2025年大學科學教育專業(yè)題庫——科學教育技術在課堂應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填在題干后的括號內）1.下列哪項不屬于科學教育技術通常關注的研究范疇？A.如何利用多媒體課件展示抽象的物理概念B.如何評估學生通過在線模擬實驗獲得的學習效果C.如何在學校層面規(guī)劃和實施信息技術基礎設施D.如何根據(jù)學生的前概念設計技術支持的教學活動2.在科學課堂中引入虛擬現(xiàn)實（VR）技術，主要目的是為了：A.完全取代傳統(tǒng)實驗，實現(xiàn)零成本教學B.提供高度沉浸式的體驗，幫助學生理解微觀或宏觀科學現(xiàn)象C.減少教師的工作量，讓學生完全自主學習D.提高課堂的趣味性，主要用于娛樂目的3.“技術整合”在科學教育中的核心理念是：A.盡可能多地使用各種技術設備，提升課堂現(xiàn)代化水平B.將技術作為輔助工具，無縫融入科學教學的目標、內容、過程和評價中C.優(yōu)先使用成本最高的技術，以體現(xiàn)學校的實力D.僅在具備充足資源時才考慮使用技術4.某科學教師設計了一個基于在線協(xié)作平臺的項目式學習活動，讓小組學生共同收集、分析當?shù)厮|數(shù)據(jù)并制作報告。這主要體現(xiàn)了信息技術支持下的：A.個別化教學原則B.協(xié)作學習模式C.接受式學習模式D.探究式學習模式（僅依賴技術）5.以下哪項不是教師在應用科學教育技術時需要重點考慮的倫理問題？A.如何保護學生的個人隱私和數(shù)據(jù)安全B.如何確保技術應用的公平性，避免數(shù)字鴻溝加劇C.如何選擇最昂貴的技術設備D.如何引導學生正確、負責任地使用技術6.科學教育技術專業(yè)素養(yǎng)的核心組成部分不包括：A.熟練操作常用教學軟件的能力B.將技術有效融入科學教學設計與實施的能力C.對技術進行前沿追蹤和評價新技術的意識D.精通所有科學學科的專業(yè)知識7.在科學實驗教學中使用仿真軟件的主要優(yōu)勢在于：A.可以完全替代真實實驗，提高安全性B.可以無限次重復實驗，便于學生掌握操作技能C.可以突破時空限制，模擬難以在實驗室完成的實驗D.可以自動進行數(shù)據(jù)分析和生成實驗報告8.布魯姆認知目標分類理論中的“創(chuàng)造”層次，在技術支持的科學教學中可以體現(xiàn)為：A.利用在線測試系統(tǒng)檢查學生對知識的記憶B.指導學生利用數(shù)字工具創(chuàng)作科學模型或解釋視頻C.讓學生通過學習平臺完成指定的閱讀任務D.組織學生參與基于模擬軟件的科學探究活動9.以下哪種方法不適合用于評價技術在科學課堂教學中的應用效果？A.收集和分析學生的學習行為數(shù)據(jù)B.通過問卷調查了解學生對技術的接受度C.觀察并記錄教師使用技術的熟練程度D.僅憑教師的主觀感受進行評價10.數(shù)字圖書館、教學資源庫等資源平臺對科學教學的主要價值在于：A.提供標準化的課件模板，減輕教師備課負擔B.為教師和學生提供豐富、多樣化的數(shù)字化教學資源C.自動生成符合教學進度的資源推送D.完全替代教師自身的教學資源積累和開發(fā)二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在橫線上）1.科學教育技術是研究技術在科學領域的______、______、______、______和評價的理論、方法與實踐的科學。2.在科學課堂中有效應用技術，必須遵循______、______、______和______等基本原則。3.移動學習（M-Learning）技術利用______、______等移動設備，支持隨時隨地的科學學習。4.學習分析（LearningAnalytics）通過收集、分析和解釋學習過程中的______和______數(shù)據(jù)，以理解并優(yōu)化教學。