2025年大學(xué)科學(xué)教育專業(yè)題庫——學(xué)生創(chuàng)新能力與科學(xué)教育考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題5分，共20分）1.學(xué)生創(chuàng)新能力2.發(fā)散思維3.探究式學(xué)習(xí)4.STEM教育二、簡答題（每題10分，共40分）1.簡述影響大學(xué)生自身創(chuàng)新能力發(fā)展的主要因素。2.闡述科學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要意義。3.比較項目式學(xué)習(xí)（PBL）與傳統(tǒng)課堂教學(xué)在促進學(xué)生創(chuàng)新能力方面的異同。4.簡述科學(xué)教師在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力過程中應(yīng)具備的關(guān)鍵素養(yǎng)。三、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合具體科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，論述如何在科學(xué)課中有效融入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。2.分析當前科學(xué)教育實踐中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略。四、教學(xué)設(shè)計題（20分）假設(shè)你是一名中學(xué)科學(xué)教師，請設(shè)計一個單元（或課題）的教學(xué)片段，主題為“能量的轉(zhuǎn)換”，目標人群為初二學(xué)生。該片段需重點體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維和動手實踐能力的培養(yǎng)，請描述教學(xué)目標、主要教學(xué)活動、師生互動方式以及預(yù)期評價方法。試卷答案一、名詞解釋1.學(xué)生創(chuàng)新能力：指學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)與實踐活動中，所展現(xiàn)出的具有新穎性、獨創(chuàng)性和實踐性的思維品質(zhì)與行動能力，包括提出問題、構(gòu)思方案、動手操作、驗證修正以及合作交流等多方面能力的綜合體現(xiàn)。**解析思路：*定義需抓住“學(xué)生”、“創(chuàng)新”、“能力”三個核心詞。強調(diào)其不僅包括思維層面（新穎、獨創(chuàng)），也包含行動層面（實踐、操作），并涵蓋創(chuàng)新過程中的多個環(huán)節(jié)（提問、構(gòu)思、實施、評價、合作）。2.發(fā)散思維：指從給予的某個信息或問題出發(fā)，從不同角度、不同方向、不同層面進行思考，從而產(chǎn)生大量、新穎、獨特的想法或解決方案的思維能力。**解析思路：*定義需突出發(fā)散思維的三個特征：流暢性（數(shù)量）、靈活性（角度）、獨創(chuàng)性（新穎性）。明確其觸發(fā)點是“某個信息或問題”。3.探究式學(xué)習(xí)：指學(xué)生在教師引導(dǎo)下，通過模擬或真實的科學(xué)探究過程，主動發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計實驗、收集與分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、交流評價，從而獲取知識、發(fā)展能力、形成科學(xué)態(tài)度的學(xué)習(xí)方式。**解析思路：*定義需強調(diào)學(xué)習(xí)的主動性（主動）、過程性（模擬或真實探究過程）、核心環(huán)節(jié)（問題、假設(shè)、實驗、數(shù)據(jù)、結(jié)論、交流）以及多重目標（獲取知識、發(fā)展能力、形成態(tài)度）。4.STEM教育：指以項目為基礎(chǔ)，融合科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）多學(xué)科知識與方法，通過解決真實世界問題的學(xué)習(xí)方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。**解析思路：*定義需點明其核心要素（STEM四學(xué)科）、基本形式（項目為基礎(chǔ)、解決真實問題）、核心目標（培養(yǎng)綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力）。二、簡答題1.簡述影響大學(xué)生自身創(chuàng)新能力發(fā)展的主要因素。*影響因素包括：個體因素（如好奇心、冒險精神、求知欲、堅持性、思維靈活性、合作精神等人格特質(zhì)；已有的知識儲備和結(jié)構(gòu)、認知水平等智力因素）；環(huán)境因素（如家庭氛圍、學(xué)校教育理念與教學(xué)方式、社會文化環(huán)境、可利用的資源等）；實踐機會（如參與科研項目、科技競賽、社會實踐等）；教師指導(dǎo)（如教師的創(chuàng)新素養(yǎng)、啟發(fā)式教學(xué)等）。**解析思路：*從三個層面回答：個體內(nèi)部因素、外部環(huán)境因素、實踐與指導(dǎo)因素。內(nèi)部因素側(cè)重心理和認知特質(zhì)；外部因素側(cè)重宏觀和微觀環(huán)境支持；實踐與指導(dǎo)強調(diào)“做”和“引”的作用。2.闡述科學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要意義。*重要意義在于：有助于學(xué)生深入理解科學(xué)概念和原理，不僅僅接受表面知識；能夠幫助學(xué)生辨別信息真?zhèn)?