浅探化学试题的开放性

解志芳

【摘要】新一轮的课程改革，对学生能力的培养提出了更高的要求，为了更好的对学生能力给予客观、综合的评价，开放性试题已成为一种很好的考查方式。笔者对开放性化学问题进行一些探索，力求在教学中更好地发展学生开放性思维，并结合教学实践中的经验，对此提出一些策略。

【关键词】教学策略开放性

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）07-0173-02 一、探问题之源

化学科命题，注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展，以促进学生在在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的全面发展[1]。新课程标准下总的命题指导思想充分体现了新时代气息和改革精神，充分体现新课程理念，坚持以学生发展为本，强调能力立意，注重试题的应用性、探究性、综合性、开放性，体现时代特性。如（2013年安徽理综28节选）某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72－转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

(1)在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：Fe2+起催化作用；

假设二：________________________；

假设三：________________________；……

(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72－的浓度可用仪器测定）

本题的开放性较强，其中第(1)小题表格的设计答案多种多样，但是要求考生具有一定的逻辑思维能力，注意控制单一变量；第(4)小题考查考生面对实际问题提出假设的能力，答案既可以是Fe2+、Al3+或SO42-中的一种起催化作用，也可以是Fe2+、Al3+或SO42-中的两种或三种一起协同催化；第(5)小题实验方案的设计更加具有多样性，让考生可以自由发挥，只要合理即可。

开放性的试题对考生的科学探究能力和辩证思维能力的要求较高，有利于充分发挥考生的个性化知识结构和能力特征的优势，有利于选拔有创新能力的人才。因此为了鼓励学生多角度、多层次、多方位、开放性地思考问题，近年高考命题对于开放性试题也有较多关注，因此也引起了广大师生的重视。

二、探试题特点

1.问题开放不封闭

现在教学理念注重学以致用，贴近生活，因此问题材料立意新颖，问题的切口相对比较宽泛，给学生从多角度找准切入点提供了更多的可能和机会。例如浙江省诸暨市2008-2009学年高一上学期期末考试化学试题29（节选）问题讨论：我省的温州有很长的海岸线，海产品丰富，海产品中或多或少含有碘元素，而海产品又是温州人的主要副食品，那么温州人的食用盐中需要加碘吗? 并说说你的理由。此题给出的参考答案是：只要阐述的理由和得出的结论不矛盾即给分。比如认为需要加碘，理由可以是海鲜中摄入碘量不足，不同的人吃海鲜量多少不同等等；如果认为不需要加碘，理由可以是吃海鲜摄入碘量已能满足身体需求，摄入碘量过多会导致甲亢等等。一开始看到这道题，就觉得怎么说都有道理，不知该从哪个角度回答，看了答案之后不禁感叹此题出的巧妙，至今印象深刻。因为学生可以按照自己的想法，根据对生活的认知选取合适的角度回答这个问题，思维不会受到束缚。

2.解题思维发散性

开放性试题往往具有发散性，要求学生运用观察、想象、综合、类比、分析、抽象等思维方法从多个层面切入，获得正确结论，并选择最佳途径。

例：你能想到几种一氯取代物只有一种，并且碳原子数不超过十个的烃？请写出他们的结构简式（至少写出五种）。

思路点拨：一氯取代物有一种说明该有机物中对称氢原子只有一种，即分子结构完全对称。首先从最简单的烷烃入手，甲烷是完全对称的正四面体结构，四个氢原子完全相同，乙烷中两个碳原子完全对称，因此六个氢原子等效，一氯取代物均只有一种。丙烷有两种氢不符合要求，四个碳以上正烷烃不用再考虑。接下来用等效代换的方法，将相同位置的所有氢原子都用甲基取代，则这些甲基完全等效，因此甲基上的氢原子也完全等效，一氯取代物也只有一种。由此推断，由甲烷出发可以找到：甲烷→2，2－二甲基丙烷→……，同理由乙烷不断代换也可以得到：乙烷→2，2，3，3－四甲基丁烷→……等烷烃。接着沿着由“点”（甲烷）到“线”（烷烃），再到“面”（环烷烃），最后到“体”逐步展开，因此又可以找到乙烯、乙炔、苯、环丙烷、环丁烷……；正四面体烷、立方烷……其中完全对称的氢原子再被甲基取代，这样便可轻松地找到这么多符合条件的有机物。继而避免通过直接寻找十个碳原子以内的烃中一氯取代物只有一种的结构简式而带来的麻烦，并且可以有效避免重复和漏写。这样的发散思维方式可以开拓学生解题思路，对解决开放性试题有很大帮助。

