化学开放型试题的解题研究——从分析一道2003年高考题谈起，本文主要内容关键词为：开放型论文,考题论文,试题论文,化学论文，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。
2003年江苏高考卷第19题第（1）问是一道典型的开放型问题。原题为：
无水乙酸又称冰醋酸（熔点16.6℃）。在室温较低时无水乙酸会凝结成像冰一样的晶体。请简要说明，在实验中若遇到这种情况时你如何从试剂瓶中取出无水乙酸。
解答该题时只要不是用明火加热，可采取的措施是多样的，如将试剂瓶浸入热水浴或沙浴中，用热毛巾握持，将其放置于温度高于16.6℃的房间里，等等。
该题起点不高，不同层次的学生都能尝试解决。但题目的陌生度较高，它无现成的答案，且答案不唯一。在这种情况下，如何准确、简洁、完整、有条理地表述化学原理、实验现象和实验方法，就成了一个新的课题。
一、开放型试题的特点
这类题有两个明显的特征：一是条件开放，即条件要么不足，需要进行探索和补充，要么多余，需要进行多种选择；二是结论开放，即要么没有明确的结论，要么有太多的结论。
开放型试题一般无现成的模式，综合性强，解法灵活，结论不定，形式也生动、多样、有变化。有的追溯条件，有的探求结论，有的找寻新的解法，由变求变，以动带动。它要求学生综合运用观察、试验、分析、类比、归纳、猜测、演绎、猜想、综合、验证或证明等各种思维方法，探索多个解决方向，不拘泥于思维定势，不人云亦云，创造新思想和新方法，从而获得多种结果，有时还要进一步对结论加以整理和论证，与解决生活问题与科研问题的情况十分接近。
这类试题以简述和讨论为代表的“开放型”习题对标准型试题构成的冲击是显而易见的。受标准型训练的影响，学生已习惯于在A、B、C、D中打钩，而不习惯于用自己的语言来叙述问题和阐明观点。显然，开放型试题弥补了这方面的缺陷，有利于培养学生的创新能力，发挥学生的创新精神，提高学生的创新素质。
二、化学开放题的类型
从阅读过的文献看，依据的标准不同，化学开放题的类别也不同，如依据命题要素可将开放题分为条件开放型、策略开放型、结论开放型、综合开放型。若其未知的要素是假设，则为条件开放题；若其未知的要素是推理，则为策略开放题；若其未知的要素是判断，则为结论开放题；有的问题只给出一定的情境，其条件、解题策略与结论都要求学生在给定的情境中自行设定与寻找，则为综合开放型题。
也可依据化学开放题的开放度将开放题分为弱开放题、中开放题和强开放题。答案只有两种、非此即彼的开放题为弱开放题；答案虽有多种，但总数是确定的开放题为中开放题；答案总数不确定的开放题为强开放题。
三、各类开放型试题的解答策略
1.条件开放型试题的解题对策
条件开放型试题按解题的目的也可称为规律探索型试题。它给定结论，解题的目标是探求满足结论的条件，而满足结论的条件并不唯一。它常以基本知识为背景加以设计而成，解题时要利用学过的知识逐步探寻，推出结论应具备的条件。
例（2003年上海高考卷第26题）实验室里有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂设计两种测定该样品（已称知其质量为mg）中氧化铜的质量分数的方法，并填入表格中要求填写的有关内容。
┌────┬───────────────┬────────┬──────────────┐
│实验方法│实验过程中发生反应的化学方程式│ 所用实验仪器 │ 实验需直接测定的有关物理量│
├────┼───────────────┼────────┼──────────────┤
│
1│ │││
├────┼───────────────┼────────┼──────────────┤
│
2│ │││
└────┴───────────────┴────────┴──────────────┘
实验可能用到的主要仪器：
①托盘天平②启普发生器③硬质玻璃管④泥三角⑤烧杯
⑥坩埚⑦酒精灯⑧玻棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂：
a.锌粒b.稀硫酸c.氯化钠溶液d.浓硫酸
（从以上方法中任选两种，其它合理的方法也对）
2.结论开放型试题的解题对策
结论开放型题要求在给定条件下探索结论的多样性。解题时要大胆猜想，发现规律，获取结论，然后写出符合题意的一个或几个答案。猜的过程就是发现的过程、创新的过程。在化学学习中应该不排除直观与直觉，可通过实验、观察进行猜想或通过对特殊值的分析归纳猜想出一般的规律，通过比较、概括获得猜想，对具体问题的特殊解从宏观上做出估算等。
例 苯的硝化反应一般控制在60℃，温度过高时易出现的弊病是_______。
解析 可能的原因有苯和硝酸的挥发、硝酸的分解、生成苯磺酸或二硝基苯等副产品。
3.综合开放型试题的解题对策
一道试题只给出一定的情境，而条件、解题策略与结论都要求学生在情境中自行设定与寻找，这类题可称为综合开放题。对于这类试题，因思考角度与经验的不同，必然会制订多种多样的解题策略，得出各种不同的精确的或近似的、繁冗的或简练的、可推广的或难以推广的结论，这类题的条件、解题策略与结论都呈现出极大的开放性。解这类题时必须对所学知识点间的关系有透彻的理解和掌握，应通过对题目的阅读、理解、分析、比较、综合、抽象和概括，用归纳、演绎、类比等推理方法理清思路，准确地阐述自己的观点。
例 要洗涤一批做过银镜反应的试管，可用铁盐溶液来作洗涤剂，因为Fe[3+]与Ag可发生可逆的氧化还原反应Fe[3+]+Ag
Fe[2+]+Ag[+]。实验室里可选的铁盐溶液有FeCl[，3]、Fe[，2]（SO[，4]）[，3]、Fe（NO[，3]）[，3]（三种溶液中[Fe[3+]]相等），甲同学认为FeCl[，3]洗银最好，乙同学认为Fe（NO[，3]）[，3]也不错，两人都各自提出了合理的判断依据（结果如何，当然还要看谁提出的理由在实际过程中占主导地位）。
