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研究生:張簡琦麗
研究生(外文):chi-li chang chen
論文名稱:高中微型電化學實驗之設計研究--微型電解裝置與微型燃料電池
論文名稱(外文):A Study on the Design of Microscale Electrochemistry Experiments for Senior High School ─ “Microscale Electrolysis Apparatus” and “Microscale Fuel Cells”
指導教授:方金祥方金祥引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:微型氫氧混合爆鳴器微型氫氧燃料電池綠色化學微型化學實驗
外文關鍵詞:microscale hydrogen and oxygen mixed exploding apparatusmicroscale hydrogen / oxygen fuel cellsgreen chemistrymicroscale
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本研究之主要目的在於設計配合高中基礎化學課程之微型電化學實驗裝置─微型電解裝置(微型氫氧混合爆鳴器)及微型氫氧燃料電池,並評估此兩套自行設計之微型電化學實驗裝置本身的實驗效能及研究此兩套實驗裝置作為教具是否能引起高中一年級學生在電化學單元之學習興趣。
研究對象為高雄地區某國立高中一年級學生,總共三班,有效樣本共為123人。研究中先自行設計微型電化學實驗裝置,並針對實驗裝置進行實驗獲得實驗效能方面之相關數據,在評估過實驗效能之後,以高級中學一年級學生為對象進行實驗教學,並以問卷調查,將調查結果加以整理分析,所得結果如下:
一、「微型氫氧混合爆鳴器」可以清楚證明氫氧混合氣泡具有爆炸能力,發出爆鳴聲。氣泡數愈多,爆鳴聲會愈大。
二、「微型氫氧燃料電池」放電最大有效電壓為2.00V。音樂鈴的鈴聲持續時間會隨著微型氫氧燃料電池的電壓增大而增長。
三、本實驗裝置設計具有創新性,有80.5﹪的學生及87.8﹪的學生覺得「微型氫氧混合爆鳴器」及「微型氫氧燃料電池」可以引起對於化學實驗的興趣。
四、「微型氫氧混合爆鳴器」及「微型氫氧燃料電池」具有體積小、攜帶方便、製作方式簡單、操作安全有趣、實際觀察能源轉換的過程等優點,這兩套教具可使學生對於電解及電池這兩個電化學中的重要概念,有更進一步的瞭解,並激發學生對於現今推廣的綠色實驗及能源利用有進一步的興趣,很值得在電化學單元中加以推廣。
The purposes of this study are to design two sets of microscale electrochemistry experiments apparatus. These two apparatus may be supplied for chemistry course in senior high school and estimated that the efficacy during experiment are carried out. And therefore, they have been evaluated that if these apparatus can promote student’s interest in chemistry. The apparatus in this study are “microscale hydrogen and oxygen mixed exploding apparatus” and “microscale hydrogen/oxygen fuel cells”.
The subjects of this study are sampling from senior high school students of one public senior high school in Kaohsiung with recruiting 123 valid samples. In this research, the researcher designs the microscale electrochemistry experiment in the first, and evaluates the efficiency of these apparatus after teaching with these two apparatus, and then tests them by questionnaires.
The results of this study are as follows:
1. “Microscale hydrogen and oxygen mixed exploding apparatus” can proof that the hydrogen and oxygen mixed bubbles have the ability of exploding. The more of the bubbles produces, the louder “BANG” of exploding.
2. “Microscale hydrogen /oxygen fuel cells”, the best effective voltage is 2.00V. The more of the voltage, the much time continued of the music bell.
3. The designs of these two apparatus have originality. According to the result of the questionnaires, there are 80.5% and 87.8﹪of the valid samples think that the “microscale hydrogen and oxygen mixed exploding apparatus” and “microscale hydrogen/oxygen fuel cells” can promote the interest in learning chemical experiment.
4. The advantages of: the volume is small, and they are very convenient to take along. They are easy to make, and easy to observe the energy exchange, and have the characteristic of safety and interest for teachers and students.
Hence, microscale electrochemistry experiment apparatus may be worthy used to popularize in the chemical course of senior high school.
