淺談初中物理力學(xué)開放性試題的設(shè)計(jì)技巧

杜海麟

蘇教版新課改革不斷深入，許多地區(qū)的初中物理教學(xué)逐漸趨于開放性，意在建立學(xué)生的思維模式并且引導(dǎo)其不斷地總結(jié)提高自己.開放性試題需要通過不同的角度，達(dá)到鍛煉學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考的目的，因此開放性試題的設(shè)計(jì)要具備一定的技巧和方法.通過對試題的條件、結(jié)論及解題策略等方面的訓(xùn)練，有針對性的設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生進(jìn)行充分的思考.

1物理力學(xué)開放性試題的設(shè)計(jì)技巧

1.1推陳出新，用新穎的方法設(shè)計(jì)問題

在設(shè)計(jì)試題時，擺脫傳統(tǒng)的試題的提問方法，運(yùn)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(shè)計(jì)，將試題變得有新意.這種試題可以增加學(xué)生對于題目、問題的印象，提高其記憶力.

1.2用小制作設(shè)計(jì)問題

在設(shè)計(jì)物理力學(xué)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(shí)驗(yàn)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(diǎn).通過小制作，設(shè)計(jì)出相關(guān)的問題，是設(shè)計(jì)物理力學(xué)開放性試題的有效方法.

1.3用生活中的事例設(shè)計(jì)開放性問題

物理力學(xué)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(shè)計(jì)，將力學(xué)問題應(yīng)用到生活中.讓同學(xué)能夠多觀察周圍事物所存在的力學(xué)現(xiàn)象，思考其涉及到的力學(xué)知識.不僅能夠使學(xué)生通過觀察，增加他們對于生活的熱愛，還充分學(xué)習(xí)和應(yīng)用了初中的力學(xué)知識.

1.4利用其它學(xué)科的知識設(shè)計(jì)開放性試題

物理力學(xué)的學(xué)習(xí)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(xué)科的知識.在設(shè)計(jì)物理力學(xué)開放性試題時，可以通過不同學(xué)科與物理力學(xué)之間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)出新穎獨(dú)到的試題.

2物理力學(xué)開放性試題設(shè)計(jì)案例

例1“5.7”大連空難飛機(jī)的黑匣子已經(jīng)找到，潛水員在出事地點(diǎn)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(zhì)量為20 kg、表面桔紅色的長方體.黑匣子防護(hù)要求很高，能經(jīng)受1000 ℃的高溫而不被燒壞，平放時能經(jīng)受2.5×104 N的擠壓而不變形，在海水（設(shè)ρ海水=1.0×103 kg/m3）中浸泡36 h而不滲水，請根據(jù)上述條件，自己設(shè)計(jì)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(jié)果開放性試題，給出了許多物理?xiàng)l件，并且要求學(xué)生通過給出的條件自己設(shè)計(jì)相關(guān)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(jù)這兩個方面進(jìn)行問題的設(shè)計(jì).

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(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程為5 N的彈簧測力計(jì)兩只，木質(zhì)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(xì)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(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)方案如表1和圖1所示.

（1）計(jì)算阻力大小.

（2）并且根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算出礦石的重力后，根據(jù)礦石的重力設(shè)計(jì)出其他方案，計(jì)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(jì)的量程為5 N，經(jīng)第一題的計(jì)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(jì)直接測量.

方案一：用平行并列的兩只彈簧測力計(jì)將礦石吊起測量，則礦石的重力為兩個彈簧測力計(jì)上讀數(shù)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(jì)通過細(xì)線分別測出兩只燒杯和水的重力，示數(shù)為F1、F2，燒杯重力表示為G0，則礦石重力為G=F1+F2-3G0.

總結(jié)：此類結(jié)果開放性的試題有許多，以上述兩個例題為例，一個是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)問題，并且根據(jù)自己設(shè)計(jì)的問題作出解答.另一種是提出問題，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案，通過不同的實(shí)驗(yàn)方案達(dá)到鞏固知識，發(fā)散思維的目的.

3結(jié)論

在初中物理力學(xué)的學(xué)習(xí)中，開放性試題對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠起到很大的幫助作用，鞏固所學(xué)知識，將力學(xué)問題綜合考慮，有時可以通過其他學(xué)科內(nèi)容的運(yùn)用，達(dá)到掌握力學(xué)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(jié)論開放性問題，希望能夠?qū)Τ踔形锢砹W(xué)開放性試題的設(shè)計(jì)提供借鑒.