3.问题答案多样性

有些开放性试题给出题干条件，但答案却不唯一，只要学生可以根据要求写出合理答案即可。如（2013年安徽理综25 (2)）要求写出一种能形成同种分子间氢键的物质名称，考生只要掌握形成氢键的条件，便可写出多种合理答案，如氨气，氟化氢、水等；又如（2013·江苏化学·17 (3) ）某化合物是E（■）的同分异构体，且分子中只有两种不同化学环境的氢，写出该化合物的结构简式：______(任写一种)。答案■或■，只要合理，任写出其中一种即可得分的，类似要求的题目在很多有机高考题中也比较多见，相比要求写出所有符合条件的同分异构体的结构简式或数目的题目来讲，要求明显降低，开放性和自主性明显增强，学生得分也较容易。

三、探解题能力的培养

由于开放性的化学问题能引发学生深度思考，自觉探索，能拓宽知识视野，激发学习热情，培养创新能力，对学生综合能力的提高有较大意义，因此，在各类考试中也成为被关注的焦点。但开放性试题相对其他类型的题目来讲具有太多的不确定，不确定的答题角度，不确定的解题方法，不确定的参考答案……会让学生会觉得无从着手，一看到开放性试题打心里觉得怕，还没仔细做就觉得“难”。作为教师，我们应该尽力帮助学生克服心理障碍，努力培养学生解决开放性试题的能力。笔者认为可以从以下几方面入手。

1.平时多与学生交流一些书本上以及生活中与化学相关的问题，鼓励学生用辩证法的观点从不同角度看待同一事物，思维不要僵化。比如化肥和农药的使用，食品添加剂的使用，工业生产等等，让他们敢于发表自己的观点，从多角度评价讨论，说出每一事物的是与非，对与错，但最重要的是要能自圆其说，通过多方面评价来认识事物的两面性。

2.课堂上对书本知识的讲解尽量避免下定论，要留有可变余地。因为有很多知识在中学阶段只要求粗浅了解，事实上并没有这么简单，如果课堂讲解对这部分知识给出定论，容易束缚学生的解题思维，当遇到信息型开放性试题时，靠“刻舟求剑”、照搬照抄的方法便无法应付。比如我们书上讲H2SO4是强电解质，在水中完全电离产生氢离子和硫酸根，因此硫酸钠不水解，水溶液呈中性。这个认识在中学肯定成立，但事实上硫酸第一步完全电离，第二步电离是不完全的。曾做过这样一道信息题“已知：H2SO4＝H+＋HSO4－，HSO4－?葑H+＋SO42-，则硫酸钠溶液呈____性。第一次遇到这道题几乎所有的学生都毫不犹豫的回答“中性”。说明书本知识已经根深蒂固的留在他的脑海中了，并且认为这个结论是一成不变的。因此我常对学生说：“书本知识和老师讲的在一般情况下都是正确的，但当遇到题干信息时可能会不成立，一定要以题干信息为准作出判断。”说这句话不是为了推卸责任，主要是要让学生学会用开放性思维去看待新老问题，敢于对已知的知识进行“颠覆”，敢于对未知的知识作出判断。

3.精心挑选合适例题，对解题方法进行指导。首先选题难度开始时不能太大，以免打击了学生的自信心，熟练后可循序渐进。第二，所涉及到的知识点要来源于课本，不能超出考纲范围。要让学生在学习方法的同时，还能巩固知识点，一举两得。第三，讲解时要能分析开放性试题的典型解题思路。把基本知识换一种形式或者换一种思考方式呈现给学生，会使他们感到有新鲜感，更能激发他们的求知欲，从而提高学习效果。

参考文献：

[1]《2013年浙江省普通高考考试说明（理科）》浙江教育考试院编 浙江摄影出版社 化学 P212