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| 編輯推薦： |
52个案例助力中学化学教师改进和创新实验教学实践。
化学实验，是中学化学教学的重要组成部分。本书探讨了中学化学实验相关问题，呈现了52个化学实验案例，有助于中学化学教师改进和创新实验教学实践，同时增强科研意识，发展科研能力。
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| 內容簡介： |
《中学化学实验设计研究》一书针对中学化学实验相关问题，解析化学实验过程与结果的影响因素，探讨化学实验因素分析方法，指出中学化学实验单因素和多因素设计与研究的路径，促进学习者深入理解化学实验的微观本质，并给出定性表征和定量表征实验设计与研究的方向。
围绕中学化学实验研究方法，本书呈现了丰富详实的研究案例，阐释了广受关注的实验问题，指出了启发思考的改进路径，提炼了点亮智慧的创新策略，展示了切实可行的研究范式，供广大化学教育教学工作者和研究者参考借鉴。
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| 關於作者： |
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丁伟，博士，华东师范大学教师教育学院副教授。全国教育专业学位教育指导委员会优秀硕士导师。研究生教学成果“化学学科教育硕士培养的理论探索与实践创新”荣获2018年第二届全国教育专业学位教学成果奖一等奖。化学实验教学研究成果“以实验创新促进化学教学实践创新”荣获2017年上海市级教学成果奖一等奖。已发表中学化学实验研究相关论文百余篇，出版《化学概念的认知研究》和《中学化学实验教学研究》等专著。
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| 目錄：
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前言
第一篇 中学化学实验设计研究导论
第一章 中学化学实验设计研究概述
第一节 中学化学实验的教育意蕴
第二节 中学化学实验设计研究的价值
第三节 中学化学实验设计研究的特点
第二篇 中学化学实验内部因素分析
第二章 中学化学实验反应物本体因素分析
第一节 功能相同反应物的替换
第二节 特征相似离子的性质差异
第三节 不同结构同种反应物的选择
第四节 反应物的“非本质”特征
第三章 中学化学实验反应物条件因素分析
第一节 反应物的浓度
第二节 反应物的配比
第三节 反应物的溶剂
第四节 反应物的过量
第五节 反应物颗粒度大小
第三篇 中学化学实验外部因素分析
第四章 中学化学实验环境因素分析
第一节 催化剂
第二节 温度
第三节 酸碱度
第四节 实验操作方式
第五章 中学化学实验装置的改进研究
第一节 改装反应装置
第二节 巧用实验仪器
第三节 实验装置系统化设计
第六章 中学化学实验材料的应用研究
第一节 滤纸的应用
第二节 石墨的应用
第四篇 中学化学实验多因素研究
第七章 中学化学实验多因素设计研究
第一节 多因素实验研究
第二节 多因素试验设计
第五篇 中学化学实验表征研究
第八章 中学化学实验定性表征研究
第一节 多彩的变色现象
第二节 奇妙的燃烧现象
第三节 化学小制作
第九章 中学化学实验定量表征研究
第一节 二氧化碳传感器
第二节 光敏传感器
第三节 pH传感器
第四节 智能手机的应用
第五节 传感器的综合应用
中学化学实验设计研究案例目录
案例1 酒精棉替换红磷的空气中含氧量测定实验的改进
案例2 聚丙烯酸钠溶液替换硫酸铜溶液作为电解液的精炼铜实验的改进
案例3 不同阳离子的双水解反应的实验研究
案例4 弱酸根离子与铜离子双水解反应的实验探究
案例5 不同类型的氧化铝的性质探究
案例6 黄铜结构对抗腐蚀性能的影响
案例7 原电池法探究金属铝在浓硝酸中的钝化行为
案例8 新制Cu（OH）2作为检测试剂的实验研究
案例9 反应物浓度对实验结果的影响——过氧化氢制取氧气实验的研究
案例10 不同浓度稀硝酸作酸化试剂检验SO2－4的实验探究
案例11 硫酸铜与不同浓度氢氧化钠溶液反应的实验探究
案例12 反应物用量比例对活性炭还原氧化铜实验的影响研究
案例13 铁粉和氧化铜与足量稀硫酸反应的实验探究
案例14 不同萃取剂处理含苯酚废水的实验探究
案例15 过量钠与微量硫酸铜溶液反应产物的实验研究
案例16 在硅酸钠溶液中滴加酸制备硅酸凝胶的实验探究
案例17 物质粒度对其颜色的影响——新制氢氧化铜检验葡萄糖实验探究
案例18 三氯化铁催化乙醇脱水制乙烯的实验研究
案例19 无水三氯化铝催化乙醇脱水反应制乙烯的实验研究
案例20 石蜡催化裂化演示实验的改进
案例21 利用物质熔点特性来指示吸热反应和放热反应的实验设计
案例22 温度对CH3CHO与新制Cu（OH）2反应产物的影响
案例23 酸浓度对铜锌原电池效率的影响
案例24 酸碱性对品红褪色实验的影响
案例25 实验材料和操作方式对“点燃蜡烛刚熄灭时的白烟”的影响
案例26 用带盖塑料瓶制作固液不加热制气型实验教具的研究
