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中外中学化学原理性实验的系统性研究

作 者: 偾艳
导 师: 马宏佳
学 校: 南京师范大学
专 业: 课程与教学论
关键词: 中学化学 原理性实验 系统性
分类号: G633.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 124次
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内容摘要


中学化学原理性实验作为中学化学实验的重要组成部分,是获得基本概念、原理的有力工具;系统论是研究事物的重要方法,蕴含着深刻的哲理。本文以“化学反应速率和化学平衡”为例,对中学化学原理性实验进行系统性研究。论文研究分为理论研究与实践研究两部分。在理论研究部分,笔者首先梳理了系统科学理论,从中选取了系统科学中对于中学化学实验系统研究有直接指导意义的基本概念(如系统、要素、层次、信息等)、原理和原则(如整体性、目的性等),以及研究方法(如反馈方法、灰箱方法等),将它们称为“实验研究系统理论”,作为理论基础。结合化学实验系统的特点,建立了“实验系统模型”和“实验分析方法”。“实验系统模型”由实验主体、观察主体、实验原理、实验试剂、实验条件、实验装置、实验操作、实验结果等要素组成。“实验分析方法”主要包括实验背景及实验目的分析、实验主体的资料储备分析、实验要素及要素间联系分析。实践研究部分包括对实验的文本分析和实做实验分析两项内容,笔者通过对实验进行文本分析得出该实验系统的主要要素和存在的问题,然后有针对性地进行实验操作和系统分析,以发现实验的特点和优缺点,在此基础上对中外中学原理性实验进行对比分析。并运用传感技术进行中学化学原理性实验的设计,拓展了实验素材。研究发现原理性实验具有间接性、制约性、多样性、定量性等特点;中外原理性实验在选材上很相似,但在是否有对照实验、实验原理综合程度上有差异;研究初步实现了将系统论方法应用到中学化学实验研究中的目标。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章 引言  8-14
  1.1 选题的理由及意义  8-9
    1.1.1 有利于化学原理性知识的教学  8
    1.1.2 有利于顺应化学教育改革与发展的趋势  8
    1.1.3 有益于系统论的研究方法在化学实验中应用的探索  8-9
  1.2 国内外关于该课题的研究  9-12
    1.2.1 国外关于原理性实验的研究  9-10
    1.2.2 国内关于原理性实验的研究  10-11
    1.2.3 系统论方法在化学领域的应用  11-12
  1.3 研究的内容和目标  12-14
第2章 理论基础  14-27
  2.1 系统科学的发展简史  14-17
    2.1.1 古代朴素系统思想  14-15
    2.1.2 近代辩证哲学系统思想阶段  15-16
    2.1.3 现代系统科学  16-17
  2.2 系统科学的分类  17-18
  2.3 实验研究系统理论  18-24
    2.3.1 实验研究系统理论中的基本概念  18-21
    2.3.2 实验研究系统理论中的基本原理  21-22
    2.3.3 实验研究系统理论中的科学方法  22-24
  2.4 实验分析方法  24-25
  2.5 实验系统模型  25-27
    2.5.1 实验各要素的界定和评价指标  25-26
    2.5.2 要素间的相互关系  26-27
第3章 中外原理性实验的系统性分析  27-67
  3.1 测定反应速率  27-37
    3.1.1 人教版"测量反应速率"的实验  27-29
      3.1.1.1 文本分析  27-28
      3.1.1.2 实做实验分析  28-29
    3.1.2 苏教版"测量反应速率"的实验  29-31
      3.1.2.1 文本分析  29-30
      3.1.2.2 实做实验分析  30-31
    3.1.3 鲁科版"测量反应速率"的实验  31-34
      3.1.3.1 文本分析  31-32
      3.1.3.2 实做实验分析  32-34
    3.1.4 新加坡Chemistry for‘0’Level"测量反应速率"的实验  34-35
      3.1.4.1 文本分析  34
      3.1.4.2 实做实验分析  34-35
    3.1.5 美国Chemistry"测量反应速率"的实验  35-37
      3.1.5.1 文本分析  35-36
      3.1.5.2 实做实验分析  36-37
    3.1.6 中外实验对比分析  37
  3.2 浓度对化学平衡的影响  37-57
    3.2.1 三价铁离子与硫氰酸根的络合反应  38-49
      3.2.1.1 文本分析  38-42
      3.2.1.2 实做实验分析  42-48
      3.2.1.3 中外实验对比分析  48-49
    3.2.2 铬酸钾与重铬酸钾之间的可逆反应  49-53
      3.2.2.1 文本分析  49-50
      3.2.2.2 实做实验分析  50-52
      3.2.2.3 中外实验对比分析  52-53
    3.2.3 氯化钴与浓盐酸之间的络合反应  53-57
      3.2.3.1 文本分析  53-55
      3.2.3.2 实做实验分析  55-57
  3.3 温度对化学平衡的影响  57-67
    3.3.1 二氧化氮和四氧化二氮之间的可逆反应  57-61
      3.3.1.1 文本分析  57-59
      3.3.1.2 实做实验分析  59-61
    3.3.2 Co(H_2O)_6~(2+)和CoCl_4~(2-)之间的平衡反应  61-65
      3.3.2.1 文本分析  61-62
      3.3.2.2 实做实验分析  62-65
      3.3.2.3 中外实验对比分析  65
    3.3.3 三价铁离子与硫氰酸根的络合反应  65-67
      3.3.3.1 文本分析  65
      3.3.3.2 实做实验分析  65-67
第4章 基于传感技术的中学化学原理性实验的设计  67-76
  4.1 测定反应速率  67-69
  4.2 浓度对化学平衡的影响  69-73
  4.3 温度对化学平衡的影响  73-76
第5章 研究结论和展望  76-80
  5.1 研究结论  76-78
    5.1.1 中外原理性实验设计的异同点  76
    5.1.2 原理性实验的特点  76-78
    5.1.3 实验研究系统理论的适用性  78
  5.2 研究不足与展望  78-80
附录  80-87
参考文献  87-91
在读期间发表的学术论文与研究成果  91-92
致谢  92

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