华东师大二附中学生必做100个实验拓展实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:华东师大

作者:何晓文 编

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2007-10

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787561755549

丛书系列:

图书标签:

• 物理实验
• 化学实验
• 生物实验
• 科学实验
• 初中实验
• 华东师大二附中
• 实验拓展
• STEM教育
• 动手实践
• 科学探究

实验探究的广阔天地：超越基础的深度学习指南 本书聚焦于引导学生在基础物理、化学、生物等学科实验技能之上，进行更深入、更具创新性的科学探索。它并非对传统教材中“必做”实验的简单重复或细微修改，而是致力于构建一个面向未来科学素养提升的知识体系与实践平台。 第一部分：进阶实验设计与方法论革新 本书首先摒弃了对标准操作流程的机械化描述，转而深入探讨现代科学实验设计的核心原则和逻辑构建。 不包含内容： 任何对初中或高中现行教材中“验证牛顿第二定律”、“配制标准溶液”、“解剖观察植物细胞”等基础实验的详细步骤罗列和基本数据分析。 章节内容侧重： 1. 多变量控制与交互作用分析： 如何识别并量化实验中多重独立变量之间的非线性交互影响。例如，在材料科学实验中，温度、压力和时间参数的协同效应分析，远超基础实验中对单一变量控制的要求。我们探讨使用响应曲面法（RSM）等先进统计工具辅助设计实验，而非仅依赖于传统的一因子可变法。 2. 误差的深度挖掘与修正： 基础实验仅要求计算随机误差和系统误差的初步估计。本书则侧重于不确定度传播的复杂模型，以及如何运用蒙特卡洛模拟来评估极端条件下的测量误差分布，特别是在涉及高精度仪器操作时的误差源识别。 3. 数据可视化与信息传达： 介绍超越标准误差棒和柱状图的高级数据可视化技术，如桑基图（Sankey Diagrams）用于展示能量或物质流动的复杂路径，以及主成分分析（PCA）降维后的二维或三维散点图在复杂数据集解释中的应用。 第二部分：跨学科交叉实验的实践 本书强调现代科学研究往往是跨学科的。因此，它引入了一系列需要整合多个学科知识才能完成的综合性实验项目。 不包含内容： 纯粹的单一学科基础实验（如简单的电路搭建、酸碱滴定、微生物培养等）。 章节内容侧重： 1. 物理化学交叉： 电化学传感器（如基于石墨烯的电化学传感平台）的构建与性能优化。 这要求学生掌握基础的电化学原理（化学），同时需要精确控制薄膜沉积工艺（物理/材料）。重点不在于“制作电池”，而在于“优化电极界面性能”。 2. 生物工程与信息技术结合： 利用树莓派（Raspberry Pi）搭建简易的图像识别系统，用于自动监测水体污染物的生物指示（如藻类生长密度）。 这要求学生理解生物指标的敏感性，同时具备基础的编程和硬件接口知识。 3. 环境科学中的同位素示踪： 介绍如何利用稳定同位素比值质谱法（理论层面介绍）的概念，设计一个模拟实验来追踪某一特定污染物在水文循环中的迁移路径，考察其在不同环境介质中的富集差异。 第三部分：前沿技术与微型化实验平台 本书将目光投向了当前科研领域的热点，并引导学生思考如何将这些高成本、高精度的实验方法进行微型化、低成本的模拟实现。 不包含内容： 任何关于使用大型、昂贵的专业实验室设备（如扫描电子显微镜、高分辨率光谱仪）的标准操作指导。 章节内容侧重： 1. 微流控芯片（Lab-on-a-Chip）的原理与仿制： 介绍微流控技术如何实现对微小体积流体的精确控制。指导学生使用3D打印技术或光刻基础原理，设计并制作简易的聚合物微通道结构，用于模拟药物的梯度输送实验。 2. 自组装与超分子化学： 探索分子在特定条件下的自发有序排列现象。实验着重于利用界面张力和表面活性剂，在简易的油水界面上观察并记录液晶相或特定微球结构的形成过程，理解“自下而上”的制造哲学。 3. 新型能源材料的性能初探： 针对钙钛矿材料（仅限于理论模型和安全替代品的简易电化学性能测试，不涉及实际有毒材料的合成），设计一个模拟装置来测试其对特定波段光照的响应灵敏度，重点在于搭建测试电路和分析响应曲线的非线性特征。 第四部分：科学伦理、风险评估与未来展望 在掌握了高级实验技能后，本书强调科学实践中的责任感。 不包含内容： 基础的实验室安全守则（如佩戴护目镜、通风橱使用等）。 章节内容侧重： 1. 数据可重复性危机与“预注册”概念： 讨论科学界当前面临的P值滥用和结果选择性发表问题，并介绍预注册实验方案（Pre-registration）如何提升研究的透明度和可靠性。 2. 计算模拟在实验决策中的作用： 在没有实际进行昂贵或危险实验的前提下，如何利用分子动力学模拟的简化模型（使用免费软件或在线工具）来预测反应路径、筛选最佳催化剂，从而指导后续的物理实验设计。 3. 知识产权与实验发现的保护： 探讨基础研究成果走向应用时所涉及的技术壁垒、专利申请的基本流程，以及如何界定实验中获得的“新发现”的科学价值。 本书旨在培养的不是熟练的“操作员”，而是能够独立思考、设计创新方案、并能将多学科知识融会贯通的未来科学研究者。它要求学习者具备坚实的数理基础和批判性思维，敢于在已知的框架外，构建属于自己的科学探究路径。

