运用开放性试题培养发散性思维能力

运用开放性试题培养发散性思维能力江苏省海门市包场中学王勇226151思维能力是人的各种能力的核心，而创造性思维又是人类思维发展的高级阶段，是意识能动性的最高表现。创造性思维是指不依常规，寻找变异，想出新方法、建立新理论、从多方面寻求答案的开放性思维方式。发散思维是创造性思维的主要成分，要提高学生的创造性思维能力，就必须高度重视培养他们的发散思维能力。伽里略有句名言：“科学是在不断改变思维角度的探索中前进。”如何“改变思维角度”?实现这一目的最佳题型就是开放性化学试题。开放性化学试题应具有如下特点：(1)条件的不完备性：解题条件不充分，解题依据不明确，也就是题示条件的组成要素不完备。(2)结论不确定性：在解答开放性问题时，可以得到并列的多个答案，根据学生的认知水平的不同和能力的差异，不同的学生可能得到不同的答案。(3)内涵的可发展性：开放性问题的内涵，随着学生所学化学知识的增多，同一个开放性问题的结论会越来越多，内涵也会越来越丰富。(4)思维的不确定性：解决开放性问题的方法不是惟一的，虽然思维的起点相同，但思维的走向和思维的结果都可能不同。开放性问题所引发的思维是一种呈扇形发散的思维，不同的学生可能会有不同的解题方案，甚至同一个同学可以同时想到多个可能的解决问题的方法。思维的发散性才能导致思维的求异和创新，思维的发散和开放是开放性问题的本质特征。教育部考试中心在高考题型功能和题型改革的研究中，已高度重视和密切关注开放性试题，在近几年的各类化学竞赛试题和高考化学试题中已或多或少地渗透了一些开放性试题或其雏形。这些都说明引入开放性试题已成为化学教学和考试改革的一种研究和探索的方向。基础知识和基本技能是化学学科本身的基础，也是化学考试重点考察的内容。在平时教学特别是总复习教学中，设计并训练一些开放性试题，无疑会有助于培养学生思维的灵活性和发散性。下面就如何在教学中设计并运用开放性试题以培养学生发散思维能力这一问题作一探讨，以引起大家对这一问题的重视和研究。1．理论题的开放性原题：哪些事实能说明氯的非金属性比硫的非金属性强?分析：《氧族元素》这一单元纯属元素化合物知识，并没有系统的理论内容。但在分析解答某些具体问题时却常运用到化学理论。本题对于氯与硫的非金属强弱的比较。因审题角度的多样性，从而导致结论的不确定性。通过本题的训练，学生不仅掌握了硫的非金属性比氯的非金属弱这一结论，而且还掌握了比较二者强弱的多种方法和依据，理论联系实际的观点也得到了进一步巩固和加强。答案：依据①元素周期表——同周期元素愈右，非金属性愈强。依据②非金属活动性顺序表--FOClBrIS。愈前，非金属性愈强。依据③最高价含氧酸的酸性——HClO4H2S04。酸性愈强，非金属性愈强。依据④与H2化合的条件---Cl2(光照)易于S(加热)。愈易化合．非金属愈强。依据⑤气态氢化物稳定性---HClH2S。稳定性愈强，非金属性愈强。依据⑥单质间置换反应----H2S+Cl2=2HCl+S。被置换者非金属性弱于置换者。依据⑦单质氧化性---2Fe+3C12=2FeCl3、Fe+S=FeS。氧化性愈强，非金属性愈强。2．化合物知识题的开放性原题：X、Y、Z是中学化学中三种常见元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如图所示的关系。试根据该图推断X、Y、Z的化学式(答案不止一组，请尽可能多地寻找合理答案)。解析：这道开放性的试题有多种答案(见下表)，学过《卤素》后可得到第1～3组答案；学过《硫和硫的化合物》后，可得到第4、5组答案；学过《硅和硅酸盐工业》后，可得到第6、7组答案；学过《氮和磷》之后可得到第8、9组答案；学过《几种重要的金属》后，可得到第10～13组答案。由此题可明显看出开放性试题内涵的发展性。l组2组3组4组5组6组7组8组9组10组ll组12组13组XCl2Cl2F2C1202CH202Cl2CMgMgAlYBr2I202SSSiSiN2N2CuCSFeZH2NaH2H2H202Cl2H2H202020202甲HBrNaIH20H2SH2SSi02SiCl4NH3NH3CuOC02S02Fe3O4乙HClNaClHFHClH2OCOHClH2OHClC02MgOMg0Al2O33．实验题的开放性原题：用哪些方法能鉴别出硫化钾溶液和硫酸钾溶液?试描述有关现象，写出有关反应的离子方程式。分析：鉴别硫化钾和硫酸钾，实质上就是鉴别S2-和SO42-，但具体用什么实验方案——选用哪些试剂，根据什么现象，依据什么原理都需学生自己积极主动地分析、设计、思考、探索，最终制订出合理有效的解题方案。结果显示，学生所运用的化学试剂、化学知识及解题思路各不相同。这种方式的训练，其过程带有很强的探索性，可以开拓学生思路。发挥学习的主动性。有效地培养了发散思维能力，增强了探究意识和探究能力。答案：方案①分别加入盐酸，产生气体的原为硫化钾(方程式略，下同)方案②分别加入氯化钡溶液及稀盐酸．产生沉淀的原为硫酸钾。方案③分别加入硫酸铜溶液，产生黑色沉淀的原为硫化钾。方案④分别通入氯气，产生浅黄色浑浊的原为硫化钾。方案⑤分别用pH试纸检验，溶液呈碱性的原为硫化钾。方案⑥分别加入氯化铵溶液并加热。有气体产生的原为硫化钾。4．计算题的开放性原题：340gH2S在201.6L(标准状况)O2中充分燃烧，试用不同的方法计算生成的SO2在标准状况下的体积为多少升？分析：H2S在O2中充分燃烧的产物要视二者相对量的多少而定。学生根据一些常规的解法，是比较容易得出正确结果的，但本题要求学生分别采甩不同的方法解出湘同韵结果。这就要求学生不仅要熟悉常规的解题方法，而且要熟悉特殊的解题技巧。思考问题要突破习惯思维的束缚，标新立异，另辟蹊径，体现出解题方法的灵活性和新颖性。答案：解法①解方程组法(具体过程略，下同)。解法②分步求解法。解法③图象法。解法①十字交叉法。解法⑤方程式配平法。解法⑥电子得失法。开放性试题有时涉及的知识面广泛，多以科学、技术、社会(STS)内容进行命题，立意新颖，有合理的难度，良好的区分度。同时，解答开放性试题，有助于提高学生的类比、迁移、联想、归纳、综合等能力，发展学生多向思维机制。因此。它将是高考化学命题的发展方向，也是中学化学课堂教学改革的内容之一，我们必须予以高度重视。但实际操作时，必须注意三个方面：其一、夯实“双基”。俗话说：“巧妇难为无米之炊”，没有扎实的“双基”，难结“开放”之果。其二、循序渐进。开放性试题其“开放度”要随教学内容的增多而提高，新授课不宜将“闻所未闻”的开放题答案灌输给学生，否则，教师徒劳无益，学生负重不堪。其三、平时解答开放性试题可开卷进行，使结果在一定范围内具有完整性，并对结果进行优化组合。只有这样，才能真正提高学生分析问题和解决问题的能力。