案例27 二氧化硫“漂白性”实验装置的改进
案例28 铝与水反应实验装置的改进
案例29 电解水实验的创新装置
案例30 氮化镁的实验室简易制备
案例31 铜与浓硫酸反应实验的改进
案例32 密闭容器中氯气实验的绿色化设计
案例33 4V形玻璃管中乙醇催化氧化一体化实验装置研究
案例34 浸润了高锰酸钾溶液的滤纸检验乙醇的催化氧化
案例35 多孔石墨电极吸附的氢气能还原溶液中的氧化剂
案例36 在缓冲溶液中探究高锰酸钾与草酸的反应
案例37 酸性环境下铁的电化学腐蚀实验的研究
案例38 正交试验设计方法优选实验室制备乙酸乙酯
案例39 基于淀粉遇碘变蓝色的性质的吸、放热反应的实验设计
案例40 基于焰色反应“魔灯”实验
案例41 基于醋酸钠过饱和溶液结晶的热冰的趣味实验
案例42 基于气体定律的“会发声”的燃烧
案例43 基于双氧水性质的神奇“奶昔”制作
案例44 纽扣式锂电池
案例45 “铜树”艺术品的制作
案例46 简易气体酸碱性检测器的制备
案例47 应用二氧化碳传感器于氯化钙鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液的研究
案例48 制作简易光敏传感器探究温度和浓度对化学反应速率影响
案例49 应用pH传感器检测碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应的实验
案例50 应用智能手机测定抗贫血药物中铁的含量
案例51 应用手机图片比色法测定有色溶液的浓度
案例52 应用传感器探究石墨电极电解水的实验
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| 內容試閱：
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第二节 中学化学实验设计研究的价值
中学化学实验设计研究是指经过精心设计，并在高度控制的条件下，研究者通过操纵中学化学课程中所涉及或延伸的相关化学反应的影响因素，来研究变量之间因果关系的科学方法。中学化学教师从事中学化学实验设计研究能够发展学科教师素养，提升教育教学成效，促进自身专业成长。
一、促进教学实践
中学化学教学是一种十分复杂的社会活动，其中需要运用化学实验来展现物质的宏观现象从而揭示其中蕴涵的化学原理，并以化学实验作为课堂教学的主要手段，实现培养人、塑造人的化学教育目标。在这一过程中，教师们势必会遇到各种各样棘手的实际教学问题，如化学实验现象不能达到预期或存在化学实验操作技术障碍等问题。遇到这些问题，该如何解决呢？实验研究是一种受控制的研究方法，通过一个或多个变量的变化来评估它对一个或多个变量产生的效应。实验主要目的是建立变量之间的因果关系，一般做法是研究者预先提出一种因果关系尝试性假设，然后通过实验操作来检验。中学化学实验设计研究是为了解决中学化学实验不能实现预期实验结果等具体问题的，并且实验设计研究本身可以依据科学研究范式而展开实施，以改进和创新中学化学实验，促进教育教学实践。
二、提高教师素养
（一） 增强科研意识
教师的专业素养是教师胜任本职工作的重要前提，教师专业素养的提升有多种渠道，但以学科专业教育教学科研为依托是极为重要的途径。中学化学教师增强教育科研意识是首要的。
教师在教育教学实践中会遇到许多问题，但能否以科研的眼光来发现、审视进而有选择地来加以研究，并非每一位教师都能够做到。这与教师的科研意识有着十分密切的关系，而亲身参与教育科研，这方面的意识就会显著增强。中学化学教师通过发现和探索化学实验本体论、认识论和方法论等问题，开展化学实验研究，可以增强化学学科专业知识和捕捉教学方法方面问题的敏感性，也可以增强对某一问题的研究意义与价值的判断能力，这对于教师有针对性地选择问题、解决问题非常重要。
（二） 增长科研知识
中学化学实验设计研究要解决哪些问题？要遵循怎样的思考路径？有哪些可行的实验研究设计和方法？实际上，许多教师正是亲身参与了中学化学实验设计研究实践，才真正地对这些知识有了理解和掌握。
教师开展教育实验研究不仅直接经历了研究思想、方案设计、实验操作、论文撰写等一系列过程，对蕴含其中的知识有了真切的感知与理解，而且丰富了自己研究的问题所涉及领域的专业知识。开展化学实验研究的过程，也就是化学教师学习提升的过程，而正是有了实验研究这一载体，教师学习的主动性、自觉性、指向性得到增强，学习效率与效果也明显提升。
（三） 发展科研技能
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”中学化学实验设计研究方法的学习和技能掌握同样如此。尽管可以通过阅读文献等途径了解和获取关于中学化学实验设计研究的知识和方法，但要真正掌握这些知识，形成实验研究的技能，则开展相应的实践非常必要。教师开展化学实验研究，一方面对所学的知识进行了领会和应用，更重要的是通过具体操作和实践，形成了更具可行性的个人技能，发展了个性化特色化的专业科研能力。经历了这一实践过程，教师才能真正掌握科学研究方法，才能胜任学科专业的教育科研任务。
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