2025年下學(xué)期高中創(chuàng)新思維與開放問題試卷一、選擇題（共5題，每題4分）1.跨學(xué)科情境分析某科技公司計劃在校園內(nèi)布設(shè)AI垃圾分類回收箱，需綜合考慮環(huán)境效益、用戶體驗(yàn)與成本控制。若回收箱采用太陽能供電，其能源效率受當(dāng)?shù)厝照諘r長影響，已知該地區(qū)秋分日日照時長為12小時，冬至日為9小時，夏至日為15小時。下列設(shè)計方案中最能體現(xiàn)系統(tǒng)思維的是（）A.僅優(yōu)化太陽能板角度以提升夏至日發(fā)電效率B.增加備用電池模塊，確保冬至日連續(xù)陰雨天氣供電C.采用動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時日照強(qiáng)度自動切換供電模式D.優(yōu)先選擇低成本單晶硅材料，降低初始投資2.批判性思維判斷“元宇宙”虛擬課堂中，學(xué)生可通過數(shù)字分身參與歷史場景模擬。有觀點(diǎn)認(rèn)為：“虛擬歷史場景會讓學(xué)生混淆史實(shí)與虛構(gòu)，應(yīng)禁止使用?！睂Υ擞^點(diǎn)最合理的反駁是（）A.虛擬場景由教師設(shè)計，可嚴(yán)格依據(jù)史料還原細(xì)節(jié)B.學(xué)生已具備基礎(chǔ)歷史知識，能區(qū)分虛擬與現(xiàn)實(shí)C.沉浸式體驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)習(xí)興趣，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂不足D.技術(shù)發(fā)展必然帶來新工具，應(yīng)積極適應(yīng)而非禁止3.數(shù)學(xué)建模應(yīng)用某社區(qū)推行“共享充電樁”模式，充電樁數(shù)量與電動車保有量的關(guān)系滿足函數(shù)模型(f(x)=\frac{100x}{1+x})（x為電動車保有量，單位：百輛）。若該社區(qū)電動車保有量從200輛增長至500輛，充電樁數(shù)量的變化率最接近（）A.每百輛增加25個B.每百輛增加33個C.每百輛增加40個D.每百輛增加50個4.倫理困境決策AI作文批改系統(tǒng)可自動識別語法錯誤并給出修改建議，但有學(xué)生利用該系統(tǒng)直接生成作文提交。下列解決措施中兼顧效率與教育本質(zhì)的是（）A.禁用AI批改工具，回歸人工批改B.要求學(xué)生提交作文修改過程的思維導(dǎo)圖C.允許使用AI輔助，但需附人工批注說明修改思路D.提高AI檢測抄襲的靈敏度，發(fā)現(xiàn)后直接判零分5.科學(xué)探究方法為驗(yàn)證“植物生長方向與光照強(qiáng)度的關(guān)系”，下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計最符合控制變量法的是（）|組別|光照方向|光照強(qiáng)度|溫度|水分||------|----------|----------|------|------||甲|左側(cè)|5000lux|25℃|每日100ml||乙|右側(cè)|5000lux|25℃|每日100ml||丙|頂部|10000lux|25℃|每日150ml||丁|頂部|5000lux|30℃|每日100ml|A.甲與乙B.乙與丙C.丙與丁D.甲與丁二、填空題（共3題，每題6分）6.邏輯推理某密碼鎖的解鎖規(guī)則為：“若輸入的三位數(shù)既是3的倍數(shù)，又是完全平方數(shù)，則解鎖成功?！痹?00~999的范圍內(nèi)，共有______個符合條件的密碼。7.跨學(xué)科計算某校園農(nóng)場采用“光伏農(nóng)業(yè)大棚”，棚頂太陽能板的光電轉(zhuǎn)換效率為18%，若每平方米太陽能板每日接收的太陽輻射能為5kWh，則100平方米的太陽能板每月（按30天計算）可產(chǎn)生______kWh的電能。8.創(chuàng)新方案設(shè)計為解決校園外賣包裝浪費(fèi)問題，請列舉兩種基于“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”理念的解決方案：（1）________________________（2）________________________三、解答題（共4題，共60分）9.