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2025年大学科学教育专业题库——科学教育创新实践案例分析

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

考生须知：

1.请仔细阅读以下案例，并根据要求完成相应的分析任务。

2.请将所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效。

3.答案应条理清晰，论据充分，体现您的分析和思考过程。

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案例一：

某城市的一所小学，为了提升学生的科学素养和动手能力，在五年级开设了“校园小农场”项目式学习课程。课程初期，教师带领学生讨论学校可用于种植的场地，共同制定种植计划，包括选择哪些农作物（如蔬菜、香草）、如何规划布局、如何分工合作等。在实施阶段，学生分组负责不同区域的种植、浇水、除草、观察记录植物生长等。教师定期组织学生进行观察、测量、记录植物生长数据，并引导学生利用课堂时间进行简单的数据分析和讨论。此外，还鼓励学生撰写种植日记，描绘植物生长的变化和自己的心得体会。课程后期，学生收获了自己种植的蔬菜和香草，并将其制作成简单的食品（如蔬菜沙拉、香草饼干）或在校园活动中进行分享。教师则根据学生的参与度、合作情况、记录数据准确性、最终成果以及种植日记内容，对学生的学习过程和效果进行评价。

请根据以上案例，回答以下问题：

1.请分析该“校园小农场”项目式学习课程在科学教育方面体现了哪些创新之处？并结合相关科学教育理论，阐述其创新的理论依据。

2.请评价该课程在实施过程中的优点。例如，从激发学生兴趣、促进深度学习、培养实践能力、促进师生互动、促进生生互动等方面进行分析。

3.请分析该课程实施过程中可能存在的问题或挑战。例如，在场地管理、物资保障、学生安全、评价实施等方面可能遇到的困难。

4.假设您是该课程的教学教师，请针对上述发现的问题或挑战中的至少两个，提出具体的改进建议。

5.从课程评价的角度，您认为该课程的评价方式是否全面？如果不够全面，请提出补充的评价建议，并说明理由。

案例二：

某中学科学教研组，为了改进“电路”这一章的教学效果，尝试引入了虚拟现实（VR）技术进行辅助教学。在传统教学的基础上，教师利用VR设备和学生平板电脑，为学生创设了一个虚拟的电路实验环境。在这个虚拟环境中，学生可以自由选择不同的电子元件（如电源、导线、电阻、灯泡、开关等），按照自己的想法搭建各种电路。学生可以通过VR设备观察电流的流动路径，直观地看到电路的通断状态以及灯泡的亮灭变化。教师还可以在虚拟环境中设置各种“故障”（如断路、短路），让学生尝试排查问题。此外，VR系统还会记录学生的操作过程和实验数据，生成学习报告，供学生和教师参考。教师表示，引入VR技术后，学生对于电路连接和原理的理解更加直观，学习兴趣明显提高，课堂参与度也增强了。但也有一些学生反映，长时间使用VR设备容易感到头晕，且虚拟实验与真实的动手操作存在一定差距。

请根据以上案例，回答以下问题：

1.请分析该中学引入VR技术进行电路教学的创新点主要体现在哪些方面？

2.请评价该VR技术在电路教学中的应用可能带来的积极影响和潜在风险。

3.请结合学习科学理论，分析VR技术如何帮助学生更好地理解电路的抽象概念？

4.请思考，如何将VR技术与传统的动手实验相结合，以达到更好的教学效果？请提出您的具体想法。

5.作为科学教育专业的学生，您认为在科学教育中应用新兴技术（如VR、人工智能等）时，应该遵循哪些原则或需要注意哪些问题？

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试卷答案

案例一：

1.创新之处及理论依据：

*创新之处：该课程将真实的农业生产情境引入校园，以项目式学习（PBL）的形式组织教学，超越了传统课堂以知识传授为主的模式。它整合了科学知识（如植物生长规律、生物多样性、生态平衡等）、实践技能（种植、观察、记录、数据处理等）和社会性学习（合作、规划、分享等），体现了跨学科整合的理念。同时，它为学生提供了自主探究和解决问题的真实机会，强调了学习的实践性和情境性。

*理论依据：该课程创新基于建构主义学习理论，强调学习者是知识的主动建构者，通过在与环境互动和协作中构建自己的知识意义。项目式学习（PBL）理论认为，通过解决真实世界的问题，学生能更深入地学习知识和技能，培养高阶思维能力。此外，它也体现了探究式学习、合作学习以及体验式学习的理念，有助于激发学生的学习兴趣，培养探究精神和合作能力。真实性原则（Authenticity）在课程目标、内容、过程和评价中都得到了体现。

2.实施优点评价：

*激发学生兴趣：“校园小农场”具有天然的趣味性和吸引力，能够有效激发学生的好奇心和参与热情，使科学学习变得生动有趣。

*促进深度学习：学生在规划、种植、管理、收获的全过程中，需要主动探究植物生长的奥秘，