化学开放题分析及探讨

陈鹏隆

开放性问题作为结构不良问题。这一问题通常表现在条件、目标明确，解题途径有多条或条件、目标只知其一，解决途径全然不知，则问题结构非完备性，思路确定性，不能立即解决问题。要解决这类问题不仅需要分析、知识技能的运用、回忆已学过多种方法，而且还需要综合所学知识，理解各知识点之间的联系和区别，寻找解题的最佳切入点，进行分析、推理，甚至还要理解学科知识渗透交叉结合点，注意学科知识的共性关系、因果关系、一致性关系，进行有序思考，才能达到目标。这种结构不良问题与结构良好问题（即条件和目标清楚，解题途径较为单一的问题）比较，结构良好问题在给定条件和目标之间不存在任何的障碍，重在巩固学生已经学习过的某些概念，而留给学生思维的空间不大。而开放性问题，通过条件的不确定性，答案的多样性，让学生从多角度、多种方法、多种思维开式思考问题、分析问题、解决问题，鼓励学生产生创造性的答案，着重培养学生创新精神和创造性思维能力，从而调动学生学习积极性，激发学生学习兴趣。

化学中开放性问题，条件不确定性是前提；思维多向性是实质；解答的层次性是表象；过程的探究性是途径；结论多样性是目标；知识的综合性是深化。下面就按命题要素的发散倾向对化学开放题进行分析及探讨。

一、条件开放题

由于条件因素引起开放题，称为条件开放题。此类题目还可根据条件充足程度分为隐性条件不对应型开放题和显性条件不对应型开放题。

1.隐性条件不对应型开放题

许多实际问题的解题条件，往往是不充分的或是隐蔽性的，需解题者挖掘潜在的隐含条件或添加必要条件来完成解答过程。在解题过程中要善于发现隐含条件抓住问题关键，如反应温度、催化剂、压强、浓度、图象、图表、计量、反应物、生成物、残留物、颜色、气味、状态、守恒关系、原理、规律等。只有找出这些隐性条件或附设条件才能抓住解题关键。

例：（上海高考题）在VmL氯化钡溶液中，加入一定体积0.05mol/L的硫酸溶液时，两者恰好完全反应，且反应后溶液的PH为3.0，则原氯化钡溶液的物质量浓度为多少？（溶液混合时体积变化忽略不计）

评注：该题属于隐性条件不对应型开放题。粗看无从着手，但从反应原理、问题结构特征及内在规律分析，构造一个与原题密切相关的等价转换，由整体构思将原问题转换为二种溶液混合时氢离子稀释问题，使原问题转化为简单、明朗易解。

2.显性条件不对应型开放题

这类型开放题也叫条件多余型开放题。解题条件多余，往往会对解题过程产生干扰，导致思维歧义，这就需要解题者选择有关条件，剔除与解题无关条件，避免无关条件干扰。

例：向mg30%的硫酸溶液中加入铁粉ng，反应产生标准状况下的氢气VL，则被还原的硫酸的物质的量一定为多少？

评注：由于铁粉与硫酸反应的过量情况未知，mg、30%、ng显然为多余条件，在本题给出条件中只有产生标准状况下的氢气VL才有效。

二、策略开放题

策略开放题体现在思维的多样性，其实质就是以开放性问题为思维的出发点，运用发散思维，即从一点出发，按解决问题的思维不限定，运用所学基础知识和基本技能进行辐射式联想发散，探求解决问题的各种方法和策略，要求学生在求解过程中从多个角度，正反方向进行思考、探索和推理。

例：请利用实验室常规仪器设计几套用水吸收氨气的装置图。

本题体现了思维的多样性，思维开放的基本点为水必须将气体的出口封住即形成液封，防止气体外逸，使气体充分溶解，同时装置中的仪器必须有足够大的容积来缓冲由于气体NH3极易溶于水而造成压强的骤然减小，即使发生倒吸，也不至于使液体进入气体发生装置中。开放题结论的丰富性能满足学生不同认知水平和学习能力需求，使不同层次和水平的学生不受思维空间约束，充分展示思维个性。

三、结论开放题

结论开放题其特点就是结论的多样性，是指解决开放题时，可以同时得到符合题意的多个答案，是多年高考都出现类型题。现实生活中问题往往不是唯一的，需要根據不同条件选择不同结论，也就是所给条件不是结论充分条件，则就没有确定结果。

例：把a mol的NaOH溶液逐滴地滴入b molAlCl3溶液中，试确定a、b取值范围及相应产物。

探究一：NaOH不足量。3NaOH+AlCl3=Al（OH）3↓+3NaCl

探究二：NaOH过量。4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O

评注：该类型题目属于高考热点，还可以设置多个条件，由不同条件得出不同结论，既可以培养学生发散思维能力、创新能力、分析能力及综合应用知识能力。

解结论开放型问题的一般思路是：充分利用假设条件进行猜想、归纳、类比，透彻分析出假设条件下可能存在的结论，然后经过论证作出取舍.这是一种归纳类比型思维方式.

结论开放性试题的答案是非唯一性的，往往涉及多方面知识，所以我们首先要把开放性试题中对情景认识与知识结构联系起来，以激活相关背景知识与掌握知识相结合，学以致用，培养学生实践能力及创新能力。

四、综合开放题

化学开放题的综合性可分为化学学科内知识综合和化学学科与其它学科间知识综合。化学学科内知识综合主要是以化学知识点为主线，理解各知识之间相互联系和区别，寻找解题的最佳切入点，灵活运用所学知识，提高分析、处理相关问题的综合能力。学科间综合是以多学科知识为载体，注重对事物的整体结构、功能和作用的认识，构成新知识体系。特别是对化学学科与其它学科间知识综合，一是要注意化学学科和其它相当学科之间相同之处以及解决问题的一致性，联系学科实际，综合运用知识时行分析、推理、解决问题。

开放性问题，在近几年的高考和化学竞赛中不断涌现，并呈适当增加的必然趋势，通过开放性问题激发了学生学习的兴趣，培养学生的研究性学习能力和创新意识及创造性思维能力。因此，共同探讨化学综合开放问题是十分必要的。