目 錄
中文摘要
英文摘要
目錄……………………………………………………………………Ⅰ
表次……………………………………………………………………Ⅲ
圖次……………………………………………………………………Ⅴ
第壹章 緒論……………………………………………………………1
第一節 研究背景與研究動機……………..………………………1
第二節 研究目的…………………………………………………..3
第三節 名詞解釋………………………………………………….4
第貳章 文獻探討……………………………...………………………6
第一節 實驗教學之相關研究……………...………………………6
第二節 綠色化學…………………………...……………………..12
第三節 微型化學實驗……………………...……………………..16
第四節 電化學理論基礎…………………...……………………..19
第五節 高中基礎化學課程標準…………...……………………..23
第參章 研究方法……………………………...…………………...…25
第一節 研究對象與流程…………………...……..…………...…26
第二節 研究裝置設計……………………...………………….…28
第三節 問卷設計…………………………...……………….……47
第四節 資料處理…………………………...……………….……47
第肆章 研究結果與討論……………………...……………….……48
第一節 微型電解裝置(微型氫氧混合爆鳴器)…...…………....…48
第二節 微型氫氧燃料電池………………...……………….……53
第三節 問卷分析結果與討論……………...……………….……68
第伍章 結論與建議………………...……………….…………….…87
第一節 結論……………………...……………….…………….…87
第二節 建議……………………...……………….…………….…89
參考文獻……………………...……………………….…………….…89
中文部分……………………...……………………….…………….…89
英文部分……………………...……………………….…………….…96
附錄..……………………...……………………….…………….……99
中文部分
方金祥(1994):化學實驗室廢棄物處理妙方(4+1)R。環境科學技術教育季刊,第3期,14-21。
方金祥(1998a):微型化學實驗之設計與製作(發明創新專利與學術論著得獎作品集)。高雄:復文書局。
方金祥(1998b):中學微型化學實驗之設計與製作。化學,第56
卷第4期,257- 266。
方金祥(1998c):減量減廢化學教學實驗之設計研究。杭州師院學
報(增刊,總第102期),25-27。
方金祥(1998d):微型化學教學實驗之設計。化學教學(上海華東
師大),第135期,10-15。
方金祥(1998e):中學微型化學實驗之設計與製作。化學,第56
卷,第4期,257- 266。
方金祥(1998f):微型實驗設計-電解、氣體製備與滴定裝置。中華優秀科學論文選(教育),第三卷,789-796,四川人民出版社印行。
方金祥(1999a):微型電解裝置之設計研究。化學,第57卷第4期 ,225-236 。
方金祥(1999b):簡易趣味化學實驗設計四則。化學教育(北京師大),總第156期,24-34。
方金祥(2000a):微型電解裝置與微型氫氧混合爆鳴器之設計。廣西師範大學學報(自然科學版《微型化學實驗教學專輯》),第18卷,第1期,132-135。
方金祥(2000b):微型氫氣製備裝置之設計。化學教育(北京師大)。第6期(總第165期),39-42。
方金祥(2001):微型化學實驗設計之設計研究-微型掌心雷。化學,第59卷,第4期,501-508。
方金祥、張簡琦麗、林佩蔘(2001):微型化學實驗設計之設計研究-微型電解裝置與微型水火箭。化學,第59卷,第3期,353-360。
方金祥、張簡琦麗(2001):多功能微型氣體製備裝置之設計研究。化學教育(北京師大),第22卷,第5期,39-41。
王學松、丁非(1999):中學化學實驗的綠色化研究。化學教學(華東師大)。第11期,7-9。
朱文祥(2001):綠色化學與綠色化學教育。化學教育(北京師大)。第1期,1-4。
田福助編(1996):電化學-原理與應用,台北:高立圖書有限公司。
江新合(1994):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困難及問題之調查研究。國科會報告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。
李田英譯,R. W. Howe主講(1989):美國的科學及數學教育對21世紀因應之道。國民教育,29(11,12),3-7。
周寧懷,宋學梓主編(1992):微型化學實驗,杭州:浙江科學技術出版社。
周麗玉(1997):讓學生學懂比學得多重要--談國民中學理化新課
