從幾個開放題中探討高中物理的開放式習題教學

引言 開放式習題教學是整體教學的組成部分，通過習題教學與練習，學生可以進一步深化、活化基本知識與基本技能，并能達到牢固掌握概念，深刻理解規(guī)律的目的。高中物理開放式問題是以培養(yǎng)能力為宗旨的認知性物理問題，其特點是“答案不固定”，“條件不確定性”，“解題方法不惟一”，因而對這類問題的解答則可以在不同的知識和能力水平基礎(chǔ)上通過獨立分析、獨立思考，提出對問題的不同看法，獲得多種解題途徑，或在解題過程中建立起新的認知結(jié)構(gòu)，因而具有求新、求佳、求同和求真性等功能。

1 從幾個開放習題中看高中物理開放式問題的基本類型：

（1）條件選擇型

所謂條件選擇型是指問題條件不確定性，滿足結(jié)論的條件不惟一或問題給出的條件太多甚至是問題根本就沒有直接給出條件，使得問題的情境和過程不確定等，這就要求問題解決者合理地分析問題，明確過程，再對這個過程確定滿足問題的條件，然后解題。

例1 如果你在直線行駛的汽車里做一個小實驗，讓手中的物體自由下落，那么物體將落在（ ）

A.原處；B.原處前；

C.原處后； D.以上三種均有可能

分析 該題中沒有明確車輛的運動狀態(tài)，經(jīng)分析可知車輛的運動狀態(tài)不唯一，因此學生應(yīng)從直線運動的三種狀態(tài)，即加速行駛、減速行駛、勻速行駛進行分析。正確答案為D。

（2）方法選擇型

例2 如圖1，一個做勻加速直線運動的物體，在最初兩個連續(xù)4s時間內(nèi)發(fā)生的位移分別是：S1=24m，S2=64m，求物體運動的初速度和加速度的大小。

分析 一拿到這類題，一般學生馬上就會感到有很多種方法可以做，而選擇用哪種方法則是做題效率及正確率的關(guān)鍵了。

Ⅰ 常規(guī)解法（如圖1）：

通過以上一題多解，學生可以自行對解題方法進行比較、篩選、歸納總結(jié)，在這個過程中學生的綜合能力就得到了提高。

（3）結(jié)論選擇型

例3 一個電學黑盒，有A、B、C、D個接線端，用多用電表做三次測量，結(jié)果如下：U_AB=U_CD=U_AD=1.5V，U_BC=U_AD=0，R_BC=3Ω，R_BD=3Ω，R_CD=3Ω 試判斷盒內(nèi)電路的最簡結(jié)構(gòu)。

分析 這類問題即在給定的條件下結(jié)論不唯一，要求解題者根據(jù)條件盡量開拓思維，將有可能的結(jié)論一一列出。像例題中可以根據(jù)輸入、輸出信息推理，最后得出結(jié)構(gòu)有6種。

2 開放式教學的優(yōu)勢

開放式教學在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)方面具有獨特的功能和鮮明的優(yōu)勢，是實施物理科學素養(yǎng)教育的有效途徑，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾點：

第一，開放式教學有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。由于開放式習題的答案不唯一，給學生提供了較多提出自己新穎獨特方法的機會，在求得多種答案的過程中，有利于培養(yǎng)學生思維的廣闊性、靈活性和獨創(chuàng)性，從而有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維；在尋找多種答案的最優(yōu)解的過程中培養(yǎng)學生思維的深刻性、嚴謹性，從而培養(yǎng)學生的集中性思維。

第二，開放式教學能保障學生的主體地位，有助于學生主體意識的形成。開放式的挑戰(zhàn)性有利于激發(fā)學生的好奇心和求知欲，為學生主動學習創(chuàng)造了條件。開放式習題的層次性，使全體學生真正參與教學活動成為可能，開放式習題的開放性決定了沒有現(xiàn)成的固定的解題模式，需要學生獨立地進行探索，這就為培養(yǎng)學生的主體性創(chuàng)造了條件。

第三，開放式教學有利于全體學生的主動參與，有利于實現(xiàn)教學的民主性和合作性 。在開放式教學中，學生接觸到許多的實際問題，有的有許多答案，有的有多種解法，其中許多問題不能靠一個人的力量在有限的時間內(nèi)完成，必須依靠大家的力量和集體的智慧分工合作進行，這樣，在這種教學過程中，學生們不僅學到知識，而且學會與人合作，學會幫助他人等。

第四，開放式教學有利于學生體驗成功，樹立自信心，產(chǎn)生學習物理的興趣。開放式教學不束縛人們的思路，可以比較充分地把自己的知識和經(jīng)驗用于解決問題之中，通過自己的觀察和思考，提出自己的解題思路和個人見解。由于物理開放性本身具有層次性，因此既使學習困難的學生也能做出一種或多種答案，使學生真正體驗到成功的樂趣，這就有利于培養(yǎng)學生的自信心。

第五，開放式教學有助于提高學生解決問題的能力。因為開放式習題答案的多樣性，使學生可以在不同水平的答案交流中共同討論，互相學習，不斷優(yōu)化，最后得出較好的答案，從而培養(yǎng)學生精益求精、不斷探索、追求卓越的精神，以及創(chuàng)新能力，并不斷提高解題的能力。

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