2025年大學(xué)科學(xué)教育專業(yè)題庫——科學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐案例探究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題8分，共32分）1.根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，簡述科學(xué)探究式教學(xué)的核心要素及其在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展中的作用。2.在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師如何平衡知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)的關(guān)系？請結(jié)合你對該領(lǐng)域的理解進(jìn)行闡述。3.簡述形成性評價(jià)在科學(xué)教學(xué)過程中的主要功能及其幾種常見的實(shí)施方式。4.分析科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)在科學(xué)教育中的重要性，并指出教師在教學(xué)中應(yīng)如何滲透相關(guān)教育目標(biāo)。二、論述題（每題15分，共30分）5.結(jié)合當(dāng)前科學(xué)教育改革趨勢，論述探究式學(xué)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的優(yōu)勢，并分析在實(shí)踐中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)可能面臨的挑戰(zhàn)以及相應(yīng)的應(yīng)對策略。6.選取一個(gè)你熟悉的科學(xué)教學(xué)情境（例如，小學(xué)自然課的“植物的生長需要陽光”，或中學(xué)物理課的“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”），設(shè)計(jì)一個(gè)簡短的教學(xué)片段，闡述你將如何運(yùn)用合作學(xué)習(xí)策略來促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)與共同發(fā)展，并說明這樣設(shè)計(jì)的理由。三、案例分析題（每題38分，共76分）7.閱讀以下科學(xué)教學(xué)案例片段，并回答問題：*案例背景：初中生物教師在講授“光合作用”一課時(shí)，首先展示了工廠生產(chǎn)化肥的圖片和數(shù)據(jù)，引出植物生長需要無機(jī)鹽的問題。接著，教師演示了“葉片在黑暗中褪綠”和“葉片在光下褪綠”的對比實(shí)驗(yàn)（注：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能存在簡化或不夠嚴(yán)謹(jǐn)之處），引導(dǎo)學(xué)生得出光是光合作用必要條件的結(jié)論。隨后，教師快速介紹了光合作用的原料、產(chǎn)物和場所，并布置了相關(guān)練習(xí)題。課堂上，學(xué)生參與度不高，主要跟隨教師指令完成實(shí)驗(yàn)觀察，對于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的原理思考較少，課后練習(xí)完成效果一般。*問題：（1）請分析該案例中教師主要采用了哪些教學(xué)方法？這些方法各有什么特點(diǎn)？在本案例教學(xué)中，這些方法的應(yīng)用效果如何？（2）結(jié)合科學(xué)教育的相關(guān)理論，分析該案例在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力、科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展方面存在哪些不足之處？（3）如果你是該課的教師，針對上述案例中的情況，你將如何改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)？請?zhí)岢鼍唧w的改進(jìn)建議，并說明改進(jìn)的理論依據(jù)或預(yù)期效果。8.閱讀以下科學(xué)教學(xué)案例片段，并回答問題：*案例背景：一位小學(xué)科學(xué)教師在進(jìn)行“水的浮力”教學(xué)時(shí)，設(shè)計(jì)了以下活動(dòng)：首先，讓學(xué)生預(yù)測哪些物體（如木塊、石塊、鐵釘、蘋果等）會(huì)漂浮，哪些會(huì)下沉。接著，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證預(yù)測，并記錄觀察到的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)后，教師引導(dǎo)學(xué)生討論：“為什么有的物體能浮起來，有的物體卻沉下去？”部分學(xué)生提出了“體積”、“重量”等猜測。教師沒有深入探討，而是直接告知學(xué)生：“物體浮沉與物體密度和液體密度有關(guān)”，并展示了阿基米德原理的簡單推導(dǎo)過程。最后，教師布置了測量不同物體（如橡皮泥）浮力的任務(wù)。*問題：（1）分析該案例中教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“預(yù)測-實(shí)驗(yàn)-討論”的過程體現(xiàn)了哪些科學(xué)探究的基本要素？在學(xué)生的討論環(huán)節(jié)，教師未能深入引導(dǎo)，可能存在哪些原因？