5.在進行技術支持的科學教學設計時，“______”原則要求教學目標、內容、方法、媒體和評價等要素相互協(xié)調、統(tǒng)一。6.增強現(xiàn)實（AR）技術將______與______相結合，為用戶提供虛實融合的交互式體驗。7.教師的信息素養(yǎng)不僅包括技術知識與技能，還包括______、______和______等方面的能力。8.技術整合的最高境界是實現(xiàn)______，使技術在科學教學中“潤物細無聲”。9.微格教學、遠程教學、翻轉課堂等都是與技術密切相關的______的典型代表。10.確保技術在科學教育中應用的公平性，需要關注______、______和______等問題。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請給出簡潔、準確的定義）1.技術整合（TechnologyIntegration）2.沉浸式學習（ImmersiveLearning）3.協(xié)作學習（CollaborativeLearning）4.評價性設計（DesignforLearning/FormativeDesign）四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述多媒體技術（如文本、圖形、圖像、音頻、視頻等）在科學概念教學中的主要作用。2.闡述教師在科學課堂中選擇技術工具時通常需要考慮哪些因素。3.簡述網(wǎng)絡技術支持下的小組協(xié)作學習在科學探究活動中的優(yōu)勢。4.分析科學教育技術對提升學生科學探究能力可能產(chǎn)生的積極影響。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述在科學教育中有效應用技術支持探究式學習的基本原則和實施策略。2.結合當前科學教育的發(fā)展趨勢，論述科學教師應具備哪些關鍵的信息素養(yǎng)，并說明其重要性。六、案例分析/設計題（共17分）閱讀以下科學教學案例片段，并回答問題：某科學教師在講授“植物的光合作用”時，計劃利用多種技術手段。課前，教師通過學習平臺發(fā)布了預習任務，包含光合作用相關的基礎知識鏈接、一個虛擬光合作用模擬實驗和一個討論區(qū)，要求學生初步了解概念并帶著問題進入課堂。課中，教師首先利用多媒體課件回顧基礎知識，然后組織學生分組使用平板電腦進行真實的葉片光合作用速率測定實驗。實驗后，各小組利用在線協(xié)作工具分享數(shù)據(jù)、分析結果，并共同完成實驗報告。最后，教師播放了一段關于光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的作用的紀錄片，并引導學生進行總結和反思。請分析該案例中技術應用的優(yōu)點，并指出其中可能存在的問題或可以改進的地方。試卷答案一、選擇題1.C解析：C選項關注的是學校層面的信息技術規(guī)劃與管理，雖然與科學教育技術相關，但不是該領域核心的研究范疇?？茖W教育技術更側重于技術在具體科學教學場景中的應用、效果評估和師生能力發(fā)展。2.B解析：VR技術的核心優(yōu)勢在于提供高度逼真、沉浸式的虛擬環(huán)境，使學生能夠直觀地觀察和理解現(xiàn)實中難以接觸或觀察的科學現(xiàn)象（如微觀粒子、遙遠星系、內部結構等），從而加深理解。3.B解析：技術整合強調技術是服務于教學目標的工具，應自然、無縫地融入教學的全過程（目標、內容、方法、評價），而不是為了使用技術而使用技術，也不是簡單地堆砌技術。4.B解析：在線協(xié)作平臺支持學生分組討論、共享資源、共同完成任務，這正是協(xié)作學習的典型特征。其他選項描述的場景不一定涉及協(xié)作。5.C解析：C選項關注技術成本，這并非技術應用的倫理考量范疇。