2025年大學(xué)科學(xué)教育專業(yè)題庫——科學(xué)探究式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生認(rèn)知理解深化的影響考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題5分，共20分）1.根據(jù)杜威的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論，簡述“做中學(xué)”如何體現(xiàn)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)的本質(zhì)。2.比較并說明深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)在知識(shí)獲取和理解上的主要區(qū)別。3.維果茨基的社會(huì)文化理論如何解釋協(xié)作與對(duì)話在科學(xué)探究式學(xué)習(xí)中的作用？4.科學(xué)探究式學(xué)習(xí)通常包含哪些核心要素？請(qǐng)列舉至少四個(gè)并簡述其含義。二、論述題（每題10分，共30分）5.論述科學(xué)探究式學(xué)習(xí)如何促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解，使其從表面記憶走向深度理解。6.結(jié)合具體教學(xué)情境，論述實(shí)施科學(xué)探究式學(xué)習(xí)可能面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。7.從認(rèn)知發(fā)展的角度，論述科學(xué)探究式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生問題解決能力和批判性思維能力的培養(yǎng)意義。三、案例分析題（每題15分，共30分）8.某中學(xué)物理教師在講授“光的折射”時(shí)，設(shè)計(jì)了以下探究活動(dòng)：首先讓學(xué)生觀察筷子在水中傾斜時(shí)看起來變彎的現(xiàn)象，然后分組讓學(xué)生用透明杯、水、筷子等材料，嘗試預(yù)測(cè)光線進(jìn)入不同介質(zhì)（如水、油）時(shí)的路徑變化，并設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?；顒?dòng)中，學(xué)生討論熱烈，但部分小組的實(shí)驗(yàn)操作不夠規(guī)范，得出的結(jié)論也存在偏差。請(qǐng)分析該探究活動(dòng)設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)與不足，并說明如何改進(jìn)以更好地促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知理解深化。9.閱讀以下一段關(guān)于小學(xué)科學(xué)課程中“植物生長”探究項(xiàng)目的描述：該項(xiàng)目要求學(xué)生選擇一種常見植物，通過觀察記錄其生長過程（如高度、葉片數(shù)量、開花等），測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)（如土壤濕度、光照時(shí)間），并嘗試分析影響植物生長的因素。項(xiàng)目過程中，學(xué)生需要撰寫觀察日記，并進(jìn)行小組分享和交流。請(qǐng)分析該探究項(xiàng)目可能對(duì)學(xué)生認(rèn)知理解產(chǎn)生的積極影響，并探討在評(píng)價(jià)該探究項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)關(guān)注哪些方面以體現(xiàn)對(duì)學(xué)生認(rèn)知深化的評(píng)價(jià)。四、設(shè)計(jì)題（20分）10.假設(shè)你是一名科學(xué)教師，計(jì)劃在一個(gè)關(guān)于“水循環(huán)”的主題單元中，為八年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)核心的探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)。請(qǐng)簡述該活動(dòng)的目標(biāo)、主要探究步驟、所需的材料與資源、教師的角色以及預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。試卷答案一、簡答題1.杜威認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)是主客體的相互作用過程，真正的學(xué)習(xí)源于個(gè)體與環(huán)境的互動(dòng)?？茖W(xué)探究式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過動(dòng)手操作、觀察實(shí)驗(yàn)、提出問題、收集分析數(shù)據(jù)、交流討論等主動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)，獲取直接經(jīng)驗(yàn)，并在解決實(shí)際問題的過程中，反思、總結(jié)、提煉出科學(xué)概念和原理。這與杜威強(qiáng)調(diào)的“從做中學(xué)”、“在做中學(xué)”的理念高度契合，都強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)的發(fā)生性、互動(dòng)性和問題情境性，通過積極的經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)促進(jìn)知識(shí)的意義理解和能力發(fā)展。2.