2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫——化學(xué)教育教學(xué)模式改革思考考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、論述題1.請結(jié)合資源化學(xué)專業(yè)的特點，論述在大學(xué)化學(xué)教學(xué)或高中化學(xué)教學(xué)中融入可持續(xù)發(fā)展理念的重要意義，并分析可行的具體途徑。2.以“鋰資源及其在新能源中的應(yīng)用”為例，設(shè)計一個適用于高中或大學(xué)低年級學(xué)生的探究式化學(xué)教學(xué)方案。該方案應(yīng)包含教學(xué)目標(biāo)、主要教學(xué)活動（步驟）、預(yù)期學(xué)習(xí)成果以及評價方式。請詳細闡述你的設(shè)計思路。二、案例分析題某高中化學(xué)教師在講授“化學(xué)能與電能”章節(jié)時，選取了“鉛酸蓄電池”和“鋰離子電池”作為案例進行比較教學(xué)。教學(xué)中，教師不僅講解了電池的工作原理、反應(yīng)方程式，還結(jié)合當(dāng)?shù)劂U礦資源開發(fā)情況，討論了鉛酸電池的環(huán)境影響和回收處理問題，并引導(dǎo)學(xué)生思考鋰資源的稀缺性與電池技術(shù)發(fā)展、環(huán)境保護的關(guān)系。課后，有學(xué)生提出疑問：除了鋰離子電池，還有哪些新型電池技術(shù)（如鈉離子電池、固態(tài)電池）？它們與資源化學(xué)有何關(guān)聯(lián)？請分析該案例中教學(xué)設(shè)計的亮點，并針對學(xué)生提出的新疑問，提出進一步的教學(xué)延伸建議或思考。三、簡答題1.簡述項目式學(xué)習(xí)（PBL）在化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢，并列舉一個可以應(yīng)用于資源化學(xué)相關(guān)主題的PBL項目主題。2.在化學(xué)教學(xué)中，如何利用信息技術(shù)手段輔助展示資源化學(xué)中的復(fù)雜過程或微觀機制？請至少列舉三種不同的技術(shù)手段并簡述其應(yīng)用場景。四、方案設(shè)計題假設(shè)你是一名資源化學(xué)專業(yè)的教師，需要為大學(xué)化學(xué)公共必修課設(shè)計一個關(guān)于“資源、環(huán)境與化學(xué)”的專題講座或小型研討會。請設(shè)計該專題的主要內(nèi)容和核心問題，并構(gòu)思至少三種互動式教學(xué)環(huán)節(jié)，以激發(fā)學(xué)生的思考和參與。試卷答案一、論述題1.答案：資源化學(xué)專業(yè)研究資源的勘探、開發(fā)、利用及環(huán)境影響，其特點與可持續(xù)發(fā)展理念高度契合。在化學(xué)教學(xué)中融入可持續(xù)發(fā)展理念，具有重要意義和可行途徑。重要意義：*強化環(huán)境與資源意識：資源化學(xué)實例（如礦產(chǎn)資源枯竭、能源轉(zhuǎn)型、環(huán)境污染治理、資源循環(huán)利用）能直觀展示人類活動與環(huán)境的相互作用，幫助學(xué)生深刻理解可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和緊迫性。*提升科學(xué)素養(yǎng)與社會責(zé)任感：引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)知識分析和解決資源利用與環(huán)境保護中的實際問題，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力、批判性思維以及服務(wù)社會的責(zé)任感。*促進學(xué)科交叉融合：將資源化學(xué)知識融入化學(xué)教學(xué)，打破學(xué)科壁壘，展現(xiàn)化學(xué)在解決復(fù)雜社會問題中的重要作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。*對接社會熱點與行業(yè)需求：培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注新能源、新材料、環(huán)境友好化學(xué)等前沿領(lǐng)域，為未來職業(yè)發(fā)展或繼續(xù)深造奠定基礎(chǔ)。