初中物理开放性试题解题的策略与办法

　　陈大龙

　　摘要：教育部《中考改革指导意见》明确要求“理科在试卷中适当增加开放性试题，培养学生的创新能力，初步体现素质教育的要求。”因此，在一些中考试卷中，出现了一批立意新、情景新、耐人寻味的好题，这些好题在试卷中形成了一道亮丽的风景线。这些题目有的条件开放，有的策略开放，有的结论开放，可谓异彩纷呈，这些题目让学生的创造性才能得到了发挥，让思维活跃、创新意识强的学生脱颖而出。本文主要谈谈开放性题目的一些特点和基本解法。

　　关键词：物理 开放性试题

　　一、简述“开放性试题”

　　所谓开放性试题，是指条件不完善，结论不明确、不唯一，解法无限制的一类试题。它是相对于传统型试题而言的。区别在于：传统型试题的条件是完备的，结果是确定的(唯一的)：而开放性试题则是要么条件不完备，要么结论不确定、不唯一，需要解题者自己去探索。

　　二、开放性试题的特点及其作用

　　开放性试题的特点是：答案不唯一，条件不完整，解法不固定，需要运用所学的知识，通过观察、比较、分析、综合、实验、抽象、概括、判断、探究，甚至猜想等，机智地得出答案，从而养成探究习惯，提高学生的发散思维能力和创新能力。

　　三、开放性试题的类型

　　开放试题根据条件不确定，求解问题不指明，解答方法多样化，答案多元不唯一，有条件开放、过程开放、结论开放三种形式，类型题有简述类开放题、实验类开放题、计算类开放题三类。

　　四、开放性试题的解法

　　(一)、简述类开放题的解法。简述类开放题多以生活实际为题材，或对某现象要求用物理知识解释原因，或对某工具要求用物理原理说明应用，或对某问题提出解决的方案等等。解答填空、简述类开放题时要多方向、多角度、多层面思考，用简明扼要的语言简述现象的原因、工具应用和提出解决问题的方案。

　　例如：饺子是大家喜爱的食品，煮饺子时，从水烧开、饺子下锅到煮熟后捞出的过程中，有许多物理现象，请你说出其中的两个，并用物理知识解释。此题明显是过程开放、结论开放题，可以从现象、操作，还可以从力学和热学上的知识切入。

　　1、饺子刚下锅时水停止沸腾，因为饺子是凉的，入水后吸热，水放热使温度降低到沸点以下，停止沸腾;

　　2、煮饺子时，向锅中洒入少许冷水，沸腾停止，这是因为冷水吸热，锅中水温降低到沸点以下，停止沸腾;

　　3、加热一段时间后，饺子体积增大，这是由于饺子在水中吸热，馅里水分快速蒸发，大量水蒸气使饺子膨胀起来;

　　4、煮一会，饺子会漂上来，这是因为饺子受热膨胀，密度减少，小于水的密度，重力少于浮力，上浮到水面;

　　5、为使饺子不粘锅底，往往用勺子背轻轻推动，而不是用勺子的正面，这是因为用勺子背推时，饺子受力面积较大，受到的压强减少，不易被“推破”。

　　(二)、实验类开放题的解法。实验类开放题一般以两种形式出现，一种是给定一组器材，要求设计完成一项或多项实验;二是给定一个实验命题，要求自选器材设计一个或几个实验方案，解答此类实验开放题要多方面展开思维——学生实验、演示实验和小实验;多角度延伸思维——转换法、替代法等，实验类开放题还包括故障分析、物理量的计算等等。

　　例如：实验桌上有一只盛有热水的透明茶杯，一张纸，利用这些器材能做哪些物理实验?

　　此题是给定仪器，要求用现有的仪器，设计可以验证的几个实验。通过回忆在课堂上使用过相类似的实物可以完成以下几个实验(1)惯性实验;(2)证明大气压存在实验;(3)茶杯中倒入水，杯底看起来较浅的折射实验;(4)把手放在有水的透明杯子后面看起来较粗的成像实验;(5)蒸发实验等.

　　例如：某校有四位同学在一起准备做电学实验，发现实验室蓄电池的正、负极模糊不清，他们利用实验室的器材，各用一种互不相同的办法判定出了蓄电池的正、负极，请你用一种方法判定(用简短一句话说明)

　　此题是给定实验命题，要求自选仪器设计一个实验方案，是一个条件开放，过程开放的开放题，解答时要多方面展开思考，具体本题从电学方面着手。可以

　　1、利用二极管的单向导电性确定蓄电池的正、负极;

　　2、可以利用电压表、导线、蓄电池组成电路，迅速试触接线柱，根据电压表的指针偏转的方向判定;

　　3、可以利用电流表、导线、滑动变阻器、蓄电池组成电路，迅速试触接线柱，根据电流表的指针偏转的方向判定;

　　4、用小磁针、通电螺线管，根据小磁针偏转的方向和安培定则判定;

　　5、利用电流的化学效应判定，将电池两极分别接在两碳棒上，再把两极插入硫酸铜溶液中，碳棒上有红色铜出现的哪极与之相连的就是蓄电池为负极，另一极为正极。

　　(三)计算类开放题的解法。解答计算类开放题，要根据题设条件首先找出“出发点”，然后多层面思考，沿着量与量之间的联系循序渐进，多方面思考并逐步推进。解答特殊类计算类开放题，要防止思维定势，针对题设条件运用具体问题具体分析的方法。

　　例如.“5.7”大连空难飞机的黑匣子已经找到，潜水员在出事地点从10 m深的海底将它匀速托出水面.它是体积约为50×20×10 cm3，质量为20 kg、表面桔红色的长方体.黑匣子防护要求很高，能经受1000℃的高温而不被烧坏，平放时能经受2.5×104N的挤压而不变形，在海水(设ρ海水=1.0×103kg/m3 )中浸泡36 h而不渗水，请根据上述条件，自己设计提出三个问题，并解答你所提出的问题.(g=10 N/kg)

　　此题就黑匣子可以提出以下几个问题

　　问题一：黑匣子的平均密度是多少?

　　ρ=2×103kg/m3

　　问题二：黑匣子平放时能承受的压强是多大?

　　p=2.5×105Pa

　　问题三：黑匣子在海底受到海水的压强是多大?

　　p=1×105Pa

　　问题四：黑匣子在海水中受到的浮力是多大?

　　F=100 N

　　问题五：黑匣子在海底受到哪些力作用?各力有多大?

　　G=200 N

　　浮力F=100 N

　　支持力F=100 N

　　问题六：潜水员在海底中将黑匣子匀速托出水面时，对黑匣子做了多少功?

　　W=1000 J

　　总之，开放性试题题型新颖，结构独特，综合应用的程度较高，充分拓宽了学生思维的空间，使学生思维的广阔性、灵活性等方面得到培养与提高，进而使创造性思维得到发展。另外，开放试题还打破了学生在解题中思维单一，生搬硬套的定势习惯，消除了定势思维带来的负面影响。在教学中教师如果有针对性地设计一些开放性的教学内容，为学生创造性学习提供必要的素材，寻找出共通的规律，这样学生在遇到同样类似问题的时候就难迎刃而解。