新课程理念下化学开放性问题中思维策略的研究，本文主要内容关键词为：性问题论文,思维论文,策略论文,化学论文,新课程理念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新一轮课程改革在知识的编排上注重突出学生的主体作用，在问题的设计上逐步转向问题的开放性，在对学生思维能力的要求上也是逐步提高。由此可见，课程的改革无疑对广大教师的教学提出了新的挑战，本文就新课程理念下有关化学开放性问题的特点和问题中所体现的思维策略进行初步的探讨。
一、化学开放性问题的特点
1.问题内容的新颖性
传统的化学题条件较为简单，结论较为定论，解题方法也比较单一，往往有一定的模式可以进行套用。而化学开放性问题，来源较广，涉及生活、最新科学技术、环境保护等领域，问题条件较复杂，结论不定，解题方法较为灵活，无现成的模式可进行套用。
2.问题形式的生动性
化学开放题的问题形式有的追溯多种条件，有的探究多种结论，有的找寻多种解法，有的由变求变，有的则以动带动，均能体现化学气息的生动性。
3.解题思维的发散性
化学开放题需要解题者综合运用观察、想象、分析、综合、类比，分类、归纳、概括、演绎等思维方法，同时探索多个解决方向，获得多种结果并选择最佳途径。
4.教育功能的独特性
由于问题解决的发散性，化学开放题为解题者提供发挥创新精神的广阔空间，对解题者创新能力的培养提供良好的机遇，能有效地改变教师的教学观念和课堂教学模式，较好地体现新课程对学生科学素养的要求。
二、化学开放性问题中体现的思维策略研究
1.开放性问题中体现了类比思维策略
类比思维策略主要是运用比较和综合的方法找到两个或两类不同对象之间的相似或相同属性，并将其中某一对象的另外属性推至另一对象，从而进行分析原因，达到解决问题的目的。有些化学开放性问题中含有的可类比对象的某些属性是明显的，有的是隐含的，需要仔细把握，下面结合具本案例加以说明。
开放性问题案例1 已知氯化氢气体极易溶于水（1体积水中可以溶解500体积的氯化氢气体），如图1所示装置中，烧瓶中充满氯化氢气体，胶头滴管中装有少量的水。挤压胶头滴管内少许水进入烧瓶，立刻形成美丽的“喷泉”，如果改用氨气（1体积水中可以溶解700体积的氨气）和水也可形成美丽的“喷泉”。
问题：(1)请你结合产生此现象的原理写出还能形成喷泉的可能组合。（至少三组）
组一：＿＿＿＿；组二＿＿＿＿；组三＿＿＿＿。
(2)如果采用图2装置，要产生“喷泉”，请说明引发“喷泉”的方法：＿＿＿＿。
附图
分析 本题是开放性问题中的较为典型的一类，可以较好地考查学生实验探究能力。问题1是通过比较、分析氯化氢气体与水以及氨气与水能形成“喷泉”的实验原理，类比得出某气体易溶于水或某气体易溶于某溶液的物质都能形成“喷泉”实验。因此，从此实验可以启发得到结论：只要设法增大气体在液体中的溶解度，减少烧瓶内的气压，“喷泉”就能发生。类似此原理能形成“喷泉”的组合在中学化学常见物质中有：二氧化碳气体和NaOH溶液，二氧化硫气体和NaOH溶液，氯气和NaOH溶液等。对于问题2的开放性就更明显，解答此问题关键是深入理解形成“喷泉”的关键在于产生压强差。即增大烧瓶中的压强（热敷烧瓶、捂热烧瓶）致使氨气部分溶解在烧杯中或减小烧瓶内的压强（冷敷烧瓶），导致烧瓶中气体压强减小，从而形成压强差，产生喷泉。
答案：
附图
(2)打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。
2.开放性问题中体现的等效思维策略
等效思维策略是通过变换思维角度，对问题做适当假设，或者代换，或者转化，使问题得以简化，以找出解决问题的思维方法。等效思维策略是等价转化思想在化学解题中的具体应用，下面结合具体的案例进行说明。
