绪言 1
一、中学化学实验研究需要提高科学水平 1
目录 1
二、提高中学化学实验研究科学水平的途径 3
三、要学习和研究中学化学实验研究方法论 4
第一章 中学化学实验系统研究 7
第一节 中学化学实验的意义 7
一、科研中的化学实验与教学中的化学实验 7
二、“黑板实验”和“叙述实验”问题 8
三、中学化学教学尤其离不开化学实验 10
一、化学作为实验科学的形成 17
第二节 中学化学实验的形成 17
二、早期的化学实验教学 19
三、中学化学实验和中学化学实验教学的形成 20
四、中学化学实验的渊源 22
第三节 中学化学实验的特点和基本要求 26
一、中学化学实验的特点 26
二、中学化学实验的基本要求 28
第四节 中学化学实验的分类 30
一、根据实验内容和教学目的分类 30
二、根据实验主体进行分类 32
三、根据实验场所进行分类 32
五、根据实验在教学过程中的作用分类 34
四、根据实验手段分类 34
六、其他分类方法和综合分类 35
第五节 中学化学实验的系统分析 36
一、中学化学实验的要素 36
二、中学化学实验的科学基础和技术基础 38
第二章 中学化学实验研究的一般方法 41
第一节 中学化学实验研究的目的、分类和一般过程 41
一、中学化学实验研究的目的和分类 41
二、中学化学实验研究的一般过程 43
第二节 课题的选择和确定 46
一、意义 46
二、问题是孕育课题之源 47
三、课题选择的标准 48
四、课题的确定 49
五、寻找题材的系统方法 51
六、课题创新与新领域开拓 52
第三节 有关文献及其检索 53
一、意义 53
二、中学化学实验研究文献的分布 54
三、中学化学实验研究专门文献的类型 55
四、中学化学实验研究文献的检索 57
第四节 研究工作及其结果的表述 60
一、意义和一般要求 60
二、形式和基本格式 62
三、对某些项目的说明 66
第五节 研究者的心理调控 72
一、热情和冷静 73
二、自信和反思 73
三、兴趣的稳定与转移 74
四、环境、时间和合作 75
五、研究结果的“最佳”与优化 76
第三章 中学化学实验的认知性研究 77
第一节 中学化学实验的认知性研究及其过程 77
一、中学化学实验的认知性研究及其特点 77
二、中学化学实验认知性研究的过程 78
第二节 中学化学实验认知性研究的基本类型 83
一、关于实验化学反应原理的研究 83
二、关于实验现象和结果的认知性研究 85
三、关于实验装置和仪器原理的研究 87
四、关于实验试剂的认知性研究 88
五、关于实验条件的研究 89
六、关于实验操作原理的研究 90
七、关于实验安全原理的研究 91
八、关于实验的科学性和某些认知问题的研究 91
第三节 中学化学实验认知性研究的策略和方法 93
一、研究策略和研究方法 93
二、认知性研究的常用策略 94
第四节 事实材料的获得方法 98
一、获得事实材料的基本方法——实验和观察 98
二、获得事实材料的其他方法 102
第五节 事实材料的加工整理方法 103
一、思维加工的逻辑方法 104
二、思维加工的非逻辑方法 107
三、数据处理方法 109
第四章 中学化学实验的技术性研究 112
第一节 中学化学实验的技术性研究及其过程 112
一、中学化学实验技术性研究的特点 112
二、中学化学实验技术性研究的一般过程 114
第二节 中学化学实验技术性研究的类型 117
一、关于实验试剂的研究 117
二、关于实验装置和仪器的研究 118
三、关于实验操作的研究 122
四、实验结果表现方式的研究 123
五、实验安全和污染防治的研究 124
六、对实验的综合、全面研究 125
第三节 中学化学实验技术性研究的策略和方法 126
一、目标优化的策略和方法 126
二、技术预测的策略和方法 127
三、构思、设计的策略和方法 129
四、创造性思维的策略和方法 132
第四节 中学化学实验技术性研究中的设计活动 133
一、实验试剂的选择和加工 133
二、实验装置的设计 134
三、实验操作方案的制订 136
一、对中学化学实验方案的基本要求 137
第五节 实验方案的基本结构和评价 137
