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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