我國化學奧林匹克競賽研究綜述

成丹，劉珮云，羅春，高玲香,＊

1陜西師范大學化學化工學院，西安 710119

2陜西師范大學附屬中學，西安 710061

自1984年以來，中國化學會連續多年組織了中國化學奧林匹克競賽(Chinese Chemistry Olympiad，CChO)活動，青少年通過參加化學奧賽極大地提高了對化學的興趣，提升了科學素養，并且化學奧賽對促進化學教學改革也產生了積極作用。我國化學教育研究者非常關注這一重要賽事，至今已有許多有價值的研究成果。我國化學奧林匹克競賽分為三個階段：省級預賽；中國化學奧林匹克(初賽)，簡稱“初賽”；中國化學奧林匹克(決賽)，簡稱“決賽”。決賽后獲金獎進入全國集訓隊的選手通過培訓測試選拔出4名國家隊選手代表中國參加國際化學奧林匹克競賽(International Chemistry Olympiad，IChO)，參賽地區輻射全國，且和國際化學奧林匹克競賽接軌，整個競賽體系已相當成熟完善，已經成為了一項極具影響力的高中生化學學科競賽活動。隨著化學奧賽在國內的不斷發展，各級學者、專家和競賽輔導教師紛紛從不同方面、不同角度對此展開了研究。本文筆者通過中國知網以“化學競賽”“化學奧賽”分別為主題詞進行檢索，對化學奧賽相關文獻進行總體梳理，分析我國化學奧賽研究現狀，得出其研究特點和趨勢，為化學奧賽研究者提供有價值的參考。

1 研究視域

我國學者對國內化學奧賽的研究視角主要集中在以下方面：(1) 競賽試題解析；(2) 競賽培訓策略；(3) 地區現狀研究；(4) 競賽評述研究；(5) 國內外化學奧賽對比分析。

1.1 競賽試題解析

對于國內化學奧賽試題的研究占很大比重，其中可分為四種類型：單道試題分析，某屆試題分析，試題系統性分析以及解題方法研究。

1.1.1 單道試題分析

從1996年至今，幾乎每一年都有學者發表此類文章，例如：“賞析一道值得玩味的化學競賽題”“由一道化學競賽題引發的質疑和思考”“一道競賽試題的思考”“值得推薦的一道化學競賽題”等。研究者主要是對競賽的某一道試題深入分析，這樣的試題往往是好題、難題或者有爭議的題目。例如李傳雄[1]指出1998年湖北省預賽題中第30題是一道好題目，認為其培養了學生的能力，進而對此題進行了詳細解析。陳輝[2]指出，2002年的一道山東省預賽題基本涵蓋了高中化學的重要知識點并注重化學與實際生活、生物技術、高新技術的聯系，也更注重科學方法和態度的培養，由此對其進行了深入分析。向玉耀[3]對第21屆初賽試題第2題進行分析之后，認為該道試題考查了學生的綜合素質，對高中化學教學以及競賽輔導有很強的指導意義。葉書林和洪賽君[4]對2007年浙江省預賽題第14題的D選項提出了質疑，并對其進行了證偽，認為教師在教學過程當中應具有批判和質疑精神。隨后朱殿飛[5]對葉書林的這一文章的結論又提出了質疑，并給出了詳細的證明過程。

1.1.2 某屆試題分析

這類研究內容主要是對地區預賽、某屆中國化學奧林匹克(初賽、決賽)或者國際化學奧林匹克競賽進行整體或部分熱點題型(主要包括有機化學、無機化學和實驗試題)的詳細解析，以期為參賽學生和競賽指導教師提供參考。例如賀麒霖等[6,7]對第29屆初賽和決賽試題分別進行了詳盡的解析，提供了解題思路和計算過程。常泰維等[8-16]連續發表多篇文章，對第30、31屆初賽、決賽試題進行了解析。胡傲然等[17]將第32屆初賽中有機化學試題考點與前兩年進行了對比，發現結合題目信息分析的考題有所增加，并對第32屆初賽有機試題進行了詳細分析。