淺層學(xué)習(xí)主要關(guān)注知識(shí)的表面特征，如記憶事實(shí)性信息、死記硬背，學(xué)習(xí)目的是為了應(yīng)付考試，獲取學(xué)分，知識(shí)往往是孤立的、碎片化的，缺乏深層聯(lián)系，難以靈活遷移和應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)則強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、意義和原理的理解，關(guān)注知識(shí)的深層聯(lián)系和應(yīng)用，學(xué)習(xí)者主動(dòng)探究、批判性思考，將新知識(shí)與已有知識(shí)體系整合，追求對(duì)知識(shí)的精通和靈活運(yùn)用，促進(jìn)認(rèn)知能力的提升和問題解決能力的增強(qiáng)。3.維果茨基認(rèn)為，高級(jí)心理機(jī)能起源于社會(huì)互動(dòng)，并在個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展中發(fā)揮作用?？茖W(xué)探究式學(xué)習(xí)中，學(xué)生的協(xié)作與對(duì)話（如小組討論、合作實(shí)驗(yàn)、成果展示等）是社會(huì)互動(dòng)的重要形式。通過與他人交流想法、分享觀點(diǎn)、協(xié)商論證，學(xué)生可以接觸到不同的思維方式和理解視角，促進(jìn)認(rèn)知沖突和概念澄清。教師和同伴的指導(dǎo)（即“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)的支架）能夠幫助學(xué)生跨越認(rèn)知障礙，將社會(huì)性互動(dòng)中習(xí)得的知識(shí)和技能內(nèi)化為自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展。4.科學(xué)探究式學(xué)習(xí)的核心要素通常包括：提出問題或定義問題（源于好奇心或真實(shí)情境）；建立假設(shè)（基于已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)問題可能的答案進(jìn)行預(yù)測(cè)）；設(shè)計(jì)并執(zhí)行探究方案（選擇方法、工具，收集數(shù)據(jù)）；分析數(shù)據(jù)與證據(jù)（整理、解釋數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律）；得出結(jié)論（基于證據(jù)評(píng)估假設(shè)，形成解釋）；交流與論證（清晰地表達(dá)探究過程和結(jié)果，與他人交流，接受評(píng)價(jià)和質(zhì)疑）；反思與評(píng)價(jià)（評(píng)估探究活動(dòng)的有效性，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)）。二、論述題5.科學(xué)探究式學(xué)習(xí)促進(jìn)認(rèn)知理解深化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，探究過程具有情境性和真實(shí)性，學(xué)生在解決真實(shí)或模擬的問題時(shí)，需要調(diào)動(dòng)多種感官和認(rèn)知資源，將知識(shí)應(yīng)用于具體情境，這有助于克服死記硬背帶來的表面理解，促進(jìn)知識(shí)的意義建構(gòu)。其次，探究過程強(qiáng)調(diào)主動(dòng)參與和深度思考，學(xué)生需要經(jīng)歷提出問題、設(shè)計(jì)方案、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等一系列智力活動(dòng)，這個(gè)過程迫使學(xué)生對(duì)科學(xué)概念和原理進(jìn)行深入思考，理解其內(nèi)涵、外延和適用條件，而不僅僅是記憶孤立的事實(shí)。再次，探究過程鼓勵(lì)質(zhì)疑和批判，學(xué)生在驗(yàn)證假設(shè)、分析證據(jù)的過程中，會(huì)不斷反思和審視自己的理解，與他人交流討論也會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突，這些都有助于打破原有的錯(cuò)誤概念或膚淺認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變和深度理解。最后，探究式學(xué)習(xí)促進(jìn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用，當(dāng)學(xué)生通過探究掌握了某個(gè)科學(xué)概念或原理后，他們更容易將其應(yīng)用于新的情境中解決實(shí)際問題，體現(xiàn)出對(duì)知識(shí)的真正理解和靈活運(yùn)用能力。6.實(shí)施科學(xué)探究式學(xué)習(xí)面臨的挑戰(zhàn)主要包括：一是教學(xué)時(shí)間和課程壓力，探究活動(dòng)通常耗時(shí)較長，需要學(xué)生進(jìn)行充分的實(shí)踐和思考，而現(xiàn)有的課程體系往往時(shí)間緊張，難以保證深入的探究活動(dòng)。二是教學(xué)資源和設(shè)施的限制，高質(zhì)量的探究活動(dòng)需要一定的實(shí)驗(yàn)器材、材料、場(chǎng)地等資源支持，但部分學(xué)?？赡艽嬖谫Y源不足或分配不均的問題。三是教師觀念和能力的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式根深蒂固，部分教師可能缺乏實(shí)施探究式學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和能力，不熟悉如何設(shè)計(jì)探究活動(dòng)、如何進(jìn)行過程性指導(dǎo)、如何評(píng)價(jià)探究成果。