（2）從科學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)的角度，分析該案例對學(xué)生理解“浮力”概念以及科學(xué)探究過程可能產(chǎn)生哪些積極和消極的影響？（3）請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)更深入的教學(xué)片段，展示你將如何引導(dǎo)學(xué)生通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和思考，逐步深化對“浮力”成因及其影響因素的理解，并體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。試卷答案一、簡答題1.答案：建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程?？茖W(xué)探究式教學(xué)的核心要素包括：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、提出驅(qū)動(dòng)性問題、引導(dǎo)自主探究、鼓勵(lì)合作交流、強(qiáng)調(diào)意義建構(gòu)和反思評價(jià)。這些要素能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，促進(jìn)他們通過觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、交流等方式，主動(dòng)獲取科學(xué)知識(shí)，發(fā)展科學(xué)思維能力，提升解決實(shí)際問題的能力。2.答案：教師應(yīng)在教學(xué)中明確知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的目標(biāo)，并將兩者有機(jī)結(jié)合。知識(shí)傳授是基礎(chǔ)，為能力發(fā)展提供支撐；能力培養(yǎng)是目的，能促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的深入理解和靈活運(yùn)用。教師可以通過設(shè)計(jì)探究性活動(dòng)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、合作討論等方式，在傳授知識(shí)的同時(shí)，有意識(shí)地訓(xùn)練學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、表達(dá)、合作等能力。例如，在講解科學(xué)概念時(shí)，可以結(jié)合實(shí)例分析；在布置作業(yè)時(shí)，可以增加開放性、探究性的題目。平衡的關(guān)鍵在于教學(xué)設(shè)計(jì)，將能力目標(biāo)融入知識(shí)傳授的各個(gè)環(huán)節(jié)。3.答案：形成性評價(jià)的主要功能包括：及時(shí)提供學(xué)習(xí)反饋，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)狀況和不足；監(jiān)控教學(xué)過程，幫助教師調(diào)整教學(xué)策略和內(nèi)容；激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)學(xué)習(xí)興趣；促進(jìn)師生、生生之間的互動(dòng)與交流。常見的實(shí)施方式有：課堂提問與討論、觀察記錄、學(xué)生作品分析（如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、繪畫、模型）、同伴互評、自我評價(jià)、小測驗(yàn)、概念圖繪制等。4.答案：科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。培養(yǎng)其重要性在于：有助于學(xué)生形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；樹立熱愛科學(xué)、勇于探索的精神；培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感，理解科學(xué)倫理，做出負(fù)責(zé)任的科學(xué)決策。教師在教學(xué)中應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)民主、平等的教學(xué)氛圍，鼓勵(lì)質(zhì)疑與批判，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)對社會(huì)發(fā)展的影響，組織參觀、實(shí)踐活動(dòng)，結(jié)合科學(xué)家事跡等，潛移默化地滲透相關(guān)教育目標(biāo)。二、論述題5.答案：探究式學(xué)習(xí)是建構(gòu)主義理論在科學(xué)教育中的具體體現(xiàn)，其優(yōu)勢顯著。它能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)習(xí)過程更具吸引力；學(xué)生在主動(dòng)探究中，不僅學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，更發(fā)展了觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、合作、交流等科學(xué)探究能力；通過解決實(shí)際問題，能提升知識(shí)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維；有助于學(xué)生形成科學(xué)的思維方式，理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)精神。