淺議物理開放性試題的編寫方法

　　摘 要： 中學物理開放性試題是在新課程改革中出現的一種具有條件開放性、解題策略開放性、結論開放性及評價開放性特征的新型試題。開放性試題既能考查知識與技能，又能考查過程與方法，同時還能考查情感態度價值觀，因此正受到越來越多的重視和應用。但是，由于開放性試題是新出現的題型，很多一線教師在編寫該種試題時普遍感覺比較困難。作者經過多年的研究和實踐，總結出了一套實用性很強的編寫物理開放性試題的方法。
　　關鍵詞： 物理開放性試題 編寫方法 取材
　　
　　物理開放性試題是在新課程改革中出現的一種有別于傳統“封閉性試題”的，既能考查知識與技能，又能考查過程與方法、情感態度價值觀的新型物理試題。與編寫傳統試題相比，編寫開放性試題更需要充分地發揮教師的積極性和創造性。常用的方法有從生活、社會中取材，從高校教材中取材，從試驗中取材，綜合學科知識，利用假設情境等編寫方法。
　　一、從生活、社會中取材，編寫開放性試題
　　從生活中取材編寫開放性試題，是指結合生活、社會中的實際情況和熱點事件（如日常用品、日常現象，三峽工程、奧運、“神舟”系列飛船等），把生活、社會中發生的真實情況、熱點事件作為試題的內容、情境、條件、結論，以形成開放性試題。從生活、社會中取材能引導學生關注生活、關注社會，提高學生理論聯系實際的能力。［１］
　　例1.2005年10月12日，我國自行研制的載人飛船“神舟”六號再次把兩名宇航員費俊龍、聶海勝成功地送入太空。這預示著我國載人航天事業又向前邁進了重要的一步。宇航員在太空中面臨著很多威脅，其中之一是宇宙射線。太陽和其他的星體時刻都有大量的高能粒子流放出，稱為宇宙射線。這些高能粒子流射到人體上，將對人體帶來傷害。在太空當中，射線輻射是對宇航員安全的最大威脅。而在地球上就不存在這方面的問題，你能說出其中的原因嗎？
　　在例1中，試題以“神六”載人發射這一社會熱點事件作為試題的背景，以此來考查學生理論聯系實際的能力，并暗示學生平時應該多關注生活、關注社會。
　　二、從高校教材中取材，編寫開放性試題
　　從高校教材中取材編寫開放性試題，是指從高校的高等教材中選取一些和中學物理有密切聯系的且難度不大的內容作為試題的內容和背景，以形成開放性試題。新的情景需要學生去構建新的知識體系，以此來考查學生的學習能力。
　　例2.如圖1所示，厚度為h，寬度為d的導體板放在垂直于磁感應強度為B的均勻磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側面和下中的比例系數K稱為霍爾系數。
　　
　　圖1
　　霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力使運動的電子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當靜電力與洛侖茲力達到平衡時，導體板上下兩側之間就會形成穩定的電勢差。
　　設電流I是由電子定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：
　　（1）達到穩定狀態時，導體板上側面的電勢?搖?搖?搖?搖下側面的電勢。（填“高于、低于或等于”）
　　（2）電子所受的洛侖茲力的大小為?搖?搖?搖?搖。
　　（3）當導體板上下兩側之間的電差為U時，電子所受靜電力的大小為?搖?搖?搖?搖。
　　（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數為其中n代表導體板單位體積中電子的個數。
　　在例2中，試題以霍爾效應為背景。霍爾效應是大學物理的知識，但霍爾效應產生的原理——帶電粒子在磁場和電場中的偏轉、力的平衡等知識卻是中學物理的知識，因此霍爾效應和中學所學的物理知識有很緊密的聯系。試題以霍爾效應為情境，正是考查了學生自己構建新知識體系的學習能力。
　　三、從實驗中取材，編寫開放性試題
　　從實驗中取材編寫開放性試題，是指從中學常用的實驗原理和實驗思想出發，采用新的實驗器材、實驗步驟、實驗目的等來形成開放性試題。雖然實驗對學生而言是新實驗，但它用到的原理和思想還是中學生應該掌握的。因此它可以考查學生的科學探究和物理實驗的能力。
　　例3.給你下列器材：待測直流電源1個（電動勢未知，內阻約為幾歐姆）、電阻箱1個、開關1個、電流表和電壓表各1個（兩表的表盤均有刻度但無刻度值，且兩表均符合要求）、導線若干條。
　　（1）請從上述器材中選出你認為必需的器材，設計電路圖來測定電源的內阻。
　　（2）簡要寫出實驗步驟。
　　（3）推導出用你所測出的物理量計算電源內阻的表達式。
　　（4）根據你設計的電路，為了提高電源內阻的測量精確度，你對電流表、電壓表的內阻有何要求？對從電阻箱中選用的測量電阻值有何要求？
　　在例3中根據測電源內阻值的實驗原理，采用新的實驗器材（有刻度無刻度值的電表）形成開策略開放、結論開放的開放性試題，以此來考查學生科學探究和物理實驗的能力。
　　四、綜合學科知識，編寫開放性試題
　　綜合學科知識編寫開放性試題，是指把物理學科的知識和其他學科的知識進行有效的整合，以形成開放性試題。由于試題涉及多門學科知識，因此可以考查學生綜合運用各學科知識解決問題的能力。
　　例4.請根據圖2所示回答，經數小時后，U型管A、B兩處的液面的高度會出現什么情況，并說明理由。［2］
　　圖2
　　在例4中，試題把生物、化學、物理等學科的知識進行了有效整合，形成開放性試題。學生必須綜合運用三門學科的知識才能解答問題，考查了學生綜合運用學科知識能力。
　　五、利用假設情境，編寫開放性試題
　　利用假設情境編寫開放性試題，是指利用假設，創造出一種在現實世界中不可能出現的情境，以形成開放性試題。由于假設的情境在真實情況中并不存在，因此可以考查學生的想象能力、知識遷移能力和邏輯推理能力。
　　例5.假如地球突然停止了自轉，世界上肯定會發生許多奇異的現象。你能根據所學的知識，說出幾種在這種情況下和物理有關的現象嗎？
　　在例5中，試題利用假設創造出了一種地球停止自轉的情境，以此來形成開放性試題。學生必須在所學的與地球自轉有關的物理知識的基礎上，利用邏輯推理能力，進行知識的遷移并充分發揮想象力才能說出有關的現象［3］。
　　
　　參考文獻：
　　［1］廖伯琴，張大昌.《普通高中物理課程標準（實驗）》解讀.武漢：湖北教育出版社，2003.
　　［2］王耀村.高考物理新題型.上海：華東師范大學出版社，2001.
　　［3］田世昆，胡衛平.物理思維論.南寧：廣西教育出版社，1996.