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一、特征分析
传统的物理试题一般情况下条件是比较完整的,解题的过程也比较单一,结论确定,这样的题目我们称之为“客观题”。而开放发散型试题的基本特征是题目条件不确定,求解问题不指明,解题方法不唯一,答案形式多样化。因而对应的题目主要有条件开放,过程开放,结论开放,过程和结论都开放等多种形式。
解答开放型试题时要从不同角度进行探索,从不同层面进行分析,从正反两极进行比较,克服思维定式,避免思维僵化和单一。这类试题要求同学们对问题有全面、深刻的认识,处理方法灵活多样,让同学们在求知中创新,感受创造的快乐,这是近几年来各类考试的新热点。在思考和解决这类问题时,除了要运用已学过的知识外,还要更多地联系身边的事和物,去感受和体验解决问题的途径和方法,同时还要注意结果的合理性和可能性。求解开放型问题,需要我们在日常生活中做个有心人。
灵活运用物理知识,挖掘题目中的隐含条件是解题的关键。这就需要我们抓住题目中的重点字句进行分析、推理、比较、联想,结合概念、规律、现象、状态、情境、图形或图象等方面加以理解。
开放发散型试题形式较多,下面列几种常见题型进行解析,希望同学们能举一反三。
二、常见开放题分类例析
1. 条件开放型
通常,物理问题都是在一定的条件下提出的,条件变化了,结论也会随之改变。条件开放型问题是给出可满足不同条件的结论,需要我们在解题过程中进行分析和讨论,以达到训练解题的发散性和多样性的目的。
例自选器材,粗略测量一下声速是多少。
解析初中阶段测量声速的方法主要是根据运动学理论v=l/t,通过测量传播距离l和时间间隔t得到声速v,所以选用的器材主要有刻度尺和秒表等。下面列举两种方法,以供参考。
方案一找一高大障碍物,站在距离障碍物l的地方,用卷尺测出l的数值;朝障碍物大喊一声的同时开始计时,当听到回声时停止计时,读出经过的时间t;然后利用公式v=(2l)/t计算出声速。
方案二用卷尺测出400 m的距离,找一人手拿发令枪站在400 m的起点,另一人站在终点,用秒表计时。当看到发令枪“冒烟”时开始计时,听到枪声时停止计时,读出秒表的示数为t,然后利用公式v=l/t计算出声速。
点评此题是一道条件开放的开放型题目,考查了学生组织实验、设计实验的能力,开阔了学生的思维,增强了学生的探究意识。此类题是今后命题的热门方向。
2. 过程开放型
这类开放题给出的往往是一些结论或答案,要求据此得出产生这些结论或答案的途径或方法。而途径或方法可以是多种多样的,但殊途同归。
例(2008・巴中)设计一个简单实验,验证“蒸发的快慢与液体的表面积有关”(写出你的方法和观察到的现象)。
方法:________________________________________
_________________________________________________
现象:________________________________________
_________________________________________________
解析既然是验证“蒸发的快慢与液体的表面积有关”,那液体表面上空气流动的快慢和液体的温度就要相同,通过改变液体表面积的大小来看蒸发的快慢与表面积的关系。据此可在同一地点表面积不同的小碟子和小瓶子里倒入相等的酒精,看哪个容器里的酒精先蒸发完就可验证出“蒸发的快慢与液体的表面积有关”。
答案:方法:在液体表面上空气流动的快慢和液体的温度相同的情况下,取同样多的酒精,分别倒在表面积不同的碟子和瓶子里。
现象:观察到碟子里的酒精蒸发得快,装在瓶子里的蒸发得慢。
点评本题是一道过程开放的题目,它的目的主要是让同学们根据实验的结论来设计实验。这种实验题的特点是答案非常开放,只要设计出能够验证实验结论的严密的实验方案就可以。这类题考查同学们设计实验和发散思维的能力。
3. 结论开放型
这类开放题给出的是一些原始的信息,要求解答者根据这些信息得出深层次的认识。因此,这类题的结论会因学生的认知水平的高低和思维能力的不同而有所不同。解题时,应准确概括题意,迅速联想已学知识,多渠道检索信息,认真分析,合理推测各种可能的结果和多样化的结论。
例噪声一直是人类社会的一大公害,已成为污染环境的四大污染之一。随着社会的发展,科学技术日新月异。现代科学实验表明,噪声并不是一无是处的,在很多方面,它都能够大显身手,造福于人类。你能列举在日常生活中应用噪声的3个实例吗?
(1)_________________________________________。
(2)_________________________________________。
(3)_________________________________________。
解析这是一道结论开放的有关声现象的开放型题目。做这道题目,同学们必须有比较丰富的课外知识,知道噪声在生活中的应用。
(1)噪声可以用来除草。
(2)噪声克敌:“噪音弹”发出噪声,可以麻痹人的中枢神经系统,使人暂时昏迷。
(3)以噪制噪:科学家们根据频率相同,相位相反的两列波叠加,可以相互抵消的原理来减弱噪声。
点评此题是以考查噪声的利用为背景的开放型题目,题目立意新颖,开阔了学生的视野。学生在解决问题的同时,也增长了知识,可谓一举两得。
4. 过程和结论都开放型
过程和结论都开放型问题恰好综合了过程开放和结论开放两类开放型问题的特点。相对来说,这类问题的难度有所增加。解此类题时,需综合过程开放和结论开放两类开放型问题的解题策略。
例3图1所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,请根据该图象写出一些有价值的问题,并给出相应的解答。
问题一:_____________________________________;
解答:________________________________________
________________________________________________。
问题二:_____________________________________;
解答:________________________________________
________________________________________________。
问题三:_____________________________________;
解答:________________________________________
________________________________________________。
解析处理此类题目的关键在于能从图象的横坐标与纵坐标的相关数据以及图象的形状特点中提取、综合、处理信息,并结合物态变化的相关知识提出问题,并对问题进行解答。本题开放性强,问题和解答并不是唯一的,只要是合理的信息就可以。
解答示例:问题一:通过观察此图象,该种物质的熔点是多少摄氏度?
解答:该物质的熔点是80 ℃。
问题二:该种物质在熔化过程中有什么特点?
解答:该物质在熔化过程中不断吸热,但是温度保持不变。
问题三:该种物质的熔化过程持续了多长时间?
解答:该物质熔化过程经历了15 min。
点评此题是一道综合了数学上的图象知识的开放型题目,不但考查学生的读图能力,还考查了学生的发散思维能力。学科结合起来考查是今后运动学知识考查的新的发展方向。