化學(xué)開放題分析及探討

陳鵬隆

開放性問題作為結(jié)構(gòu)不良問題。這一問題通常表現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(xué)過多種方法，而且還需要綜合所學(xué)知識，理解各知識點之間的聯(lián)系和區(qū)別，尋找解題的最佳切入點，進行分析、推理，甚至還要理解學(xué)科知識滲透交叉結(jié)合點，注意學(xué)科知識的共性關(guān)系、因果關(guān)系、一致性關(guān)系，進行有序思考，才能達到目標。這種結(jié)構(gòu)不良問題與結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的某些概念，而留給學(xué)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(xué)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(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)造性的答案，著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維能力，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

化學(xué)中開放性問題，條件不確定性是前提；思維多向性是實質(zhì)；解答的層次性是表象；過程的探究性是途徑；結(jié)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(fā)散傾向?qū)瘜W(xué)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(jù)條件充足程度分為隱性條件不對應(yīng)型開放題和顯性條件不對應(yīng)型開放題。

1.隱性條件不對應(yīng)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(fā)現(xiàn)隱含條件抓住問題關(guān)鍵，如反應(yīng)溫度、催化劑、壓強、濃度、圖象、圖表、計量、反應(yīng)物、生成物、殘留物、顏色、氣味、狀態(tài)、守恒關(guān)系、原理、規(guī)律等。只有找出這些隱性條件或附設(shè)條件才能抓住解題關(guān)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(yīng)，且反應(yīng)后溶液的PH為3.0，則原氯化鋇溶液的物質(zhì)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(yīng)型開放題。粗看無從著手，但從反應(yīng)原理、問題結(jié)構(gòu)特征及內(nèi)在規(guī)律分析，構(gòu)造一個與原題密切相關(guān)的等價轉(zhuǎn)換，由整體構(gòu)思將原問題轉(zhuǎn)換為二種溶液混合時氫離子稀釋問題，使原問題轉(zhuǎn)化為簡單、明朗易解。

2.顯性條件不對應(yīng)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(chǎn)生干擾，導(dǎo)致思維歧義，這就需要解題者選擇有關(guān)條件，剔除與解題無關(guān)條件，避免無關(guān)條件干擾。

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

評注：由于鐵粉與硫酸反應(yīng)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(chǎn)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(xiàn)在思維的多樣性，其實質(zhì)就是以開放性問題為思維的出發(fā)點，運用發(fā)散思維，即從一點出發(fā)，按解決問題的思維不限定，運用所學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能進行輻射式聯(lián)想發(fā)散，探求解決問題的各種方法和策略，要求學(xué)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(guī)儀器設(shè)計幾套用水吸收氨氣的裝置圖。

本題體現(xiàn)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(fā)生倒吸，也不至于使液體進入氣體發(fā)生裝置中。開放題結(jié)論的豐富性能滿足學(xué)生不同認知水平和學(xué)習(xí)能力需求，使不同層次和水平的學(xué)生不受思維空間約束，充分展示思維個性。

三、結(jié)論開放題

結(jié)論開放題其特點就是結(jié)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(xiàn)類型題?，F(xiàn)實生活中問題往往不是唯一的，需要根據(jù)不同條件選擇不同結(jié)論，也就是所給條件不是結(jié)論充分條件，則就沒有確定結(jié)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(yīng)產(chǎn)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(shè)置多個條件，由不同條件得出不同結(jié)論，既可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力、創(chuàng)新能力、分析能力及綜合應(yīng)用知識能力。

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

結(jié)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(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，以激活相關(guān)背景知識與掌握知識相結(jié)合，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力及創(chuàng)新能力。

四、綜合開放題

化學(xué)開放題的綜合性可分為化學(xué)學(xué)科內(nèi)知識綜合和化學(xué)學(xué)科與其它學(xué)科間知識綜合。化學(xué)學(xué)科內(nèi)知識綜合主要是以化學(xué)知識點為主線，理解各知識之間相互聯(lián)系和區(qū)別，尋找解題的最佳切入點，靈活運用所學(xué)知識，提高分析、處理相關(guān)問題的綜合能力。學(xué)科間綜合是以多學(xué)科知識為載體，注重對事物的整體結(jié)構(gòu)、功能和作用的認識，構(gòu)成新知識體系。特別是對化學(xué)學(xué)科與其它學(xué)科間知識綜合，一是要注意化學(xué)學(xué)科和其它相當(dāng)學(xué)科之間相同之處以及解決問題的一致性，聯(lián)系學(xué)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(xué)競賽中不斷涌現(xiàn)，并呈適當(dāng)增加的必然趨勢，通過開放性問題激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識及創(chuàng)造性思維能力。因此，共同探討化學(xué)綜合開放問題是十分必要的。