淺談初中物理力學開放性試題的設計技巧

杜海麟

蘇教版新課改革不斷深入，許多地區的初中物理教學逐漸趨于開放性，意在建立學生的思維模式并且引導其不斷地總結提高自己.開放性試題需要通過不同的角度，達到鍛煉學生，引導學生進行思考的目的，因此開放性試題的設計要具備一定的技巧和方法.通過對試題的條件、結論及解題策略等方面的訓練，有針對性的設計題目，使學生進行充分的思考.

1物理力學開放性試題的設計技巧

1.1推陳出新，用新穎的方法設計問題

在設計試題時，擺脫傳統的試題的提問方法，運用新穎的提問，或者不同形式的描述題目的方法，通過圖文設計，將試題變得有新意.這種試題可以增加學生對于題目、問題的印象，提高其記憶力.

1.2用小制作設計問題

在設計物理力學題目時，可以使用動手制作的方法，用身邊常見的物品將題目具體化，通過制作以及實驗的方法，加深對題目的印象和對試題的理解，有助于快速掌握題目中涉及到的知識點.通過小制作，設計出相關的問題，是設計物理力學開放性試題的有效方法.

1.3用生活中的事例設計開放性問題

物理力學知識本身就充斥于我們周圍的生活中，通過開放性試題的設計，將力學問題應用到生活中.讓同學能夠多觀察周圍事物所存在的力學現象，思考其涉及到的力學知識.不僅能夠使學生通過觀察，增加他們對于生活的熱愛，還充分學習和應用了初中的力學知識.

1.4利用其它學科的知識設計開放性試題

物理力學的學習涉及到的不僅僅是物理方面的知識，還可能會涉及到其他學科的知識.在設計物理力學開放性試題時，可以通過不同學科與物理力學之間的聯系，設計出新穎獨到的試題.

2物理力學開放性試題設計案例

例1“5.7”大連空難飛機的黑匣子已經找到，潛水員在出事地點從10 m深的海底將它勻速托出水面.它是體積約為50×20×10 cm3，質量為20 kg、表面桔紅色的長方體.黑匣子防護要求很高，能經受1000 ℃的高溫而不被燒壞，平放時能經受2.5×104 N的擠壓而不變形，在海水（設ρ海水=1.0×103 kg/m3）中浸泡36 h而不滲水，請根據上述條件，自己設計提出一個問題，并解答你所提出的問題.（g=10 N/kg）

分析此問題為結果開放性試題，給出了許多物理條件，并且要求學生通過給出的條件自己設計相關問題.這個題目的答案具備多樣性.首先分析題目，涉及到了重力、水中壓力兩方面的問題.可根據這兩個方面進行問題的設計.

提出問題：“黑匣子”在水中受到了多大的作用力？

解答：黑匣子本身的重力

G=Mg=20×10 N=200 N，

黑匣子受到海水的浮力

F=ρgh=1×103×10×10 N=1×105 N，

黑匣子受到力的總和為

F總=F-G=9.98×104 N.

因此，黑匣子受到了浮力的作用，力的總和為9.98×104 N.

例2實驗室提供的器材有：量程為5 N的彈簧測力計兩只，木質刻度尺一把，燒杯兩只（每只50 g），溢水杯一只，[TP8CW25.TIF，Y#]鐵架臺一架，水和細線若干，待測小礦石一塊（ρ礦>ρ水）.要求測出該礦石的重力.小剛同學設計的實驗數據和實驗方案如表1和圖1所示.

（1）計算阻力大小.

（2）并且根據所給器材設計出另外一個測量礦石重力的方法.

分析此題涉及到了杠桿的平衡、力的合成、浮力[LL]等物理知識.主要考察了重力的測量和計算.第一題通過動力臂和阻力臂與其所受力的大小成反比的定律計算出礦石的重力后，根據礦石的重力設計出其他方案，計算礦石的重力.第一個問題考察范圍窄，第二個問題具有典型的開放性試題的特征.

解答（1） 6 N（解題過程略）

（2）彈簧測力計的量程為5 N，經第一題的計算，礦石的重力為6 N，超出了其測量范圍，不能使用一只彈簧測力計直接測量.

方案一：用平行并列的兩只彈簧測力計將礦石吊起測量，則礦石的重力為兩個彈簧測力計上讀數相加之和.

方案二：先將一個空燒杯放入盛水的溢水杯中，再將礦石放入空燒杯中，拿另外一只燒杯接住溢出的水.拿出礦石，將燒杯中的水倒入另一個燒杯中，用測力計通過細線分別測出兩只燒杯和水的重力，示數為F1、F2，燒杯重力表示為G0，則礦石重力為G=F1+F2-3G0.

總結：此類結果開放性的試題有許多，以上述兩個例題為例，一個是讓學生自己設計問題，并且根據自己設計的問題作出解答.另一種是提出問題，讓學生自己設計方案，通過不同的實驗方案達到鞏固知識，發散思維的目的.

3結論

在初中物理力學的學習中，開放性試題對于學生的學習能夠起到很大的幫助作用，鞏固所學知識，將力學問題綜合考慮，有時可以通過其他學科內容的運用，達到掌握力學知識的目的.本文中所提到的兩個例題，僅僅是開放性試題中的結論開放性問題，希望能夠對初中物理力學開放性試題的設計提供借鑒.