簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳玉芬
Chen Yu Fen
論文名稱: 現行高中化學實驗之減量研究
A study of the current high school chemistry experiments concern with quantities reduction
指導教授: 洪志明
Horng, Jhy-Ming
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 123
中文關鍵詞: 實驗教學永續化學微型實驗教科書
英文關鍵詞: experimental teaching, green chemistry, microscale laboratory, textbook
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:200下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 實驗教學是科學教育的特色,也是科學教學的核心部份。化學是一門實驗科學,藉由實驗活動可以讓學生更了解化學原理,培養科學實驗技能及對科學的興趣與態度,加深學生的學習印象。化學實驗備受爭議的一點是對環境的汙染問題,近年來永續化學興起,對於課程實驗的設計更應該朝向低污染、廢棄物減量來著手。
    本研究蒐集市面上常見的五種高中化學實驗活動手冊,分析其實驗設計內容,找出需要修正與改進的地方。並將規定的必作實驗實地操作過數次,把實驗過程中遭遇的問題與現象,提出來討論與設法解決,再針對理論上可藥品減量的部分,進行減量減廢設計,直到實驗結果可符合原來實驗目的。
    本研究總共進行了21個高中化學實驗,其中藥品用量可以減量操作的實驗,一共十二個實驗,約佔了五成。可以減量操作的實驗有「氮的製備與性質」、「電解碘化鉀水溶液」、「化學電池」、「耐綸的合成」、「烴的製備與性質」、「反應速率的探討-秒錶反應」、「酸鹼滴定」、「氧化還原滴定」、「碘的製備與性質以及鹵素離子的檢驗」、「溶液凝固點下降的測定」、「阿司匹靈的製備」與「氧的製備」,表示實驗課程的設計還有改善的空間。研究結果與建議如下:
    一、 將永續化學融入化學教材中
    二、 加強學生對實驗廢棄物的處理與分類
    三、 設置實驗室專門管理員與加強老師的實驗管理知識
    四、 鼓勵研究單位與教師從事減量實驗的設計
    五、 落實實驗教學
    六、 建議課本某些實驗的步驟再精簡化
    七、 可將微型實驗列為教學『示範實驗』
    八、 加強處理廢棄物並作好回收工作

    Experimental teaching is the characteristics of science education and the core of science teaching. Chemistry is an experimental science, with experiments can allow students to understand the chemistry better, which can not only foster a scientific experimental skills, interest, and attitudes toward science ,but also to enhance students’ impression of learning. The most controversial point about Chemistry Experiment is the problem of pollution on the environment. In recent years, due to the emergence of sustainable chemistry, experimental course design should turn towards to low-pollution and waste reduction.
    In this study, five common activity manuals of high school chemistry experiments are collected, and then the content of their experimental design are analyzed in order to identify the need to amend and improve. Experiments will be operated for several times. During the experiment, any phenomena or problems encountered will propose to discussion and try to solve the problem. For those can be further reduction of some drugs by theory, there will be designed to reduce waste reduction until the experimental result can be consistent with the purpose of the original experiment.
    In this study, a total of 22 high school chemistry experiments were operated, in which drugs can be reduced in the amount of the experimental operation accounting for about a half. Experimental operations can be reduced include the "preparation and properties of nitrogen", "electrolysis of potassium iodide in aqueous solution", "chemical battery," "synthesis of nylon", "preparation and properties of hydrocarbons," "reaction rate - stopwatch reaction "," acid-base titration "," redox titration "," preparation and properties of iodine as well as halogen ion test, "" point decreasing of solution freezing point "," preparation of aspirin "and" the make and preparation of oxygen " .A total of 12 experiments on behalf of the design of experiments course still have a space for improvement.
