開放型試題有哪思路和試題

來源:才華庫 1.01W

型別一:條件開放型條件開放型試題的特點是題設條件多餘或隱含,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條件入手,變換角度,創設情境,使解題過程具有開放性。

開放型試題有哪思路和試題

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,為此科學家在“天宮一號”的外表面塗上一層銀白色的塗料。在“天宮一號”實驗艙裡,未來的航天員可使用膝上型電腦收發郵件,可以看電影聽音樂。艙裡還配備了太空鍛鍊器材,如拉力器,用於鍛鍊下肢肌肉等。

請從上面的閱讀材料中找出與物理知識有關的敘述,並標明相關的物理知識。

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:條件開放類試題由於所給條件較多,可以從不同角度、不同側面去考慮問題從而得到不同的結論。這類題型的特點決定了題不是太難,但要求同學對所學知識能融會貫通。題中給出的如“外表面塗銀白色的塗料”、“ 收發郵件”等語句蘊含著物理知識。

答案:飛行──以地球為參照物,“神舟八號”飛船和“天宮一號”是運動的

外表面塗銀白色的塗料──有光照射時,減少對熱量的吸收;背光時,減少向外輻射熱量

收發郵件──利用電磁波

看電影──膝上型電腦是光源、光沿直線傳播

聽音樂──聲音是由振動產生的

拉力器──拉力越大,彈簧被拉得越長

型別二:過程開放型過程開放型試題的特點是條件、結論都一定,解題過程或策略開放,一題多解及開放設計性實驗屬於這類題。一般是策略性開放,思路不唯一,進而步驟、過程都不統一,開放設計性實驗有時連實驗條件都不統一,需自行選定器材,再根據題目需要設計實驗步驟,完成指定的設計性實驗。

例2.如圖1所示,L1為入射光線,L2為出射光線。請在圖中新增合理的光學器件。(注意所新增的器件位置要正確)

解析:由題目中的情況容易想到用平面鏡來反射。那麼,還能用什麼光學器件呢?首先沿著“反射”的思路考慮:反射時能否不用平面鏡?當然可以──用凸面鏡或凹面鏡。再考慮如果不是反射,折射行不行?當然行──用凸透鏡或凹透鏡、甚至是三稜鏡。還可以思考,凸透鏡或凹透鏡只有一種放置方法嗎?試一試,當然不只一種。這樣,依據不同的物理規律、原理,運用不同的方法,進行一題多思、一題多解,能更牢固地掌握知識,培養髮散思維能力。

答案:如下圖

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

請你利用圖中的一些器材,設計一個測量木塊重力的實驗方案

(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)木塊重力的表示式:

解析:物體的重力直接用彈簧測力計便可測量,但此題不同,因為彈簧測力計的量程小於被測量,所以題目提醒學生要有安全操作意識,這是作為一個公民將來走入社會必須具有的科學素養。怎樣解決彈簧測力計的量程小於被測量的問題呢?只能採用間接測量,這就需要學生的經驗和感悟了。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,可連線成動滑輪來測量。若注意到米尺,可用線連線成一個省力槓桿來解決。

答案:

方案一:(1)量杯、水、細棉線、木塊

(2)量杯中水的體積V1,木塊放入水中靜止後液麵的位置V2

(3)G =ρ水g(V2-V1)

方案二:(1)彈簧測力計、輕質滑輪、鐵架臺、細棉線、木塊

(2)滑輪重G動,拉力F

(3)根據F=(G+G動)/2,得G=2F -G動

方案三:(1)彈簧測力計、米尺、鐵架臺、細棉線、木塊

(2)把米尺連線成省力槓桿,從米尺上讀出兩力臂L動、L阻(L動/L阻應大於7/5),拉力F

(3)根據FL動=GL阻,得G=FL動/L阻

型別三:結論開放型結論開放型題目的特點是條件一定,結論多種多樣。根據試題提供的資訊,從不同的方向分析會有不同的結論,可以激發學生思考的積極性,利於培養學生的學習主動性和創造性。解答時,要在這些符合要求的結論中選擇最有把握的結論作為答案。

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。請你也舉出一個例子___________________。

解析:物理學中對於一些看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識,或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。國中物理在研究概念、規律和實驗中多處應用了這種方法。大家要在頭腦中搜尋學習過的物理內容,篩選出應用這個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、能量等方面進行思考。

答案:彈簧測力計是利用彈簧長度的變化來顯示力的大小;研究條形磁鐵(或電磁鐵)磁性時,用它吸引鐵屑(或大頭針)的多少來顯示磁性的強弱;研究物體的動能與哪些因素有關時,用物體推紙盒前進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;進行電流的`熱效應實驗時,在電熱絲上塗些蠟,利用蠟的熔化來顯示電熱絲溫度升高等。

型別四:綜合開放型綜合開放型題目的特點是條件多種,解題策略多樣,結論不唯一。這類試題有利於發展大家的個性,發展大家的發散思維能力。

例5.圖3中甲、乙分別是“探究平面鏡成像特點”和“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置。

(1)在“探究平面鏡成像特點”的實驗中,拿一支沒有點燃的與A完全相同的蠟燭B豎立在玻璃板後面移動,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________________,同時也證明了像與物體的大小________________。

圖3

(2)在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,保持凸透鏡位置不動,將蠟燭從遠處逐漸向凸透鏡的焦點靠近時,要想在光屏上得到清晰的燭焰的像,光屏應向________(填“靠近”或“遠離”)凸透鏡的方向移動,所成像的大小將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(3)當蠟燭移到圖乙所示位置時,光屏上出現清晰的燭焰的像,請你比較甲、乙兩圖中平面鏡與凸透鏡所成的像的不同點:①________________;②________________。

解析:試題對兩個重要的光學實驗進行了對比研究。(1)平面鏡成像實驗的目的是找出像和物體的大小、位置關係。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,說明實驗已經“捕捉”到了像,即確定了像的位置和大小。(2)在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,得出了像的位置和大小、倒正、虛實與物距和焦距的關係。其中,當成實像時,“物近像遠像變大”是一個非常重要的結論,要注意掌握和應用。這句話的意思是,物體從遠處逐漸向凸透鏡的焦點靠近時,所成的像離凸透鏡越來越遠,同時像也變得越來越大。(3)比較甲、乙兩圖中所成的像的不同點屬於過程和結論都開放:從成像原理考慮,一個是光的反射,一個是光的折射;從成像虛實考慮,一個是虛像,一個是實像;從成像倒正考慮,一個是正立的像,一個是倒立的像;從成像大小考慮,一個是等大的像,一個是放大的像;從物距和像距關係考慮,一個是物距等於像距,一個是物距小於像距。

答案:(1)確定像的位置和大小相等

(2)遠離變大

(3)一個是光的反射形成的,一個是光的折射形成的;一個是虛像,一個是實像;一個是正立的像,一個是倒立的像;一個是等大的像,一個是放大的像;一個成像時物距等於像距,一個成像時物距小於像距。

從上面幾例可以看出,開放性試題涉及面較廣,靈活而無模式可依,但都基於學生已有的知識和經驗進行設計,因而不同程度的學生都可以根據自己的能力、水平進行探索,都有發揮的空間。開放性試題以開放的姿態展示出物理與我們人類生存發展的聯絡,具有很大的思維空間。我們要去經歷物理知識的再創造過程,需全面觀察、廣泛聯想,多方面、多角度、多層次去思考問題,才有利於自己探究精神、創新精神和實踐能力的培養和發揮。

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