如何讓初中物理問題更具開放性
時間：
張建云1由 分享
設計開放性問題，進行開放性問題教學，是實施創新教育的有效措施，是培養學生創新能力的一種有效的手段。本文就對初中物理教學中設計開放性問題應遵循幾方面的原則談談自己的看法。
一、問題內容要具有開放性
問題內容的開放性是指問題涉及的知識應當寬廣。問題涉及的知識不要局限于物理教材，而要涉及日常生活、最新科技動態及其它學科內容。問題應更加強調與相關科技知識的有機結合、與社會生活和人文科學相結合，縮小與生活中真實生活的差別。將學生日常生活及社會活動接觸過的與物理知識有關的內容加以提煉，設計成開放性問題，這些問題的解決會使學生親身體會到物理知識有著廣泛的應用性，拓寬學生的創新視野，啟發他們的創造熱情。下面就是一個飛機運動和力學知識相結合的問題：
報紙上一篇關于飛行安全的文章，文章強調金屬疲勞在最近飛機失事中的作用，金屬疲勞是由作用在飛機上空氣動力不斷的張弛引起的，特別是在起飛和降落時這種張弛作用最強。文章舉例說，一架重200000磅的飛機以仰角30度的速度起飛，后恒定加速至500英里／時，并達到30000英尺高度作巡航飛行。噴氣引擎提供240000磅的向前推力與向后的空氣阻力相抗衡。文章介紹說：飛機之所以能飛，是因為空氣作用在垂直于機翼表面上產生了向上的稱之為“升力”的力。空氣阻力也是作用在飛機上非常重要的力。雖然作者告訴眷屬疲勞只是升力、部分有阻力所致，沒有告訴它們的大小，但給了足夠的信息去計算出它們。
此題在讓學生應用物理知識解題的同時，介紹了飛機原理、材料力學和空氣動力等、方面的知識。通過解決這樣的問題嘗生能學會應用物理知識解決實際問題的方法。題中的相關知識不僅能提供解題需要的信息和條件,更重要的是，還可能使一些學生對相關的專業知識有初步的了解并產生興趣，由此繼續深入地進行探討鉆研，為以后在這方面有所造就奠定基礎。在傳統的物理問題中，學生可能做過很多像上例那樣純運動和力學問題，但收到的實際效果遠不如上例那樣好。
大量事實表明，任何一項發明創造不是靠某一學科的知識，而是多學科的知識和技能的綜合運用才能完成。因此，在平時的教學中，要徹底轉變傳統封閉式單學科教學為現代開放式多學科滲透教學，要認真分析各學科內容的交叉點、結合點，加以綜合，編制出能考查出學生跨學科的綜合能力的問題；以培養學生的創新能力。
二、問題設計角度、方式要有開放性
教師對教學活動進行動態處理、充分運用“變式”，對同一知識點，采取不同的角度、不同方式設計問題，使問題設計的角度新穎，方式豐富多彩這樣學生對問題就會饒有興趣，就會有好奇心。興趣是創造力的原動力與維持力，好奇心理是創造力的推動力和激發力。
(一)變換問題條件，使問題設計多樣化。
例如：“在測定小燈泡額定功率”的實驗中，除按課本上的方法測定小燈泡額定功率外，教師可引導學生提出如下問題：
(1)若題目中只有一個電壓表、一個已知電阻，怎樣測出小燈泡的額定功率?，
(2)若題目中只有一個電流表、一個已知電阻，怎樣測出小燈泡的額定功率?
(3)假若已知電源電壓，而電壓表量程小于燈泡的額定電壓時，一個已知電阻，怎樣測出小燈泡的額定功率?
(4)若有一個電源、一只電流表、一只阻值為0-2OΩ的滑動變阻器、開關、導線，如何測定小燈泡的額定功率?
此類的問題具有趣味性和吸引力，對學生心理刺激作用強烈，學生始終處于積極的思維狀態、智力活躍、情緒高漲，激發創新意識的產生。
(二)變換物理過程，變更問題情景，使設計的問題變化多樣。
如下問題的設計能使學生從多種“變式”中深刻理解和掌握V排物理含義。例如：空小燒杯中放有物體A，小燒杯漂浮在盛有適量水的大燒杯中。若將小燒杯中的物體A取出放人大燒杯中，大燒杯中的液面如何變化?