數(shù)學(xué)建模與社會問題（15分）某城市的共享單車使用數(shù)據(jù)顯示，工作日早高峰（7:00-9:00）的騎行人數(shù)y（千人）與氣溫t（℃）的關(guān)系如下表：|t（℃）|5|10|15|20|25|30||--------|---|----|----|----|----|----||y（千人）|3|5|8|10|7|4|（1）根據(jù)數(shù)據(jù)繪制散點(diǎn)圖，判斷y與t的關(guān)系更適合用線性函數(shù)還是二次函數(shù)擬合，并說明理由；（2）若選擇二次函數(shù)模型(y=at^2+bt+c)，求出函數(shù)解析式（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；（3）結(jié)合模型預(yù)測，當(dāng)氣溫為18℃時，早高峰騎行人數(shù)約為多少？并分析該模型在氣溫低于5℃或高于35℃時可能存在的局限性。10.AI倫理與政策建議（15分）某校擬引入AI課堂行為分析系統(tǒng)，通過攝像頭識別學(xué)生的專注度（如點(diǎn)頭、舉手、低頭等動作）并實(shí)時反饋給教師。（1）從“技術(shù)可行性”與“隱私保護(hù)”兩個角度，分析該系統(tǒng)的潛在風(fēng)險；（2）若你是學(xué)生代表，針對系統(tǒng)的使用提出三條具體的約束性建議；（3）結(jié)合2025年教育改革中“科技與教育融合”的趨勢，說明此類技術(shù)應(yīng)如何與傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢互補(bǔ)。11.科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn)設(shè)計（15分）某興趣小組發(fā)現(xiàn)，校園內(nèi)不同區(qū)域的土壤pH值可能影響植物種類分布。（1）設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)方案，測定校園內(nèi)至少3個區(qū)域的土壤pH值，并比較差異（要求寫出實(shí)驗(yàn)器材、步驟及數(shù)據(jù)記錄表格）；（2）若測得A區(qū)域（樹林下）pH=6.2，B區(qū)域（操場旁）pH=7.8，C區(qū)域（花壇）pH=5.5，分析哪種土壤更適合種植杜鵑花（喜酸性土壤）；（3）提出一個基于此實(shí)驗(yàn)的延伸探究問題，并說明研究價值。12.綜合創(chuàng)新方案（15分）“無廢校園”建設(shè)要求減少垃圾產(chǎn)生并提高資源利用率。請以“食堂餐余垃圾處理”為主題，完成以下任務(wù)：（1）設(shè)計一個包含“分類收集-運(yùn)輸-處理-再利用”的閉環(huán)流程示意圖；（2）從生物學(xué)角度，說明利用蚯蚓分解餐余垃圾的原理及優(yōu)勢；（3）結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)知識，估算該方案的初期投入與長期收益（至少考慮3個成本項(xiàng)和2個收益項(xiàng)）。四、開放論述題（20分）13.未來教育的形態(tài)變革隨著AI、VR等技術(shù)的發(fā)展，有人預(yù)測“未來的學(xué)校將消失，學(xué)生可通過在線平臺完成所有學(xué)習(xí)”。請結(jié)合以下材料，從“學(xué)習(xí)效果”“社交發(fā)展”“教育公平”三個維度，論述你對這一觀點(diǎn)的看法，并提出至少兩條具體的教育創(chuàng)新建議。材料1：2025年普通高中校長年會指出，“AI時代的教育應(yīng)更注重師生面對面的思維碰撞，技術(shù)是工具而非替代”。材料2：某在線教育平臺數(shù)據(jù)顯示，長期純線上學(xué)習(xí)的學(xué)生中，有42%反饋“缺乏學(xué)習(xí)動力”，28%認(rèn)為“社交能力下降”。材料3：偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)生通過VR課堂首次“走進(jìn)”故宮博物院，完成歷史課的沉浸式學(xué)習(xí)。五、實(shí)踐創(chuàng)新題（20分）14.校園問題解決項(xiàng)目請以“提升校園公共空間利用率”為目標(biāo)，完成以下項(xiàng)目設(shè)計：（1）選擇一個具體的校園公共空間（如圖書館、操場、走廊等），分析其當(dāng)前利用率低的3個主要原因；（2）運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”提出5個創(chuàng)新改