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这本书的装帧和整体设计风格，透露出一种低调的务实主义，这与当前市场上许多追求花哨封面和色彩斑斓插图的教辅材料形成了鲜明的对比。我欣赏这种“内容为王”的态度。进入主题，书中对传统化学实验的安全规范讲解部分，简直是教科书级别的详尽和负责。它不仅列出了危险品的防护措施，更深入探讨了在特定反应条件下，操作失误可能导致的连锁反应风险评估，这在我阅读过的其他高中化学读物中是前所未有的。举例来说，关于气体体积测量的实验，它细致地分析了不同温度和压力下，气体分子热运动对读数精度的影响，并给出了校准的建议。这些内容超越了基础教学大纲的要求，直逼大学基础化学实验的要求。对于致力于培养严谨科学态度的学生而言，这本书提供了一个绝佳的实践平台。我特别注意到，书中对“空白对照组”和“平行实验”的设计理念的强调，贯穿了几乎所有的实验板块，这无疑是在向读者灌输科学研究中最核心的严谨性要求。

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我花了整整一个周末才勉强读完前三分之一的内容，坦白说，这书的阅读体验简直是一场智力上的马拉松。它绝对不是那种可以囫囵吞枣、走马观花就能应付的读物。作者的叙事风格极其严谨，充满了老派科学家的风范，每一个公式推导、每一个实验步骤都像是经过了无数次实践检验的铁律。举个例子，在讲解电磁感应定律的应用时，它并没有直接给出结论，而是从安培力开始，层层递进，甚至细致到讨论了导线横截面积和材料电阻率对感应电动势产生的微小影响，这种对细节的偏执追求，初看时让人有些头晕，但细细品味后，会发现这是构建坚实物理图像的基石。我注意到书中的图示部分，虽然是黑白印刷，但线条的精细度和标注的准确性，足以媲美专业科研论文的插图。我个人觉得，这本书的价值远超“学生实验手册”的范畴，更像是一本“基础物理实验方法论”的入门教材。它强迫读者慢下来，去理解实验背后的物理原理和误差分析的哲学，而不是简单地记录数据。我给那些自诩为“学霸”的学生提个醒，别被“必做”二字迷惑，这里的“做”指的是深入的理解和批判性的思考。

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这本书的定价实在是太让人摸不着头脑了。我是在一个二手书店偶然翻到的，封面设计朴实无华，甚至有些年代感，但内页的排版和印刷质量却出乎意料地精良。内容方面，我本以为会是那种枯燥乏味的纯理论堆砌，毕竟是“必做”和“拓展”的结合，总觉得会偏向应试。然而，它展现出一种不同寻常的广度和深度。比如，在光学实验部分，它不仅涵盖了高中物理课本上的基础折射和反射定律验证，还深入到了法布里-珀罗干涉仪的简易搭建思路，这在同类教辅读物中是极为少见的。更让我惊喜的是，书中对实验器材的描述非常细致，很多看似复杂的自制仪器，作者都提供了详尽的材料清单和制作步骤，简直是手把手教学。我记得其中一个关于测量光速的实验设计，完全摒弃了昂贵的光电倍增管，转而使用普通示波器和调制光源进行粗略估算，这种将高深物理拉回实验室操作层面的努力，非常值得称赞。对于那些真正热爱科学、渴望超越课堂要求的学生来说，这本书无疑是一份宝藏。它不仅仅是告诉“怎么做”，更重要的是引导思考“为什么这么做”以及“如何做得更好”。我希望它能有后续的版本更新，增加更多前沿的交叉学科实验内容，比如微流控或基础的材料科学探究。

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说实话，我最初买这本书是抱着一种功利性的目的——想让孩子在奥赛中多拿几分。结果，这本书的打开方式完全颠覆了我的预期。它没有提供那种快速得分的“捷径”或“技巧”，反而像一个经验丰富的导师，通过一系列设计精巧的实验，潜移默化地重塑了孩子的科学思维模式。比如，它里面有一个关于测量液体粘滞系数的实验，用的工具非常基础，甚至包括一个自制的刻度尺和一个秒表，但这套体系却能够精确地导出斯托克斯定律的适用条件和误差来源。孩子最初不耐烦，觉得用这种“土法子”浪费时间，但当我引导他去思考如何用数学模型去拟合实际测量数据时，他一下子就被吸引住了。这本书的妙处就在于，它把那些原本只存在于高阶教材中的概念，通过动手实践的方式进行了“可视化”和“可触摸化”。它不是在教我们“记住”物理公式，而是在教我们“发现”物理公式是如何被构建出来的。这种教育理念的先进性，让我对出版社的工作人员表示由衷的敬佩。

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我对这本书的评价或许会有些不同寻常，因为它让我回忆起了学生时代那种纯粹的、对未知世界探索的渴望。这本书的结构编排非常巧妙，它似乎遵循着一条从宏观现象到微观解释的螺旋上升路径。例如，它从简单的机械能守恒实验开始，但马上就引申到了探讨能量在不同形式转换过程中的量子效率问题，这种跨越尺度的思考训练，极大地拓宽了读者的视野。书中的“故障排除”或“常见错误分析”部分，是这本书的亮点之一。作者并非仅仅罗列错误，而是详细分析了为什么会产生这些错误，是设备本身的问题、环境因素的干扰，还是操作者对物理图像理解上的偏差。这种多维度的分析，使得学习过程充满了解决问题的乐趣，而不是单纯的知识灌输。我感觉，这本书不仅仅是一本实验指南，它更像是一本关于如何进行科学探究的“思维工具箱”。它没有提供标准答案，而是提供了无限的可能性，激发读者去设计属于自己的验证或推翻现有理论的实验。对于真正渴望成为未来科研工作者的年轻人来说，这本书的启发价值是难以估量的。

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