還可設計成另一種問題：若物體A放在盛有水的大燒杯中，小燒杯口朝上漂浮在大燒杯中。若從水中將物體A撈出放人小燒杯中，大燒杯中的液面又如何變化?
例題的答案本來就不唯一，而變式中又將物理過程變換，答案也是開放的，使問題的答案幸富多彩。通過條件、情景、結果等變換，能吸引學生思考，拓展思維的廣度，學生心理狀態從“平衡——不平衡——新的平衡”，這種不斷遞進動態平衡狀態，在變化中產生強烈的創新意識，保持旺盛的創造欲望。
三、問題解答途徑要有開放性
設計出的問題的解答途徑是開放性的，具有探索性。也就是說，開放性問題是一個探索性的問題學生只有通過親身探索才能解決問題，而不是根據所學的知識或模仿教師傳授的某種現成方法馬上就能回答。開放性問題能引導學生去發現、去探索自己去想、去查、去做。通過翻閱已學的內容，查找資料。根據已掌握的物理知識，進行推理、提出假設，通過討論、實驗或其他事實驗證，方能得出正確結論。其探究問題的程序表示如下：提出問題——猜想與假設——制定計劃與設計實驗——進行實驗與收集證據——分析與論證——評估——交流與合作。
例如：“探究影響液體蒸發快慢的因素”可設計如學科教育下程序：
提出問題：影響液體蒸發快慢的因素有哪些?
猜想與假設：影響液體蒸發快慢的因素可能有溫度高低、液體表面積大小0液體上表面空氣流動的速度、液體體積的大小、液體種類等。
制定計劃與設計實驗：(略)
進行實驗與收集證據：把全班學生分成六組、每組可以從猜想中選出四個猜想進行實驗……
分析與論證：將實驗結果公布，大家分析論證猜想的正確性。
評估、交流與合作：自己評估實驗的得失并在小組之間進行交流。
開放性問題的探索性解決，能調動學生追求成功的潛在動機，啟發他們積極主動獨立去鉆研，培養學生勇于探索的精神。知識和規律是學生自身探索發現的，自己研究和總結出來的，學生在探索性解決開放性問題的實踐中，學會了學習，也即會學。教學生會學是創造教育的--個基本觀點，是創造能力培養的有效措施。
開放性問題探索性解決過程是創造性的活動過程，每個學生都參與了創造性的活動，體驗經歷其過程，在此過程中鍛煉了創造能力，增長了創造才能。
一、問題內容要具有開放性
問題內容的開放性是指問題涉及的知識應當寬廣。問題涉及的知識不要局限于物理教材，而要涉及日常生活、最新科技動態及其它學科內容。問題應更加強調與相關科技知識的有機結合、與社會生活和人文科學相結合，縮小與生活中真實生活的差別。將學生日常生活及社會活動接觸過的與物理知識有關的內容加以提煉，設計成開放性問題，這些問題的解決會使學生親身體會到物理知識有著廣泛的應用性，拓寬學生的創新視野，啟發他們的創造熱情。下面就是一個飛機運動和力學知識相結合的問題：
報紙上一篇關于飛行安全的文章，文章強調金屬疲勞在最近飛機失事中的作用，金屬疲勞是由作用在飛機上空氣動力不斷的張弛引起的，特別是在起飛和降落時這種張弛作用最強。文章舉例說，一架重200000磅的飛機以仰角30度的速度起飛，后恒定加速至500英里／時，并達到30000英尺高度作巡航飛行。噴氣引擎提供240000磅的向前推力與向后的空氣阻力相抗衡。文章介紹說：飛機之所以能飛，是因為空氣作用在垂直于機翼表面上產生了向上的稱之為“升力”的力。空氣阻力也是作用在飛機上非常重要的力。雖然作者告訴眷屬疲勞只是升力、部分有阻力所致，沒有告訴它們的大小，但給了足夠的信息去計算出它們。
此題在讓學生應用物理知識解題的同時，介紹了飛機原理、材料力學和空氣動力等、方面的知識。通過解決這樣的問題嘗生能學會應用物理知識解決實際問題的方法。題中的相關知識不僅能提供解題需要的信息和條件,更重要的是，還可能使一些學生對相關的專業知識有初步的了解并產生興趣，由此繼續深入地進行探討鉆研，為以后在這方面有所造就奠定基礎。在傳統的物理問題中，學生可能做過很多像上例那樣純運動和力學問題，但收到的實際效果遠不如上例那樣好。
大量事實表明，任何一項發明創造不是靠某一學科的知識，而是多學科的知識和技能的綜合運用才能完成。因此，在平時的教學中，要徹底轉變傳統封閉式單學科教學為現代開放式多學科滲透教學，要認真分析各學科內容的交叉點、結合點，加以綜合，編制出能考查出學生跨學科的綜合能力的問題；以培養學生的創新能力。
二、問題設計角度、方式要有開放性
教師對教學活動進行動態處理、充分運用“變式”，對同一知識點，采取不同的角度、不同方式設計問題，使問題設計的角度新穎，方式豐富多彩這樣學生對問題就會饒有興趣，就會有好奇心。興趣是創造力的原動力與維持力，好奇心理是創造力的推動力和激發力。
(一)變換問題條件，使問題設計多樣化。
例如：“在測定小燈泡額定功率”的實驗中，除按課本上的方法測定小燈泡額定功率外，教師可引導學生提出如下問題：
(1)若題目中只有一個電壓表、一個已知電阻，怎樣測出小燈泡的額定功率?，
(2)若題目中只有一個電流表、一個已知電阻，怎樣測出小燈泡的額定功率?