，辨別科學(xué)與非科學(xué)、偽科學(xué)，形成科學(xué)的世界觀；能促進學(xué)生主動提問、質(zhì)疑和探究，成為積極的學(xué)習(xí)者；是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，沒有批判性思維，創(chuàng)新想法可能缺乏深度和可行性；有助于培養(yǎng)理性、客觀、負責任的態(tài)度，適應(yīng)信息爆炸和社會發(fā)展的需求。**解析思路：*從認知深化、辨別能力、學(xué)習(xí)主動性、創(chuàng)新基礎(chǔ)、態(tài)度養(yǎng)成等多個維度論述其意義。強調(diào)批判性思維對學(xué)生學(xué)習(xí)、思維方式和未來發(fā)展的深層價值。3.比較項目式學(xué)習(xí)（PBL）與傳統(tǒng)課堂教學(xué)在促進學(xué)生創(chuàng)新能力方面的異同。*相同點：都要求學(xué)生主動學(xué)習(xí)和參與；都強調(diào)知識的應(yīng)用；都可能包含一定的創(chuàng)造性成分。*不同點：PBL以真實、復(fù)雜的問題或挑戰(zhàn)為中心，學(xué)習(xí)過程驅(qū)動，跨學(xué)科整合性強，強調(diào)持續(xù)探究、合作與反思，學(xué)生自主性高，創(chuàng)新實踐機會多；傳統(tǒng)課堂教學(xué)通常以學(xué)科知識體系為核心，教師主導(dǎo)教學(xué)節(jié)奏，學(xué)科相對獨立，知識傳授系統(tǒng)性較強，學(xué)生更多是被動接受，雖然也可能有練習(xí)和討論，但整體創(chuàng)新實踐的開放性和深度通常不如PBL。**解析思路：*采用“先同后異”的結(jié)構(gòu)。先指出兩者在創(chuàng)新培養(yǎng)上可能具有的共同基礎(chǔ)。再重點分析兩者在核心理念、組織形式、學(xué)習(xí)方式、學(xué)科整合、學(xué)生角色、創(chuàng)新實踐機會等方面的顯著差異，突出PBL在促進創(chuàng)新能力方面的優(yōu)勢。4.簡述科學(xué)教師在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力過程中應(yīng)具備的關(guān)鍵素養(yǎng)。*關(guān)鍵素養(yǎng)包括：扎實的科學(xué)專業(yè)知識和前沿意識；先進的教育理念和創(chuàng)新教育思想；熟練運用多種創(chuàng)新教學(xué)方法（如探究式、項目式學(xué)習(xí)）的能力；敏銳的觀察力，能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和問題；有效的提問和引導(dǎo)技巧，能激發(fā)學(xué)生思考和探索；鼓勵冒險、容忍失敗、寬容失敗的評價態(tài)度；良好的溝通與合作能力，能指導(dǎo)學(xué)生合作創(chuàng)新；持續(xù)學(xué)習(xí)和反思的專業(yè)發(fā)展意識；一定的動手實踐能力。**解析思路：*從知識、理念、能力、態(tài)度、發(fā)展等多個方面列舉教師素養(yǎng)。強調(diào)教師自身不僅是知識的傳授者，更是創(chuàng)新環(huán)境的營造者、潛能的發(fā)現(xiàn)者、過程的引導(dǎo)者和評價的促進者。三、論述題1.結(jié)合具體科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，論述如何在科學(xué)課中有效融入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。*論述要點：首先，選擇合適的科學(xué)內(nèi)容作為載體，如具有開放性、挑戰(zhàn)性的課題（如設(shè)計一個環(huán)保裝置、探究影響植物生長的因素）。其次，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生好奇心和探究欲，鼓勵學(xué)生提出自己的問題。再次，采用探究式、項目式等教學(xué)方法，給予學(xué)生充分的自主探究、動手實踐和合作交流的機會，在“做中學(xué)”。過程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生運用觀察、假設(shè)、實驗、數(shù)據(jù)分析、模型構(gòu)建等科學(xué)方法，并鼓勵他們嘗試不同的解決方案，培養(yǎng)發(fā)散思維和聚合思維。同時，設(shè)置具有層次性的任務(wù)，滿足不同學(xué)生的創(chuàng)新需求。最后，建立多元化的評價體系，不僅關(guān)注結(jié)果，更要關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新過程、思維方式和合作精神，采用作品展示、答辯、互評等多種方式，保護并鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新嘗試。**解析思路：*論述應(yīng)包含“是什么”（創(chuàng)新能力的內(nèi)涵）、“為什么”（融入的必要性）、“怎么做”（具體方法和策略）。結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容（示例性即可），詳細闡述如何通過情境創(chuàng)設(shè)、教學(xué)方法選擇、過程引導(dǎo)、評價改革等環(huán)節(jié)，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標融入科學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。強調(diào)系統(tǒng)性、實踐性和學(xué)生主體性。2.分析當前科學(xué)教育實踐中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略。