开放性与探究性试题分析罗向新.doc

开放性试题与探究性试题
九江市第十一中学 罗向新
一．认识开放性试题与探究性试题
1、关于开放性试题：“开放”是相对“封闭”而言的，传统的物理题条件完备，结论确定，解题策略单一，这类习题常称为封闭题，它的要求一般就是要找出其确定的答案。与此相反，题目条件不确定，求解问题不指明，解答方法不唯一，答案形式多样化的这类题，我们称之为“开放题”。
开放性试题是以多端性、变通性、独特性为特点的创造性思维类的试题，能较好地培养学生发散思维能力，考查学生的分析能力以及综合运用知识的解题能力，同时又考查了学生实验操作能力和语言表达能力。学生在解题中要对问题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，克服思维定势，避免思维僵化和单一，从而有助于对问题的全面深刻认识，处理方法灵活多样，在求知中产生创新和突破。
2、关于探究性试题：科学探究是课程标准提出的重要的学习方式和学习内容。实验性的探究活动在学习中占越来越显著的地位，因此在各地中考试卷中也出现了越来越多的实验探究题。
图1
探究题
开放题
实验探究题对学生多方面的能力提出了较高的要求，中考卷中的实验探究题在各种复习材料中基本是找不到原题的，探究的问题往往不是课本中现成的内容，就试题背景来讲，目前来看主要来源于课本上的重要概念和规律，也有一些来源于学生的生活经验和各类实验现象，因此不能靠题海战术来应对探究实验题，还是要大家找出解这类题的基本思路和方法。
3、探究性试题与开放性试题没有严格的区分界限，它们之间的关系如图1所示，有一部分试题为两类试题的交叉，即探究中存在“开放”，开放中蕴含“探究”，这是中考试题的一个新的热点。

二．开放性试题
1.条件开放：过程、结果一定，不同的条件可达到同一结果，这类题中也含有探究性试题，
2.过程（策略）开放；条件、结果都一定，解题过程开放，一题多解及少数设计性实验属于这种，这类题目基本上属于探究题。
本类试题结论不是唯一的，答案形式多样化，试题让学生直接参与设计问题，学生自我提出问题的过程就是创造过程，这个过程本身就蕴藏着创造思维的火花。
三、探究题试题
物理学是一门以观察和实验为基础的学科，许多物理知识都是通过观察实验，经过认真的思索总结出来的。物理学习若离开了观察和实验，就成了无源之水，无本之木，纸上谈兵。学生的观察、实验能力在中考中越来越受到重视，而且考察的内容和形式多种多样，如实验操作、实验方法、实验设计、小发明和创新等等。
（一）中考关于实验的考查包括以下内容：
（1）基本技能的考查
实验探究离不开基本的实验技能。课程标准对技能的要求是：具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。
书面考查主要有测量仪器的读数问题；数据记录、处理中的列表、图像、求平均值问题等。
（2）实验方法的考查
初中物理常用的实验方法有控制变量法、观察测量法、等效替代法、归纳法、假说法、理想化实验等。一种方法可能在很多实验中应用。如研究导体的电阻与什么因素有关系；影响压力作用效果的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素等等实验都用到了控制变量法。
（3）探究过程的考查
物理学习中的科学探究，一般包含七个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。实验探究题可能是一个完整的探究过程，也可能是探究过程中的部分环节等。
（二）探究实验题的分类
1.以科学探究为背景，对知识与技能进行考查
例题1甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处. 当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙、丙所示的三种情况. 请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上.
图2

甲同学的问题：_____________________________________；
乙同学的问题：________________________________________；
丙同学的问题：________________________________________；
【解析】本题考查电流表的使用，要求学生对电流表的使用较熟练且要具有一定的评估意识与能力。
图3
例1. （2005年福州）几个同学在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为3.8V，阻值约为12Ω。如图3所示为小明同学连接的实物电路。
图4

