2025年大學(xué)科學(xué)教育專業(yè)題庫——科學(xué)知識(shí)與生活實(shí)踐的結(jié)合考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、科學(xué)教育的核心目標(biāo)之一是提升公民的科學(xué)素養(yǎng)，使其能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)理解自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問題并參與涉及科學(xué)技術(shù)的公共決策。請(qǐng)結(jié)合你所學(xué)過的科學(xué)知識(shí)，談?wù)勀阏J(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)包含哪些主要方面？并舉例說明其中至少兩個(gè)方面是如何在你的日常生活中體現(xiàn)的。二、現(xiàn)代人生活離不開各種家用電器。請(qǐng)選擇一種你家中常用的家用電器（如電燈、空調(diào)、冰箱、微波爐、電腦等），簡(jiǎn)要說明其基本工作原理涉及哪些主要的科學(xué)概念或定律（至少列舉三個(gè)）。然后，分析使用該電器時(shí)可能存在的安全隱患或?qū)Νh(huán)境的影響，并提出至少兩條具體的、基于科學(xué)原理的改進(jìn)建議或安全使用措施。三、全球氣候變化是當(dāng)前人類面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。請(qǐng)解釋什么是溫室效應(yīng)，并說明導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇的主要人為因素有哪些。結(jié)合你所了解的地理或環(huán)境科學(xué)知識(shí)，描述氣候變化對(duì)至少兩個(gè)不同地區(qū)（例如，沿海城市和干旱地區(qū)）的居民生活可能產(chǎn)生的影響。最后，作為一名未來的科學(xué)教育工作者，你認(rèn)為在社區(qū)或?qū)W校中，你可以如何開展活動(dòng)來提升公眾對(duì)氣候變化及其應(yīng)對(duì)措施的認(rèn)識(shí)？四、農(nóng)藥和化肥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中扮演著重要角色，但過量或不合理使用會(huì)帶來負(fù)面效應(yīng)。請(qǐng)簡(jiǎn)述使用農(nóng)藥和化肥可能對(duì)土壤、水源和生物多樣性產(chǎn)生的具體危害。然后，描述至少兩種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中正在采用或探索的、能夠減少農(nóng)藥化肥使用量的科學(xué)方法或技術(shù)（如：生物防治、精準(zhǔn)施肥、有機(jī)農(nóng)業(yè)等）。并分析這些方法或技術(shù)在推廣過程中可能面臨的科學(xué)、經(jīng)濟(jì)或社會(huì)方面的挑戰(zhàn)。五、“科學(xué)方法”是科學(xué)教育的核心內(nèi)容之一。請(qǐng)簡(jiǎn)要描述科學(xué)方法的主要步驟（如：提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、得出結(jié)論等）。然后，假設(shè)你觀察到小區(qū)花園里的一些植物生長(zhǎng)狀況不如其他植物，你會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法來探究原因嗎？請(qǐng)寫出你可能會(huì)采取的步驟，并說明在每一步中你需要關(guān)注哪些科學(xué)方面的問題（例如，需要控制哪些變量？需要測(cè)量哪些數(shù)據(jù)？如何確保數(shù)據(jù)的可靠性？）。六、隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，人類似乎擁有了“定制”生命的可能性。請(qǐng)先解釋什么是基因，以及基因編輯技術(shù)的基本原理。然后，討論基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)治療（如治療遺傳?。┖娃r(nóng)業(yè)改良方面的巨大潛力。接著，分析基因編輯技術(shù)可能帶來的倫理爭(zhēng)議和社會(huì)問題（如：設(shè)計(jì)嬰兒、對(duì)生態(tài)的影響等）。作為一名科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生，你認(rèn)為在普及基因編輯知識(shí)時(shí)，應(yīng)該向公眾強(qiáng)調(diào)哪些方面，以促進(jìn)負(fù)責(zé)任的科技發(fā)展？試卷答案一、科學(xué)素養(yǎng)主要包含：科學(xué)知識(shí)理解、科學(xué)方法掌握、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)（STS）素養(yǎng)等。在日常生活中，例如，通過氣象知識(shí)（科學(xué)知識(shí)）判斷天氣變化，選擇合適的衣物；參與垃圾分類（科學(xué)方法、環(huán)境意識(shí)），了解不同物質(zhì)的可回收性和對(duì)環(huán)境的影響；使用家用電器（科學(xué)技術(shù)應(yīng)用），關(guān)注其能耗和安全。二、以空調(diào)為例：涉及科學(xué)概念/定律：1)熱力學(xué)定律（如熱量傳遞、物態(tài)變化）；2)壓縮機(jī)制冷原理（氣體壓縮升溫、膨脹降溫）；3)流體力學(xué)（冷媒在管道中的循環(huán)）。安全隱患/環(huán)境影響：1)白天長(zhǎng)時(shí)間開啟高功率空調(diào)可能導(dǎo)致家庭電路過載（涉及電學(xué)知識(shí)）；2)制冷劑泄漏可能破壞臭氧層（涉及化學(xué)和環(huán)境科學(xué)）。