綜觀近年來的中考試題,在新課改的理念指引下,體現這些要求的中考命題改革正悄然進行著。科學探究型、思維發散型、信息遷移型、學科綜合型等開放性試題不斷涌現。這些開放性試題對于考查基本能力,注重思維過程和科學方法,關注科學精神與人文精神的滲透,突出其教育性與激勵性,都具有特殊的功效,越來越受到歡迎。這些題型將成為以能力立意為主的考試中的主流題型。
“開放性試題”也稱為創新能力評價(培養)題、扇形題、發散題等。它一般是指試題允許、條件不完備,答案多元不惟一、不固定,倡導并鼓勵答案創新的一種試題形式。開放性試題有三個顯著特征和要求。一是試題開放不封閉。問題素材圍繞某一個中心或某個范圍,但卻可以從不同角度去認識去分析,角度是多元的,試題設問的“窗口”也較為寬泛,給應試者留有多角度思維和答題的空間與可能。問題指令具有方向性和不封閉性。這是“開放性試題”得以“開放”的前提條件,是“開放性試題”的標志性特征。二是答案多元不惟一。“開放性試題”的答案是多元(兩個及其以上)的,且任一答案都能獨立完成試題問題的指令,符合并滿足試題的全部條件和要求。答案多元不惟一是“開放性試題”的本質特征和根本性要求。三是評價重質不采點。對答卷的評價得著眼于答案是否符合題目要求,對科學知識的認識是否正確,邏輯表達是否清楚,其思維的深度與廣度如何,是否具有創新性,等等。除了堅持必需的學科術語的運用外,評分不硬套標準答案,不死摳知識要點,不死摳字眼,能自圓其說,意到即可。評價具有的重質性特征,是“開放性試題”的目標最終得以實現的保證。
一、化學開放性問題的基本類型
由于開放性問題解決方式的多樣化,問題解決途徑的多樣化,以及培養學生思維功能上的多樣化,在借鑒國內外不同學科眾多學者的研究基礎上,我們嘗試將開放性問題從不同的角度進行分類。
(一)按命題要素的發散傾向分類
1.條件開放型
真實生活中的問題條件往往是錯綜復雜的,同一個結論可能有多個條件與之相對應,也可能根據不同的結論。像這種因為條件因素引起的開放性問題我們稱之為條件開放型。
2.結論開放型
我們一般將沒有確定結果(解)的開放性問題稱為結論開放型問題。現實生活中問題的答案常常是不唯一的,需要根據不同的條件選擇不同的結果。結論開放題的明確特征是沒有確定的結果,而且所給條件不是結論的充分條件。一般來說,結論開放題的答案包括兩部分:一是將所缺的結論補充完整;二是根據自己所給結果形成的封閉題作出完整解答兩部分。在實踐中,此類開放題的答案有時也只要求解答者補充所缺的結果就可以了。
3.綜合開放型
很多開放性問題往往是條件、結論、策略和內容開放的組合,這樣的開放題思維空間更廣,有利于學生學科內知識和學科間知識的廣泛融合,對培養學生綜合性、開放性的思維品質具有重要的意義。
(二)按問題解決的操作方式分類
1.規律探索型
科學探究重視利用現有的信息,通過求證和推理,揭示物質變化的規律。開放性問題有助于培養學生的科學探究的精神,在問題設計時提供一系列的信息(如一組物質的性質、化學反應現象、實驗數據等),要求學生分析、概括,總結出某些規律,并在此基礎上根據有關規律解決問題。
2.情景研究型
義務教育化學課程標準明確提出化學知識的學習必須與社會、技術和學生的生活相聯系,以加強學生適應社會生活、認識周圍世界的能力,提高社會責任感,培養主人翁精神,在這種大背景下的開放性問題,能使學生認識到化學與人類生活的關系,激發學生在實際生活中進行研究的興趣,并且用在生活中積累的經驗和手段來解決化學問題。
3.分類討論型
開放性化學問題涉及的因素往往比較復雜,在不同階段、不同條件下需要建立某一標準對問題進行分類,討論其可能的解。根據問題的性質,分類討論又可分為討論條件、討論結果和綜合討論(滿足一定條件的結論)。這是解決復雜化學開放性問題常用的方法。
二、化學開放性問題的思維策略
通過對開放性問題類型的分析,我們知道開放性問題更多地與科學、生活、生產、環境等真實情境相聯系,與傳統的封閉性問題相比,其特點(問題內容的新穎性、問題形式的生動性、解決功能獨到性)是非常鮮明的。
鑒于上述化學開放性問題的特點,對開放性問題的解決需要運用相應的思維策略。解決開放性問題的核心策略是將問題中的各要素進行分解,綜合運用多種思維方法,進行各個擊破,從而實現開放題的最終解決,其中心環節和關鍵所在是優化思維策略。教師必須根據不同問題的性質,對學生進行針對性的指導。
以下討論解決化學開放性問題的幾種思維策略。
(一)等效思維策略
等效思維通過變換思維角度,對題目作適當假設,或者代換,或者轉化,使問題得以簡化,以找出解決問題的思維方法。它是等價轉化思想在化學解題中的具體運用。
(二)逆向思維策略
沿著題中給出的條件,按先后順序一步步逼近結果,即“由因求果”的思維活動,通常稱正向求解。在許多場合,這種策略非常奏效。但有時雖有結果而前提不明時,正向突破無從下手。如嘗試從終點入手,步步回推,有時能獲得意想不到的成功,這就是逆向思維的魅力所在。逆向思維是指思維程序與正常情況相反,不是從原因來推知結果,而是從結果入手來分析解題思路,從而得到問題的最終解決。鑒于化學開放題的復雜性,運用逆向思維來求解某些化學問題(如推斷題、合成體等)時比正向思維來得簡便,更巧妙。教師應鼓勵學生開展逆向思維,努力克服學生的思維定勢。
(三)類比思維策略
類比作為一種科學方法,其特點是:通過對兩個不同對象進行比較,找出它們若干個相同或相似點,然后以此作為依據,把其中一個(類)對象的其他屬性遷移到另一個(類)對象中去。類比,不是嚴格的邏輯推理,因此要注意其合理性。有些化學開放題中含有的可類比對象的某些屬性是明顯的,有的是隱含的,需要仔細把握。
(四)集中思維策略
集中思維策略是指在解題時將思維重點放在“顯眼處”(俗稱“題眼”、“破綻”),抓住關鍵,一舉中的,并由此突破,將其他相關的線索串聯起來,形成暢通無阻的思維思線。這種策略一般不按題設的條件小心地從正面開始,也不是模式化地逆向回溯,而是集中思維優勢向薄弱處進攻,一旦突破,便長驅直入,直至獲得問題的徹底解決。
在2010年中考中,化學開放性題目所占的比例之大顯示出它在中考中的重要地位,成為考生和教師關注的重要題型。從命題的角度看,開放性問題更加容易預測結果和控制難度,可以較好地穩定試卷的整體難度;從考查的角度看,這些開放性試題對于考查基本能力,注重思維過程和科學方法,關注科學精神與人文精神的滲透,突出其教育性與激勵性,都具有特殊的功效,越來越受到歡迎。這些題型將成為以能力立意為主的中考考試中的主流題型。