程。國立編譯館通訊,10卷,2期,17-22。
林秀蓁(1995):一位國中理化教師實驗室之教學與經營。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文 (未出版) 。
林邦傑(1982):我國國中及高中學生認知發展之研究。科學教育月刊,51期,12-22。
林陳涌(1995):從經驗證據和科學理論之間的關係來探討自然科實驗教學的意義。科學教育月刊,184期,2-15。
邱美虹(1990):國民教育階段九年一貫課程綱要「自然與科技」領域中「自然科學」課程綱要之評介。科學教育月刊,231,20-27。
洪姮娥(1984):實驗室在科學教學上的功能。中等教育,第35卷第6期,25-27。
洪木利(1998):校園減量減廢改良實驗之推廣。環境科學技術教育季刊,第14期,72-84。
姚珩(1994):實驗教學法淺論。中等教育,第45卷第2期。
郭順利(1998):高中學生在電化學的錯誤概念。國立台灣師範大學化學研究所碩士論文 (未出版) 。
郭重吉(1997):迎接二十一世紀的科學教育,教學科技與媒體,(33),2-11。
許榮富、趙金祈(1987):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、趙金祈(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。
陳怡宏(1997):教導式簡易實驗教學上應用之研究。台北:國立台灣師範大學碩士論文 (未出版)。
教育部:民國八十四年高中基礎化學課程標準。
黃寶鈿、李詩閔(2001):簡易電解實驗裝置的應用與改良。科學教育月刊,第237期,65-69。
曾國輝(1998):化學,台北:藝軒出版社,789-806。
張馨文(2000):師院學生電化學心智模式之研究。台中師範學院
國民教育研究所碩士論文 (未出版) 。
張春興、林清山(1981)。教育心裡學。台北:東華書局。
張惠博(1993):邁向科學探究的實驗教學。教師天地,62期,12-20。
張簡琦麗 (2000):微型化學實驗之設計─塑膠滴管之妙用。化學,
第58卷第4期,583-590。
張簡琦麗 (2001):微型電化學實驗之設計研究─微型環保電解裝置與微型氫氧燃料電池。化學,第59卷第2期,155-161。
黃敏彥(1997):教導式簡易實驗教學的設計。台北:國立台灣師範大學碩士論文 (未出版) 。
楊寶旺、廖德章、吳鎰州(2000):化學(下),台北:高立出版社,15-39。
楊秀霞(2000):實驗教學教案設計之研究-以「生活中的塑膠」為例。台北:國立台灣師範大學碩士論文 (未出版) 。
楊龍立(1997):建構主義評析---在課程設計上的啟示。台北市立師範學院學報,28,41-56。
葉寶玲等編(1999):化學,高立出版社,235。
廖怡雯(1999):改進學生對電化學瞭解之研究。高雄:國立高雄師範大學碩士論文 (未出版) 。
劉廣定、林笏稜、吳春桂(1996):邁向零污染的普通化學實驗設計。化學,54卷,63-66。
歐陽鍾仁(1984):皮亞傑的認知論與科學教育。台北市:幼獅文化事業公司。
錢貴晴(1999):微型化學實驗與M. L. 儀器的研製。化學通報,1期,48-51。
熊召弟、王美芬、段曉林、熊同鑫譯(1996):科學學習心理學。心理出版社。
鍾聖校(1990):科學教育研究。師大書苑。
嚴文宏(1998):兩個理化改良式實驗對國二學生科學學習影響之研究。國立高雄師範大學物理研究所碩士論文 (未出版) 。
高中基礎化學(全)(2001),南一書局編。
網路資料
元智大學 燃料電池研究中心。 http://www.fuelcells.org.tw
國家微型化學中心網站。http://www.silvertech.com/microscale/
綠色化學網:http://www.epa.gov/opptintr/dfe/greenchem/index.html
英文部分
Al-Soudi, H. (1989). Confusion pver electrochemical conventions. Journal of Chemical Education, 66, 630.
Anastas, Paul T., Warner, John C.(1998). Green Chemistry Theory and Practice. Oxford University Press. New York.
Aronld, M. & Millar, R. (1987). Being constructive: An alternative approach to the teaching of introductory ideals in electricity. International Journal of Science Education, 9(5), 553-563.
