化學開放題分析及探討

陳鵬隆

開放性問題作為結構不良問題。這一問題通常表現在條件、目標明確，解題途徑有多條或條件、目標只知其一，解決途徑全然不知，則問題結構非完備性，思路確定性，不能立即解決問題。要解決這類問題不僅需要分析、知識技能的運用、回憶已學過多種方法，而且還需要綜合所學知識，理解各知識點之間的聯系和區別，尋找解題的最佳切入點，進行分析、推理，甚至還要理解學科知識滲透交叉結合點，注意學科知識的共性關系、因果關系、一致性關系，進行有序思考，才能達到目標。這種結構不良問題與結構良好問題（即條件和目標清楚，解題途徑較為單一的問題）比較，結構良好問題在給定條件和目標之間不存在任何的障礙，重在鞏固學生已經學習過的某些概念，而留給學生思維的空間不大。而開放性問題，通過條件的不確定性，答案的多樣性，讓學生從多角度、多種方法、多種思維開式思考問題、分析問題、解決問題，鼓勵學生產生創造性的答案，著重培養學生創新精神和創造性思維能力，從而調動學生學習積極性，激發學生學習興趣。

化學中開放性問題，條件不確定性是前提；思維多向性是實質；解答的層次性是表象；過程的探究性是途徑；結論多樣性是目標；知識的綜合性是深化。下面就按命題要素的發散傾向對化學開放題進行分析及探討。

一、條件開放題

由于條件因素引起開放題，稱為條件開放題。此類題目還可根據條件充足程度分為隱性條件不對應型開放題和顯性條件不對應型開放題。

1.隱性條件不對應型開放題

許多實際問題的解題條件，往往是不充分的或是隱蔽性的，需解題者挖掘潛在的隱含條件或添加必要條件來完成解答過程。在解題過程中要善于發現隱含條件抓住問題關鍵，如反應溫度、催化劑、壓強、濃度、圖象、圖表、計量、反應物、生成物、殘留物、顏色、氣味、狀態、守恒關系、原理、規律等。只有找出這些隱性條件或附設條件才能抓住解題關鍵。

例：（上海高考題）在VmL氯化鋇溶液中，加入一定體積0.05mol/L的硫酸溶液時，兩者恰好完全反應，且反應后溶液的PH為3.0，則原氯化鋇溶液的物質量濃度為多少？（溶液混合時體積變化忽略不計）

評注：該題屬于隱性條件不對應型開放題。粗看無從著手，但從反應原理、問題結構特征及內在規律分析，構造一個與原題密切相關的等價轉換，由整體構思將原問題轉換為二種溶液混合時氫離子稀釋問題，使原問題轉化為簡單、明朗易解。

2.顯性條件不對應型開放題

這類型開放題也叫條件多余型開放題。解題條件多余，往往會對解題過程產生干擾，導致思維歧義，這就需要解題者選擇有關條件，剔除與解題無關條件，避免無關條件干擾。

例：向mg30%的硫酸溶液中加入鐵粉ng，反應產生標準狀況下的氫氣VL，則被還原的硫酸的物質的量一定為多少？

評注：由于鐵粉與硫酸反應的過量情況未知，mg、30%、ng顯然為多余條件，在本題給出條件中只有產生標準狀況下的氫氣VL才有效。

二、策略開放題

策略開放題體現在思維的多樣性，其實質就是以開放性問題為思維的出發點，運用發散思維，即從一點出發，按解決問題的思維不限定，運用所學基礎知識和基本技能進行輻射式聯想發散，探求解決問題的各種方法和策略，要求學生在求解過程中從多個角度，正反方向進行思考、探索和推理。

例：請利用實驗室常規儀器設計幾套用水吸收氨氣的裝置圖。

本題體現了思維的多樣性，思維開放的基本點為水必須將氣體的出口封住即形成液封，防止氣體外逸，使氣體充分溶解，同時裝置中的儀器必須有足夠大的容積來緩沖由于氣體NH3極易溶于水而造成壓強的驟然減小，即使發生倒吸，也不至于使液體進入氣體發生裝置中。開放題結論的豐富性能滿足學生不同認知水平和學習能力需求，使不同層次和水平的學生不受思維空間約束，充分展示思維個性。

三、結論開放題

結論開放題其特點就是結論的多樣性，是指解決開放題時，可以同時得到符合題意的多個答案，是多年高考都出現類型題。現實生活中問題往往不是唯一的，需要根據不同條件選擇不同結論，也就是所給條件不是結論充分條件，則就沒有確定結果。

例：把a mol的NaOH溶液逐滴地滴入b molAlCl3溶液中，試確定a、b取值范圍及相應產物。

探究一：NaOH不足量。3NaOH+AlCl3=Al（OH）3↓+3NaCl

探究二：NaOH過量。4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O

評注：該類型題目屬于高考熱點，還可以設置多個條件，由不同條件得出不同結論，既可以培養學生發散思維能力、創新能力、分析能力及綜合應用知識能力。

解結論開放型問題的一般思路是：充分利用假設條件進行猜想、歸納、類比，透徹分析出假設條件下可能存在的結論，然后經過論證作出取舍.這是一種歸納類比型思維方式.

結論開放性試題的答案是非唯一性的，往往涉及多方面知識，所以我們首先要把開放性試題中對情景認識與知識結構聯系起來，以激活相關背景知識與掌握知識相結合，學以致用，培養學生實踐能力及創新能力。

四、綜合開放題

化學開放題的綜合性可分為化學學科內知識綜合和化學學科與其它學科間知識綜合。化學學科內知識綜合主要是以化學知識點為主線，理解各知識之間相互聯系和區別，尋找解題的最佳切入點，靈活運用所學知識，提高分析、處理相關問題的綜合能力。學科間綜合是以多學科知識為載體，注重對事物的整體結構、功能和作用的認識，構成新知識體系。特別是對化學學科與其它學科間知識綜合，一是要注意化學學科和其它相當學科之間相同之處以及解決問題的一致性，聯系學科實際，綜合運用知識時行分析、推理、解決問題。

開放性問題，在近幾年的高考和化學競賽中不斷涌現，并呈適當增加的必然趨勢，通過開放性問題激發了學生學習的興趣，培養學生的研究性學習能力和創新意識及創造性思維能力。因此，共同探討化學綜合開放問題是十分必要的。