中考開放性試題 公開課教學(xué)設(shè)計(jì)

中考物理開放性試題解題策略開放性試題是指題設(shè)條件不確定、解題方法多樣、答案不唯一的題目。這類試題有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，有助于克服思維定勢，避免思維僵化和單一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求。因此，各地中考試卷中，都出現(xiàn)了一批立意和情景新、耐人尋味的開放性試題，它們成為試卷中的亮點(diǎn)，格外引人注目。從近幾年物理命題中可看出，開放型物理題大致可分四類，即條件開放型、過程開放型、結(jié)論開放型、綜合開放型。類型一：條件開放型

條件開放型試題的特點(diǎn)是題設(shè)條件多余或隱含，不指明所要求解的問題。解這類試題的基本思路就是從題設(shè)條件入手，變換角度，創(chuàng)設(shè)情境，使解題過程具有開放性。例1．2011年11月3日凌晨，我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”飛行器成功對接，共同飛行在茫茫太空中。飛行在太空中的“天宮一號”向著太陽的一面溫度會高到100℃以上，而背陰的那一面又會冷到-200℃以下，為此科學(xué)家在“天宮一號”的外表面涂上一層銀白色的涂料。在“天宮一號”實(shí)驗(yàn)艙里，未來的航天員可使用筆記本電腦收發(fā)郵件，可以看電影聽音樂。艙里還配備了太空鍛煉器材，如拉力器，用于鍛煉下肢肌肉等。請從上面的閱讀材料中找出與物理知識有關(guān)的敘述，并標(biāo)明相關(guān)的物理知識。例：“神舟八號”飛船與“天宮一號”飛行器成功對接──以“神舟八號”飛船為參照物“天宮一號”是靜止的

(1)_____________________________________________

；(2)____________________________________________

。

解析：條件開放類試題由于所給條件較多，可以從不同角度、不同側(cè)面去考慮問題從而得到不同的結(jié)論。這類題型的特點(diǎn)決定了題不是太難，但要求同學(xué)對所學(xué)知識能融會貫通。題中給出的如“外表面涂銀白色的涂料”、“收發(fā)郵件”等語句蘊(yùn)含著物理知識。答案：飛行──以地球?yàn)閰⒄瘴铮吧裰郯颂枴憋w船和“天宮一號”是運(yùn)動的

外表面涂銀白色的涂料──有光照射時(shí)，減少對熱量的吸收；背光時(shí)，減少向外輻射熱量

收發(fā)郵件──利用電磁波

看電影──筆記本電腦是光源、光沿直線傳播

聽音樂──聲音是由振動產(chǎn)生的

拉力器──拉力越大，彈簧被拉得越長

類型二：過程開放型

過程開放型試題的特點(diǎn)是條件、結(jié)論都一定，解題過程或策略開放，一題多解及開放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)屬于這類題。一般是策略性開放，思路不唯一，進(jìn)而步驟、過程都不統(tǒng)一，開放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有時(shí)連實(shí)驗(yàn)條件都不統(tǒng)一，需自行選定器材，再根據(jù)題目需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，完成指定的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。例2．如圖1所示，L1為入射光線，L2為出射光線。請?jiān)趫D中添加合理的光學(xué)器件。（注意所添加的器件位置要正確）解析：由題目中的情況容易想到用平面鏡來反射。那么，還能用什么光學(xué)器件呢？首先沿著“反射”的思路考慮：反射時(shí)能否不用平面鏡？當(dāng)然可以──用凸面鏡或凹面鏡。再考慮如果不是反射，折射行不行？當(dāng)然行──用凸透鏡或凹透鏡、甚至是三棱鏡。還可以思考，凸透鏡或凹透鏡只有一種放置方法嗎？試一試，當(dāng)然不只一種。這樣，依據(jù)不同的物理規(guī)律、原理，運(yùn)用不同的方法，進(jìn)行一題多思、一題多解，能更牢固地掌握知識，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。

答案：如下圖

例3．如圖2所示，彈簧測力計(jì)的量程是0—5N，木塊重力大約7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺、刻度尺、足夠大的量杯、足量的水和細(xì)棉線(自重不計(jì))，圖中每種器材各有一件。

請你利用圖中的一些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測量木塊重力的實(shí)驗(yàn)方案：

(1)寫出選用器材的名稱：

(2)用文字簡要地寫出需要測量的物量及符號：

(3)木塊重力的表達(dá)式：

解析：物體的重力直接用彈簧測力計(jì)便可測量，但此題不同，因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)的量程小于被測量，所以題目提醒學(xué)生要有安全操作意識，這是作為一個(gè)公民將來走入社會必須具有的科學(xué)素養(yǎng)。怎樣解決彈簧測力計(jì)的量程小于被測量的問題呢？只能采用間接測量，這就需要學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和感悟了。注意到木塊能在水面上漂浮，又有量杯，想到可用浮力知識解決。若注意到滑輪，可連接成動滑輪來測量。若注意到米尺，可用線連接成一個(gè)省力杠桿來解決。答案：

