新课程理念下的科学开放性试题初探.pdf

1 新课程理念下的科学开放性试题初探 新课程理念下的科学开放性试题初探 缙云县实验中学 麻永红 摘 要 摘 要 新课程理念下的科学是以创新精神和实践能力为核心 重视发展学生搜集处理信息的能力 自主获取新知识的能力 分析解决问题的能力和交流与合作的能力 中考试题中的开放型试题给学生提 供一个全新的问题情境 学生要自己选取相关的知识或方法来解答 将科学基础知识 基本技能 科学 探究的过程和方法 以及开放性 创造性的态度融为一体 实现对学生知识 能力的全面考查 关键词 关键词 新课程理念 科学 开放性 条件开放型 方法开放型 结论开放型 实验开放型 情景 开放型 新课程理念下的科学是以全面提高每个学生的科学素养为总目标 是以培养创新精神 和实践能力为核心 重视发展学生搜集处理信息的能力 自主获取新知识的能力 分析解决 问题的能力和交流与合作的能力 传统的教学和评价模式已经不能适应知识经济的到来 对 确定事实的灌输 唯一答案的寻求 封闭习题的操练 已经难以适应对创新意识 创新精神 创新能力培养的要求 因此 必须改造我们的教学 将科学基础知识 基本技能的传授 科 学探究的过程和方法 以及开放性 创造性的态度融为一体 实现知识教学的革命 而且教 学评价也要作相应的改革 近几年 中考科学试题中频繁出现的开放型试题对科学教学改革 具有较好的导向性 所谓开放型试题是指条件不确定 答案不唯一 解题方法多样的试题 这类试题往往 给学生提供一个全新的问题情境 学生要自己选取相关的知识或方法来解答 使学生 灵活 运用 是这类试题突出的特点 科学开放型试题的核心是考查学生运用科学知识解决问题的 能力 激发学生独立思考和创新的意识 是新的教育理念的具体体现 笔者认为有必要对开放型试题进行研究 通过对近几年中考科学试题的分析 现将这 类试题分类解析如下 一 条件开放型 一 条件开放型 条件开放型试题给出了部分条件及确定的结论 要求学生深入试题中所涉及知识的内 部联系 写出能得出结论的某种条件 这类试题常以基础知识为背景设计而成 主要考查学 生的基础知识掌握程度 归纳推理能力和逆向思维能力 解答此类问题时需全面分析 以免 漏掉 例 1 04 年台州市 在 浮力 一课中 为了帮助同学们提出猜想 老师让各组用 2 相同大小的橡皮泥造 船 看哪组的 船 能承载的货物最多 1 根据此实验 同学们可提出的猜想是 浸在液体里的 物体所受浮力的大小可能与 有 关 写出一个 解析 本题考查浮力的相关知识 影响物体所受浮力的大小的因素有液体的密度 物 体排开液体的体积等 因为此处是猜想 故也可以是物体体积 物体密度 物体形状等答案 点评 点评 条件开放型试题往往结论确定 题设含蓄 由于条件 模糊性 使得学生思维 常常理不出头绪 解决此类试题的思路是 根据题意仔细研究题中所要达到的结果 探 寻符合结论的条件是不是唯一的 有没有在其他条件下也能达到这个结果 根据不同条件 下物体不同的规律分析解答达到这个结果所需要的条件 注意研究的结论和所需要的条件可 能存在的关系 分情况讨论解答 二 方法开放型 二 方法开放型 方法开放型试题要求学生根据题目所设条件和要求 寻找切合实际的多种解决问题的 途径 变学生的单向思维为多向思维 从而培养学生思维的灵活性 流畅性和广阔性 例 2 05 年绍兴 如图是 1995 年与 2001 年世 界能源消耗情况 由图可知 世界能源的消耗呈 趋势 填 增长 或 减少 请你提出一条日常 生活中节约能源的措施 解析 日常生活中用到的能源有电 煤 液化石油气 天然气 汽油 柴油 木柴等 相应的节约措施有很多 只要是合理的方法都可以 点评 方法开放型试题往往是思路比较开阔 容易找到切入点 但方法可能很多 如 何根据学过的知识 找出最佳最简的解题方法成为本类题目解题的关键 一般而言 学生 可以依据题目提供的题设信息 充分调动所学过知识 寻找切入点 可以从多个角度进行推 理和探索 针对不同的切入点 找到适合的规律和方法 对可能存在的多种途径进行比 较 找出符合自己习惯的解决问题的简洁方法 所以考生在寻求解答的过程中通过比较各种 解答的途径实现认知结构的重建 三 结论开放型 三 结论开放型 结论开放型试题是指问题的结论是多元性而不是唯一性 而每一种结论都能符合对应 的科学情景 独立地满足题意 例 3 04 年嘉兴 舟山 按图所示电路用额定电压为 3 8 伏的小灯泡进行实验 3 测得 5 组实验数据并记录在表中 同时观察到小灯泡亮度的变化情况 U V 3 O 3 5 3 8 4 O 4 5 I A 0 28 0 30 0 3l 0 32 0 34 亮度 逐渐变亮 请仔细分析实验数据和实验现象 回答以下问题 1 2 从表中我们可以直接看出电压 电流和电灯亮度这三者之间的关系 除此之外 在 这个实验中 你还能发现什么规律 只要写出一条即可 解析 还可发现电功率随电压 电流 的增大而增大 小灯泡的电阻随电压的增大而 增大 电功率越大灯泡越亮等等 点评 点评 由于结论开放型试题的结论不是唯一的 存在着多种结果 