中外中学化学原理性实验的系统性研究——以化学反应速率和化学平衡为例

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。