二、中学化学实验方案的基本内容和格式 138
三、实验方案的评价 140
第六节 有效数字与实验设计 141
一、有效数字及其运算规则 141
二、有效数字运算规则与实验结果评价和实验设计 142
第五章 试验设计方法 145
第一节 正交设计法 145
一、全面试验法、简单比较法和正交试验法 145
二、正交表 147
三、正交设计的步骤 148
一、单指标正交试验的直观分析 152
第二节 正交试验结果的直观分析 152
二、多指标正交试验的直观分析 154
三、涉及交互作用的直观分析 157
第三节 均匀设计法简介 158
第四节 优选法简介 160
一、0.618法 160
二、对分法 162
三、分批试验法 163
第六章 控制和测量 165
第一节 中学化学实验及其研究中的条件控制 166
一、固定控制、随动控制和自动控制 166
二、常见的控制及其方法 168
第二节 中学化学实验及其研究中的科学测量 173
一、基本的科学测量 173
二、测量的精确度和允许误差 175
三、直接测量与间接测量 178
第七章 实验研究中数据的统计处理 181
第一节 数据的统计描述和取舍 181
一、实验研究中的数据 181
二、数据的统计描述 182
三、离群值的检验与取舍 184
第二节 误差和实验精确度 188
一、系统误差、随机误差和失误 188
二、系统误差的检验与校正 191
三、误差传递规律及其初步应用 193
第三节 总体参数估计与实际结果的表示 198
一、总体参数估计 198
二、实际结果的表示 201
第四节 统计检验与效果确认 203
一、统计假设检验 203
二、样本总体平均数的假设检验 205
三、样本总体方差的假设检验 207
四、样本总体比率的假设检验 208
第五节 差异显著性检验与效果比较 208
一、平均数差异的显著性检验 209
二、2×2列联表x2检验 212
一、方差分析的意义和基本原理 214
第六节 方差分析及其应用初步 214
二、多种方式分组的方差分析——多因素的比较 215
三、正交试验结果的方差分析 218
第七节 回归分析及其应用初步 222
一、一元线性回归方程的求法和检验 222
二、应用回归方程检查和校正系统误差 223
第八章 中学化学实验教学研究 227
第一节 中学化学实验教学系统的组成、结构和功能 227
一、中学化学实验教学系统及其组成 227
二、中学化学实验教学系统的结构和功能 228
一、中学化学实验教学的目的和要求 234
第二节 中学化学实验教学的目的、要求、内容、体系和运行 234
二、中学化学实验教学的内容和体系 236
三、中学化学实验教学系统的运行和控制 239
第三节 化学实验能力的培养 240
一、我国学生实验动手能力的现状及其原因分析 241
二、要全面地认识化学实验能力 242
三、要把化学实验能力的培养贯串于全部教学过程 245
第四节 中学化学实验考核 250
一、应该重视化学实验考核及其研究 250
二、要全面地进行化学实验考核 251
三、化学实验考核的形式和类型 252
四、化学实验考核试题的编制 254
五、化学实验考核的评定 255
六、化学实验考核制度的建立 257
第五节 中学化学实验教学中的一些心理学问题 258
一、感觉 258
二、知觉 262
三、注意 264
四、化学实验技能和化学实验操作技能 268
五、化学实验兴趣 270
第九章 中学化学实验发展研究 274
第一节 中学化学实验的新发展 274
一、家庭化学实验 274
二、密闭式实验 276
三、微型化学实验 278
四、系列化学实验 279
五、仪器设备的改进更新和新技术、新材料的应用 281
第二节 中学化学实验发展趋势 282
一、中学化学实验发展趋势 282
二、我国中学化学实验的发展与化学课程教材改革 285
主要参考文献 288
附录一 常用正交表 290
附录二 均匀设计表 297
附录三 随机数表 302
附录四 正态分布表 303
附录五 x2的数值表 310
附录六 t的数值表 312
附录七 F的数值表 313
附录八 积差相关系数显著性临界值表 319