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2025年大学科学教育专业题库——科学教育专业的实践案例研究

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考生注意：请仔细阅读以下案例，并根据要求回答问题。

案例一：探究式学习的挑战

李老师在一节小学四年级科学课上，计划让学生探究“植物生长需要阳光吗？”。课前，她准备了两组相同的绿豆种子、花盆、土壤、水，其中一组放在窗台上接受阳光照射，另一组放在阴暗的柜子里。上课时，她向学生介绍了实验计划，并强调了变量的控制。学生们表现出很高的兴趣，纷纷猜测种子发芽的结果。实验开始后，学生们每天轮流给种子浇水并观察记录。两周后，窗台上的种子大部分发芽并生长，而柜子里的种子大多没有发芽。

课堂上，李老师引导学生讨论观察结果。小华说：“没有阳光的种子肯定长不好，因为阳光是它们生长的能量。”小明则认为：“可能是水给少了，柜子里的花盆比较重，水都漏掉了。”还有学生提出，可能柜子太冷了。李老师对学生的想法表示肯定，并引导他们思考如何验证这些想法。由于时间关系，李老师决定课后让学生们自己想办法，比如测量两组花盆的土壤湿度、温度等。李老师还布置了一个思考题：“如果让你重新设计这个实验，你会做哪些改进？”

问题1:分析李老师这节科学课在探究式学习设计方面的优点。

问题2:指出案例中学生在探究过程中可能遇到的问题，并分析原因。

问题3:讨论李老师在引导学生反思和改进实验设计时，可以采取哪些更有效的策略。

案例二：科学解释与论证

王老师在中学物理课上讲授“力的相互作用”时，做了一个经典的“拔河比赛”演示实验。他准备了两条力量相近的弹簧测力计，让两位学生分别拉住测力计的两端进行拔河。实验结果显示，两条测力计的读数几乎相等，且方向相反。

实验结束后，王老师引导学生解释现象：“为什么两边用力，弹簧测力计的读数会相等？”学生们很快联想到之前学过的知识，回答道：“因为物体间力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的同时，另一个物体也对这个物体施加一个大小相等、方向相反的力。”王老师总结道：“非常好！这就是牛顿第三定律。”接着，王老师问：“如果两边用力大小不相等，会怎么样？”学生们预测并讨论了可能的后果。王老师进一步提问：“这个定律在日常生活中有哪些应用？”

问题4:分析王老师通过“拔河比赛”演示实验引入科学概念的做法的优点。

问题5:讨论王老师在引导学生进行科学解释时，还可以如何深化学生的理解，使其不仅仅是记住概念。

案例三：处理课堂突发状况

在一节初中科学实验课上，小红正在使用酒精灯加热试管中的物质。由于操作不当，试管底部突然破裂，少量酒精溅出并洒在实验台上。此时，正在附近观察的小明惊慌失措，不知道该怎么办。实验室里瞬间响起了学生们惊呼声。

张老师是这节课的任课老师，他当时正在指导另一组学生。他立刻放下手中的工作，快步走到现场。首先，他大声喊道：“大家不要慌！保持冷静！”然后，他迅速用湿抹布盖住洒出的酒精，并打开实验室的通风设备。同时，他询问小红是否受伤，并指导她如何正确使用酒精灯。接着，张老师安慰小明，并示范了正确的处理方法：“酒精洒了不要用水冲，应该用湿抹布盖灭，然后通风。大家要记住实验室的安全规程。”处理完紧急情况后，张老师没有急于继续实验，而是利用这个机会，带领全班学生一起讨论实验室安全的重要性，回顾酒精灯的正确使用方法和意外处理的步骤。

问题6:分析张老师在处理课堂突发状况时所展现出的教师素养。

问题7:讨论张老师在事件处理完毕后，选择借此机会进行安全教育的原因和效果。

案例四：评价科学学习成果

陈老师在一节小学科学课上，引导学生学习了“水循环”的知识。课程结束后，他设计了多种方式来评价学生的学习成果，包括：

1.观察记录:评价学生在课堂讨论和小组活动中的参与度和表现。

2.概念图绘制:要求学生绘制一幅表示水循环过程的示意图，并标注关键环节。

3.实验报告:如果学生进行了相关的模拟实验（如制作简易水循环模型），需要提交实验报告。

4.口头提问:随机向学生提问关于水循环的问题，了解他们的理解程度。

5.课堂小测验:设计一份包含选择题和简答题的小测验，考察学生对基础知识的掌握。

陈老师认为，通过这些多元化的评价方式，可以更全面地了解学生的学习情况，并据此调整后续的教学。

问题8:分析陈老师所采用的评价方式的优点。

问题9:讨论在科学教育中，除了陈老师采用的方式外，还有哪些评价科学学习成果的重要途径？

案例五：科学素养的培养

赵老师在一节高中生物学课上，讲授“生物多样性”的内容。为了培养学生的科学素养，他采取了以下措施：

*引入真实问题:介绍了当地某河流水质下降、鱼类数量减少的问题，引导学生思考可能的原因和解决方案。

*资料分析:提供了关于当地生物多样性现状