（1）根据题目要求，把图3中的电路补充完整。
（2）在正确连接电路时，开关必须_______，滑动变阻器的滑片应移至________端。实验时，要使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使电压表的示数为______V，若此时电流表的示数如图4所示，电流为_____A，那么小灯泡的额定功率是_______W。
（3）小明同学在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为4.5V，电流表示数为0，则产生这个故障的原因可能是_________________________________________。
【解析】本题以实验探究为背景，考查学生对伏安法小灯电功率的实验的掌握程度，考查的基本知识与技能包括：“电路实物图”的判断与连接、安培表的读数、电功率的计算、电路故障判断等等。本题答案为：（1）开关与滑动变阻器的C或D接头相连、电压表的“＋”接线柱与小灯右侧接线柱相连 （2）断开 B或右 3.8V 0.28A 1.064W （3）电灯的灯丝断开.
例题2（2005年芜湖）将你一只手的食指浸人水中，请设计一个实验测出食指受到的浮力。
（1）写出你所需要的实验器材：____________________________________________________.
（2）简述实验主要步骤，要求写出所要测盆或记录的物理量（用字母表示）。
（3）F浮的表达式是____________________________________（用字母表示）.
【解析】本题使学生间接经历了在给定了实验器材的条件下进行实验设计。在实验设计的过程中能够使学生学会一些科学探究的基本思维方法。设计实验是科学探究的主要要素之一，而要能正确设计实验，首先要正确理解实验原理、熟悉各种的性能和使用方法。本题设计实验的关键是理解实验原理，即F浮＝ρ水gV排，再设计测量V排的方法。
义务教育物理课程标准的突出特点是注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程；经历基本的科学探究实践，培养科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。所以物理试卷要充分体现课程标准的要求，重视学生探究能力的培养和考查。
2.以科普为背景，注重联系生活、实践，体现知识的价值取向
3.物理知识形成过程中伴随的科学方法的探究题
图5
4.探究过程的考查
根据图5提示的情景或者你的潜水经验：
（1）提出一个与物理相关的问题
（2）对你提出的问题作出猜想与假设
（3）设计一个实验验证你的猜想与假设，写出所需器材和方法
物理课程标准将科学探究分为七个要素，并对每一个要素提出了探究能力的要求。如提出问题的能力，猜想与假设的能力，制定计划与设计实验的能力，进行实验和收集证据的能力，分析和论证的能力，评估能力，交流与合作能力等。考查学生的科学探究能力主要从这七个方面来评价。
三、给老师同学们中考复习的启示
以往的考试偏向注重对学生掌握知识的考查，偏向“面向过去”的考试，程式化的考题占据较大分量，这样的考题，助长了学生死记硬背的不良习惯，消耗大量的时间进行无意义的重复操作，加重了学生学习负担，不利于学生素质的提高。作为物理启蒙的初中物理教育，根本宗旨是为青少年奠定一定的知识与技能、方法与过程、情感与态度的基础，而物理教学中单纯的知识传授就如零碎的砖瓦；只讲科学方法犹如“空中楼阁”。只有贴近学生生活实际的物理知识融于科学方法教学之中，才会筑成坚定的物理大厦。近几年江西省对此进行了一些探索，出现了一些体现学科特点的试题，前面已经有所介绍了。
随着素质教育的不断深入，人们的观念在不断更新。观察近几年的试题，人们不难发现，探究性开放试题越来越受到人们青睐。一道探究性开放试题，可以考察学生诸多方面的能力，而且提高了学生的素质。遇到这类试题，不能就题论题，而应多联系实际，从多个角度去寻找与未知量发生关系的其他物理量，以求想出更多更好的方法。
教学建议：为了适应新课标下中考改革的新动向，全面推进课堂实施素质教学的需要，教师在平时的教学过程中，要尽可能鼓励和指导学生，对自然、生活和生产中的一些物理现象、过程和事实进行观察、思考和探究，从而加深学生对基本物理要领和规律的理解和掌握，提高学生运用所学知识独立地解决新的物理情景和实际问题的能力。另一方面，这对中考复习中抑制题海操练起到较大的作用，把减轻学生过重负担的工作落到实处，也为促使物理课堂教学具有开放性、趣味性和探索性，从而有利于学生物理学科素质和整体素质的提高。
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