*主要挑戰(zhàn)分析：一是應(yīng)試教育壓力下，教學(xué)時間和評價方式難以充分支持創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；二是部分教師創(chuàng)新教育理念不足，教學(xué)方法傳統(tǒng)，缺乏培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)技能；三是課程內(nèi)容更新滯后，未能及時融入前沿科技和跨學(xué)科知識；四是缺乏有效的創(chuàng)新教育資源和支持體系（如實驗室設(shè)備、科技活動平臺、校外導(dǎo)師指導(dǎo)等）；五是評價體系單一，仍以知識記憶和標準化測試為主，未能有效評價學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。*應(yīng)對策略：一是在教育政策層面，應(yīng)進一步改革考試評價制度，為創(chuàng)新教育創(chuàng)造空間；二是加強教師培訓(xùn)，提升教師創(chuàng)新教育素養(yǎng)和教學(xué)能力，推廣先進教學(xué)方法；三是更新課程內(nèi)容，融入更多與現(xiàn)實生活、科技前沿相關(guān)的跨學(xué)科主題和項目；四是建設(shè)豐富的創(chuàng)新教育資源，鼓勵校內(nèi)外合作，為學(xué)生提供更多實踐機會；五是建立多元化的創(chuàng)新素養(yǎng)評價體系，關(guān)注過程性評價和發(fā)展性評價，運用作品評價、項目答辯等方式；六是營造鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗的學(xué)校文化和社會氛圍。**解析思路：*采用“提出問題-分析原因-提出對策”的邏輯結(jié)構(gòu)。首先，準確識別當前科學(xué)教育在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面存在的突出問題。然后，深入分析這些問題產(chǎn)生的原因（體制、教師、課程、資源、評價等）。最后，針對這些原因，提出具體、可行、有針對性的改進策略，涵蓋政策、師資、課程、資源、評價、文化等多個層面。四、教學(xué)設(shè)計題（以下為一個符合要求的示例框架，具體細節(jié)需根據(jù)要求填充）假設(shè)你是一名中學(xué)科學(xué)教師，請設(shè)計一個單元（或課題）的教學(xué)片段，主題為“能量的轉(zhuǎn)換”，目標人群為初二學(xué)生。該片段需重點體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維和動手實踐能力的培養(yǎng)，請描述教學(xué)目標、主要教學(xué)活動、師生互動方式以及預(yù)期評價方法。*教學(xué)目標：*知識與技能：理解能量轉(zhuǎn)換的基本概念；認識常見的能量形式（如動能、勢能、熱能、光能、電能）及其相互轉(zhuǎn)換的實例；能夠描述簡單裝置中能量是如何轉(zhuǎn)換的。*過程與方法：通過設(shè)計、制作和測試簡單的能量轉(zhuǎn)換裝置（如簡易太陽能小車、水力驅(qū)動的燈泡等），體驗?zāi)芰哭D(zhuǎn)換的過程；學(xué)習(xí)運用觀察、記錄、分析、比較等方法探究能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。*情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象的好奇心和探究興趣；培養(yǎng)動手實踐能力、合作精神和創(chuàng)新意識；認識到能量轉(zhuǎn)換在生活和科技中的重要作用，樹立節(jié)約能源、保護環(huán)境的意識。*主要教學(xué)活動：1.情境導(dǎo)入與問題提出：展示生活中能量轉(zhuǎn)換的圖片或視頻（如電燈發(fā)光發(fā)熱、電動車行駛、植物生長等），引導(dǎo)學(xué)生思考“能量是如何變化的？”“不同的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎？”，激發(fā)學(xué)生探究欲望，引出本節(jié)課主題。2.概念講解與實例分析：簡潔講解能量、動能、勢能、熱能、光能、電能等基本概念，結(jié)合生活中的實例（如過山車、水泵、太陽能電池板、電熱水壺）分析能量如何從一個形式轉(zhuǎn)換為另一個形式。3.創(chuàng)新設(shè)計任務(wù)布置：提出任務(wù)：“設(shè)計并制作一個能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的簡單裝置。”給予學(xué)生一定的材料（如塑料瓶、橡皮筋、小馬達、LED燈、電池盒、水槽、輸液管等）和自由選擇權(quán)。鼓勵學(xué)生分組合作，發(fā)揮創(chuàng)意，思考不同的能量轉(zhuǎn)換方式（如光能轉(zhuǎn)電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)熱能、動能轉(zhuǎn)電能等）。4.動手實踐與教師指導(dǎo)：學(xué)生分組進行裝置的設(shè)計、制作和測試。教師巡視指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生嘗試不同的方案，解決遇到的問題（如連接問題、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、能量轉(zhuǎn)換效率低等），引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進設(shè)計以實現(xiàn)更好的效果。強調(diào)安全操作。5.成果展示與交流評價：各小組展示自己的作品，介紹設(shè)計思路、能量轉(zhuǎn)換原理、遇到的問題及解決方法。組織學(xué)生進行互評和教師點評，重點評價作品的創(chuàng)意性、能量轉(zhuǎn)換的合理性、制作的巧妙性以及團隊合作情況。*師生互動方式：*教師通過提問、引導(dǎo)、示范等方式啟發(fā)學(xué)生思考。*組織小組討論，鼓勵學(xué)生互相交流、協(xié)作解決問題。*通過展示和答辯環(huán)節(jié)，促進生生互動和師生互動。*教師在指導(dǎo)