方案一：（1）量杯、水、細(xì)棉線、木塊

（2）量杯中水的體積V1，木塊放入水中靜止后液面的位置V2（3）G=ρ水g（V2-V1）方案二：（1）彈簧測力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺、細(xì)棉線、木塊（2）滑輪重G動，拉力F（3）根據(jù)F=（G+G動）/2，得G=2F-G動方案三：（1）彈簧測力計(jì)、米尺、鐵架臺、細(xì)棉線、木塊

（2）把米尺連接成省力杠桿，從米尺上讀出兩力臂L動、L阻（L動/L阻應(yīng)大于7/5），拉力F（3）根據(jù)FL動=GL阻，得G=FL動/L阻

類型三：結(jié)論開放型

結(jié)論開放型題目的特點(diǎn)是條件一定，結(jié)論多種多樣。根據(jù)試題提供的信息，從不同的方向分析會有不同的結(jié)論，可以激發(fā)學(xué)生思考的積極性，利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。解答時(shí)，要在這些符合要求的結(jié)論中選擇最有把握的結(jié)論作為答案。

例4．有些物理量的大小不易直接觀測，但它變化時(shí)引起其它量的變化卻容易直接觀測，用易觀測的量顯示不易觀測的量是測量物理量的一種思路。例如：溫度計(jì)是利用液柱長度的變化來顯示溫度高低的。請你也舉出一個(gè)例子___________________。

解析：物理學(xué)中對于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。大家要在頭腦中搜尋學(xué)習(xí)過的物理內(nèi)容，篩選出應(yīng)用這個(gè)思想方法獲取的知識，確定答案。你可以從力、熱、光、電、磁、分子原子、能量等方面進(jìn)行思考。

答案：彈簧測力計(jì)是利用彈簧長度的變化來顯示力的大?。谎芯織l形磁鐵（或電磁鐵）磁性時(shí)，用它吸引鐵屑（或大頭針）的多少來顯示磁性的強(qiáng)弱；研究物體的動能與哪些因素有關(guān)時(shí)，用物體推紙盒前進(jìn)的距離來顯示其具有動能的多少；鼓面上撒碎紙屑來顯示鼓面的振動情況；進(jìn)行電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電熱絲上涂些蠟，利用蠟的熔化來顯示電熱絲溫度升高等。類型四：綜合開放型綜合開放型題目的特點(diǎn)是條件多種，解題策略多樣，結(jié)論不唯一。這類試題有利于發(fā)展大家的個(gè)性，發(fā)展大家的發(fā)散思維能力。

例5．圖3中甲、乙分別是“探究平面鏡成像特點(diǎn)”和“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，拿一支沒有點(diǎn)燃的與A完全相同的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動，直到看上去它跟前面那支蠟燭A的像完全重合。這樣操作的目的是________________，同時(shí)也證明了像與物體的大小________________。

圖3（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，保持凸透鏡位置不動，將蠟燭從遠(yuǎn)處逐漸向凸透鏡的焦點(diǎn)靠近時(shí)，要想在光屏上得到清晰的燭焰的像，光屏應(yīng)向________（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動，所成像的大小將________（填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）當(dāng)蠟燭移到圖乙所示位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，請你比較甲、乙兩圖中平面鏡與凸透鏡所成的像的不同點(diǎn)：①________________；②________________。

解析：試題對兩個(gè)重要的光學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對比研究。（1）平面鏡成像實(shí)驗(yàn)的目的是找出像和物體的大小、位置關(guān)系。只有“捕捉”到像，才能開展研究。蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，說明實(shí)驗(yàn)已經(jīng)“捕捉”到了像，即確定了像的位置和大小。（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，得出了像的位置和大小、倒正、虛實(shí)與物距和焦距的關(guān)系。其中，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，“物近像遠(yuǎn)像變大”是一個(gè)非常重要的結(jié)論，要注意掌握和應(yīng)用。這句話的意思是，物體從遠(yuǎn)處逐漸向凸透鏡的焦點(diǎn)靠近時(shí)，所成的像離凸透鏡越來越遠(yuǎn)，同時(shí)像也變得越來越大。（3）比較甲、乙兩圖中所成的像的不同點(diǎn)屬于過程和結(jié)論都開放：從成像原理考慮，一個(gè)是光的反射，一個(gè)是光的折射；從成像虛實(shí)考慮，一個(gè)是虛像，一個(gè)是實(shí)像；從成像倒正考慮，一個(gè)是正立的像，一個(gè)是倒立的像；從成像大小考慮，一個(gè)是等大的像，一個(gè)是放大的像；從物距和像距關(guān)系考慮，一個(gè)是物距等于像距，一個(gè)是物距小于像距。

答案：（1）確定像的位置和大小

相等（2）遠(yuǎn)離

變大

（3）一個(gè)是光的反射形成的，一個(gè)是光的折射形成的；一個(gè)是虛像，一個(gè)是實(shí)像；一個(gè)是正立的像，一個(gè)是倒立的像；一個(gè)是等大的像，一個(gè)是放大的像；一個(gè)成像時(shí)物距等于像距，一個(gè)成像時(shí)物距小于像距。從上面幾例可