開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)題,可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,初步體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求。因此,在一些中考試卷中,出現(xiàn)了一批立意和情景新穎、耐入尋味的開(kāi)放性試題,它們成為試卷中的亮點(diǎn),格外引人注目。
物理開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)題是指題設(shè)條件不確定、解題方法多樣化、答案不唯一的題目。這些試題或條件開(kāi)放,或策略開(kāi)放,或結(jié)論開(kāi)放,或綜合開(kāi)放,可謂千姿百態(tài)。通過(guò)求解這一類(lèi)問(wèn)題,可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,考查學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。
開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)題,一定要用開(kāi)放性思維,對(duì)題目所給的條件、過(guò)程、結(jié)論,進(jìn)行全面的分析。這類(lèi)問(wèn)題往往答案較多,要選擇簡(jiǎn)單明了的答案進(jìn)行回答,回答時(shí)要有清晰的邏輯并應(yīng)使用準(zhǔn)確的物理語(yǔ)言。
求解開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)題,需要我們?cè)谌粘I钪凶鰝€(gè)有心人,要靈活運(yùn)用物理知識(shí),挖掘題目中的隱含條件。這就需要我們抓住題目中的重點(diǎn)字句進(jìn)行分析、推理、比較、聯(lián)想,結(jié)合概念、規(guī)律、現(xiàn)象、狀態(tài)、情境,圖形或圖像等方面加以理解。為加強(qiáng)同學(xué)們對(duì)這類(lèi)試題的理解,現(xiàn)將它的幾種分類(lèi)解析如下:
1 策略開(kāi)放型
這種類(lèi)型的試題要求學(xué)生根據(jù)題目所設(shè)條件和要求,尋找切合實(shí)際的多種解決問(wèn)題的途徑,變學(xué)生的單向思維為多向思維,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、流暢性和廣闊性。
例1 給你一個(gè)透明玻璃杯、一支鉛筆、一塊塑料薄片,足夠多的自來(lái)水。請(qǐng)你選用這幾種器材,設(shè)計(jì)三個(gè)物理小試驗(yàn),并指出它所屬的物理現(xiàn)象或與之相關(guān)的物理知識(shí)(用文字說(shuō)明)。
思路方法:本題為策略開(kāi)放型試題,可以從光學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)方面來(lái)考慮。
答案:(1)往杯子里裝水,然后把筆放到杯子后面,透過(guò)杯子發(fā)現(xiàn)鉛筆變粗了。這是光的折射現(xiàn)象。
(2)往杯子里裝水,然后把筆放進(jìn)杯中,從旁邊看,鉛筆好象折斷了。這是光的折射現(xiàn)象。
(3)用筆尖和筆尾分別按到手指上,感覺(jué)到筆尖按下去更疼。說(shuō)明壓力產(chǎn)生的效果與受力面積有關(guān)。
(4)把塑料薄片放在裝了水的玻璃底部,快速抽去塑料薄片,玻璃杯還留在原處。這是慣性現(xiàn)象。
(5)用塑料薄片把裝滿(mǎn)水的杯口完全覆蓋,然后把它倒過(guò)來(lái),塑料薄片不會(huì)掉下來(lái)。證明大氣壓的存在。
(6)拿鉛筆敲打裝了水的玻璃杯,重敲比輕敲時(shí)水振動(dòng)得更厲害,聽(tīng)起來(lái)聲音更響。這說(shuō)明聲音的響度與振幅有關(guān)。
2 條件開(kāi)放型
這種類(lèi)型的試題題目給出了部分條件及確定的結(jié)論,要求學(xué)生深入認(rèn)識(shí)題中內(nèi)部聯(lián)系,寫(xiě)出能得到結(jié)論的一種條件。這類(lèi)試題常以基礎(chǔ)知識(shí)為背景設(shè)計(jì)而成,主要考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度、歸納推理能力和逆向思維能力。
例2 2002年6月6日《海峽都市報(bào)》刊登了《貨車(chē)超限超載國(guó)道不堪重負(fù)》一文,報(bào)道了“104國(guó)道設(shè)計(jì)使用年限為15年以上,但才使用5年就大修,現(xiàn)已傷痕累累……”。有些運(yùn)輸單位和個(gè)人只顧自己的利益,不顧國(guó)家利益,讓汽車(chē)成倍的超載是損壞路面的直接原因。請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋汽車(chē)嚴(yán)重超載加快路面損壞的原因(只需答出一種合理的原因即可)。