1.1.3 試題系統性分析

這類文獻是對連續多年的競賽試題進行系統性分析，主要包括兩部分：試題整體性研究和熱點題型研究。

對試題整體性研究的這部分文獻多為碩士學位論文，從不同角度對連續多年的試題進行統計分析，得出競賽試題的發展趨勢及特點，以期為競賽教學提供參考。席蘭云[18]從知識點、知識水平、能力水平、試題類型等多個方面對第6-17屆初賽試題進行了系統分析，為中學化學教學和競賽輔導提供了非常有價值的參考。張玲[19]從學科知識和學科能力兩個角度出發，系統分析了第15-24屆初賽試題、第20-24屆決賽試題以及第15-24屆決賽實驗試題，并最終建構出化學學科能力結構模型。隨后也出現了多篇研究競賽試題考查學生能力水平的文章。再之后隨著化學學科核心素養的提出，開始有研究者從化學學科核心素養的角度對競賽試題進行分析，曹堅等[20]從知識水平、能力水平、素養水平對第28-32屆初賽試題進行統計分析，指出在化學教學中應注重將知識、能力與素養相融合，以促進化學教育的發展。吳雙[21]從試題類型、知識層次及核心素養等模塊統計分析了第29-33屆初賽試題，并總結出化學奧賽對化學教學的啟示。可以看出，研究者對競賽試題的研究緊隨時代教育熱點，以期能夠更加全面、科學地分析化學奧賽試題。

對熱點題型的研究則是對連續多年的競賽試題中某一學科領域題型進行專題研究，例如無機化學、有機化學、熱力學、電化學、晶體結構、氫鍵等，其中對有機化學題型的研究居多。朱彬和趙從軍[22]分析了第15-24屆初賽的有機化學試題，得出了其特點和規律。劉彩婷和鄭興[23]從知識角度出發，全面并深入分析了第29-31屆初賽中的晶體結構試題，認為這三屆試題整體難度不大，注重基礎和應用，培養學生的探究能力和創新型思維。

1.1.4 解題方法研究

研究者對化學奧賽試題的解題方法研究主要包括針對某一熱點題型(化學平衡、有機化學推斷、共棱八面體、鍵級的計算、猜迷題、Michael加成反應、晶體結構、有機部分、信息給予題、電化學、配合物等)的解題方法、對競賽試題的通用解題方法以及一些思想、方法在競賽當中的應用。例如，賈龍賢和王茜[24]論述了建模思想，列舉出了五種建模方法，并將這些建模方法在一些化學奧賽試題當中進行了應用，認為應用此方法能夠拓寬學生的思維領域，有效提高學生發現、分析、解決問題的能力。王偉和黃秀玲[25]將數學歸納法在化學奧賽試題中進行了具體應用。徐嘉偉等[26]提出了一套針對化學奧賽中化學平衡題的解題方法(“列表-設未知數-計算分壓-計算平衡常數-求解”)，并利用此方法在一些典型試題中進行了應用。趙根厚[27]提出了化學奧賽試題的五種解題思維方法，分別為類比聯想、排除確認、猜想求證、順藤摸瓜、由果推因。

1.2 競賽培訓策略

本部分研究在化學奧賽相關文獻中占比最重。從我國開展化學奧賽開始，平均每年至少有三篇及以上的相關文章發表。該類文獻主要是一些競賽輔導教師基于自己的輔導經驗所提出的培訓輔導方法，例如李國成[28]認為競賽輔導應認真研究考試大綱、試題，正確選擇“競賽苗子”以及要有全程規劃，并提出了輔導過程中應注意的三個問題。也有一些探究培訓模式的碩士學位論文，例如，曾羽[29]初步提出了“以自主學習為主線，提高能力為核心”的培訓模式。丁萍[30]在對第20-24屆化學奧賽試題以及江蘇省競賽現狀進行詳細分析之后，初步構建了江蘇省化學奧賽培訓模式——“以學生為主體，以教師為主導，以訓練為主線”。化學學科核心素養提出之后，則有學者開展了競賽輔導與培養學生化學學科核心素養關系的研究，韓閩江[31]最先從化學學科核心素養出發，構建了化學奧賽培訓模式，并指出在培訓模式與化學核心素養相結合下，自己所在學校的化學奧賽團隊取得的成績逐漸變好。史永鑫[32]則基于化學學科核心素養，設計出了針對競賽特長生的“離子反應”導學案。也有一些學者關注競賽輔導中對學生興趣、能力、素質以及合作學習的培養，例如嚴業安[33]對引導學生興趣的傾向性、維持興趣的穩定性、拓展興趣的廣闊性、提升興趣的效能性四個方面提出了一些有效的輔導方法。鄢斌[34]認為競賽輔導中培養學生的自學能力是十分有必要的，其中包括自我閱讀能力、化學思維能力、化學實驗能力。吳偉豐[35]為了培養學生的實驗素質，提出了實驗當中的一些注意事項。蔣泓[36]提出在競賽教學中應引入新的學習模式——合作學習，并指明了合作學習在實際輔導中的實踐方式。