    Findings and recommendations are as follows:
    First, sustainable chemistry will be integrated into the chemical material
    Second, to strengthen students’ ways toward the classification of experiment waste disposal
    Third, set up a special administrator of laboratory and enhance the knowledge of experimental management of teachers
    Fourth, to encourage research organizations and teachers to engage in the design of experimental reduction
    Fifth, the implementation of experimental teaching
    Sixth, recommend textbooks to simplify steps of some experiments
    Seventh, include micro-experiment teaching as a teaching demonstration
    Eighth, to strengthen the work of waste disposal and recycling

    中文摘要……………………………………………………………………I 英文摘要……………………………………………………………………II 目次…………………………………………………………………………III 表次…………………………………………………………………………IV 圖次…………………………………………………………………………V 第一章 緒論 第一節 研究背景 ……………………………………………………………1 第二節 研究動機 ……………………………………………………………2 第三節 研究目的 ……………………………………………………………4 第四節 研究範圍與限制 ……………………………………………………4 第五節 名詞解釋 ……………………………………………………………5 第二章 文獻探討 第一節 實驗教學的重要性.…………………………………………………6 第二節 實驗教學與教師的關係……………………………………………12 第三節 環境教育與永續化學………………………………………………17 第四節 減量方面文獻………………………………………………………20 第三章 研究過程與教材分析 第一節 研究過程……………………………………………………………24 第二節 實驗教材分析流程…………………………………………………25 第三節 預定進度表…………………………………………………………25 第四節 教材內容分析………………………………………………………26 第四章 研究結果 實驗一 氮氣的製備 ………………………………………………49 實驗二 電解碘化鉀水溶液 ………………………………………50 實驗三 化學電池 …………………………………………………53 實驗四 耐綸的合成 ………………………………………………57 實驗五 氣體體積與壓力和溫度的關係 …………………………61 實驗六 氣體的逸散 ………………………………………………64 實驗七 鎂鈣鍶鋇及其化合物.……………………………………66 實驗八 有機物熔點的測定 ………………………………………68 實驗九 烴的製備與性質 ……………………………………….70 實驗十 反應速率的探討 秒錶反應………………………………71 實驗十一 酸鹼滴定 ………………………………………………77 實驗十二 氧化還原滴定 …………………………………………78 實驗十三 碘的製備與性質以及鹵素離子的檢驗 ………………80 實驗十四 溶解度與溶度積常數 …………………………………83 實驗十五 溶液凝固點下降的測 …………………………………84 實驗十六 官能基性質的探討 醇醛酮……………………………90 實驗十七 阿斯匹靈的製備 ………………………………………92 實驗十八 醣類的檢驗 ……………………………………………93 實驗十九 無電電鍍 銀鏡反應……………………………………95 實驗二十 氧的製備 ………………………………………………98 實驗二十一 平衡的移動…………………………………………100 第五章 結論與建議 第一節 結論……………………………………………………103 第二節 建議……………………………………………………104 參考文獻 中文部分 …………………………………………………………107 英文部分 …………………………………………………………109

    方金良(2002)。微型化學實驗教學之理論與實務。台北市:國立編譯館。
    方泰山(2008)等。基礎化學全實驗活動手冊。龍騰文化。
    江新合(1984)。國中理化教師群體信念及心態特質之調查研究。國科會報告NSC75-0111-S018-06
    江武雄(1984)。國民中學化學科教師教學困難及問題之調查研究。國科會NSC73-0111-S018-04。
    江武雄(1986)。國民中學化學科教師困難及問題之調查研究。國科會報告NSC73-0111-S018-06。
    金佳龍(1996)。國中物理教師實驗室教學能力評量工具之發展研究。高雄師範大學科學教育所碩士論文,高雄市。
    洪志明、陳廷芳、林見修、何俊彥(1996)國中化學實驗減量研究。化學教學面面觀。台北市:國立台灣師範大學中等教育輔導委員會。
    洪木利(1998) 校園減量減廢改良實驗之推廣。環境科學技術教育專刊,14,72-84。
    陳竹亭等(2007)。化學下實驗活動手冊。泰宇出版社。
    陳竹亭等(2008a)。化學上實驗活動手冊。泰宇出版社。
    陳竹亭等(2008b)。選修化學上、下實驗活動手冊。泰宇出版社。
    陳秋炳等(2008c)。基礎化學全實驗活動紀錄簿。翰林出版社。
    陳秋炳等(2008d)。選修化學三上實驗活動手冊。翰林出版社。
    陳秋炳等(2008e)。化學二上、下實驗活動手冊。翰林出版社。
    陳秋炳等(2009)。選修化學三下實驗活動手冊。翰林出版社。
    陳昭雄(2001)。分析化學。台北:文京圖書有限公司。
    陳雅玲(2002)。高中化學實驗教材分析及減量減廢實驗設計暨喹啉衍生物之單晶結構解析。國立台灣師範大學化學研究所碩士論文,台北市。
    許榮富、趙金祁(1998)。科學實驗目標之確認及客觀性評量分析研究。國科會報告NSC77-0111-S003-24。
    許榮富、趙金祁(1988)。科學實驗在教育中的本質之分析研究。國科會報告NSC77-0111- S003-23。
    楊先昌,劉春峰(1982):化學實驗學。中國:江西教育出版社。
    楊先昌,廖可珍,施志毅(1991):化學教育學。中國:江西教育出版社。
    楊冠政(1998)。環境教育。台北市:國立編譯館。
    黃寶鈿、劉藹雯(1993)。化學師資基本能力及條件之初步研究。師大學報,38期,203-222。
    黃彥綸(2007)。探究式實驗活動對國小學童實驗能力與科學態度成效之研究。台北市立教育大學自然科學研究所碩士論文,台北市。
    綠色化學網站。http://www.epa.gov/opptintr/dfe/greenchem/index.html