可行途徑：*更新課程內(nèi)容：在化學(xué)教材和相關(guān)課程中增加資源化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、綠色化學(xué)等內(nèi)容，引入可持續(xù)發(fā)展案例。*設(shè)計探究式活動：組織學(xué)生調(diào)研當(dāng)?shù)刭Y源開發(fā)與環(huán)境問題，設(shè)計“水凈化”、“廢棄物處理”等項目式學(xué)習(xí)活動。*結(jié)合實驗教學(xué)：設(shè)計綠色化學(xué)實驗，減少污染；或利用微型實驗、計算機模擬展示資源轉(zhuǎn)化過程。*利用多媒體資源：制作或引入展示資源分布、開采過程、環(huán)境影響、循環(huán)利用的紀(jì)錄片、動畫或在線資源。*開展專題講座與討論：邀請行業(yè)專家或組織專題研討會，探討資源可持續(xù)利用的技術(shù)路徑和政策建議。2.答案：探究式教學(xué)方案設(shè)計：*教學(xué)目標(biāo)：*知識與技能：了解鋰元素的基本性質(zhì)及其在鋰離子電池中的應(yīng)用原理；認識鋰資源的主要類型、分布和開采方式；了解鋰離子電池的環(huán)境影響與回收利用現(xiàn)狀；初步掌握資料查詢、信息整合和簡單實驗探究的基本方法。*過程與方法：通過小組合作、資料查詢、實驗探究、成果展示等方式，體驗科學(xué)探究的過程；學(xué)習(xí)運用比較、分析、歸納等方法解決問題。*情感態(tài)度與價值觀：感受鋰資源對現(xiàn)代科技發(fā)展的重要性；增強對資源合理利用和環(huán)境保護的意識；培養(yǎng)節(jié)約資源、關(guān)愛環(huán)境的責(zé)任感。*主要教學(xué)活動（步驟）：1.問題導(dǎo)入與背景介紹：展示鋰離子電池應(yīng)用實例（如手機、電動汽車），提出問題：鋰元素有何特殊性質(zhì)使其成為電池關(guān)鍵材料？鋰資源從哪里來？引出主題，簡要介紹鋰元素、鋰資源及鋰離子電池的基本知識。2.資料查詢與小組討論：將學(xué)生分成小組，分配任務(wù)：查閱資料，了解鋰資源的主要類型（鹽湖鋰、礦床鋰）、全球及中國分布、主要開采方法；調(diào)研鋰離子電池的工作原理、優(yōu)缺點及環(huán)境影響（如生產(chǎn)能耗、重金屬污染）；了解鋰離子電池回收技術(shù)。小組內(nèi)部分享交流，形成初步認識。3.實驗探究（可選）：設(shè)計簡單實驗，如觀察不同鹽溶液（模擬鋰鹽）的導(dǎo)電性差異；或利用模擬電池（如紐扣電池或教具），測量充放電電壓變化，直觀感受電池工作過程。4.成果展示與交流評價：各小組選擇擅長的方式（如PPT報告、模型展示、短劇表演）展示學(xué)習(xí)成果，分享探究發(fā)現(xiàn)和心得。教師引導(dǎo)學(xué)生互評，教師進行總結(jié)和補充。5.拓展思考與總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生思考：除了鋰，還有哪些元素或材料在新能源領(lǐng)域有重要應(yīng)用？如何進一步推動鋰資源的可持續(xù)利用和電池的綠色化發(fā)展？總結(jié)本專題學(xué)習(xí)內(nèi)容，強化可持續(xù)發(fā)展理念。*預(yù)期學(xué)習(xí)成果：學(xué)生能夠說出鋰元素的基本性質(zhì)和在電池中的應(yīng)用；能描述鋰資源的主要類型、分布和開采方式；能簡述鋰離子電池的工作原理及主要環(huán)境問題；能展示資料查詢、合作探究和成果表達的能力；能表達對資源可持續(xù)利用和環(huán)境保護的認識。*評價方式：結(jié)合過程性評價（小組活動參與度、資料查詢報告質(zhì)量、實驗操作與記錄）和終結(jié)性評價（成果展示表現(xiàn)、專題小論文或測試題）進行綜合評價。二、案例分析題答案：教學(xué)設(shè)計亮點：*內(nèi)容選擇具時代性與地域性：教師選取鉛酸電池（傳統(tǒng)）和鋰離子電池（新型），對比教學(xué)，緊扣科技前沿。結(jié)合當(dāng)?shù)劂U礦資源開發(fā)，使教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活地域相關(guān)聯(lián)，增強現(xiàn)實感和親切感。*知識融合：將化學(xué)原理（工作原理、方程式）與環(huán)境意識（環(huán)境影響、回收處理）、資源觀（鋰資源稀缺性）有效結(jié)合，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的綜合性和社會價值。