化学实验教学研究杨承印科学出版社

《化学实验教学研究》为职前化学教师选择了22个**中学化学实验进行全方位的阐述，为职后化学教师选择了初中、高中两个学段29个学生必做实验、39个化学疑难实验进行研究，还涉及微型实验、数字化实验、信息技术辅助实验内容，并将实验风险、科学伦理观念渗透其中，希望能为化学卓越教师的成长助一臂之力。

目录
序
前言
第1章 从教前的化学实验教学研究概述 1
1.1 化学实验教学研究课程基础 1
1.1.1 化学卓越教师教育实验教学研究概述 1
1.1.2 化学实验教学研究与教师的专业发展 4
1.1.3 化学实验教学研究——从设计到实施 7
1.2 化学实验教学研究课程结构 13
1.2.1 化学实验教学研究课程蓝图 13
1.2.2 从教前卓越教师教育化学实验教学研究课程内容 13
1.2.3 从教后卓越教师教育化学实验教学研究课程内容 14
1.3 对化学实验教学研究课程的认识 15
1.3.1 化学实验教学与化学知识之间的关系 15
1.3.2 化学实验教学与学生活动之间的关系 16
1.3.3 化学实验教学不合要求的表现形式 17
练习题 19
参考文献 20
第2章 从教前的化学实验教学装备与管理 22
2.1 初次进入化学实验教学领域 22
2.1.1 化学实验教学的组织与管理 22
2.1.2 化学实验教学的预习 23
2.1.3 化学实验教学的展示 24
2.1.4 化学实验教学报告的撰写 26
2.2 化学教学实验室的管理与风险防范 27
2.2.1 化学教学实验室的管理 27
2.2.2 化学教学实验室的风险防范 29
练习题 34
参考文献 34
第3章 从教前的化学实验教学研究 35
3.1 气体的制备与性质实验教学研究 35
实验1 氧气的制备与性质 35
实验2 氢气的制备与性质 41
实验3 氯气的制备与性质 47
3.2 固、液体的制备与性质实验教学研究 51
实验4 粗食盐的提纯 52
实验5 硫酸亚铁铵晶体的制备 55
实验6 金属铁及其化合物的性质 58
实验7 海带中碘的分离与检验 61
实验8 氨催化氧化制硝酸 65
实验9 接触法制硫酸 68
3.3 有机物实验教学研究 72
实验10 甲烷的制备与性质 72
实验11 纤维素水解及其产物的性质 75
实验12 植物组织中维生素C 的测定 80
3.4 定量实验教学研究 84
实验13 传感器技术测定食醋的总酸量 84
实验14 补铁剂中铁含量的测定 89
实验15 水与饱和氯化钠溶液的电解 92
3.5 创新性实验教学研究 96
实验16 趣味化学实验——蓝色振荡实验及便携式化学冷敷袋、固体汽水的制作 96
实验17 微型化学实验——乙酸乙酯的制备 100
3.6 基于信息技术的实验教学研究 102
实验18 放映(像)技术下金属钠性质实验教学 102
实验19 多媒体技术下二氧化碳性质实验教学 105
实验20 Flash 动画技术下氨气性质实验教学 108
实验21 虚拟技术下浓硫酸性质实验教学 109
实验22 微课下二氧化碳制备实验教学 113
练习题 117
参考文献 117
第4章 从教后的中学化学实验教学装备与管理 118
4.1 中学化学实验教学分类 118
4.1.1 依据学段和课程的分类 118
4.1.2 依据活动方式的分类 119
4.1.3 依据认知过程的分类 119
4.1.4 依据时代发展的分类 121
4.2 中学化学实验教学管理 121
4.2.1 中学化学实验室装备规范 121
4.2.2 中学化学实验室制度规范 124
4.2.3 中学化学实验室教学规范 127
4.2.4 中学化学实验室风险防范 129
4.2.5 中学化学实验室事故处理 129
4.3 认识中学化学实验教学 130
4.3.1 中学化学实验教学的形成 130
4.3.2 中学化学实验教学的特点与基本要求 131
4.3.3 中学化学实验教学研究 134
4.3.4 中学化学疑难实验研究 141
4.4 认识中学微型化学实验 142
4.4.1 微型化学实验的发展 143
4.4.2 我国微型化学实验装备的发展 144
4.5 趣味化学实验教学研究 145
4.5.1 趣味化学实验发展 145
4.5.2 中学教学中的趣味化学实验 146
练习题 147
参考文献 147
第5章 从教后的初中学生必做实验研究 149
5.1 学生必做实验的总体设计 149
5.1.1 课程标准对化学实验的学习要求 149
5.1.2 学生必做实验课程结构设计 149