1.3 地區現狀研究

化學奧賽在國內的發展很不平衡。該類文獻主要是研究者通過問卷調查以及訪談的形式對所在省份或地區(例如黑龍江、內蒙古、貴州、甘肅、江西、江蘇、湖南等)化學奧賽的發展現狀進行研究，并針對暴露出來的問題提出應對策略。例如李晶晶[37]采用問卷調查法和訪談法揭示了湖南省的化學奧賽發展現狀：成績亮眼、組織有序，有一套完整系統的培訓模式，但也顯露出競賽資源高度集中、常規教學與競賽教育的平衡等問題，最后提出了一些應對策略。桂耀榮[38]通過問卷調查和訪談對江西省化學奧賽進行了調查分析，揭示了其現狀。蘇文和王喜貴[39]為了解內蒙古地區化學奧賽的現狀，對該地區12所學校的高中生進行了問卷調查，分析后發現化學奧賽在內蒙古地區的普及推廣程度較低、對競賽不夠重視，提出學校、教師和學生應積極正確地認識并參與化學奧賽。總體來看，針對該部分研究的文獻較少。

1.4 競賽評述研究

我國的高中化學奧林匹克競賽已開展多年，人們對化學奧賽的態度和看法也是形形色色，有人支持化學奧賽，有人以功利性的眼光看待化學奧賽，更有人堅決反對加入化學奧賽，認為這是一種畸形的教育。面對這些爭議，只有對化學奧賽進行全面的說明和評述，論述其宗旨、目的、特點、作用以及影響等等，才能幫助老師、學生和家長更加客觀科學地認識化學奧賽，因此該部分文獻的重要性就更加凸顯了出來。陸泉芳[40]認為化學奧賽是大學化學與中學化學相結合的中間化學，可緊密聯系化學前沿，展示出了化學藝術，促進了課程體系和教學內容的改革和教師教學思想的轉變，同時培養了競賽選手的綜合素質，因此應吸引更多青少年加入到競賽培訓中來，造就更多的高素質人才。此外也有不少學者分析論述了化學奧賽對中學化學教育，素質教育，中學化學教改，學生的創新素養、思維能力、科學素養等方面的作用影響。景一丹和肖小明[41]、鄭代明[42]、張天宏[43]、蔡志武[44]和武曲寅[45]都針對化學奧賽對學生思維能力的影響進行了分析研究，足以看出其對學生思維培養的重要作用。張家登[46]提出學生通過參加化學奧賽活動，非常有助于創造力的培養。張慶[47]認為化學奧賽激發了學生對科學的興趣，有利于學生形成發展性、研究性的知識結構，有利于培養學生開拓型的智力、能力和創造性思維能力，對培養學生科學素養的作用是非常重要的。顧錫菊[48]論述了化學奧賽的目的和試題特點，并提倡合作式學習、研究性學習、實驗探究、網絡化交流等各種教與學的方式，體現以學生的發展為中心的教學。不過自從“化學學科核心素養”提出之后，至今還未有學者提出化學奧賽對學生化學學科核心素養的作用與影響。

1.5 國內外化學奧賽對比分析

該部分文獻是針對國外(主要包括美國、英國、韓國、加拿大、德國、波蘭等國家)的化學奧賽試題、概況進行研究，以期能夠對我國化學奧賽提供參考和啟示。葉晨等[49]對加拿大高中生化學奧林匹克競賽賽制進行了分析研究，并將其與我國化學奧賽賽制進行了對比。隨后，葉晨和張文華[50]又對2009年加拿大化學奧賽試題進行了分析，認為該試題注重基礎，與現實生活和科學前沿聯系緊密，并且充分體現了“科學素養的培養”的課程理念，提出我國化學奧賽試題應加強與社會、生活以及科學前沿的結合。趙芹等[51]對加拿大高中生化學奧林匹克競賽的試卷結構和內容比例進行了介紹，分析了其試題特點，據此認為我國化學奧賽應適當調適競賽目的、適當降低試題難度、重視STS(science科學、technology技術、society社會)教育理念。羅宵山和王后雄[52]對加拿大化學奧賽進行了簡要的介紹，并詳細分析了2012年加拿大化學奧賽試題，認為其試卷難度層次分明、注重學科知識融合并涉及多種情境，最后指出對我國化學奧賽的啟示。可以看出我國研究者對加拿大化學奧賽進行了多次全面分析，為我國化學奧賽提供了豐富的寶貴經驗。