答案:下面給出主要的三種原因,
(1)力的作用效果會(huì)使物體形狀發(fā)生改變,汽車(chē)成倍超載,對(duì)地面壓力成倍增加,路面的形變加大,容易引起路面斷裂。
(2)車(chē)成倍超載,對(duì)地面壓力成倍增加,輪胎個(gè)數(shù)不變,接觸面積基本不變,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=F/S可知,車(chē)對(duì)地面壓強(qiáng)成倍增加,對(duì)路面破壞加重。
(3)車(chē)輪與路面的粗糙程度不變,車(chē)成倍超載,對(duì)地面壓力成倍增加。路面受到的摩擦力也就成倍增加,導(dǎo)致路面磨損加快。
3 結(jié)論開(kāi)放型
標(biāo)準(zhǔn)化答案會(huì)禁錮人的思維,導(dǎo)致學(xué)生無(wú)條件服從書(shū)本和答案,扼殺學(xué)生的創(chuàng)新精神。這類(lèi)開(kāi)放型試題從不同角度、不同層面去分析會(huì)有不同的答案。在教學(xué)中多設(shè)計(jì)—些答案開(kāi)放的試題,能激發(fā)學(xué)生的思維,為教與學(xué)提供更大的空間,也可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。
例3 我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家,節(jié)約用水應(yīng)從我做起。請(qǐng)你就節(jié)水的有效做法提出兩條合理化建議。
答案:(1)用水后,及時(shí)關(guān)緊水龍頭;
(2)洗菜、洗臉多用盆;
(3)廢水拖地或沖廁;
(4)馬桶水箱體積小一些。
4 綜合開(kāi)放型
這種類(lèi)型的試題只給出一定情境,表現(xiàn)為條件、方法和結(jié)論開(kāi)放的若干組合。要求學(xué)生在情境中自行設(shè)計(jì)相應(yīng)的條件、方法和結(jié)論。
例4 給你兩個(gè)用絲線(xiàn)系著的吹足了氣的氣球,請(qǐng)你分別設(shè)計(jì)力學(xué)和電學(xué)小實(shí)驗(yàn)各一個(gè),并在下表1中簡(jiǎn)要填寫(xiě)出有關(guān)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論(即所能說(shuō)明的物理知識(shí))。
思路方法:本題為綜合開(kāi)放型試題,試驗(yàn)器材已確定,實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)方案完全開(kāi)放。本題考查的是考生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,要求考生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,選擇最熟悉及最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案解答,如表2所示。
誤解分析:有些同學(xué)審題不清,增加了部分器材,不合題意。
例5 在初中物理實(shí)驗(yàn)中,常常用長(zhǎng)方體木塊作為實(shí)驗(yàn)器材來(lái)研究一些問(wèn)題,現(xiàn)在請(qǐng)你以長(zhǎng)方體木塊作為實(shí)驗(yàn)器材之一,可以適當(dāng)添加其他輔助器材,設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究或說(shuō)明相關(guān)的物理問(wèn)題,并填入表3中。(力、熱,聲、光、電均可)
思路方法:本題不但結(jié)論開(kāi)放,條件也有所開(kāi)放,只是木塊為必備器材之—,同時(shí)它又是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題。不過(guò)題材來(lái)自于平時(shí)的演示實(shí)驗(yàn),所以難度并不大。解決此類(lèi)問(wèn)題,要求我們平時(shí)留心觀察老師所做的演示實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)的意圖和原理。
答案,如下表4所示
誤解分析:有些同學(xué)把“研究或說(shuō)明的物理問(wèn)題”當(dāng)作現(xiàn)象描述了,產(chǎn)生理解上的偏差,不能正確地表達(dá)現(xiàn)象反映的物理實(shí)質(zhì)。如,添加小車(chē)做物體具有慣性的實(shí)驗(yàn)時(shí),在“研究或說(shuō)明的物理問(wèn)題”中,他們只是說(shuō)木塊向前或向后倒下,未提及慣性問(wèn)題。
(欄目編輯鄧 磊)