國際化學奧林匹亞競賽選手發展 / 張一知

星期五 , 13, 十一月 2015 1 Comment

國際化學奧林匹亞競賽選手發展

張一知

國立臺灣師範大學化學系
changijy@ntnu.edu.tw

國際化學奧林匹亞競賽(International Chemistry Olympiad, IChO)是高中學生化學科中歷史最悠久、程度最高的國際競賽活動。自從1968年在捷克斯洛伐克的布拉格舉行第一屆IChO至今已舉辦47屆,現有80個國家參賽。我國則是從1992年第24屆首度組團參加在美國舉辦的國際化學奧林匹亞競賽,至今已參加24年。

我國自參賽以來,培育出近百位傑出國手,在此國際競賽上大放異彩。由於此競賽廣受國際矚目,選手很容易申請到國際一流學府深造,再加上我國訂有獎勵措施,包含獎學金以及保送大學升學,因此對高中生、甚至學生家長都有非常大的吸引力。由於各界之重視,特藉此文詳細說明我國參加國際化學奧林匹亞競賽之過程。

n  國手選拔

國際化學奧林匹亞競賽之的目的之一是盼望藉由獨立和創造性的解決化學問題,激發學生學習化學的興趣。另一目的也在於促進國際間在化學上的交流、建立各國年輕化學熱愛者之間的友誼、學生之間的合作、以及化學教學和科學學習經驗之交流。因而選手一律由各國經全國學生選拔而來,原則上是需有該國國籍,但因歐洲國家人民異國而居之現象普遍,因而特定即使未具國籍,但只要在該國就讀高中一年以上即可。我國則因外國僑民不多,且此活動由國家預算支助,現已經由諮詢委員一致同意通過,我國選手須持有我國國民身份證且就讀國內之高級中學。

我國化學奧林匹亞競賽國手選拔分四步驟:初選、冬令營、複選、選抜營。初選約在每年11~12月間進行,全國高中生凡是對化學有興趣者皆可自由報名,每年報名人數約為一、二千人。初選為筆試,試題以指考化學科試題範圍為主,題型相似,難度略高一點。希望能藉由此公平之考試,選出44位對化學有興趣之高中生。

國內本有化學學科能力競賽,其中全國一、二等獎學生共10位,可推薦直接進入冬令營。因而冬令營一共有54位學生參與。冬令營的期末有一考試,主要為冬令營之授課內容,考試成績在全體學員前一半者(前27位),可由教育部推薦保送國內各大學化學系就讀。

四月中則舉行複選筆試,僅由冬令營之學生參加,內容包含冬令營之授課及衍生問題,均為非選擇題。最後以冬令營營末考試成績60%及複選成績40%合計,由前12位學生進入選抜營。再由選抜營末考試選出4名國家代表。

化學科培訓教練及諮詢委員均同意,此種激發學生學習化學之活動應鼓勵多元參與,因而各考試選才階段,除國手選拔外,均有1/3單一性別之保留名額。

n  課程培訓

由於國際化學奧林匹亞競賽是以英文為官方語言,我國帶隊老師向來以大學教授為主,培訓的工作也就以國立臺灣師範大學化學系負責。常有人不明究理,認為我們為了好成績而讓大學教授過度訓練選手。其實不然,基本的培訓課程是在增加學生對化學的認識。

冬令營在寒假中舉行,由於學測和過年,天數可由10~14天不等。冬令營是參加人數最多的營隊,影響中學資優教育最深,因而課業的安排是加強學生對化學的基本知識。高中化學之學習,礙於上課時數,有些原理講得不甚清楚,各授課教授均在冬令營加強闡述原理,再慢慢加深。

世界各國對高中生所需學習的化學的內容(課綱)不盡相同,我國較傾向美國系統,高中化學以物理化學為主,搭配無機化學和分析化學,有機化學部分較少。但是歐洲國家高中化學是以有機化學為主,國際化學奧林匹亞競賽由歐洲發起,競賽內容當然以有機化學較多。我國高中生在有機化學部分遠不及競賽標準,因此在冬令營時有機化學課程為其他領域的兩倍時間。冬令營每天上課8小時,每位教授都以「得天下英才而教之」之態度認真教學,非常紮實。當然不是所有的學生都適應長達十多天的高強度學習。但培訓時授課教授和高中老師會一直鼓勵這些喜愛化學的學生,自我期許能在冬令營時盡個人之力多認識化學,畢竟沒有人能將所有教授所教的內容全部學會,盡力學習即可。

化學因領域廣泛,高中生不太可能對所有領域都有深入的了解,因而國際化學奧林匹亞競賽規定基本必會的內容,以及一些較深奧的領域。但是若是要從深奧領域中出競賽題目,必須要在每年的二月公布,且最多不能超過6個深奧領域,這就是我們化學奧林匹亞較特別的準備題。選拔營一般在4月,此時準備題已公布,因而在課業上會加強準備題之領域,並持續加深。冬令營因時間長短不定,有時很難有實驗練習。因此實驗練習是選拔營最重要的工作。雖然準備題亦有實驗題,但我們認為準選手們需要基本的實驗技巧,國立台灣師範大學因而為這些學生設計一套實驗大餐,包含滴定、點滴沈澱分析、有機合成等等,滴定又包含酸鹼、氧化還原、EDTA、沈澱等滴定,讓學生可以精熟實驗內容與實驗技巧。