(3)假若已知電源電壓，而電壓表量程小于燈泡的額定電壓時，一個已知電阻，怎樣測出小燈泡的額定功率?
(4)若有一個電源、一只電流表、一只阻值為0-2OΩ的滑動變阻器、開關、導線，如何測定小燈泡的額定功率?
此類的問題具有趣味性和吸引力，對學生心理刺激作用強烈，學生始終處于積極的思維狀態、智力活躍、情緒高漲，激發創新意識的產生。
(二)變換物理過程，變更問題情景，使設計的問題變化多樣。
如下問題的設計能使學生從多種“變式”中深刻理解和掌握V排物理含義。例如：空小燒杯中放有物體A，小燒杯漂浮在盛有適量水的大燒杯中。若將小燒杯中的物體A取出放人大燒杯中，大燒杯中的液面如何變化?
還可設計成另一種問題：若物體A放在盛有水的大燒杯中，小燒杯口朝上漂浮在大燒杯中。若從水中將物體A撈出放人小燒杯中，大燒杯中的液面又如何變化?
例題的答案本來就不唯一，而變式中又將物理過程變換，答案也是開放的，使問題的答案幸富多彩。通過條件、情景、結果等變換，能吸引學生思考，拓展思維的廣度，學生心理狀態從“平衡——不平衡——新的平衡”，這種不斷遞進動態平衡狀態，在變化中產生強烈的創新意識，保持旺盛的創造欲望。
三、問題解答途徑要有開放性
設計出的問題的解答途徑是開放性的，具有探索性。也就是說，開放性問題是一個探索性的問題學生只有通過親身探索才能解決問題，而不是根據所學的知識或模仿教師傳授的某種現成方法馬上就能回答。開放性問題能引導學生去發現、去探索自己去想、去查、去做。通過翻閱已學的內容，查找資料。根據已掌握的物理知識，進行推理、提出假設，通過討論、實驗或其他事實驗證，方能得出正確結論。其探究問題的程序表示如下：提出問題——猜想與假設——制定計劃與設計實驗——進行實驗與收集證據——分析與論證——評估——交流與合作。
例如：“探究影響液體蒸發快慢的因素”可設計如學科教育下程序：
提出問題：影響液體蒸發快慢的因素有哪些?
猜想與假設：影響液體蒸發快慢的因素可能有溫度高低、液體表面積大小0液體上表面空氣流動的速度、液體體積的大小、液體種類等。
制定計劃與設計實驗：(略)
進行實驗與收集證據：把全班學生分成六組、每組可以從猜想中選出四個猜想進行實驗……
分析與論證：將實驗結果公布，大家分析論證猜想的正確性。
評估、交流與合作：自己評估實驗的得失并在小組之間進行交流。
開放性問題的探索性解決，能調動學生追求成功的潛在動機，啟發他們積極主動獨立去鉆研，培養學生勇于探索的精神。知識和規律是學生自身探索發現的，自己研究和總結出來的，學生在探索性解決開放性問題的實踐中，學會了學習，也即會學。教學生會學是創造教育的--個基本觀點，是創造能力培養的有效措施。
開放性問題探索性解決過程是創造性的活動過程，每個學生都參與了創造性的活動，體驗經歷其過程，在此過程中鍛煉了創造能力，增長了創造才能。