Barral, F.L., Feranadez, E.G. & Otero, J.R. (1992). Secondary students’ interpretations of the process occuring in a electrochemical cell. Journal of Chemical Education, 69(8), 655-657.
Barry,Dana M.(1999).Innovative Hands-0n Activities for Middle School Science. Paper presented at the Annual Meeting of the National Science Teachers Association, Boston, Ma.
Beeth, M. E. (1998). Teaching Science in Fifth Grade:  Instructional Goals That Support Conceptual Change. Journal of Research in Science Teaching, 35(10), 1091-1101.
Berk, Elain G.(1999).Hands-on Science: Using Manipulatives in the Classroom. Principal, 78(4),52-55.
BouJaoude, S. B. (1992). The Relationship between Students’ Learning Strategies and the Change in their Misunderstandings During a High School Chemistry Course. Journal of Research in Science Teaching, 29(7), 687-699.
Bruner, J.(1960). The process of education. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Chang,H.P.(1994).The Effect of Cooperation within Physical Science Laboratory Group on Physical .Science teaching,31(2),167-181.
Collis, T. (2001) .Toward Sustainable Chemistry Science, 291(5501), 48-49.
Cooper, S., Conway, K. & Guseman, P. (1995). Making the most of microscale. The Science Teacher, 62(1), 46-49.
Domin, D. S. (1999). A Review of Laboratory Instruction Styles. Journal of Chemical Education, 76(4), 543-547.
Friedler, Y., & Tamir, P. (1990). Life in science laboratory classroom at secondary level. In E. Hegarty-Hazel (Ed.). The student laboratory and science curriculum. London: Rutledge. 337-354.
Garnett, P. J. (1988). Students’ understanding of electrochemical and electrolytic cells: Implications for chemistry curricula and classroom practice. Unpublished master’s thesis. Curtin University of Technology, Western Australia.
Garnett, P. J. & Treagust, D. F. (1990). Implications of research on Students’ understanding of electrochemistry for improving science curricula and classroom practice. International Journal of Science Education, 12(2), 147-156.
Garnett, P. J. & Treagust, D. F. (1992a). Conceptual difficulties experienced by senior high school students of electrochemistry: electric circuits and oxidation-reduction equations. Journal of Research in Science Teaching, 29(2), 121-142.
Garnett, P. J. & Treagust, D. F. (1992b). Conceptual difficulties experienced by senior high school students of electrochemistry: electrochemical (galvanic) and electrolytic cells. Journal of Research in Science Teaching, 29(10),1079-1099.
Hofstein, A., &Lunetta,V.N.(1982).The role of the laboratory in science teaching: Neglected aspects of research. Review of Education Research,52(2), 201-217.
Huddle,P.A.&Pillay,A.E.(1996). An in-depth of misconceptions in stoichiometry and chemical equilibrium at a South African University. Journal of Research in Science Teaching, 33(1), 66-77.
Huddle, P. A., White, M..D., & Rogers, F.(2000). Using a teaching model to correct known misconceptions in electrochemistry. Journal of Chemical Education, 77(1), 104-110.
Ivins, J. E(1983),What are your lab really teaching ? The science teacher, 50(5). 56-59.
Koumaras, P.,Kariotoglou,P.,&Psillos,D.(1997).C ausal structures and counter-intuitive experiments in electricity. International Journal of Science Education, 19(6), 617-630.
Mayo, D. W., Butcher, S. S. & Pike, R. M. (1985). Microscale Organic Laboratory. Journal of Chemical Education, 62(2), 149-151.
Mayo, D.W.; Pike, R.M; and Butcher, S.S. (1989) Microscale Organic Laboratory, 2nd ed., Wiley, New York.
McGuire, P., Ealy, J. & Pickering, M. (1991). Microscale Laboratory at the High School Level. Journal of Chemical Education, 68(10), 869-871.
Nordland et. al. (1974). A Study of Levels of Concrete and Formal Reasoning Ability in Disadvantages Junior and Senior High School Science Students. Science Education, 58(4), 569-574.
Ogude, A.N., &Bradley, J.D.(1994). Ionic conduction and electrical neutrality in operating electrochemical cell. Journal of Chemical Education,71(1),29-34.
