淺探化學試題的開放性

解志芳

【摘要】新一輪的課程改革，對學生能力的培養提出了更高的要求，為了更好的對學生能力給予客觀、綜合的評價，開放性試題已成為一種很好的考查方式。筆者對開放性化學問題進行一些探索，力求在教學中更好地發展學生開放性思維，并結合教學實踐中的經驗，對此提出一些策略。

【關鍵詞】教學策略開放性

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）07-0173-02 一、探問題之源

化學科命題，注重測量自主學習的能力，重視理論聯系實際，關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展，以促進學生在在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的全面發展[1]。新課程標準下總的命題指導思想充分體現了新時代氣息和改革精神，充分體現新課程理念，堅持以學生發展為本，強調能力立意，注重試題的應用性、探究性、綜合性、開放性，體現時代特性。如（2013年安徽理綜28節選）某酸性工業廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72－轉化為Cr3+。某課題組研究發現，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影響，探究如下：

(1)在25℃下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調節不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。

(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設，請你完成假設二和假設三：

假設一：Fe2+起催化作用；

假設二：________________________；

假設三：________________________；……

(5)請你設計實驗驗證上述假設一，完成下表中內容。

（除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72－的濃度可用儀器測定）

本題的開放性較強，其中第(1)小題表格的設計答案多種多樣，但是要求考生具有一定的邏輯思維能力，注意控制單一變量；第(4)小題考查考生面對實際問題提出假設的能力，答案既可以是Fe2+、Al3+或SO42-中的一種起催化作用，也可以是Fe2+、Al3+或SO42-中的兩種或三種一起協同催化；第(5)小題實驗方案的設計更加具有多樣性，讓考生可以自由發揮，只要合理即可。

開放性的試題對考生的科學探究能力和辯證思維能力的要求較高，有利于充分發揮考生的個性化知識結構和能力特征的優勢，有利于選拔有創新能力的人才。因此為了鼓勵學生多角度、多層次、多方位、開放性地思考問題，近年高考命題對于開放性試題也有較多關注，因此也引起了廣大師生的重視。

二、探試題特點

1.問題開放不封閉

現在教學理念注重學以致用，貼近生活，因此問題材料立意新穎，問題的切口相對比較寬泛，給學生從多角度找準切入點提供了更多的可能和機會。例如浙江省諸暨市2008-2009學年高一上學期期末考試化學試題29（節選）問題討論：我省的溫州有很長的海岸線，海產品豐富，海產品中或多或少含有碘元素，而海產品又是溫州人的主要副食品，那么溫州人的食用鹽中需要加碘嗎? 并說說你的理由。此題給出的參考答案是：只要闡述的理由和得出的結論不矛盾即給分。比如認為需要加碘，理由可以是海鮮中攝入碘量不足，不同的人吃海鮮量多少不同等等；如果認為不需要加碘，理由可以是吃海鮮攝入碘量已能滿足身體需求，攝入碘量過多會導致甲亢等等。一開始看到這道題，就覺得怎么說都有道理，不知該從哪個角度回答，看了答案之后不禁感嘆此題出的巧妙，至今印象深刻。因為學生可以按照自己的想法，根據對生活的認知選取合適的角度回答這個問題，思維不會受到束縛。

2.解題思維發散性

開放性試題往往具有發散性，要求學生運用觀察、想象、綜合、類比、分析、抽象等思維方法從多個層面切入，獲得正確結論，并選擇最佳途徑。

例：你能想到幾種一氯取代物只有一種，并且碳原子數不超過十個的烴？請寫出他們的結構簡式（至少寫出五種）。

思路點撥：一氯取代物有一種說明該有機物中對稱氫原子只有一種，即分子結構完全對稱。首先從最簡單的烷烴入手，甲烷是完全對稱的正四面體結構，四個氫原子完全相同，乙烷中兩個碳原子完全對稱，因此六個氫原子等效，一氯取代物均只有一種。丙烷有兩種氫不符合要求，四個碳以上正烷烴不用再考慮。接下來用等效代換的方法，將相同位置的所有氫原子都用甲基取代，則這些甲基完全等效，因此甲基上的氫原子也完全等效，一氯取代物也只有一種。由此推斷，由甲烷出發可以找到：甲烷→2，2－二甲基丙烷→……，同理由乙烷不斷代換也可以得到：乙烷→2，2，3，3－四甲基丁烷→……等烷烴。接著沿著由“點”（甲烷）到“線”（烷烴），再到“面”（環烷烴），最后到“體”逐步展開，因此又可以找到乙烯、乙炔、苯、環丙烷、環丁烷……；正四面體烷、立方烷……其中完全對稱的氫原子再被甲基取代，這樣便可輕松地找到這么多符合條件的有機物。繼而避免通過直接尋找十個碳原子以內的烴中一氯取代物只有一種的結構簡式而帶來的麻煩，并且可以有效避免重復和漏寫。這樣的發散思維方式可以開拓學生解題思路，對解決開放性試題有很大幫助。

