曹燕

命题能力是每一个教师不可或缺的一项基本能力，开放性习题经常出现在高中物理教学或测试中.开放性的习题，主要是指其问题的结果具有开放性，即正确答案不唯一、解题思路不唯一.相比于封闭性的习题，开放性习题拓宽了学生的思维空间，鼓励学生进行自由发挥，有利于学生创造性思维的培养和学习潜力的发掘.开放性习题有诸多优点，但其在教学过程中的一大缺陷是现成的习题资源太少.那么，如何根据教学的实际需要，进行开放性习题的设计呢？笔者认为可从以下几个方面进行.

1 改编现有的封闭式习题，使其转变为开放性习题

以往的物理习题因为过分重视学生答案的严密性和准确性，往往将学生的思维限定在一个狭窄的空间中，束缚了他们能力的提升.这些现有的封闭性习题却可作为习题改编的素材，大加利用.常见的改编手段可以是对问题的条件进行补充或删减，使问题更趋近一个原始化的物理问题，学生对此问题进行处理时，必须对信息进行筛选或进行补充性的发掘，才能得到正确的思路，习题的开放性会明显得到提升.

例题1 （原题）一只正方形导线框abcd的边长已知为l，总电阻为R.现在将其放在光滑的水平桌面上，并提供水平初速度v让其进入一宽度为s（s>l）竖直向下的有界匀强磁场（如图1所示），该磁场磁感应强度为B.并且已知导线框的ab边在进入磁场瞬间时的感应电流为I0，且导线框能完全穿过该有界磁场.请你定性画出从线框刚进入有界磁场开始起，线框中的电流i随位置坐标x变化的图象.

本题如果删掉条件“且导线框能完全穿过该有界磁场”，就被改编成一个开放性的问题.因为线框在出入磁场时会因为安培力的作用，导致其减速运动的发生，至于其速度是否会减小为零，就此停下，就需要学生打开思维了：有没有穿出去？如果没有穿出去，是在进入时停下，还是在离开时停止运动？学生在处理这个问题的过程中，就必须如抽丝剥茧般，认清运动的每一个细节.由此可见，改编成开放性的题目之后，学生的思维空间明显放大.

2 以物理实验为情境，设计开放性习题

实验是高中物理教学的重要组成之一，对其进行考核时也有与之相对应的实验题.以往的实验题着重考核学生对实验操作要点、实验数据处理等等记忆性或计算性内容，从而很多教师完全从应试出发，在教学中以“讲”实验代替“做”实验，彻底偏离了物理实验的本质，不利于学生相关能力的养成.围绕实验主题，设计开放性的物理习题不仅检查学生对实验操作的熟悉程度，还可以考核学生从构建实验思路，到实验器材选择，再到实验步骤的设计，以及相关数据的处理等多方面的能力.在平常的教学中，为学生提供开放性习题让学生打开思维，选择自己所熟悉的手段进行实验，这也是创造性思维的培养.例如，在恒定电流一章教学结束时，可安排这样一道开放性实验题让学生来处理.

例题2 现有一如图2所示的电路，当开关闭合时，两只灯泡均未成功亮起.现在已知电路故障的原因在于其中一只灯泡是坏的（仅凭肉眼区分不出）.现要求在不对电路进行拆解，也无灯泡进行更换的前提下，设计实验方案来判断损坏的灯泡是L1还是L2.实验方案的描述必须包括：是否需要其他器材，选择哪些器材以及相应的操作方法和判断的依据.

本题是一道故障检测的电学实验题，因为题目没有限定器材的使用，因此学生解决问题的切入点有很多，但是看似简单的问题背后，还暗藏玄机.例如灯泡的规格和电源的电压都具有未知性，因此作为实验题，学生就应该全面考虑实际操作中可能遇到的问题.本来最简单的思路是，用一个导线短接在某一灯泡的两端，在闭合开关后观察：如果另一灯泡的是亮的，则损坏灯泡必然是正被短路的那只灯泡；如果另一灯泡不亮，则结论相反.因为之前所述顾虑，单个灯泡在电源作用下可能会超过负荷而损毁，开放性问题的解决就要求考虑问题要全面，因此本题的解决应该换用别的思路：利用多用电表在开关闭合时测量每只灯泡的电压；或者是在开关断开时测量每只灯泡的电阻.当然，被开放性习题打开思路的学生所提出的实验方案肯定不止上述两种，思路灵活的他们会给我们带来更多的惊喜.

3 从学生生活中选择素材，设计开放性习题

学生的生活经验为他们的物理学习提供了最原始的感性素材，学生也习惯于用自己熟悉的视角观察和学习物理.因此，从学生的生活来寻找素材，编制物理习题，一方面能发挥开放性习题的固有功能训练学生；另一方面更能引导学生用物理的眼光来审视身边的世界，用物理的思维来处理身边的问题，这会大幅度提升他们的物理学科素养.例如，围绕自行车可设计下面一道开放性习题.

例3 在环境问题日益严重、能源危机逐渐恶化的今天，绿色出行是缓解当前城市交通压力的最佳答案.自行车就是绿[JP2]色出行最主要的交通工具之一，请观察它的结构（如图3所示）， 再回忆一下你的使用经验，请自己设计两个有关自行车的物理问题（可以是力学、热学、光学、电学等范畴的[TP4GW55.TIF，Y#]问题，无需解答）：

例如，自行车挡泥板的安装方位有什么讲究？

问题1：

问题2：

此题一反常规，让学生自我提问，其目的就是为了让学生能从物理的角度来品味生活，大胆质疑，虽然问题明确指出无需解答，但是学生好胜的心理会让他们在提出问题后，自发地思考问题的处理思路，这实际上也提升他们的学习兴趣和学习动力.

从学生的生活寻找素材能够有效激发学生物理学习的兴趣，感受学习的价值感.例如，《探究闭合电路欧姆定律》这节课，在学生探究得到规律后，可以设置一个具有一定开放度的练习题.

例4 小张买了一只袖珍手电筒，用的是两节新干电池，取出手电筒的小灯泡，发现上面标有“2.5 V，0.3 A”字样，小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，由此推算出了这两节干电池的内阻，如果小张的推断正确，那该电池组的内阻是多少？

当然，开放性习题编写的有关方法和技巧还需要我们在高中物理的教学实践进一步的发掘、归纳和完善，将高质量的开放性物理习题呈现在学生面前，将更加完美地体现物理教育的本质，当然也会是物理新课程理念的一次成功诠释.