5.2 走进化学实验室 151
5.2.1 学生实验目标 151
5.2.2 实验评价目标 151
5.2.3 实验教学过程 151
5.2.4 实验评价与反思 155
5.3 粗盐中难溶性杂质的去除 155
5.3.1 学生实验目标 156
5.3.2 实验评价目标 156
5.3.3 实验教学过程 156
5.3.4 实验评价与反思 158
5.4 氧气的实验室制取与性质 159
5.4.1 学生实验目标 159
5.4.2 实验评价目标 159
5.4.3 实验教学过程 159
5.4.4 实验评价与反思 164
5.5 二氧化碳的实验室制取与性质 164
5.5.1 学生实验目标 165
5.5.2 实验评价目标 165
5.5.3 实验教学过程 165
5.5.4 实验评价与反思 168
5.6 常见金属的物理性质和化学性质 169
5.6.1 学生实验目标 169
5.6.2 实验评价目标 169
5.6.3 实验教学过程 169
5.6.4 实验评价与反思 172
5.7 常见酸、碱的化学性质 172
5.7.1 学生实验目标 172
5.7.2 实验评价目标 172
5.7.3 实验教学过程 173
5.7.4 实验评价与反思 175
5.8 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制 176
5.8.1 学生实验目标 176
5.8.2 实验评价目标 176
5.8.3 实验教学过程 176
5.8.4 实验评价与反思 179
5.9 水的组成及变化探究 179
5.9.1 学生实验目标 179
5.9.2 实验评价目标 180
5.9.3 实验教学过程 180
5.9.4 实验评价与反思 182
5.10 燃烧条件的探究 182
5.10.1 学生实验目标 182
5.10.2 实验评价目标 183
5.10.3 实验教学过程 183
5.10.4 实验评价与反思 185
5.11 跨学科实践活动——水质检测及自制净水器 185
5.11.1 跨学科实践活动目标 186
5.11.2 跨学科实践活动评价目标 186
5.11.3 跨学科实践活动教学过程 186
5.11.4 跨学科实践活动评价与反思 188
练习题 189
参考文献 189
第6章 从教后的初中化学疑难实验研究 190
6.1 初中化学疑难实验导论 190
6.1.1 化学课程标准对科学探究的诠释和对实验的规定 190
6.1.2 初中化学疑难实验划分 190
6.2 初中化学疑难实验研究 191
6.2.1 水的电解 191
6.2.2 面粉(粉尘)爆炸 193
6.2.3 碳与氧化铜反应 195
6.2.4 二氧化碳性质 197
6.2.5 氢气与空气混合爆鸣 199
练习题 201
参考文献 202
第7章 从教后的高中化学必修课程学生必做实验研究 203
7.1 必修课程学生必做实验总论 203
7.1.1 课程标准对化学实验的学习要求 203
7.1.2 学生必做实验的总体规划 204
7.2 走进高中化学实验室——以离子鉴别为例 204
7.2.1 学生实验目标 204
7.2.2 实验评价目标 205
7.2.3 实验教学过程 205
7.2.4 实验评价与反思 207
7.3 配制一定物质的量浓度的溶液 207
7.3.1 学生实验目标 207
7.3.2 实验评价目标 208
7.3.3 实验教学过程 208
7.3.4 实验评价与反思 210
7.4 铁及其化合物的性质 210
7.4.1 学生实验目标 210
7.4.2 实验评价目标 211
7.4.3 实验教学过程 211
7.4.4 实验评价与反思 213
7.5 不同价态含硫物质的转化 213
7.5.1 学生实验目标 213
7.5.2 实验评价目标 214
7.5.3 实验教学过程 214
7.5.4 实验评价与反思 216
7.6 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 217
7.6.1 学生实验目标 217
7.6.2 实验评价目标 217
7.6.3 实验教学过程 217
7.6.4 实验评价与反思 219
7.7 同周期、同主族元素性质的递变 220
7.7.1 学生实验目标 220
7.7.2 实验评价目标 220
7.7.3 实验教学过程 220
7.7.4 实验评价与反思 222
7.8 化学反应速率的影响因素 223
7.8.1 学生实验目标 223