四是學(xué)生基礎(chǔ)和習(xí)慣的差異，探究式學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備一定的問題意識(shí)和探究能力，但學(xué)生之間存在基礎(chǔ)差異，部分學(xué)生可能習(xí)慣于被動(dòng)接受知識(shí)，在探究過程中表現(xiàn)出茫然或依賴。五是探究過程和結(jié)果的評(píng)價(jià)困難，探究式學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)不僅關(guān)注結(jié)果，更關(guān)注過程，需要評(píng)價(jià)學(xué)生的提問能力、設(shè)計(jì)能力、協(xié)作能力、思維深度等，這比傳統(tǒng)的紙筆測(cè)試更為復(fù)雜。應(yīng)對(duì)策略包括：學(xué)校層面合理安排課程，保障探究時(shí)間；加強(qiáng)資源投入和建設(shè)，提高資源利用率；開展教師培訓(xùn)，提升教師實(shí)施探究式學(xué)習(xí)的能力；改革評(píng)價(jià)體系，建立多元化的評(píng)價(jià)機(jī)制；培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和探究習(xí)慣，循序漸進(jìn)地推進(jìn)探究式學(xué)習(xí)。7.科學(xué)探究式學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力和批判性思維能力具有重要意義。在探究式學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要面對(duì)真實(shí)或復(fù)雜的問題，這些問題往往沒有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)答案，需要學(xué)生主動(dòng)分析問題、分解問題、尋找信息、設(shè)計(jì)方案、嘗試解決、評(píng)估效果。這個(gè)過程鍛煉了學(xué)生的信息素養(yǎng)、邏輯推理、方案選擇、動(dòng)手實(shí)踐等多方面能力，提升了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。同時(shí)，探究式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)質(zhì)疑和批判，學(xué)生在提出假設(shè)、收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的過程中，需要不斷審視自己的思考過程，評(píng)估證據(jù)的可靠性，質(zhì)疑他人的觀點(diǎn)，反思結(jié)論的合理性。這種持續(xù)的質(zhì)疑和批判性思考，有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，使他們能夠更獨(dú)立、更理性地思考問題，辨別信息真?zhèn)?，形成自己的判斷。三、案例分析題8.優(yōu)點(diǎn)：該探究活動(dòng)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的理念，通過觀察生活現(xiàn)象引入，激發(fā)了學(xué)生的興趣；設(shè)置了動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)探究過程；鼓勵(lì)小組合作，提供了交流互動(dòng)的機(jī)會(huì)。這些優(yōu)點(diǎn)有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，初步體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。不足：活動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)探究的引導(dǎo)性可能不足，學(xué)生可能停留在現(xiàn)象觀察層面，缺乏深入的理論思考和科學(xué)論證；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能不夠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差和結(jié)論錯(cuò)誤；教師對(duì)探究過程的監(jiān)控和指導(dǎo)可能不夠，無法及時(shí)幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤、深化理解；活動(dòng)未能明確體現(xiàn)如何將具體現(xiàn)象與“光的折射”的抽象科學(xué)概念建立聯(lián)系，可能導(dǎo)致學(xué)生的理解停留在表面。改進(jìn)建議：首先，加強(qiáng)問題驅(qū)動(dòng)，提出更明確、更具挑戰(zhàn)性的探究問題，如“為什么筷子看起來變彎了？光線在水和空氣之間傳播時(shí)發(fā)生了什么變化？”，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。其次，提供更具體的指導(dǎo)，例如介紹光的折射定律，指導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證折射角與入射角的關(guān)系，如何使用量角器等工具進(jìn)行精確測(cè)量。