*激發(fā)學(xué)生興趣與思考：通過比較不同電池技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技進步。教師的引導(dǎo)性問題（如環(huán)境影響、資源關(guān)聯(lián)）有助于激發(fā)學(xué)生的深度思考。*體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念：教學(xué)內(nèi)容涉及資源利用（鋰、鉛）與環(huán)境后果（污染、回收），符合可持續(xù)發(fā)展教育的目標(biāo)。教學(xué)延伸建議：1.回應(yīng)學(xué)生疑問：針對學(xué)生關(guān)于新型電池的疑問，教師可組織專題小講座或拓展閱讀，介紹鈉離子電池、固態(tài)電池等的技術(shù)原理、優(yōu)缺點、資源基礎(chǔ)及發(fā)展趨勢。2.深化資源與環(huán)境影響討論：進一步探討不同電池材料（鋰、鈉、鈷、鎳、錳、石墨、隔膜等）的資源儲量、開采難度、環(huán)境影響及回收挑戰(zhàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考“全生命周期”的環(huán)境足跡。3.設(shè)計相關(guān)探究活動：組織學(xué)生調(diào)研本地電池生產(chǎn)、報廢回收現(xiàn)狀；或設(shè)計實驗比較不同電池（如檸檬電池、酒精電池）的性能差異，或模擬電池材料的環(huán)境行為。4.跨學(xué)科聯(lián)系：引入物理（電化學(xué)原理）、材料科學(xué)（電極材料）、環(huán)境科學(xué)（污染控制）、經(jīng)濟學(xué)（成本效益、資源價格）等視角，進行跨學(xué)科討論，展現(xiàn)鋰資源相關(guān)問題的復(fù)雜性。三、簡答題1.答案：項目式學(xué)習(xí)（PBL）在化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢在于：*真實性情境：學(xué)生圍繞真實、復(fù)雜的問題或挑戰(zhàn)進行學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容與實際應(yīng)用緊密聯(lián)系，提升學(xué)習(xí)動機和意義感。*深度探究：鼓勵學(xué)生自主探究、深入探究知識的內(nèi)在聯(lián)系和應(yīng)用，促進對知識的深度理解和遷移能力。*綜合能力培養(yǎng)：PBL通常需要學(xué)生運用多種學(xué)科知識，進行信息搜集、批判性思維、問題解決、團隊協(xié)作、溝通表達等多種高階能力的綜合運用。*促進主動學(xué)習(xí)：學(xué)生在項目中扮演主體角色，需要主動規(guī)劃、執(zhí)行和反思，變被動接受為主動建構(gòu)知識。*成果導(dǎo)向：學(xué)生通過完成一個可見的、有形的成果（如報告、模型、展示、解決方案），獲得成就感，并有機會展示學(xué)習(xí)成果?？梢詰?yīng)用于資源化學(xué)相關(guān)主題的PBL項目主題示例：①“某地特色礦物的開發(fā)與環(huán)境影響評估”；②“設(shè)計一種新型高效鋰離子電池的正極材料”；③“探究城市廢棄物中金屬資源的回收利用方案”；④“模擬新能源材料的化學(xué)合成與性能測試”。2.答案：信息技術(shù)手段可用于輔助展示資源化學(xué)中的復(fù)雜過程或微觀機制，主要包括：*計算機模擬與仿真軟件：可用于模擬復(fù)雜礦物的晶體結(jié)構(gòu)、資源開采過程中的流體流動與物質(zhì)遷移、化學(xué)反應(yīng)過程（如礦石焙燒、浸出）、電池充放電的微觀電化學(xué)反應(yīng)等。學(xué)生可以通過模擬操作，直觀理解難以觀察或?qū)嶒烌炞C的過程，并改變參數(shù)進行探究。應(yīng)用場景：模擬鹽湖提鋰過程、模擬礦石選礦流程、可視化電池內(nèi)部離子遷移。*虛擬現(xiàn)實（VR）/增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)：VR可以創(chuàng)建沉浸式的虛擬環(huán)境，讓學(xué)生“身臨其境”地參觀礦山、冶煉廠、化工廠或電池生產(chǎn)線，觀察設(shè)備操作、工藝流程和安全生產(chǎn)措施。AR可以將虛擬信息（如礦物成分、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機理）疊加到真實的實驗器材或模型上，提供更豐富的信息層。應(yīng)用場景：虛擬礦山安全參觀、AR展示礦物標(biāo)本的內(nèi)部結(jié)