7.8.2 实验评价目标 223
7.8.3 实验教学过程 223
7.8.4 实验评价与反思 226
7.9 化学能转化为电能 226
7.9.1 学生实验目标 226
7.9.2 实验评价目标 226
7.9.3 实验教学过程 226
7.9.4 实验评价与反思 229
7.10 搭建球棍模型——认识有机化合物分子结构的特点 229
7.10.1 学生实验目标 229
7.10.2 实验评价目标 229
7.10.3 实验教学过程 229
7.10.4 实验评价与反思 232
7.11 乙醇、乙酸的主要性质 232
7.11.1 学生实验目标 232
7.11.2 实验评价目标 233
7.11.3 实验教学过程 233
7.11.4 实验评价与反思 236
练习题 236
参考文献 237
第8章 从教后的高中化学选择性必修课程学生必做实验 研究 238
8.1 选择性必修课程学生必做实验总论 238
8.1.1 课程标准对化学实验的学习要求 238
8.1.2 学生必做实验的总体规划 239
8.2 简单的电镀实验 239
8.2.1 学生实验目标 239
8.2.2 实验评价目标 239
8.2.3 实验教学过程 239
8.2.4 实验评价与反思 241
8.3 制作简单的燃料电池 241
8.3.1 学生实验目标 241
8.3.2 实验评价目标 241
8.3.3 实验教学过程 242
8.3.4 实验评价与反思 243
8.4 探究影响化学平衡移动的因素 243
8.4.1 学生实验目标 243
8.4.2 实验评价目标 244
8.4.3 实验教学过程 244
8.4.4 实验评价与

第1章从教前的化学实验教学研究概述
　　卓越教师教育的提出，预示着教师教育进入新阶段。在此背景下，化学卓越教师如何界定、如何培养，成为化学教师研究的重要课题。化学卓越教师的培养从时间上分为从教前(从事中学化学教师职业之前，又称职前)和从教后(从事中学化学教师职业之后，又称职后)两个持续的发展过程。从教前的4年通过本科化学专业课程和教师教育课程学习来体现，从教后*长6年通过化学教学实践、化学教学研究(包括攻读教育硕士专业学位)等专业发展过程来体现。在从教前和从教后这一连续不断的过程中，设置一门化学实验教学研究课程显得非常重要。这些教学实验中蕴含的专业素养和教育价值是化学教师专业进阶的基础。
　　1.1化学实验教学研究课程基础
　　如今的化学教师教育来自早期的师范教育。师范教育时代学校的办学理念是向综合大学看齐，还是办出自己的特色？这是我国的教师教育由近代走向现代的重要课题。教师教育中化学教师教育专业开设的一门专业基础课程——化学实验教学研究，也同样经历了这样的过程。该课程的目标、价值、教学方法和教学过程有着不同于综合大学专业课程的特点。
　　1.1.1化学卓越教师教育实验教学研究概述
　　中华人民共和国成立以来，由师范教育向教师教育转变，再到如今的卓越教师教育，是制度渐进的过程。培养什么人、怎样培养人、为谁培养人，党的二十大报告指出教育的主旨是为党育人、为国育才。新时代党的教育方针是：教育必须为社会主义现代化建设服务、为人民服务，必须与生产劳动和社会实践相结合，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。基于党的教育方针、政府文件和学者研究，对化学教师教育，包括职前化学教师、准化学教师、职后化学教师、化学卓越教师教育进行分析，形成化学卓越教师教育实验教学研究课程诞生的整体思路。
　　1.由师范教育走向教师教育
　　1897年南洋公学师范院的建立和1912～1913年《壬子癸丑学制》的颁布，是我国师范教育体系的开端。中华人民共和国成立后，党和政府非常重视师范教育，建立了三级师范教育培养体系，即幼儿园和小学教师由中等师范学校培养，初中教师由师范专科学校培养，高中教师由师范学院或师范大学培养。1999年，***提出师范教育培养从三级向二级(取消中等师范教育)过渡。