Ogude, A.N., & Bradley, J.D. (1996). Electrode processes and aspect relating to cell e.m.f.,current,and cell component in operating electrochemical cells. Journal of Chemical Education, 73(12), 1145-1149.
Sanford, J.P.(1984). Management and Organization in Science Classroom. Journal of Research in Science Teaching, 21(6),575-587.
Sanger, M. J.,&Greenbow, T. J. (1997a). Students’ misconceptions in electrochemistry: current flow in electrolyte solutions and the salt bridge. Journal of Chemical Education,74(7),819-823.
Sanger, M. J.,&Greenbow, T. J. (1997b).Common student misconceptions in electrochemistry: galvanic, electrolytic, and concentration cell. Journal of Chemical Education,34(4),377-398.
Singh, M. M., Szafran, Z. & Pike, R. M. (1999). Microscale Chemistry and Green chemistry: Complementary Pedagogies. Journal of Chemical Education, 76(12), 1684-1686.
Strwart, J., Finley, F., & Yarroch, W. (1982). Science content as an important consideration in science education research. Journal of Research in Science teaching, 19, 425-432.
Summers, M., Kruger, C., & Mant , F.(1998).Teaching electricity effectively in primary school : a case study. International Journal of Science Education, 20(2),153-172.
Tamir, P. (1976). The role of the Laboratory in Science Teaching. Technical Report 10.
Tamir, P.& Lunetta, V. N. (1981).Inquiry-related tasks in high school science laboratory handbooks. Science Education,65(5),477-484.
Tamir, P. (1989). Training teachers to teach effectively in laboratory. Science Education, 73(1),59-69.
Tobin, K. G. & Capie, W. (1982).Relationships between formal resoning ability, locus of control, academic engagement and integrated process skill achievement. Journal of Research in Science Teaching,19(2),113-123.
Tobin, K. G. & Garnett, P. J. (1988). Teaching for understanding : Exemplary practice in high school chemistry. Journal of Research in Science Teaching,26(1),61-75.
Zipp, A. P. (1989). The microscale Laboratory-Introduction to “The Microscale Laboratory”. Journal of Chemical Education, 66(11) 956-957.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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1. 方金祥、張簡琦麗、林佩蔘(2001):微型化學實驗設計之設計研究-微型電解裝置與微型水火箭。化學,第59卷,第3期,353-360。
2. 方金祥(2001):微型化學實驗設計之設計研究-微型掌心雷。化學,第59卷,第4期,501-508。
3. 方金祥(2000a):微型電解裝置與微型氫氧混合爆鳴器之設計。廣西師範大學學報(自然科學版《微型化學實驗教學專輯》),第18卷,第1期,132-135。
4. 方金祥(1999a):微型電解裝置之設計研究。化學,第57卷第4期 ,225-236 。
5. 方金祥(1994):化學實驗室廢棄物處理妙方(4+1)R。環境科學技術教育季刊,第3期,14-21。
6. 蔡良文(1998),論文官再造與強化政府職能,考銓季刊,卷十六,頁38-48。
7. 孫本初(1996),課責與績效管理,人事月刊,卷二十九,期三,頁29-32。
8. 呂鴻德(1998),「創造顧客滿意,提升國家競爭力-顧客導向的政府再造」,研考雙月刊,卷二十二,期四,頁31-36。
9. 李忠正(1997),「淺介英國文官改革」,人事月刊,卷二十四,期二,頁43-62。
10. 江岷欽(1997),「企業型政府新詮」,理論與政策,卷十二,期二。
11. 劉廣定、林笏稜、吳春桂(1996):邁向零污染的普通化學實驗設計。化學,54卷,63-66。
12. 張簡琦麗 (2001):微型電化學實驗之設計研究─微型環保電解裝置與微型氫氧燃料電池。化學,第59卷第2期,155-161。
13. 張簡琦麗 (2000):微型化學實驗之設計─塑膠滴管之妙用。化學,
14. 張惠博(1993):邁向科學探究的實驗教學。教師天地,62期,12-20。
15. 郭重吉(1997):迎接二十一世紀的科學教育,教學科技與媒體,(33),2-11。