改進(jìn)建議/安全措施：1)使用變頻空調(diào)，根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)功率，減少不必要的能源浪費(fèi)（科學(xué)原理：能量效率）；2)定期檢查空調(diào)制冷劑是否泄漏，并選擇環(huán)保型制冷劑（科學(xué)原理：減少環(huán)境危害）。三、溫室效應(yīng)是指大氣中的溫室氣體（如二氧化碳、甲烷）吸收并重新輻射地球表面發(fā)出的紅外線，導(dǎo)致地球表面溫度升高的現(xiàn)象。主要人為因素：1)燃燒化石燃料（煤、石油、天然氣）釋放大量二氧化碳；2)森林砍伐減少了吸收二氧化碳的能力；3)農(nóng)業(yè)活動(dòng)（如牲畜養(yǎng)殖）產(chǎn)生甲烷。影響：1)沿海城市：海平面上升導(dǎo)致淹沒低洼地區(qū)、海岸侵蝕加?。ㄉ婕拔锢砗偷乩碇R(shí)）；2)干旱地區(qū)：降水模式改變導(dǎo)致干旱加劇、沙漠化擴(kuò)展（涉及氣象和地理知識(shí)）。社區(qū)/學(xué)?；顒?dòng)：1)組織氣候變化知識(shí)講座，邀請(qǐng)專家講解；2)開展節(jié)能、節(jié)水、減碳的校園或社區(qū)行動(dòng)，如舊物回收、植樹活動(dòng)（涉及環(huán)境科學(xué)和社會(huì)實(shí)踐）；3)組織學(xué)生參觀環(huán)保設(shè)施或參與相關(guān)社會(huì)調(diào)查。四、危害：1)土壤：破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低肥力，可能產(chǎn)生殘留毒素（涉及化學(xué)和土壤學(xué)）；2)水源：通過地表徑流或滲透污染河流、湖泊、地下水，影響飲用水安全（涉及水文學(xué)和生態(tài)學(xué)）；3)生物多樣性：殺死非目標(biāo)昆蟲（益蟲），破壞食物鏈，影響鳥類等生物生存（涉及生態(tài)學(xué)）。減少使用方法：1)生物防治：利用天敵（如瓢蟲吃蚜蟲）控制害蟲數(shù)量（涉及生態(tài)學(xué)）；2)精準(zhǔn)施肥：根據(jù)土壤養(yǎng)分檢測(cè)結(jié)果，確定施肥種類和數(shù)量，只在需要的地方施肥（涉及化學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)）。推廣挑戰(zhàn)：1)經(jīng)濟(jì)：生物防治方法可能初期投入較高或效果不穩(wěn)定；2)技術(shù)：精準(zhǔn)施肥需要專業(yè)知識(shí)和設(shè)備；3)習(xí)慣：農(nóng)民長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)方法，改變習(xí)慣需要時(shí)間和培訓(xùn)；4)社會(huì)：可能影響短期產(chǎn)量。五、科學(xué)方法主要步驟：提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（或觀察方案）、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、交流結(jié)果。探究植物生長(zhǎng)狀況不佳的原因：1)觀察記錄：詳細(xì)觀察記錄受影響植物的具體癥狀（葉色、形狀、生長(zhǎng)速度等），以及與健康植物的區(qū)別；2)提出問題：為什么這些植物生長(zhǎng)不好？可能是什么原因造成的？提出具體問題，如光照不足？水分過多/過少？土壤問題？病蟲害？；3)做出假設(shè)：根據(jù)觀察，提出可能的解釋，如“可能是因?yàn)樽罱鼭菜^多導(dǎo)致根部腐爛”；4)設(shè)計(jì)探究：設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，選擇生長(zhǎng)條件（光照、澆水、土壤類型等）盡可能一致的健康植物和受影響植物進(jìn)行對(duì)照。控制變量，如保證光照強(qiáng)度和時(shí)長(zhǎng)相同，土壤類型相同。測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，如植物高度、葉片數(shù)量、葉綠素含量（可通過簡(jiǎn)單比色法估算）等；5)收集數(shù)據(jù)：定期記錄兩組植物的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)和癥狀變化；6)分析數(shù)據(jù)：比較兩組植物的數(shù)據(jù)差異，分析數(shù)據(jù)是否支持初始假設(shè)；7)得出結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，判斷主要原因，并得出結(jié)論；8)交流：將探究過程和結(jié)果與同學(xué)或老師討論，可能的話，嘗試向家人或社區(qū)分享如何改善植物生長(zhǎng)的方法（涉及科學(xué)交流）。六、基因是攜帶遺傳信息的DNA片段，決定了生物的性狀?；蚓庉嫾夹g(shù)（如CRISPR-Cas9）利用特異性分子工具（如核酸酶）在DNA鏈上精確切割或修改特定基因序列。潛力：1)醫(yī)學(xué)治療：根治遺傳?。ㄈ珑牋罴?xì)胞貧血、囊性纖維化），增強(qiáng)對(duì)疾病的抵抗力，甚至延長(zhǎng)壽命（涉及醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)）；2)農(nóng)業(yè)改良：培育抗病蟲害、抗逆（干旱、鹽堿）、高產(chǎn)、營(yíng)養(yǎng)改良的作物品種，提高糧食安全（涉及農(nóng)業(yè)科學(xué)）。倫理爭(zhēng)議/社會(huì)問題：1)設(shè)計(jì)嬰兒：可能引發(fā)對(duì)“設(shè)計(jì)”人類優(yōu)缺點(diǎn)（智力、外貌等）的擔(dān)憂，加劇社會(huì)不公；2)生態(tài)影響：基因編輯生物（如抗蟲作物）可能對(duì)非目標(biāo)物種或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生未知影響；3)安全風(fēng)險(xiǎn)