　　2001年，《国务院关于基础教育改革与发展的决定》*次在政府文件中提出用“教师教育”替代“师范教育”概念，“完善以现有师范院校为主体，其他高等学校共同参与、培养培训相衔接的开放的教师教育体系”。2002年，北京师范大学设立教师教育方向博士点。2003年，中国高等教育学会教师教育分会成立。2003年，《高等师范教育研究》期刊更名为《教师教育研究》。2004年11月，北京师范大学教师教育研究中心成立。2005年，南京师范大学成立了教师教育学院，并制定了专业化教师教育本科和研究生人才培养方案，开始对教师教育方向的人才进行培养。2006年12月，中央教育科学研究所、南京师范大学和江苏省高等教育学会教师教育研究委员会在南京师范大学举办了“全国教师教育学科建设研讨会”。2012年，国务院学位委员会教育学科评议组提出，要扩展教育学下属二级学科的发展思路，建议增设教师教育学二级学科。2024年1月，国家发布《研究生教育学科专业简介及其学位基本要求(试行版)》，在教育学一级学科下主要设置15个二级学科，其中“教师教育学”正式纳入学科目录。2012年，我国**部教师教育著作《教师教育学》出版[1]。2012年，***师范教育司改称教师工作司，标志着我国由定向的师范教育向非定向的以教师资格证书为纽带的教师教育转变。学科教育与师范教育混合模式逐渐淡出，学科教育与教师专业教育相互分离。2015年，国家实施全国中小学教师资格统一考试，手持国家教师资格证书应聘教师岗位成为**条件。这样，从制度上打破教师来源任用的封闭性，强化教师教育的开放性，也从制度上规定了教师教育的职前与职后的连续性。
　　2007年3月，全国两会(全国人民代表大会和中国人民政治协商会议)提出在6所***直属师范大学建立师范生免费教育制度，同年5月9日国务院办公厅正式发布《***直属师范大学师范生免费教育实施办法(试行)》，提出师范生免费教育。师范生免费教育特指自2007年实施师范生免费教育政策以来，承担试点工作的6所部属师范大学相关专业的学生，其教育费用和生活费用被减免。该项政策在实践中的重点并不是免费，而是要培养优秀的教育人才。后来，一些地方高校也纷纷循此，招收地方财政支持的免费师范生。
　　2010年，***印发《***直属师范大学免费师范毕业生在职攻读教育硕士专业学位实施办法(暂行)》，规定免费师范生可免试考核录取。其条件是在中小学任教满一学期后，由本人提出申请，任教学校考核合格，录取学校根据考核结果、本科阶段学习成绩和综合表现考核录取。学习期限2～3年，实践导向、合作培养、双导师制、远程分散学习和寒暑假集中面授相结合，共建共享优质教育资源。学习合格后，颁发硕士研究生毕业证书和教育硕士专业学位证书。从2012年起，6所部属高等师范大学开始招收免费师范生的教育硕士专业学位研究生。
　　2.由教师教育走向卓越教师教育
　　2014年，***颁布《***关于实施卓越教师培养计划的意见》，要求培养一批有理想信念、有道德情操、有扎实学识和有仁爱之心的“四有”好老师。有学者认为，卓越教师是具备先进的教育理念、渊博的陈述性知识、丰富的程序性知识、出众的教师综合能力以及取得了骄人的教育成就的优秀教师[2]。可以看出，卓越教师是对高水平优秀教师的一种预期，很难给出明确的界定和具体量化的标准。
　　2017年，***印发的《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》指出，师范类专业实行三级监测认证：**级定位于师范类专业办学基本要求监测；第二级定位于师范类专业教学质量合格标准认证；第三级定位于师范类专业教学质量卓越标准认证。通过第三级认证专业的师范毕业生，可由高校自行组织中小学教师资格考试笔试和面试工作，不再参加国家组织的教师资格考试。
　　2018年，***发布《关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》，强调了政府、高校和中小学的协同培养，应加强国际交流和加大经费保障，学位支持除了原有的教育硕士以外，
　　还要求师范院校加大教育博士的培养力度。也就是说，卓越教师教育相较于教师教育，在学历上有要求，在从教前与从教后的统筹上有制度保障，并且呈现开放态势。
　　2018年，***等五部委联合颁布《教师教育振兴行动(2018—2022年)》，提出将“免费师范生”改称“公费师范生”，履约任教服务期由过去的10年调整为6年。通过公费定向、到岗退费等形式，为乡村及贫困地区小学培养补充全科教师，为初中培养补充一专多能教师，为普通高中培养专业突出、底蕴深厚的研究生层次教师。教师教育办学层次从旧三级(中师、专科、本科)向新三级(专科、本科、研究生)转变[3]。对于公费师范生的培养，要更加注重教学基本功训练和实践教学，注重课程内容不断更新，注重信息技术应用能力。该行动还要求，在有条件的高校自主设置教师教育学二级学科。2022年，***推出强师计划和优师计划，为国家和人民*需要的地方造就一批“四有”好老师。国家在教师培养、入职条件、教学奖励上加大了支持力度[4]。