（1）甲的判断依据是____________；
（2）乙的判断依据是____________。
解析 （1）用FeCl[，3]时可产生AgCl沉淀，大大降低了溶液中银离子的浓度，使平衡正向移动。
（2）Fe[3+]只能在酸性溶液中存在，Fe（NO[，3]）[，3]同时就是一种硝酸溶液，硝酸可参加对银的氧化。
由上例可知，在解这类题时应根据题给条件或结论，利用学过的知识，从多个角度去思考、分析、联想、大胆猜测，然后进行一系列合乎逻辑的推理后确定满足题目要求的结论。
四、提高解答开放型试题能力的措施
1.构筑知识网络，开阔联想思路
开放型试题主要考查的是学科能力。解题时不是无根据地随意猜测，而要在熟练掌握一定化学知识的基础上，从不同的角度去思考，综合运用各方面知识。在平时学习中只有构筑好知识网络，解题思路才能收发自如，同时要学会多角度地综合运用各方面知识去思考问题。
2.强化求异心理，大胆猜测联想
开放性试题因其具有结论不确定的特点，比其它问题更容易让学生摆脱单一的思维模式，引出不同的见解，提高引发奇思妙想的几率。在掌握书本知识的基础上，要敢于“标新立异”，对问题提出自己的新看法、新见解，要大胆地进行猜测、联想。
3.学习选编开放型习题
同学们可以对课本中的例题、习题加以改造，把原来条件、结论完整的题目改编成开放型习题，逐步学会不再依靠单一模仿，而能从不同角度考虑、分析问题，从而得出不同的结论。
（1）减少条件
例 写出实验室以H[，2]SO[，4]制取SO[，2]的反应式。
改为：写出实验室以H[，2]SO[，4]为原料制取气体的反应式。
（2）隐去结论
例 既可使溴水褪色，又可使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有（）
（A）SO[，2] （B）CO[，2]
（C）C[，2]H[，4]（D）CH[，4]
改为：既可使溴水褪色，又可使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有_______。
（3）给出多个条件（包括不相干的条件），通过收集、整理、筛选再得出结论
例 实验室里制取氮化镁可采用以下方法：先制取NH[，3]，再使氨气与氧化铜反应得到N[，2]，氮气跟镁在高温下反应即可得到氮化镁。
（1）写出有关的反应式；
（2）氮化镁遇水可生成Mg（OH）[，2]和NH[，3]。要得到纯净的氮化镁，应采取什么措施？
改为：氨跟氧化铜可以制备氮气（2NH[，3]+3CuO
3Cu+3H[，2]O+N[，2]），氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，氮化镁遇水可生成Mg（OH）[，2]和NH[，3]。下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图（实验前系统内的空气已排除；图中箭头表示气体的流向）。
①甲、乙两生提出的实验方案是否能制得氮化镁？（填“能”或“不能”）甲______；乙______。
②具体说明不能制得氮化镁的原因（如两个方案都能制得氮化镁，此小题不用回答）。（选自1994年高考化学卷第28题）
（4）抽象数据
例 现有铁和铜组成的合金，共2mol，其中铜的物质的量分数为1/4，研成粉末后全部投入到含2mol HNO[，3]的稀硝酸溶液中，微热，使其充分反应，已知HNO[，3]的还原产物只有NO，残留固体的成分是_________，溶液中的金属离子是___________。
改为：现有铁和铜组成的合金，共a mol，其中铜的物质的量分数为x，研成粉末后全部投入到含b mol HNO[，3]的稀硝酸溶液中，微热，使其充分反应，已知HNO[，3]的还原产物只有NO，试用化学符号填写表中的空白（列出全部可能的情况）：
┌────────┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐
│ 组序
│①│②│③│④│⑤│⑥│
├────────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┤
│残留固体的成分 │ │ │ │ │ │ │
├────────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┤
│溶液中的金属离子│ │ │ │ │ │ │
└────────┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
（5）将题目的条件或结论加以拓宽，演变成一个发展性问题
例 热化学方程式CH[，4]（g）+2O[，2]（g）
CO[，2]（g）+H[，2]O（g）△H=-890kJ/mol表明的含义是什么？-890kJ/mol是如何测得的？
改为：热化学方程式CH[，4]（g）+2O[，2]（g）CO[，2]（g）+H[，2]O（g）△H=-890kJ/mol表明每摩尔甲烷完全燃烧时可放出890 kJ热量，实际上在一般条件下燃烧1 mol甲烷时得不到这样多的热量，原因之一是燃烧不可能完全进行。（1）为什么一般条件下不能实现完全燃烧？（2）不能实现完全燃烧的原因之一是供氧不足。鼓入足够的空气能否解决这个问题？若还不行，鼓入的空气能否实现完全燃烧，为什么？（3）890 kJ/mol这一数值是如何测得的？
由以上几例可看出，通过变换增强了题目的开放性，在一个新的情景中解答能使学生学一个题会一类题，做一道题会一串题，有利于学生自觉地运用已知信息开展思维活动，对已掌握的知识、方法加以推广和拓展，对未知领域进行大胆探索和创新，从而养成良好的思维品质。