劉娟娟等[53]介紹了美國化學奧賽的地區選拔賽試題并分析出其特點，對我國化學奧賽得出以下啟示：應激發學生學習化學的興趣、普及化學知識、注重培養學生的科學素養等。郭洪濤[54]以2010年全英化學奧賽試題和中國化學奧賽初賽試題為例將中英兩國化學奧賽初賽試題進行了比較與分析，認為我國化學奧賽試題難度較大。肖迎[55]對2012年韓國化學奧賽試題進行了詳細分析，認為該試題注重基礎性、注重學科知識融合、與社會實際緊密聯系考查角度具有多維性。張命華[56]簡要介紹了德國化學奧賽的概況，并對其競賽試題進行了分析，認為德國化學奧賽試題難度與我國相比較更大，指出我國對競賽生的培養應向德國開設的化學特長課程學習，提高對平時培訓課程的要求。湯平發[57]剖析了2009年和2011年波蘭化學奧賽中的兩道試題，認為其命題靈活，與我國初賽命題相當，但知識范圍要求與我國相比更廣，記憶性要求較低。采他山之石，琢本山之玉。我們應善于借鑒國外化學奧賽的精華之處，并結合本國化學奧賽的特點，不斷提高國內的化學教育水平。

此外還有學者對化學奧賽的相關研究進行了綜述，以期發現其特點和趨勢。通過檢索發現該類文獻僅僅只有兩篇。顏茗彥[58]對國內和國外的化學奧賽相關文獻進行了梳理分析，依據時間線將國內和國外相關文獻研究分別分為四個階段，并概述了每一階段的研究特點，認為國外研究的廣度和深度比起國內要略勝一籌，最后預測出“競賽與教育和教學”這一研究熱點后續會更炙手可熱，并且化學奧賽與心理學、互聯網+相結合的研究也會越來越多。隨后黃泰榮[59]利用BICOMB(Bibliographic Items Co-occurrence Matrix Builder，即書目共現分析系統)、UCINET6 (University of California at Irvine NETwork，即一種社會網絡分析軟件)與SPSS 22 (Statistical Product and Service Solutions，即“統計產品與服務解決方案”軟件)，對中國知網中化學奧賽的相關文獻進行了社會網絡分析、系統聚類分析和多維尺度分析，認為當前國內化學奧賽的研究內容分為競賽試題研究、教育教學研究和教育心理研究三大領域，并提出可拓展化學奧賽與化學學科核心素養、心理學、信息技術相結合的研究。可以看出，兩位學者對化學奧賽相關研究的預測相一致，能夠對我國化學奧賽的研究和發展提供有效的參考價值。

2 分析與討論

基于對相關文獻的梳理和分析，發現我國關于化學奧賽的研究存在以下特點：

1) 試題研究和競賽培訓為兩大研究熱點。試題研究往往是為了能夠更好地服務于教學，為競賽教學提供有價值的參考和啟示。其次在競賽輔導中，學者除了關注學生思維、解題技巧方面的培養，逐漸開始關注學生的興趣、自主學習以及合作學習。

2) 隨著化學奧賽的普及程度越來越高，競賽與高考相結合的研究也開始嶄露苗頭，意味著這兩者將不再是彼此堅決獨立的分支，因此高考和競賽的聯系、區別以及彼此可供借鑒的地方將可能會成為學者們的研究方向。

3) 隨著化學學科核心素養的提出，已經陸續有一些學者開展這一化學教育熱點與化學奧賽的相關研究。在競賽試題研究中，研究者除了關注試題當中考查的知識、能力以及思維，也逐漸開始關注化學學科核心素養；在競賽教學研究中，研究者也開始著手去探究基于化學學科核心素養的培訓模式。

4) 關于某一地區化學奧賽發展現狀的研究較少，僅僅只對幾個地區(黑龍江、內蒙古、貴州、甘肅、江西、江蘇、湖南等)開展了研究。通過學者的研究可以很明顯地發現，競賽強省的化學奧賽比起競賽弱省普及程度更高、家長學校學生對其的重視程度更高、學生獲得的成績水平更高、競賽輔導資源更加豐富等等。因此，針對如何有效促進我國化學奧賽弱省的發展應引起各位學者的重視。

5) 自我國1987年參加國際化學奧林匹克競賽以來，之后的十年之內未有學者研究其他參賽國家的化學奧林匹克競賽，直到21世紀初才逐漸開始有學者關注國外的化學奧賽狀況，但總體上此類研究的數量不是很多。

綜上所述，可以預測，在后續化學奧賽的研究中化學學科核心素養會占據一席之地，二者將更加融合；此外，學者關注的不再僅僅是少數尖子生的培養，更是將競賽當中所涉及到的思維、素質、興趣、自主學習意識以及合作學習意識輻射到全體學生的培養。最后，希望研究者們可以對我國化學奧賽弱省的發展以及國外的化學奧賽給予更多的關注，以促進我國化學奧賽朝著更好的方向發展。