    國家微型化學中心網站。http://www.silvertech.com/microscale/
    鄭呈因(1983):國中理化科實習教師教學個案研究。高雄師範大學科學教育研究所碩士論文,高雄市。
    劉廣定、林笏稜、吳春桂(1996)。邁向零污染的普通化學實驗設計。中國化學會「化學」,54卷,63-66。
    劉銀姬(2002)。以實驗室教學培養學生科學過程技能成效之研究。高雄師範大學化學研究所碩士論文,高雄市。
    劉廣定、林笏稜、吳春貴(1996)。邁向零污染的普通化學實驗設計。化學,54,63-66
    葉名倉等(2008a)。基礎化學實驗活動紀錄簿。南一書局。
    葉名倉等(2008b)。化學實驗活動手冊上、下。南一書局。
    葉名倉等(2008c)。選修化學實驗活動手冊上、下。南一書局。
    黃長司等(2008a)。基礎化學全-實驗活動手冊。康熙文化。
    黃長司等(2008b)。化學實驗活動手冊上、下冊。康熙文化。
    黃長司等(2008c)。選修化學實驗活動手冊上下冊。康熙文化。
    廖家榮(2008)。基礎化學全-實驗一把罩。泰宇出版社。
    張哲政等(2008a)。化學實驗活動手冊上、下冊。龍騰文化。
    張哲政等(2008b)。選修化學實驗活動手冊上、下冊。龍騰文化。
    西文部分
    Anderson, K.E. (1968). Using the Laboratory to teach the Nature of Science. The American Biology Teacher, 30, 633-636.
    Arden P. Z.(1989)Introduction to "The Microscale Laboratory.Journal of Chemical Education. 66, 956-957.
    Bruner, J. S. (1960). The process of education. Cambridge, MA: Harvard University Press.
    Bradley, J. D., Durbach, S., Bell, B., Mungarulire, J. & Kimel, H. (1998). Hands-on Practical Chemistry for All─Why and How? Journal of Chemical Education , 75(11), 1406-1409.
    Chang, H. P.(1994). The Effect of Cooperation within Physical Science Laboratory Groups on Physical Science Achievement. Journal of Research in Science Teaching, 31(2), 167-181.
    Domin, D. S.(1999). A Review of Laboratory Instruction Styles. Journal of Chemical Education, 76(4), 543-547.
    Frederick L. H. & Trevor H. L.(2001)Instruments and Experimentation
    in the History of Chemistry. Journal of Chemical Education , Vol. 78, 1027.
    Hofstein, A . & Lunetta, V.N. (1982). The role of the aboratory in science teaching: Neglected aspects of research. Review of Education Research, 52(2), 201-217.
    Hart, C., Mulhall P., Berry, A., Loughran, J., & Gunsotone, R. (2000). What is the purpose of this experiment? Or can students learn something from doing experiments? Journal of Research in Science Teaching, 37(7), 655-675.
    Ivins, J. & Markle, G . (1989). A comparison of two instrutional strategies involing science laboratory activities. Paper presented in the annual meeting of the National Association for Reasearch in Science Teaching, San Franciso, CA.
    Luneta, V.N. & Tamir, P. (1979). Matching lab. activities with teaching goals. The Science Teacher , 46(5), 22.
    Lazarowitz, R. & Tamir, P. (1994). Research on using laboratory instruction in Science. In D. L.Gabel (ed.), Handbook of research on science teaching and learning (pp.94-128). New York: MacMillan Publishing Company.
    Mono M.S., Zvi S., A & Ronald M.P.(1999)Microscale Chemistry and Green Chemistry: Complementary Pedagogies. Journal of Chemical Education , Vol. 76.1684-1686.
    Mary M. K.(2007).Chemistry Education: Experiments Worth Running. Journal of Chemical Education, Vol. 84.1090-1091.
    Piaget , J. & Inhelder , B. (1969). The Psychology of the Child, New York, Basic Book, Inc.
    Roth, W. M. (1994). Experimenting in a constructivist high school physics laboratory. Journal of Research in Science Teaching, 31(2), 197-223.
    Tamir, P. (1976). The role of the Laboratory in Science Teaching. Technical Report 10.
    Tobin, K. (1990). Research on science laboratory activities: In pursuit of better questions and answers to improve learning. School Science and Mathematics, 90 (5), 403-415.

    無法下載圖示 本全文未授權公開
    QR CODE