第三，加強(qiáng)過程性評(píng)價(jià)和反饋，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)過程中巡視指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生操作中的問題，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作、獲取可靠數(shù)據(jù)。第四，將探究活動(dòng)與理論教學(xué)相結(jié)合，在活動(dòng)結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，學(xué)習(xí)光的折射原理，將具體體驗(yàn)上升為科學(xué)概念的理解。第五，可以引入控制變量法等科學(xué)探究的基本方法，提升探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。9.該探究項(xiàng)目可能對(duì)學(xué)生認(rèn)知理解的積極影響包括：首先，通過親身實(shí)踐和持續(xù)觀察，學(xué)生能夠直觀、深入地理解植物生長的過程和影響因素，將抽象的生物學(xué)知識(shí)具體化、情境化，促進(jìn)知識(shí)的意義建構(gòu)和深度理解。其次，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生的多種能力，如觀察記錄能力、數(shù)據(jù)收集與分析能力、問題解決能力（如分析影響生長的因素）、信息素養(yǎng)（查閱資料）以及合作與溝通能力。再次，撰寫觀察日記和進(jìn)行小組分享，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)表達(dá)能力、反思能力和批判性思維能力，促使學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)和探究過程進(jìn)行審視和總結(jié)。最后，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)通常具有較長的周期，能夠培養(yǎng)學(xué)生的持久性、責(zé)任感和科學(xué)探究精神。在評(píng)價(jià)該探究項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)關(guān)注以下方面以體現(xiàn)對(duì)學(xué)生認(rèn)知深化的評(píng)價(jià)：第一，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)植物生長過程、生命周期、影響因素等核心科學(xué)概念的理解深度和準(zhǔn)確性；第二，評(píng)價(jià)學(xué)生收集、整理、分析數(shù)據(jù)和證據(jù)的能力，以及基于證據(jù)得出合理結(jié)論的能力；第三，評(píng)價(jià)學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)方案、解決實(shí)際問題的能力；第四，評(píng)價(jià)學(xué)生的觀察記錄、科學(xué)寫作和口頭表達(dá)的能力；第五，評(píng)價(jià)學(xué)生在協(xié)作中的貢獻(xiàn)、溝通能力以及反思總結(jié)的能力；第六，評(píng)價(jià)學(xué)生在探究過程中展現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度和探究精神，如好奇心、堅(jiān)持性、合作精神等。四、設(shè)計(jì)題10.目標(biāo)：使學(xué)生通過設(shè)計(jì)、搭建簡易的水循環(huán)模型，觀察模擬水循環(huán)過程，理解水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)（蒸發(fā)、凝結(jié)、降水、徑流等），認(rèn)識(shí)水循環(huán)在自然界中的重要性，以及對(duì)人類活動(dòng)的影響。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手實(shí)踐能力、觀察能力、合作探究能力和初步的模型建構(gòu)能力。主要探究步驟：第一階段：引入與提出問題。通過展示圖片或視頻，介紹地球水資源狀況，提出“水是如何在自然界中循環(huán)的？”等問題，激發(fā)學(xué)生興趣。第二階段：猜想與設(shè)計(jì)。引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識(shí)，對(duì)水循環(huán)的環(huán)節(jié)和過程進(jìn)行猜想，分組討論并設(shè)計(jì)簡易水循環(huán)模型的方案，包括材料選擇（如透明塑料瓶、注射器、橡皮膜、水等）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如模擬蒸發(fā)、冷凝、降水、集水區(qū)等）。第三階段：制作與觀察。各小組按照設(shè)計(jì)方案制作水循環(huán)模型，并利用注射器等工具模擬影響因素（如溫度變化影響蒸發(fā)、氣壓變化影響降水等），觀察模型中的水循環(huán)過程，記錄現(xiàn)象。第四階段：交流與解釋。小組之間展示自己的模型，交流觀察到的現(xiàn)象，嘗試解釋水循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)在模型中的體現(xiàn)，并將模型現(xiàn)象與自然界的真實(shí)水循環(huán)進(jìn)行聯(lián)系。第五階段：總結(jié)與反思。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)水循環(huán)的完整過程及其意義，反思模型與現(xiàn)實(shí)的異同，討論人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響，提出保護(hù)水資源的建議。所需的材料與資源：透