張麗華
(江蘇省海門中學(xué)江蘇海門226100)
開放性試題是與封閉性試題相對(duì)的、沒有固定答案或唯一結(jié)論的一種試題形式。它在很大程度上彌補(bǔ)了封閉習(xí)題的種種不足,擯棄了死記硬背的學(xué)習(xí)方式,答案多元化,給學(xué)生提供了廣闊的思維空間,能引導(dǎo)他們靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),從不同角度探求解決問題的方法,從而培養(yǎng)了學(xué)生分析探究的能力和創(chuàng)新性思維,是近年來高考命題的一個(gè)新趨勢(shì)。下面以2013年江蘇高考化學(xué)試題中開放性試題為例,對(duì)其基本特征和解題策略進(jìn)行分析。
條件開放性試題給出了明確的結(jié)論,并沒有給出相應(yīng)的條件,而且滿足結(jié)論的條件是多樣的,呈現(xiàn)開放性,一般即符合結(jié)果的條件不止1種。
例1:(2013江蘇卷第17題第3小題)某化合物是E的同分異構(gòu)體,且分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫。寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______(任寫一種)。(已知E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
分析:此題屬于條件開放型試題。限制了該化合物是是E的同分異構(gòu)體,且分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫的信息。要求學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)模塊中的同分異構(gòu)體書寫方法熟練掌握,且具有較強(qiáng)的分析、推理能力。在分析該題時(shí),需要學(xué)生打破常規(guī)思維,破環(huán)成鏈,并充分利用對(duì)稱性,對(duì)思維開放性要求較高。
策略開放題也稱設(shè)計(jì)方案型,是指題目的條件和結(jié)論都已知或部分已知,需要探索解題方法或設(shè)計(jì)解題方案的一類試題。
例2:(2013江蘇卷第18題第2小題)氨氣常用_______________檢驗(yàn),現(xiàn)象是________________。
分析:該題具有策略開放性,學(xué)生可以運(yùn)用發(fā)散性思維來解決問題,這種發(fā)散思維可以體現(xiàn)在對(duì)每一角度問題的回答上。該題學(xué)生可以從氣體常見的檢驗(yàn)方法入手,重在方案可行。比如,用試紙類:紅色石蕊試紙、酚酞試紙、pH試紙;用溶液類:石蕊、酚酞、濃鹽酸等均可以,關(guān)鍵是操作和現(xiàn)象描述規(guī)范、一致。
答案:濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)嚰堫伾杉t變藍(lán)。
結(jié)論開放題是指給定了充足的已知條件,結(jié)論未知或不足,需要解題者根據(jù)條件探索相應(yīng)結(jié)論。它能夠培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維、創(chuàng)新思維能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決化學(xué)問題的能力,
例3:(2013江蘇卷第13題)下列依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正確的是()
A.向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,該溶液一定是碳酸鹽溶液
B.用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液C.將某氣體通入溴水中,溴水顏色褪去,該氣體一定是乙烯
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含F(xiàn)e2+
分析:本題符合條件的結(jié)論往往不是唯一的,或不確定,要求解答者充分利用題設(shè)條件進(jìn)行大膽思考,猜想、歸納和類比,優(yōu)化組合。本題A中還可以為碳酸氫鹽、亞硫酸鹽等溶液;B中焰色反應(yīng)呈黃色也可以為氫氧化鈉堿液等;C中能使溴水顏色褪色的氣體還可以是二氧化硫等還原性氣體。
答案:D
綜合開放題是指條件、結(jié)論和解題方法都不全或未知,需要我們補(bǔ)充條件,設(shè)計(jì)結(jié)論,并尋求解法的一類問題。這類問題具有創(chuàng)新性和開放性,它不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)科內(nèi)部綜合,同時(shí)還需要多學(xué)科之間的相關(guān)內(nèi)容的滲透、交叉和融合。
例4:(2013年江蘇卷第19題)檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠=礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應(yīng)制=備:FeSO4+Na2CO3FeCO3↓+Na2SO4,F(xiàn)eCO3+C6H8O7FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計(jì)算)。
?
(1)制備FeCO3時(shí),選用的加料方式是____(填字母),原因是________。
a.將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中
b.將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中
c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是______。
(3)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中,再加入少量鐵粉,80℃下攪拌反應(yīng)。①鐵粉的作用是___________。②反應(yīng)結(jié)束后,無需過濾,除去過量鐵粉的方法是_____________。
(4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是______________。
(5)某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)出發(fā),先制備綠礬,再合成檸檬酸亞鐵。請(qǐng)結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線,補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4·7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng),______,得到FeSO4溶液,________,得到FeSO4·7H2O晶體。
分析:本題以檸檬酸亞鐵制取和分析為背景的綜合實(shí)驗(yàn)題,開放度較高,要求學(xué)生利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理以解決問題??疾鞂W(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體問題的能力。很多學(xué)生答得不理想,主要是泛泛而談,最終導(dǎo)致言而無物,甚至答非所問。其中第2小題中檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法較多,只要抓住固體表面可能含有的雜質(zhì)離子,所用試劑可以為BaCl2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2等。第3小題除去鐵粉的方法為加入適量檸檬酸讓鐵粉反應(yīng)完全,但其他合理方法,如用磁鐵、離心沉降、靜置倒出、傾倒法都可以。第5小題要求學(xué)生設(shè)計(jì)、完善實(shí)驗(yàn)方案,考生的表達(dá)形式可以多樣,試題開放,沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,但沒有標(biāo)準(zhǔn)答案并不意味著答案沒有標(biāo)準(zhǔn),它一方面顯示出“開放”的同時(shí),也表現(xiàn)出嚴(yán)肅。評(píng)分時(shí)主要關(guān)注實(shí)驗(yàn)步驟的完整性和邏輯性,如很多考生會(huì)遺漏“過濾”步驟。
由此可見,化學(xué)開放性習(xí)題是一類對(duì)老師和學(xué)生都有很高要求的習(xí)題,一方面,老師要設(shè)計(jì)出質(zhì)量較高的開放性試題,不僅要有扎實(shí)的學(xué)科教學(xué)基本功,更要更新教育理念,要用全新的觀點(diǎn)去面對(duì)學(xué)生。作為一線教師,盡可能創(chuàng)造機(jī)會(huì),讓學(xué)生在課堂上跟開放性問題多打交道,讓學(xué)生圍繞核心暢所欲言,那么開放性試題就不再可怕了。但開放性試題的回答絕不是漫天撒網(wǎng),更不是張冠李戴,教師要引導(dǎo)學(xué)生緊扣試題要求和論述的觀點(diǎn)開放思維,做到“形散而神不散”,才能真正讓學(xué)生創(chuàng)新思維和提升能力。
[1]趙錦貞.化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查題中的開放性試題研究[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2010,(5):14-16
[2]任向蓮.化學(xué)開放性試題匯總[J].化學(xué)教學(xué),2010,(4):64-65