所以在处理此类问 题时要注意 仔细分析题中问题在不同条件下会不会产生不同的结论 根据条件情景 分析 不同的过程 讨论所用科学规律 解答时应选择最切合题意的 考生自己最有把握的结论 四 综合开放型 四 综合开放型 综合开放型试题是指试题中条件可能不确定 同时解题思路也可能不确定 结论可能 也有不确定的成分 这种类型的试题只给出一定情景 表现为条件 方法和结论的若干组合 要求学生在情景中自行设计相应的条件 方法和结论 这样的试题 其条件 解题方法和结 论都呈现极大的开放性 主要考查学生的分析能力与解决问题的能力 例 4 04 年宁波 如图所示 水平面上有一实心正方体 边长 a 为 10 厘米 质量 m 为 5 千克 在大小为 10 牛顿的水平拉力 F 作用下 在时间 t 为 5 秒钟内 匀速向右移动路 程 s 为 6 米 请你利用上述数据 结合示例格式 任意选择四个未知量 完成下表 g 10 牛 千克 4 待求未知量 计算公式计算过程与结果 示例 物体的重力 G G mg G mg 5 千克 lO 牛 千克 50 牛顿 l 2 3 4 解析 根据已知条件 还可计算物体体积 密度 运动速度 水平面受到的压强 物 体所做的功 功率等 点评 点评 综合开放型试题的内容丰富 情景新颖 科学气息浓厚 但由于多种因素的不 确定性 一般考生处理问题的思路往往不清楚 处理此类问题一般要注意 仔细分析所给 的开放性条件 找出其中有用的条件 仔细分析所给结果 由于结论的不确定性 分析可 能产生的结论或不同结论所对应的条件 仔细探索解题的思路 分析可能存在的解题思路 从不同角度或不同方向去推理 这类考题只给出一定的情景 条件 解题策略与结论都要 求考生在情景中自行设定与寻找 独立地推理分析 五 实验开放型 五 实验开放型 科学实验的开放性主要反映在实验思想上有更大的自由度 如实验仪器使用的兼容性 实验原理的灵活性 实验方法的创新性 例 5 05 年台州 课题二 关于超载超速危害交通安全的研究 下面两小题是关于超载和超速问题的研究 请选做一题 3 为什么要严禁超载 某课题组利用斜面 小球和木块进 行研究 让质量不同的小球分别从同一高度 静止开始滑下 如 图所示 小球经过 A 点时 速度相等 请根据实验现象 用 学过的科学知识 解释超载存在的安全隐患 4 为了解释严禁超速的原因 他们利用小球和斜面进行 研究 让同一小球从 A B 两点静止开始滑下 如图所示 请 根据实验现象 用学过的科学知识 解释超速存在的安全隐患 解析 3 从实验现象可知 质量大的物体 从相同高度滑下撞击木块 使木块滑行 的距离远 这是因为速度相同 质量越大的物体动能越大 因此汽车超载 动能较大 使刹 车困难 容易引发交通事故 4 从实验现象可知 速度大的物体 滑行的距离远 汽车由 于超速 动能较大 使刹车困难 容易引发交通事故 点评 点评 科学实验的开放性试题 要求对实验仪器的性能和用途有充分认识 对实验原 5 理的理解要全面深刻 应多思考教学实验与生活相联系的问题 应学会对实验方法及实验步 骤的设计 要善于创造性思维 不能墨守成规 六 情景开放型 六 情景开放型 情景开放型试题是指背景往往与现实生活 社会热点 科技热点等紧密联系 试题提 供给考生以广阔的思维空间 这类试题往往以信息题的形式展现给考生 不局限于教材 甚 至相关知识初中阶段没有讲过 但题目中往往会有所交待 情景开放型试题所创设的情景 有的是学生都熟悉的 也有的是学生都陌生的 这样就能较好地考查学生的各种能力 有利 于公平竞争 例 6 04 年丽水 一天 小明放学回家看电视 看完后 把遥控器一摁 电视关了 他发现电视机上还有一个指示灯亮着 此时 电视机处于待机状态 于是他想 这时电视 机是否还在消耗电能呢 一次 乘父母出差 他设计了如下方案进行探究 让电视机处于待 机状态 然后拔掉其它所有电器的插头或关掉开关 记下时间和家中电能表的读数 去奶奶 家住了两天后回到家中 再记下此时的时间和电能表的读数 记录数据如右表 问 1 在小明外出这段时间里 他家的电视机消耗的电能是 千瓦时 2 通过实验 小明得到的结论是 电视机在待机状态时 3 小明家电视机在待机状态下电功率是多少 4 据估计 我市电视机在待机状态下消耗的电能一年有近 6000 千瓦时 令人惊醒 要显著降低电视机的这种电能的消耗 你认为可以采取哪些方法 解析 1 0 5 2 要消耗电能 3 W 0 5 千瓦时 t 50 小时 P 0 01 千瓦 10 瓦 4 从使用方面考虑 看完电视后及时关掉电视机上的电源开关 或拔掉电源插头 而不用摇控器 关机 从制造方面考虑 要改进设计 提高技术 使电视机的待机耗电减少 其它说法 意思正确的同样给分 时 间 电能表示数 千瓦时 4 月 6 日上午 8 00 115 8 4 月 8 日上午 10 00116 3 W t 0 5 千瓦时 50小时 6 点评 点评 情景开放型试题的情景一般比较新颖 此类题型的解题程序往往是 审题 仔 细阅读题给情景信息 类比 结合书本知识 找出两者联系 这是解题的