選拔營最後的測驗就是要選出國手,測驗的方式比照國際化學奧林匹亞競賽,分為筆試及實作,各為5小時。待選出國手後,則在國手個別訓練營中,練習準備題中之實驗題。理論部分則由國手自行演算歷屆試題。

我國之培訓看似冗長,但冬令營類似資優教學,並非針對奧林匹亞競賽,希望能提供我國對化學有興趣之優秀學生一個挑戰自己的機會。選拔營三週的活動中,有一週的時間在做實驗,理論教學也非填鴨式。國手個別訓練營4週,真正的授課較少,實驗及自行演算佔許多時間。和其他國家相比屬中等,不算過度訓練選手。

n  競賽評量

國際化學奧林匹亞競賽,雖然理論筆試及實作,各為5小時之測驗,但配分是筆試佔60分、實作佔40分。先考實作,早年只有兩個實驗題,但近年逐漸增加,3個實驗題已為常態。實驗題常有一題有機合成、一分析滴定題,另外則不一定,有時為動力學,有時為光譜。理論筆試一般為8題,化學之4大領域:有機、無機、物化、分析各有兩題。

由於學生是以本國語考試,領隊教授除最重要的翻譯題目工作外,考試完後我們還要改考卷。學生的試卷會影印給領隊教授,主辦國出題老師和領隊教授都要改考卷,若分數不合時,可以討論,即所謂的成績仲裁。主要是避免有語言上的問題。

國際化學奧林匹亞競賽有一很獨特的評分方式不能雙重扣分。由於試題都很廣泛,各題中會有小題,有時小題中會用到前一小題之答案,若前小題答案錯誤,在後小題中解題方式正確,只是數據不對(因沿用錯誤答案),評分的方式是前小題答案沒分(若方法正確,可得部份分),後小題雖然答案不對,但須得滿分。不能雙重扣分是較為公平的評分方式,但此評分方式改考卷較困難,連出題老師都有時會疏忽,也需領隊教授特別注意。

實驗題因注重實驗數據,雖然會有演算及衍生問題,大部份之配分是在實驗結果。以滴定為例,在化學競賽中,幾乎都會有滴定,學生也都會,但是否滴的準確則可判別高下。國際化學奧林匹亞滴定的標準配分是誤差範圍在1%內可得滿分,超過5%就零分了,有時超過3%就沒分了。化學奧林匹亞對實驗結果之要求大約如此。若在1-5 %之間,則必須線性配分,不能用階梯式配分。

國際化學奧林匹亞競賽深受國際肯定,一大部份要歸功於競賽之評量,可算是真正公平,其結果反映選手對題目的了解。

n  成果展現

我國參賽24年來未曾間斷,95位參賽同學(參賽第一年一位國手氣胸,醫生認為不宜坐飛機,所以少一位國手。)總共獲424211銅共95面獎牌之優異紀錄。得獎只是評量短期成果的一種方式。我國國手約有一半大學進入化學系就讀,早期較多,近年進入醫學系及電機系較多。進入化學系之國手絕大多數都獲得博士學位,現有多人在國內各大學及研究機構工作,留在國外的也有4位在學術界,其餘多在業界。

因國手們在高中階段就接受國際交流,國際化也較深,有幾位在新加坡、日本、沙烏地阿拉伯、卡達任教,他們不但增加我國在國際上的可見度,更可幫助我國化學界和國際的交流。

長遠看,因參加國際化學奧林匹亞競賽為國家培育了許多優秀人才,當然他們即使未參加國際化學奧林匹亞競賽依然會有傑出表現,但要現有的國際關係則較困難,這才是最重要的成果。

n  選手發展

國內有許多人誤認為我國培訓奧林匹亞國手只是要在國際競賽得名,其實我們培育的是國家重要的基礎科學人才。本特刊特邀請六位國手分享其心得,他們多能秉持者當年愛好化學的那份心,持續在化學界努力(如王宗興、戴桓青、李祐慈),甚或跨領域到生技(吳佳鴻)、藥物領域(林奇旺、胡立志)發展。藉此專題盼望國人對國際奧林匹亞競賽有更深入的了解。

n  未來展望

國際化學奧林匹亞競賽有許多實驗題設計優異,可幫助學生了解複雜之化學反應,若有機會也應推廣到高中,也提升教學效率,這也是國際競賽的目的之一。

國際競賽之公平性非常重要,因科學不斷進步,奧林匹亞競賽也要與時俱進,因此設有國際指導委員會,除協助主辦國外,並可提出調整規章等重要工作。我國早期較不重視領隊教授之國際參與,但隨者我們對此競賽之認識,應可積極參與國際事務。當然盼望國人除對國手們的鼓勵外,對領隊教授也要有相應之鼓勵,才能有人願意投入國際化學奧林匹亞競賽。

最後期盼對化學有興趣之高中生,勇敢挑戰自己,加入化學奧林匹亞行列,一起創造化學的新頁。

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One Comment
  • 知识给人重量,成就给人光彩,大多数人只是看到了光彩,而不去称量重量。

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