倫理問題主要涉及隱私保護、公平性、責任使用等。6.D解析：科學教育技術專業(yè)素養(yǎng)要求學生掌握技術知識技能、教學設計與應用能力、信息素養(yǎng)和創(chuàng)新意識等，但并不要求精通所有科學學科的專業(yè)知識，而是需要具備支持科學教學所需的相關學科背景知識。7.C解析：仿真軟件的主要優(yōu)勢在于能夠模擬真實實驗中難以實現(xiàn)、成本高昂、危險或耗時的場景，拓展了科學實驗的可能性，突破了傳統(tǒng)實驗的局限性。8.B解析：創(chuàng)造層次要求學生產(chǎn)生新的想法或產(chǎn)品。利用數(shù)字工具創(chuàng)作模型或解釋視頻，體現(xiàn)了學生的創(chuàng)造性表達和對知識的建構。9.D解析：評價技術應用效果需要結合多種方法，如數(shù)據(jù)分析、問卷、觀察等，并基于證據(jù)進行判斷。僅憑教師主觀感受評價過于片面，缺乏客觀依據(jù)。10.B解析：數(shù)字圖書館和資源庫的核心價值在于為師生提供了便捷的途徑去獲取和利用豐富的數(shù)字化教學資源，支持多樣化的教學和個性化學習，是教學資源的重要補充和拓展。二、填空題1.應用，開發(fā)，管理，評價解析：科學教育技術作為一個研究領域，涵蓋了技術在科學教育領域的實踐環(huán)節(jié)，即如何應用現(xiàn)有技術，如何開發(fā)新的教學資源或工具，如何對技術進行有效的管理（如維護、更新），以及如何評價技術應用的成效。2.整合，有效，適度，倫理解析：有效整合技術需要考慮其與教學目標的契合度、使用的有效性；適度使用強調技術是輔助手段，不能喧賓奪主；倫理則要求關注技術應用帶來的倫理問題。3.智能手機，平板電腦解析：移動學習強調學習環(huán)境的移動性和便捷性，現(xiàn)代最常見的移動設備就是智能手機和平板電腦。4.行為，態(tài)度解析：學習分析關注學生的學習過程數(shù)據(jù)，通常包括外顯的行為數(shù)據(jù)（如點擊、瀏覽、提交等）和內隱的態(tài)度、情感數(shù)據(jù)（有時需要通過問卷、訪談等方式獲?。?.一致性解析：一致性原則要求教學設計的各個要素（目標、內容、方法、媒體、評價）之間相互協(xié)調，相互支持，形成一個有機的整體，共同服務于教學目標。6.數(shù)字世界，物理世界解析：AR技術的核心是將數(shù)字信息（如模型、文字、聲音）疊加到用戶所看到的真實物理世界中，實現(xiàn)虛實結合。7.信息獲取與評價，知識構建與創(chuàng)造，溝通與協(xié)作解析：信息素養(yǎng)是多維度的，包括有效地查找、評估和利用信息的能力，利用信息進行知識構建和創(chuàng)新的能力，以及利用技術進行溝通交流和協(xié)作的能力。8.情境化，自然融合解析：最高層次的技術整合是指技術不再被視為一個獨立的工具，而是與教學情境、教學內容、師生互動自然地融為一體，就像空氣一樣無處不在，支持學習的發(fā)生，而學習者可能都意識不到技術的存在。9.教學模式解析：微格教學、遠程教學、翻轉課堂等都是現(xiàn)代教育技術的發(fā)展催生或影響下的新型教學模式，它們都體現(xiàn)了技術與教學方式結合的特點。10.資源可及性，機會均等，數(shù)字鴻溝解析：技術應用的公平性涉及確保所有學生都能平等地獲得技術資源和使用機會（資源可及性），避免因經(jīng)濟、地域、文化等因素導致的機會不均（機會均等），并努力彌合數(shù)字鴻溝帶來的差距。三、名詞解釋1.技術整合是指將適當?shù)募夹g（如計算機、網(wǎng)絡、多媒體等）有機地融入教學目標、內容、過程和評價中，使技術成為支持教學、促進學習的自然和有效組成部分，最終目的是優(yōu)化教與學的效果。2.