化學開放性試題的設計思路

摘要：開放性試題是指題設條件不確定、解題方法多樣化、答案不唯一的一類試題。開放性試題是培養學生能力的有力武器。把常規的化學試題略作改動，使其條件過剩，或者條件缺乏，或者解題指向模糊，從而形成較好的化學開放性試題。

關鍵詞：化學開放性試題；試題條件；試題結論

文章編號：1005－6629(2006)12－0051－02中圖分類號：G632.479文獻標識碼：B

化學開放性試題是指題設條件不確定、解題方法多樣化、答案不唯一的一類試題(如2005年全國理科綜合能力測試第I卷第28題的第(7)小題)。這些試題或條件開放，或策略開放，或結論開放，可謂千姿百態。因此，引入一定量的開放性試題，不僅體現考試改革的方向，更重要的是逐漸改變傳統的化學課堂教學模式，鼓勵學生多角度、多側面、多層次地思考問題，解決學生思維不積極、課堂效率偏低的現象，激發學生的求知欲，提高學習興趣，培養學生的發散性思維和創新能力。

化學開放性試題的研究起步較晚，可供借鑒和參考的資料不多，但我們可以對常見的化學試題的條件或結論進行必要的改變，使傳統的化學試題變成開放性試題。

1改變試題的條件

1.1減少試題的條件

在命題時減少題目中的一個或多個已知條件，可使解題過程和結論呈現多樣化，從而得到開放性試題。

[原題]A、D為短周期元素的單質，B、C為化合物，一定條件下它們之間的轉化關系如下圖所示，ABC，已知C遇水能產生無色氣體，且C的水溶液能使酚酞試液變紅。試推導A、B、C、D的化學式。

根據題意，C是化合物，且C能與水反應生成一種堿性溶液并放出氣體，所以C是Na₂O₂，B是Na₂O，A是Na，D是O₂。如果我們減少上述試題中一個條件，把題目變成

[改變題]A、D為短周期元素的單質，B、C為化合物，一定條件下它們之間的轉化關系如下圖所示，ABC，已知C遇水能產生無色氣體。試推導A、B、C、D的化學式。

分析：由于缺少了C的水溶液呈堿性這一條件，符合C遇水能產生氣體的，還有NO2，因此改變題就多了一組答案：C是NO₂，B是NO，A是N₂，D是O₂。題目的答案有了一定的開放性。

1.2增加試題的條件

在原題提供的條件和數據的基礎上，再增加與原條件和數據并列或等效的條件和數據，這樣可使解題過程和結論呈現多樣化，從而得到開放性試題。

[原題]當mg重水(D₂O)和水(H₂O)的混合物被完全電解時，電路上通過了xmol電子。試計算原混合物中重水的質量分數。

根據混合物的總質量和電路中通過的電子的物質的量，很容易計算出重水和水的物質的量，從而得到混合物中重水的質量分數。如果我們在上述試題中增加條件，把題目變成

[改變題]當mg重水(D₂O)和水(H₂O)的混合物被完全電解時，電路上通過了xmol電子，同時陽極收集到m1g氣體，陰極收集到m2g氣體。試計算原混合物中重水的質量分數。

分析：由于改變題中增加的兩個數據同樣可以用于計算混合物中重水和水的物質的量，因此能夠求得混合物中重水的質量分數的途徑有：①mx②mm1③mm2④m1m2⑤xm2。顯然改變題的解題過程和結論都呈現出了開放性。

1.3用字母代替數據

由于字母含義的不確定性，若將試題中的數據用字母代替，會使得解題思路呈現發散性，從而得到開放性試題。

原題：將0.48g鎂與100mL0.50mol/L鹽酸反應，計算生成的H₂在標準狀況下的體積V(H₂)。

由于已經知道了鎂和HCl的物質的量，根據方程式可以直接計算出生成的H₂在標準狀況下的體積V(H₂)。但如果把鹽酸的物質的量濃度用字母代替，題目就完全不一樣了。

[改變題]將0.48g金屬鎂與100mL物質的量濃度為cmol/L的鹽酸反應，計算生成的H₂在標準狀況下的體積V(H₂)。

分析：由于不知道鹽酸中含有的HCl具體的物質的量，因此不能直接利用題目中的數據進行計算，必須進行討論。當c≥0.40mol/L時，金屬鎂完全參加反應，生成的H₂在標準狀況下的體積V(H₂)＝0.448L。當c＜0.40mol/L時，金屬鎂過量，鹽酸中的HCl完全參加反應，生成的H₂在標準狀況下的體積V(H₂)＝1.12cL。

2改變試題的結論

2.1隱去試題的結論

如果把一個選擇題的選項隱去，可使解題的指向不明確，因而呈現出多樣化的思維走向，從而得到開放性試題。

[原題]下列哪種試劑可以把Na₂S溶液和K₂SO₄溶液區分出來？

A.稀鹽酸B.NaOH溶液

C.氯水D.Na₂CO₃溶液

由于題目有明確的指向性，只需把四個選項一一檢驗即可得出正確的結論，但如果把這些選項隱去，使其變成主觀題，題目就完全不一樣了。

[改變題]可試用幾種方法區分Na₂S和K₂SO₄兩種無色溶液。

分析：由于對解題的指向沒有明確的要求，所以本題的解答途徑很多，凡是能區分這兩種溶液的方法都可以。如利用鈉元素、鉀元素的不同焰色反應，利用SO42-離子的特性，利用S^2-離子的性質(如與H⁺反應，與Cl₂、H₂O₂、酸性KmnO₄溶液反應，與Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺反應等)。

2.2把條件與結論互換

一般的試題，條件與結論之間呈一一對應關系，但結論與條件之間卻未必呈一一對應關系，因此把試題的條件與結論互換，也能得到開放性試題。

[原題]已知烯烴經臭氧氧化，再用Zn粉還原水解可得含羰基的化合物，如

現已知化合物A的結構簡式為CH₃CH＝CH－C(CH₃)＝CH₂，試寫出A經臭氧氧化、再用Zn粉還原水解所得到的化合物的結構簡式。

根據信息，很容易得出產物的結構簡式為

CH₃CHO、OHC－C－CH₃、HCHO。如果我們把題目的條件與結論互換

[改變題]若已知化合物A經臭氧氧化、再用Zn粉還原水解所得到的產物有以下三種：CH₃CHO、CH₃COCHO、HCHO，試寫出四種A可能的結構簡式。

由于不知道產物中CH₃COCHO與CH₃CHO及HCHO的量的關系，也不知道碳鏈的連接順序，理論上說A可能有無數種可能，這樣改變，就完全變成了一個開放性試題了。

一般的化學試題，條件明確，結論唯一。如果我們對它略作改動，使其或者條件過剩，或者條件缺乏，或者解題指向模糊，就變成了開放性試題，這樣解題過程和答案往往不唯一，試題具有較高的難度。但它對學生的個性發展和特長發展能起積極的作用，有利于培養學生的興趣愛好和意志品質。老師們應該在這方面進行大膽嘗試，不斷探索，從解決學生的實際問題出發，不斷總結積累，為中學化學的個性化教學和開放式教學的實施提供一個有力的切入點。

參考文獻：

[1]過龍南、周勇等.高中化學開放題集[M].上海.上海教育出版社，2001.3(2002.1重印)16-21.

[2]劉建東等.試論化學開放型試題的類型[J].化學教學，2003(1－2)：83-85.

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