然而，實(shí)踐中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)也面臨挑戰(zhàn)，如：教學(xué)時(shí)間緊張，難以完成系統(tǒng)性探究；部分探究活動(dòng)設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化，可能導(dǎo)致低效或偏離目標(biāo)；教師需要具備更高的專業(yè)素養(yǎng)和指導(dǎo)能力；評價(jià)探究過程和學(xué)習(xí)成果比傳統(tǒng)教學(xué)更復(fù)雜。應(yīng)對策略包括：合理規(guī)劃教學(xué)進(jìn)度，靈活運(yùn)用探究模式；精心設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，確保具有適度的挑戰(zhàn)性和可行性；加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提升教師指導(dǎo)探究的能力；采用多元化評價(jià)方式，關(guān)注過程與結(jié)果并重；營造支持性的課堂文化，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試和犯錯(cuò)。6.答案：（示例性設(shè)計(jì)）*教學(xué)片段：在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”教學(xué)中，將學(xué)生分成若干小組，每組提供不同材質(zhì)的接觸面（如木塊、毛巾、砂紙）、彈簧測力計(jì)、水平桌面等器材。首先，提出問題：“哪些因素可能影響木塊在桌面上的滑動(dòng)摩擦力？”引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測。接著，各小組圍繞預(yù)測的變量（如接觸面材質(zhì)、接觸面粗糙程度、壓力大小等）設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行探究。例如，探究接觸面材質(zhì)影響時(shí)，保持壓力不變，改變接觸面；探究壓力影響時(shí)，保持接觸面不變，改變木塊上放置的砝碼。要求各小組記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制圖表，分析結(jié)果。隨后，組織全班交流，各小組展示探究過程和發(fā)現(xiàn)，師生共同評議。最后，總結(jié)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素（接觸面的粗糙程度、壓力大?。?，并討論生活實(shí)例。*合作學(xué)習(xí)策略運(yùn)用：運(yùn)用了小組合作、同伴互學(xué)、全班交流等策略。學(xué)生在小組內(nèi)共同討論預(yù)測、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、解釋結(jié)果，通過分工合作完成探究任務(wù)，培養(yǎng)了溝通協(xié)作能力。在全班交流環(huán)節(jié)，不同小組分享各自的發(fā)現(xiàn)，學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)、比較、質(zhì)疑，拓寬視野，加深理解。*設(shè)計(jì)理由：這樣設(shè)計(jì)符合探究式學(xué)習(xí)的理念，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓他們在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)能促進(jìn)學(xué)生在互動(dòng)中共同建構(gòu)知識(shí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。通過親自操作和交流，學(xué)生能更深刻地理解摩擦力的概念及其影響因素，體驗(yàn)科學(xué)探究的完整過程，提升科學(xué)素養(yǎng)。三、案例分析題7.答案：*（1）該案例中教師主要采用了講授法、演示實(shí)驗(yàn)法、練習(xí)法。講授法的特點(diǎn)是信息傳遞效率高，能系統(tǒng)講解知識(shí)。在本案例中，教師快速介紹光合作用原理和布置練習(xí)，有利于知識(shí)覆蓋。演示實(shí)驗(yàn)法的特點(diǎn)是直觀性強(qiáng)，能幫助學(xué)生形成感性認(rèn)識(shí)。教師通過演示葉片褪綠實(shí)驗(yàn)，直觀展示了光的作用。但演示法若由教師單方面操作，學(xué)生參與度可能不高。練習(xí)法用于鞏固知識(shí)。這些方法的應(yīng)用效果是：知識(shí)傳遞相對直接，但學(xué)生主動(dòng)探究和深度思考不足，課堂參與度不高，對知識(shí)的理解和能力的發(fā)展可能停留在表面。*（2）不足之處在于：探究式學(xué)習(xí)元素缺失，學(xué)生主要被動(dòng)接受知識(shí)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，且未引導(dǎo)學(xué)生深入思考實(shí)驗(yàn)原理和變量控制；對學(xué)生的預(yù)測、猜想和質(zhì)疑引導(dǎo)不足，未能充分激發(fā)學(xué)生的思維；知識(shí)講解過快，缺乏與實(shí)際聯(lián)系和深度應(yīng)用；對科學(xué)探究過程（如制定計(jì)劃、收集證據(jù)、分析論證、評估交流）的體現(xiàn)不足；未能充分關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和個(gè)性化需求；形成性評價(jià)運(yùn)用不足，難以及時(shí)了解學(xué)生掌握情況并提供反饋。