沉浸式學習是指利用虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）等技術創(chuàng)建一個完全或部分虛擬的環(huán)境，讓學習者身臨其境地體驗和學習，從而獲得更深刻、更直觀的理解和技能掌握。3.協(xié)作學習是指根據(jù)教學目標，組織學生以小組形式進行學習的教學模式，小組成員相互依賴、共同合作，共同完成學習任務，并在過程中相互支持和促進。4.評價性設計（或稱形成性設計）是一種在產(chǎn)品（如教學資源、軟件、活動）開發(fā)過程中，持續(xù)進行評估和改進的設計方法，旨在通過迭代循環(huán)，確保產(chǎn)品更好地滿足學習者的需求和學習目標。四、簡答題1.多媒體技術通過文本、圖形、圖像、音頻、視頻等多種媒體的組合，能夠將抽象的科學概念形象化、具體化、動態(tài)化。例如，利用動畫模擬分子運動，利用視頻展示宏觀宇宙景象，利用圖表清晰呈現(xiàn)數(shù)據(jù)關系，利用音頻講解復雜過程。這有助于激發(fā)學生的學習興趣，降低理解難度，加深對科學知識的直觀理解和記憶，并支持多種學習風格學生的學習需求。2.教師在選擇技術工具時通常需要考慮：①教學目標與內容是否匹配（技術能否有效支持教學目標的達成和教學內容的表現(xiàn)）；②學生的年齡、認知水平和已有經(jīng)驗（技術是否適合學生的特點）；③技術的可用性、易用性和成本效益（教師是否容易掌握和使用，資源獲取是否方便，成本是否可接受）；④技術資源的質量和適用性（是否有優(yōu)質的配套資源）；⑤課堂環(huán)境與條件（學校是否有相應的硬件設備和網(wǎng)絡環(huán)境）；⑥技術應用的倫理考量（如隱私保護、公平性等）。3.網(wǎng)絡技術支持的小組協(xié)作學習在科學探究活動中的優(yōu)勢在于：①促進知識共享與互補，學生可以分享各自收集的信息和想法，彌補個體知識的不足；②培養(yǎng)溝通與協(xié)作能力，學生在互動中學習如何有效溝通、協(xié)商、分工合作；③激發(fā)深度思考，通過討論和辯論，學生需要清晰地表達自己的觀點并理解他人觀點，促進深度學習；④提高參與度，相比個體學習，協(xié)作學習能調動更多學生的積極性；⑤支持多元化探究，小組可以分工進行不同的探究任務或從不同角度切入問題，豐富探究過程和成果。4.科學教育技術可以通過多種方式提升學生的科學探究能力：①提供豐富的探究資源與環(huán)境，如在線數(shù)據(jù)庫、虛擬實驗平臺、模擬軟件等，讓學生能夠接觸更廣泛、更深入的科學探究資源，進行超越物理條件限制的探究；②支持個性化探究路徑，技術可以根據(jù)學生的興趣和進度調整探究任務和資源，支持學生按照自己的節(jié)奏和方式進行探究；③促進探究過程的記錄與反思，技術工具（如博客、思維導圖軟件）可以幫助學生記錄探究過程、數(shù)據(jù)和分析，便于回顧、反思和交流；④增強數(shù)據(jù)收集與分析能力，技術（如傳感器、數(shù)據(jù)分析軟件）可以幫助學生更精確地收集數(shù)據(jù)，并學習使用工具進行數(shù)據(jù)分析，提升科學思維；⑤拓展探究交流與展示平臺，網(wǎng)絡平臺、多媒體演示工具等為學生提供了展示探究成果、與他人交流思想的渠道。五、論述題1.在科學教育中有效應用技術支持探究式學習，需要遵循以下基本原則并采取相應策略：*目標驅動原則：技術的應用應緊密圍繞探究式學習的目標，即培養(yǎng)學生的提出問題、設計方案、收集證據(jù)、分析論證、得出結論和交流表達等能力。策略：明確每次探究活動使用技術的具體目標，避免為用技術而用技術。*學生主體原則：技術應作為學生探究的輔助工具，支持學生的自主探究和深度學習，而非主導學習過程。策略：確保學生有充足的時間使用技術進行自主探索和思考，教師角色轉變?yōu)橐龑д吆痛龠M者。