物理开放性题型的例析

   近年来，随着物理课程标准和考试题型的改革，在物理试卷里出现了一类“答案不固定”、“条件不完备”、“解题方法不唯一”，以培养能力为宗旨的认知性物理问题——开放性试题。该类题通常给出一组信息，利用已学知识，进行整理和发现，提出符合科学事实的规律性的见解，将答案求出。下面例析几类物理开放性试题。 
   一、发散式 
   发散式开放性试题的特点是思维的多向性，答案的多样性。该类题主要考查学生灵活运用相关知识、分析、解决间题的创新能力。解题时要求学生在平时的学习中，要综合运用知识，经常从不同角度思考问题，善于对某一现象做出多种解释，学会灵活应变，培养联想、发散思维能力和创新精神。 
   例1 简要写出粗略地测出一台手扶拖拉机速度的方法。 
   解析 此题主要考查学生的发散思维能力和创新精神．题目中没有给出器材，不少学生受思维定势的影响，喜欢在给定器材的条件下依据器材再选择方案，没有想到此题的器材和方法都可以自定，扩大了解题空间．该题与实际联系较密切，测量方法很多，答案不确定，有利于学生从不同角度自由想象、自由选择．要想求出速度，必须设法测得距离和时间．首先，要确定测量标志．如先在公路上确定两个明显标志（大树、房屋等）A、B，这样时间和距离都统一到A、B之间．其次，要强调用什么工具、方法测出距离和时间．如：⑴用“走步”方法或用皮尺测得A、B间的距离s；⑵用手表或秒表测得拖拉机经过A、B的时间t；⑶最后说明如何求得拖拉机的速度，用公式v = s / t．只要符合题意的合理答案都可以． 
   二、迁移式 
   迁移式开放性试题的特点是新颖性和抽象性强．该类题主要考查学生阅读理解能力、类比推理能力、知识迁移能力、逻辑思维能力和创新思维能力．解题时，必须抓住下列环节：首先沉着冷静，认真审题，通过试题获取信息；其次是结合加工处理信息，求同迁移为自已的知识；第三根据信息应变创新，将抽象问题具体化，把新知识或规律迅速迁移应用到新情境中去；最后规范表达． 
   例2 根据中国能源网（WWW.china5e.com）提供的资料：“随着世界人口的增加和经济的发展，人类对能源的需求日益增加，权威机构预测，到2020年全世界的能源需求将比1995年的能源需求增长一倍，如果这些能源全部使用化石燃料——煤、石油、天燃气，到2020年，世界上就难以找到满足100亿人口的煤矿和油田可供开发了．”同学们，你们作为21世纪的建设者，如何解决人类将面临的能源问题？除了煤、石油、天然气以及水能等常规能源外，21世纪可以开发利用哪些新能源？结合国情提出你对我国能源开发利用的设想． 
   解析 此题要求学生按照“信息事实→总结归纳→设想同类事物”的科学思维过程，对解决能源危机的问题进行概括归纳，主要考查学生在阅读中寻找信息和运用科学方法进行思维的能力．由于我国能源开发的设想可以从不同角度进行概括归纳，因此题目是开放的，答案不唯一。⑴节能、提高能源利用率和开发能源．⑵新能源：核能、太阳能、风能、地热能、氢能、潮汐能、海洋能．⑶能结合实际、根据具体情况提出方案，设计合理、有创新、条理清楚的均可． 
   三、搜索式 
   搜索式开放性试题的特点是涉及面广泛，解答时要从物理知识的整体范围内立体搜索．该类题主要考查学生搜索整理知识、类比联想、举一反三的能力．解这类试题的关键在于平时要注重对知识的归纳积累以及掌握获取物理知识过程中辩证思维的方法． 
   四、讨论式 
   讨论式开放性试题的特点是答案具有不确定性，随条件或结果的变化有几种可能性．该类题主要考查学生的综合运用知识的能力，具有一定的研讨性、灵活性、思维发散性等鲜明特征，是培养学生良好的解题能力、全面灵活运用知识能力的最好方法之一。解题时，要求综合运用所学知识，通过全面分析，一一列出它们的可能性，再根据已知条件和所学物理知识进行检验，确定正确的结果． 
   例4 为了测定一小正方体木块（不吸水）的密度，可供选用的实验器材有：托盘天平（含砝码）、量筒、刻度尺、大头针、水．请你设计3种不同的实验方案，只要求将每种方案所选用的器材填入下面的横线上．方案⑴_______；方案⑵_______；方案⑶________。 
   解析 此题主要考查学生灵活运用知识的能力．解题时需综合利用测量密度、浮力等知识来分析．测木块的密度的基本思路是设法测得或求得体积和质量，体积可用刻度尺测量后进行计算而得出，或用排水法测得，也可借用量筒的刻度定性比较；质量可用托盘天平直接测得，或借助浮力知识求出重力后间接计算得出。以上这些测体积和质量的方法的不同组合可形成多种方案．⑴托盘天平、刻度尺．⑵托盘天平、量筒、水、大头针．⑶量筒、水、大头针．⑷量筒、刻度尺、水．⑸刻度尺、水．⑹量筒、水．

   认真学习开放性试题。