开放性问题案例2 已知A、B、C、D、E、F、G为中学中常见的7种物质，且A、D为单质，它们的相互转化关系如下所示：
附图
试根据上述转化关系图写出符合上述转化关系的可能组合情况（至少三组）。
分析 本题的开放性较强，化学反应间的规律性较为复杂，主要线索考查有关酸、碱、盐以及氧化物、单质之间的转化关系。解答此类问题可以将抽象的图示赋予具体的内容，这一等效假设为解题者思维的开放和发散提供了某种方向。
由本题中提示可知A和D均为单质，本题以此提示为线索进行突破，根据已有的化学知识不难确定A和D两种可能情况：①A和D均为非金属单质；②A和D其中一种为金属单质，另一种为非金属单质。
(1)若为第①种情况：
。
(2)若为第②种情况，分析思路与上面类似，结合中学化学中所学过的典型金属和非金属可以得到的答案有以下四组答案。
答案：
附图
3.开放性问题中体现的逆向思维策略
逆向思维策略是指思维程序与正常情况相反，不是从原因来推知结果，而是从结果入手来分析解题思路，从而得到问题的最终解决。在化学开放性问题中运用逆向思维通常比运用正向思维解决问题更简便，更巧妙，下面结合具体案例进行说明。
开放性问题案例3 已知某无色混合气体中可能含有
的一种或几种，现依次进行如下实验（假设每次实验气体均完全反应）：
(1)通过固体NaOH时，气体体积变小；
(2)通过灼热的CuO时，固体变为红色；
(3)通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；
(4)通过澄清的石灰水时，溶液变浑浊。
根据此实验过程和实验现象，原混合气体的可能组成为：
可能组成①＿＿＿＿；可能组成②＿＿＿＿；可能组成③＿＿＿＿……
分析 本题是一道典型的实验开放性试题，同时也是一道较好地考查逆向思维能力的试题。运用正向思维解答时通常是按照实验的过程和现象顺序进行做答，不易快速得到试题答案。本题从(1)中无法确定气体体积变小的原因是含有
4.开放性问题中体现的集中思维策略
集中思维策略是指在解题时将思维的重点放在试题的最为显眼的地方（通常称做“题眼”或“突破口”），抓住关键，一举中的，并由此进行突破，将与其相关的线索进行串联起来，形成畅通无阻的思维路线。这种思维策略一般不按照题设的条件小心地从正面开始，也不是模式化地逆推回溯，而是集中思维优势向薄弱处进攻，一旦突破，便顺利进行，直至将问题彻底解决，下面结合具体的案例进行说明。
开放性问题案例4 已知A是钠的某种正盐溶液，现向A中加入试剂甲会得到白色沉淀B，向B中加入足量的试剂乙后发生溶解并放出气体，再向此溶液中加入试剂丙又可得到白色沉淀C。试根据上述现象推断A、B、C和甲、乙、丙可能的化学式。
分析 本题也是一道开放性很强的试题，试题的答案可能性较多，试题中较为明显地体现出运用集中思维的思想。
解答本题可以不从结果的整体来考虑，而是先抓住试题中给出的“向B中加入足量的试剂乙后发生溶解并放出气体”的现象进行突破。联系所学化学反应的规律，不难推断出B应为难溶于水的碳酸盐，乙应为稀盐酸或稀
，初步判断出一种物质，再将整个过程联系起来，进行正推和反推等一系列的推断可以得出本题的答案。
附图
总之，新课程理念下的开放性问题，在问题的设计上注重在解决问题的过程中培养学生的合作精神，力求在教学过程形成良好的交流和讨论的教学氛围，探索一种师生交流、生生交流的平等参与关系，而在问题中所体现的思维策略也是有不同的层次，以上探讨的只是化学开放性问题中的一般思维策略，对于复杂的问题，可综合运用一般思维策略进行分析。