*情境真實原則：技術應提供接近真實科學探究情境的體驗，幫助學生理解科學知識的產(chǎn)生過程和應用價值。策略：利用仿真軟件模擬真實實驗或社會現(xiàn)象，利用在線資源連接學生生活與社會實際。*過程支持原則：技術應能支持探究式學習的完整過程，包括問題的提出、信息的獲取、數(shù)據(jù)的收集與分析、結論的構建與交流等環(huán)節(jié)。策略：提供多樣化的技術工具（如搜索引擎、數(shù)據(jù)庫、傳感器、建模軟件、協(xié)作平臺等）支持不同探究階段的需求。*資源豐富原則：技術能夠提供海量的、多樣化的學習資源，拓展學生的信息獲取渠道。策略：引導學生有效利用數(shù)字圖書館、科學數(shù)據(jù)庫、在線課程等資源進行自主學習。*評價多元原則：技術支持形成性評價和總結性評價的多元化，能夠更全面地反映學生的學習過程和成果。策略：利用在線測驗、學習平臺數(shù)據(jù)、電子作品集、互動論壇等進行過程性評價和形成性反饋，結合傳統(tǒng)方式完成總結性評價。有效應用還需要教師具備相應的技術素養(yǎng)和教學設計能力，能夠根據(jù)具體教學內容和學生特點，選擇合適的技術工具和策略，并有效地整合到探究式學習設計中。2.結合當前科學教育的發(fā)展趨勢，科學教師應具備的關鍵信息素養(yǎng)及其重要性如下：*信息獲取與評價能力：能夠有效地利用各種數(shù)字工具和資源（如搜索引擎、數(shù)據(jù)庫、在線圖書館）查找、篩選、評估和整合與科學教學相關的信息，判斷信息的權威性、準確性和時效性。重要性：這是有效進行教學設計、更新知識儲備、開展專業(yè)發(fā)展的基礎，能夠確保教學的科學性和前沿性。*數(shù)字內容開發(fā)與整合能力：能夠運用各種數(shù)字工具（如文本編輯、圖像處理、音視頻編輯、課件制作軟件、簡單的編程工具等）創(chuàng)建、修改和整合適合教學的數(shù)字資源（如課件、微課、互動模擬、在線活動等），并將這些資源有效融入教學過程。重要性：能夠支持個性化教學、豐富教學手段、提升教學效果，是技術整合能力的關鍵體現(xiàn)。*技術應用與創(chuàng)新意識：熟練掌握并積極嘗試將各種教育技術（包括新興技術如VR/AR、人工智能等）應用于科學教學，不滿足于常規(guī)應用，能夠思考如何利用技術創(chuàng)新教學模式、方法和評價方式，解決教學中的實際問題。重要性：是推動科學教育改革、提升教學質量、培養(yǎng)適應未來社會需求學生的關鍵動力。*信息溝通與協(xié)作能力：能夠利用網(wǎng)絡技術和通訊工具（如電子郵件、在線會議、協(xié)作平臺等）與學生、同事、家長以及更廣泛的科學界進行有效溝通和協(xié)作，參與在線專業(yè)社區(qū)，分享經(jīng)驗，共同學習。重要性：有助于構建學習共同體，促進專業(yè)成長，拓展教學資源和支持。*信息道德與安全意識：了解并遵守與信息技術應用相關的法律法規(guī)和倫理規(guī)范，能夠引導學生正確、安全、負責任地使用技術進行學習和交流，保護個人隱私和數(shù)據(jù)安全。重要性：是健康、可持續(xù)地應用信息技術的前提，關系到學生和教師的切身利益。這些關鍵信息素養(yǎng)的重要性在于，它們不僅是教師適應信息化時代教育變革的基本要求，更是提升科學教育質量、促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展（特別是批判性思維、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等）的核心保障。具備這些素養(yǎng)的教師能夠更好地利用技術賦能科學教育，使其更好地服務于培養(yǎng)未來科學人才的目標。六、案例分析/設計題該案例中技術應用的優(yōu)點：1.支持個性化與自主學習：課前通過平