例談化學開放探究題的類型及應對策略

【摘 要】開放性問題有利于充分發揮學生的自主性和創造性，提高學生的探究熱情和能力，培養學生發散思維和創新思維，是當前中、高考命題關注的熱點。本文對其常見類型及應對策略進行了一些探討。

【關鍵詞】開放 探究 類型 策略

開放探究問題因其情境的真實性、內容的新穎性、知識的科學性、形式的生動性、解法的發散性成為了中、高考命題的熱點。下面筆者結合近幾年中考試題，對此類問題的常見類型及應對策略進行簡要論述。

一、條件開放型

所謂條件開放，是指在給定探究結論的前提下，不限定獲得結論的條件，讓學生充分整合所給信息，尋求支持結論成立的條件的一種類型。

例：（2011襄陽有改動）化學課外活動中，小紅將稀鹽酸加入盛有澄清石灰水的試管中，無明顯現象；小強將稀鹽酸加入盛有K2CO3溶液的試管中，有氣體生成。反應結束后，兩同學把廢液倒入同一廢液缸中，觀察到廢液缸中產生少量的氣泡，最終有白色沉淀生成。小強從廢液缸中取出廢液，過濾，對濾液進行實驗探究。他認為濾液中除含有KCl外，還可能含有K2CO3，請你幫他完成下面的實驗報告：

實驗操作：取少量濾液于試管中，加入

實驗現象：

實驗結論：濾液中含有K2CO3

[解析]由題給信息可知，“濾液中含有K2CO3”是給定的結論，在此結論的基礎上，運用逆向思維，整合鑒定碳酸根的常用方法，即可得出滿足此結論的不同條件方案。

[應對策略]：運用分析法，通過“執果索因”的思維方式，推理產生結論的一切可能性。

二、結論開放型

所謂結論開放，是指在限定條件范圍的前提下，讓學生根據條件探索相應的結論，并且符合條件的結論往往呈現多樣性。這類問題主要考查學生的發散性思維和所學基本知識的應用能力。

例：（2011樂山有改動）鹽酸既是重要的化工產品，又是生產硅材料的重要原料。右圖歸納出了鹽酸與其他物質間相互反應的關系（圖中“—”表示相連的兩種物質能發生反應）。若X是與其他三種不同類別的化合物，則X可以是（填化學式） 。

[解析]根據題給信息可以確定X應滿足兩個條件：不屬酸、堿、鹽；可與HCl發生反應。聯想到滿足上述條件所有可能性結論，即可迅速解決。

[應對策略]運用綜合法，通過“執因索果”的思維方式進行探究，進而獲得滿足條件的多樣性結論。

三、策略開放型

所謂策略開放，一般指問題的解決方法不唯一或解決途徑不明確。這類問題對學生知識、技能、方法的整合能力要求較高。

例：（2011廣州）有三種白色粉末，分別是碳酸鋇、硫酸鋇和碳酸鈉。請設計一個實驗方案，把這三種粉末區分開來。敘述實驗操作、預期現象和結論。

[解析]問題的實質是利用物質的物理、化學性質來鑒別碳酸根離子、硫酸根離子、鋇離子。學生有較強自主性，可充分發揮想象，縱橫滲透，通過不同的思維渠道來實現鑒別任務。答案不唯一。

[應對策略]運用分析—綜合法，運用多向思維進行辨析，尋求解決問題的最優方案。

四、綜合探究型

所謂綜合探究，一般是遵循“問題提出—資料收集—合理猜想—實驗探究—結論辨析—反思升華”的思維主線，給學生創設真實情境，引導學生進行探究。對學生的信息整合能力、實驗操作能力、問題辨析能力有較高要求。

例：（2012百色有改動）化學小組同學對酸的性質很感興趣，向老師提出研究硝酸的性質，老師高興答應并帶領同學們進行了硝酸性質的實驗探究。

實驗設計：（1）將石蕊試液滴入稀硝酸中，預計石蕊試液由紫色變 色。（2）將Zn片投入稀硝酸中，預計將產生H2。

實驗驗證：同學們按上述設計做了實驗，卻發現石蕊變色后一會兒即褪去；Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出氣泡，產生無色氣體A，在試管口氣體A變成紅棕色有刺激性氣味的氣體B。

提出問題：（1）石蕊試液變色后為何會褪色？（2）上述產生的無色氣體是什么？硝酸具有哪些特性？

查閱資料：看到如此異常的現象，在老師的指導下，同學們上網查到了下列資料：（1）硝酸可與Zn、Cu等多種金屬反應生成相應的硝酸鹽，但不生成H2。（2）氮元素某些氣態物質的物理性質：

猜想與分析 （1）小明同學認為石蕊變色后又褪色的原因是由于試管不干凈，含有其他雜質造成的，要證明小明的觀點，應進行的操作是 。（2）大家一致認同了紅棕色氣體B是NO2，但對于無色氣體A及變化的原因有不同的看法：①小麗同學認為A是NH3，但遭到大家的一致反對，原因是 ；②小強同學認為A是N2，也遭到大家的一致反對，原因是 ；③經討論，最終大家獲得了A是NO的共識。NO遇氧變成NO2的化學方程式為 。

實驗探究 小紅同學對硝酸能與Cu反應很感興趣，便取了一小塊銅片投入稀HNO3中，發現Cu溶解，也出現上述Zn與稀HNO3反應的類似現象，確證生成了NO。

交流與反思 根據探究結果，請你解釋稀HCl跟銅不反應而稀HNO3卻能跟銅反應的原因 。

[解析]此題以信息給予的形式拓展了學生已有認知結構，幾位同學的不同認識恰恰體現了發散思維，小紅同學的實驗又證實了發散與收斂是不可分割的統一體。

[應對策略]養成科學探究的習慣，掌握信息遷移題、推斷題等多種問題的解題技法，方能有效應對。

開放性問題所引發的思維是發散思維，雖然思維的起點相同，但思維的走向結果都可能不同。不同學生可能會有不同的解題立案。這對于拓寬學生知識面、改善思維品質、培養創新意識將會產生積極作用。