*（3）改進(jìn)建議：①增加探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生主動(dòng)參與。例如，課前讓學(xué)生調(diào)查植物生長所需條件，課中設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)（如設(shè)置對照組），讓學(xué)生自主觀察、記錄、分析葉片顏色變化，并嘗試解釋原因。②將工廠生產(chǎn)化肥與植物需肥聯(lián)系起來，設(shè)計(jì)探究“植物如何吸收利用無機(jī)鹽”的后續(xù)活動(dòng)。③引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注光合作用的實(shí)際意義（如與能源、環(huán)境的關(guān)系）。④改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，可改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)或邊講邊實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生操作和思考的機(jī)會(huì)。⑤采用提問、討論、概念圖繪制等方式，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的深入理解和結(jié)構(gòu)化。⑥設(shè)計(jì)開放性問題，鼓勵(lì)學(xué)生多角度思考。⑦加強(qiáng)課堂觀察和提問，及時(shí)了解學(xué)生困惑，進(jìn)行針對性指導(dǎo)。理論依據(jù)：建構(gòu)主義、探究式學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性；科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)素養(yǎng)；認(rèn)知負(fù)荷理論提示教學(xué)需合理組織信息，避免過載。8.答案：*（1）該案例中教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行的“預(yù)測-實(shí)驗(yàn)-討論”過程體現(xiàn)了科學(xué)探究的基本要素：提出問題（隱含在預(yù)測環(huán)節(jié)）、做出假設(shè)（預(yù)測本身）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（隱含在實(shí)驗(yàn)選擇和操作中）、收集證據(jù)（實(shí)驗(yàn)觀察記錄）、分析論證（討論環(huán)節(jié)初步分析現(xiàn)象）、得出結(jié)論（教師告知部分結(jié)論）。在學(xué)生討論環(huán)節(jié)，教師未能深入引導(dǎo)可能的原因有：對學(xué)生的認(rèn)知水平預(yù)估不足，未提供足夠的支架；教師更傾向于直接給出答案以“完成教學(xué)任務(wù)”；缺乏有效的提問技巧來激發(fā)學(xué)生的深入思考；擔(dān)心課堂時(shí)間不夠，未能耐心等待學(xué)生思考；評價(jià)方式導(dǎo)向單一，側(cè)重結(jié)果而非過程。*（2）積極影響：通過預(yù)測、實(shí)驗(yàn)、討論，學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)，體驗(yàn)了動(dòng)手操作的樂趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣；觀察和記錄活動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；小組討論促進(jìn)了生生互動(dòng)和交流能力的發(fā)展。消極影響：教師直接告知結(jié)論，剝奪了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)知識(shí)的機(jī)會(huì)，可能導(dǎo)致思維惰化；學(xué)生可能只關(guān)注“物體浮沉”現(xiàn)象，而忽略對“為什么”的深入探究，對浮力成因的理解可能停留在表面；缺乏對實(shí)驗(yàn)變量控制、實(shí)驗(yàn)誤差分析等科學(xué)探究方法的強(qiáng)調(diào)和訓(xùn)練；未能充分發(fā)展學(xué)生的批判性思維能力（如質(zhì)疑教師直接給出的結(jié)論）。*（3）更深入的教學(xué)片段設(shè)計(jì)：①繼續(xù)學(xué)生預(yù)測活動(dòng)。②實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，不僅讓學(xué)生驗(yàn)證預(yù)測，更要引導(dǎo)他們思考“如何讓下沉的物體浮起來？”（如改變形狀、改變密度）。提供橡皮泥、剪刀、小石塊等，讓學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)。③討論環(huán)節(jié)，教師深入引導(dǎo)：針對學(xué)生提出的“體積”、“重量”，追問：“相同體積的物體，有的沉有的?。肯嗤亓康奈矬w，有的沉有的浮？”引導(dǎo)學(xué)生聚焦“密度”概念。引導(dǎo)學(xué)生思考：“橡皮泥在水中下沉，它的密度比水大。如果想讓它在水中浮起來，怎么改變它的密度（