3.問題答案多樣性

有些開放性試題給出題干條件，但答案卻不唯一，只要學生可以根據要求寫出合理答案即可。如（2013年安徽理綜25 (2)）要求寫出一種能形成同種分子間氫鍵的物質名稱，考生只要掌握形成氫鍵的條件，便可寫出多種合理答案，如氨氣，氟化氫、水等；又如（2013·江蘇化學·17 (3) ）某化合物是E（■）的同分異構體，且分子中只有兩種不同化學環境的氫，寫出該化合物的結構簡式：______(任寫一種)。答案■或■，只要合理，任寫出其中一種即可得分的，類似要求的題目在很多有機高考題中也比較多見，相比要求寫出所有符合條件的同分異構體的結構簡式或數目的題目來講，要求明顯降低，開放性和自主性明顯增強，學生得分也較容易。

三、探解題能力的培養

由于開放性的化學問題能引發學生深度思考，自覺探索，能拓寬知識視野，激發學習熱情，培養創新能力，對學生綜合能力的提高有較大意義，因此，在各類考試中也成為被關注的焦點。但開放性試題相對其他類型的題目來講具有太多的不確定，不確定的答題角度，不確定的解題方法，不確定的參考答案……會讓學生會覺得無從著手，一看到開放性試題打心里覺得怕，還沒仔細做就覺得“難”。作為教師，我們應該盡力幫助學生克服心理障礙，努力培養學生解決開放性試題的能力。筆者認為可以從以下幾方面入手。

1.平時多與學生交流一些書本上以及生活中與化學相關的問題，鼓勵學生用辯證法的觀點從不同角度看待同一事物，思維不要僵化。比如化肥和農藥的使用，食品添加劑的使用，工業生產等等，讓他們敢于發表自己的觀點，從多角度評價討論，說出每一事物的是與非，對與錯，但最重要的是要能自圓其說，通過多方面評價來認識事物的兩面性。

2.課堂上對書本知識的講解盡量避免下定論，要留有可變余地。因為有很多知識在中學階段只要求粗淺了解，事實上并沒有這么簡單，如果課堂講解對這部分知識給出定論，容易束縛學生的解題思維，當遇到信息型開放性試題時，靠“刻舟求劍”、照搬照抄的方法便無法應付。比如我們書上講H2SO4是強電解質，在水中完全電離產生氫離子和硫酸根，因此硫酸鈉不水解，水溶液呈中性。這個認識在中學肯定成立，但事實上硫酸第一步完全電離，第二步電離是不完全的。曾做過這樣一道信息題“已知：H2SO4＝H+＋HSO4－，HSO4－?葑H+＋SO42-，則硫酸鈉溶液呈____性。第一次遇到這道題幾乎所有的學生都毫不猶豫的回答“中性”。說明書本知識已經根深蒂固的留在他的腦海中了，并且認為這個結論是一成不變的。因此我常對學生說：“書本知識和老師講的在一般情況下都是正確的，但當遇到題干信息時可能會不成立，一定要以題干信息為準作出判斷。”說這句話不是為了推卸責任，主要是要讓學生學會用開放性思維去看待新老問題，敢于對已知的知識進行“顛覆”，敢于對未知的知識作出判斷。

3.精心挑選合適例題，對解題方法進行指導。首先選題難度開始時不能太大，以免打擊了學生的自信心，熟練后可循序漸進。第二，所涉及到的知識點要來源于課本，不能超出考綱范圍。要讓學生在學習方法的同時，還能鞏固知識點，一舉兩得。第三，講解時要能分析開放性試題的典型解題思路。把基本知識換一種形式或者換一種思考方式呈現給學生，會使他們感到有新鮮感，更能激發他們的求知欲，從而提高學習效果。

參考文獻：

[1]《2013年浙江省普通高考考試說明（理科）》浙江教育考試院編 浙江攝影出版社 化學 P212