　　3.党和政府对科学教育的期待
　　2023年，在两次中共中央政治局集体学习会上，习近平总书记做出关于基础教育要加强科学教育的重要指示，为我国建设教育强国和科学教育现代化指明了方向。
　　2023年，《***等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》《基础教育课程教学改革深化行动方案》《中小学实验教学基本目录(2023年版)》正式发布。这些文件为改进中小学实验教学条件、加大理科教师培训、重视学生动手操作实验、推动地方政府增加实验室建设经费提供了政策依据。
　　4.卓越教师教育中的化学教师教育
　　用卓越教师教育学眼光看待化学卓越教师教育，要求培养出的化学卓越教师能够适应国家基础教育改革发展，具有良好的政治素质、高尚师德、至诚的教育情怀，具有坚实的化学基础知识和基本技能、突出的教育教学能力和创新能力，身心健康，能够在中学进行化学教学和教育研究，以培养学生化学学科核心素养为己任，以学生的全面发展为目标，促进化学教师个人专业发展。从时段上可以将这一目标划分为4年的从教前阶段和*长6年的从教后阶段。从教前化学教师教育又称职前或准化学教师教育，通过培养来实现，与过去的师范生教育相对应，但内涵更加丰富。这些化学教师不仅由师范院校培养，还可以由综合性大学培养，在上岗前经历大量的教育实践环节，并持有国家教师资格证书。从教后化学教师教育由具有一定资质的教育机构(学校、研究所、教研机构、专业出版机构)通过培训实施，国家通过《教师教育课程标准(试行)》和《“国培计划”课程标准》监控，形成“国培—省培—市培—县培—校培”五级联动的培训格局，并在实施过程中不断优化和改进。
　　2019年，《***关于加强和改进中小学实验教学的意见》提出了实验教学管理和保障的基本原则，对化学教师的实验教学能力提出了明确要求。硬件建设方面，颁布了《初中化学教学装备配置标准》(JY/T0620—2019)和《普通高中化学教学装备配置标准》(JY/T0655—2025)，为中学化学实验教学提供了装备供应的制度保证。
　　***颁布的《中小学实验教学基本目录(2023年版)》对初中化学实验教学提出了35项基本实验活动，对普通高中化学实验教学提出了63项基本实验活动。
　　卓越教师的培养没有明确的操作性内涵，化学卓越教师也同此理，只是一种预期。在培养方式上也呈现出多样性，一种是***直属高等师范院校在每一届公费师范生中动态择优，选择同级公费师范生中约20%学生，形成小班建制，实施教学活动，常将这种试点班称为卓越班。另外一种观点认为，化学卓越教师就是经过本科化学教师教育和教育硕士专业学位研究生教育，直至教育博士专业学位教育之后培养出来的高水平教师，是一个从理论到实践的较长的过程。
　　英语国家称卓越教师为excelled teacher，outstanding teacher，accomplished teacher。在我国，各学科卓越教师，如化学学科，是称为化学卓越教师还是卓越化学教师，过去比较混乱。
　　如今仔细分析，两者的内涵是不一样的。化学卓越教师，是指经过化学学科教育和教师教育学系统培养，并经过教学实践环节历练的优秀化学教师。而卓越化学教师中，用卓越形容优秀化学教师，无法和教师教育学进行概念对接，故本书中选用化学卓越教师的称谓。
　　在化学卓越教师人才培养的课程体系中，化学、教师教育学、教育心理学、信息技术学是基础，化学教师教育从属于上述学科，在这些学科下由课程群支撑[5]。“卓越教师教育化学实验教学研究”(Chemistry Experimental Teaching Research for Outstanding Teacher Education)就是为该课程群开设的一门实践性课程。本课程以中学化学实验教学为主干，涉及教育哲学、课程与教学论、教育心理学、科学与技术哲学以及信息技术学的应用。本书是化学卓越教师教育中从教前本科学段基本素质的培养和从教后专业硕士学段或者新手化学教师阶段化学实验教学基本功培训的资料，其内容分为从教前本科阶段化学实验教学研究和从教后的专业硕士或者新手化学教师的中学生必做实验教学研究、疑难实验教学研究、微型化学实验教学研究、数字化技术辅助下化学实验教学研究等，体现这门课程本硕贯通的学科特点[6]。
　　1.1.2化学实验教学研究与教师的专业发展
　　要了解卓越教师教育中的化学实验教学研究课程的功能，*先要基于学校教育层面，认识通过化学实验来教育人和发展人的问题，并通过课程历史发展的形式宏观了解该问题；其次通过界定研究