验外，还对特长生进行了单独的实验培训，扩展并丰富了一些实验内容。通过实验培训提高学生学习化学的兴趣。在实验过程中对学生的每一个基本操作严格把关，不仅增强了学生的动手实践能力，更关键的是培养学生研究科学知识的素养和严谨求学的态度，更有利于学生创新能力的培养。每一个实验后都要求学生认真完成实验报告，培养一定的科研能力，有利于学生今后的发展。

例如，我们让小组的同学合成硫酸亚铁，并测定合成的产品中FeSO₄的产量和纯度。整个实验要求学生掌握无机合成的基本方法和氧化还原滴定的基本操作。通过实验我们使学生学会分析天平的使用，滴定的基本操作，滴定终点的判断等，并学会进行误差分析的方法。在实验过程中培养了学生严谨求实的科学态度，细致稳当的动手能力，有部分同学的实验失败了，我们要求他们分析失误的原因，总结教训，并学习其他同学的成功经验，取得了较好的效果。

4． 强化能力训练

我们在学生通过培训具有一定化学基础知识和能力的前提下，聘请大学教师对学生进行辅导，进一步开拓学生的思维方式，扩展知识面，提高学习层次。同时对学生进行竞赛试题的练习，锻炼他们分析问题和解决问题的能力。鼓励学生查阅相关文献，大胆质疑，培养特长生独立思考，求真求美的科学品质。

例：我们常常比较物质的大小。比较离子大小是化学中的常见试题，而此时离子半径的大小是指气态离子的半径，不包括水合离子。试就比较有关离子半径大小的问题回答：

（1）       气态阳离子K⁺和Ca²⁺中，离子半径最大的是____________；

（2）       对于比较有机体内水合钙离子和水合钾离子的大小问题，甲、乙、丙三位同学发生了争执。

    甲：在周期表中，钾的原子序数比钙小，所以钾离子的半径更小。因为钾是19号元素，钙是20号元素。

    乙：Ca²⁺小。它失去2个电子，所以剩下的电子必然比只失去1个电子后的钾离子的剩余电子更趋向于原子核。

    丙：乙说得很正确，但别忘了我们不是在考虑漂浮在真空环境中的离子，而是在一个活细胞中水溶液环境下的离子！水分子会在离子的周围形成一个“壳”，而我实在不清楚这“壳”有多厚。这将显示一个离子的真正大小。

   甲、乙、丙三名同学经过认真讨论后，提出如下假说：①当一个离子被放在两个电极的中间，并在两端加一定电压时，离子将朝向与它相反电荷的电极方向移动。所以电导率可以作为离子电荷和离子大小的测量依据；②溶液的电导率和离子的半径成反比。离子越大，它移动速度越慢；③电导率还和离子电荷的平方成正比；④溶液的浓度越大，电导率越大。

如果离子浓度与电导率关系如图5所示，请替三个同学得出结论：水合__________离子的半径最大。其简要的计算步骤为_______________。

解释与说明：本题的设置体现了科学探索精神。科学研究总是首先提出问题，提出科学假说，然后设计方案，解决问题。本题要求学生解答不是最终目的，最终目的是要学生通过阅读、理解试题，得到有关从事科研的一般思路。

总之，化学竞赛是一项十分复杂而又富于挑战性的益智活动。竞赛成绩的好坏不仅取决于竞赛选手，而且在一定程度上和老师的培训密不可分，师生双方的良性互动是化学竞赛取得成功的基本保证。一方面化学竞赛选拔资优学生，为将来化学的发展做好人才储备；另一方面，教育最基本的理念与方法，就是“有教无类”和“因材施教”，化学竞赛的培训能促进教师的专业成长和教学教法的改革，有利于引导和推动中学化学向素质教育方向发展。

经过多年来我们对特长生的及时发现，重点培养，使他们的思维能力、动手实践能力和进行科学研究的能力等都有很大程度的提高，取得了显著的成绩。首先在历年举办的全国化学奥林匹克竞赛的初赛和决赛中我们学校都取得了优异的成绩。焦雨辰同学在国际化学奥林匹克竞赛中获得了金牌。在1999-2002年中，我校每年在全国化学奥林匹克竞赛决赛中都有一人获一等奖，一人获二等奖，在天津赛区初赛中数十人分获一、二、三等奖。同时我们也为高等学校输送了大批拔尖人才。参加化学特长生培训小组的同学全部都能以优异的成绩考入全国著名高等学府，很多人由于在培训中进一步激发了进行化学研究的志向和兴趣，选择了化学及其相关学科作为进一步深造的专业。这部分学生在大学学习中普遍感觉对化学学习得心应手，得益于高中阶段对化学的专门培训。还有一部分同学在大学中虽然没有选择化学作为学习的主攻方向，经过一段时间的学习后，感受到在中学阶段参加化学特长生培训，对他们的终身影响都是很大的。虽然现在不再研究化学，但中学阶段培养出来的严谨的治学方法，独立的自学能力，创新的思维方式，求实的科研素质都对他们在大学阶段甚至于终身的学习产生了潜移默化的影响，相比其他同学能更快地适应大学的学习方式，学习效果更好，同时为他们进行科学研究奠定了良好的基础，使他们终身受益。

主要参考文献：1.《创造教育全书》

2．《教育研究》

3．《教育学》

4．《中国教育学刊》