張婷 馬宏佳
摘要:NoteExpress是一款文獻(xiàn)管理專(zhuān)業(yè)軟件,在文獻(xiàn)綜述及長(zhǎng)篇論文寫(xiě)作中具有突出的優(yōu)勢(shì),文章利用NoteExpress軟件整理了十年來(lái)(2003-2013)國(guó)內(nèi)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的相關(guān)文獻(xiàn),并利用該軟件進(jìn)行量化分析。
關(guān)鍵詞:NoteExpress;化學(xué);數(shù)字化實(shí)驗(yàn);綜述
文章編號(hào):1008-0546(2014)03-0086-04 中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)通常指利用傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)[1]。目前對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的稱(chēng)謂還有“手持技術(shù)”、“掌上實(shí)驗(yàn)室”、“DIS實(shí)驗(yàn)”等。自2003年華南師范大學(xué)錢(qián)揚(yáng)義教授在國(guó)內(nèi)首次提及“手持技術(shù)”和“掌上實(shí)驗(yàn)室”等術(shù)語(yǔ)[2],到2013年國(guó)內(nèi)學(xué)者們對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的研究如火如荼,在這十年中,化學(xué)作為一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),其與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的結(jié)合受到了較多學(xué)者的關(guān)注。
對(duì)研究者而言,廣泛地閱讀相關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)行綜述寫(xiě)作是進(jìn)行研究的第一步,傳統(tǒng)管理資料的方法是將word、pdf等文件放在指定文件夾中再保存到電腦,但當(dāng)文獻(xiàn)多達(dá)成百上千篇時(shí),這種管理模式就十分繁瑣,并且極易出錯(cuò)。NoteExpress(簡(jiǎn)稱(chēng)NE)在采集、管理和分析文獻(xiàn)等方面功能強(qiáng)大,使用便捷,鑒于此,筆者嘗試?yán)肗E軟件搭建“化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”文獻(xiàn)庫(kù),對(duì)十年來(lái)該領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)地整理和分析。
一、 NoteExpress介紹
NoteExpress是北京愛(ài)琴海軟件公司開(kāi)發(fā)的一款文獻(xiàn)檢索、管理與應(yīng)用系統(tǒng),支持中文和英文,其靈活的功能得到國(guó)內(nèi)外科研人員的認(rèn)可。NE可輕松導(dǎo)入各類(lèi)文件進(jìn)行有序管理;具備文獻(xiàn)信息檢索與下載功能,可用來(lái)管理文獻(xiàn)的題錄,并以附件方式管理文獻(xiàn)全文或其它格式文件;可自動(dòng)完成參考文獻(xiàn)引用的格式化;具有筆記功能,可實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)的顯性化管理[3]。
筆者使用的是NoteExpress2(南京師范大學(xué)圖書(shū)館版),成功安裝后,就可以在NE界面中點(diǎn)擊文件目錄下的“新建數(shù)據(jù)庫(kù)”來(lái)建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。NE界面十分清晰,主要包括四個(gè)部分:上側(cè)為常見(jiàn)的菜單欄和工具欄;左側(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)下包含題錄、筆記、檢索、組織和回收站五個(gè)文件夾,它們依據(jù)使用者的需要用來(lái)存放不同類(lèi)型的資料;右側(cè)的題錄信息欄顯示文獻(xiàn)的日期、作者、標(biāo)題和來(lái)源,并按照設(shè)定的順序(如時(shí)間順序)進(jìn)行排列;右下側(cè)的窗口主要為文獻(xiàn)資料的詳細(xì)信息,使用者可以進(jìn)行手動(dòng)編輯。圖1為筆者創(chuàng)建的“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”數(shù)據(jù)庫(kù),這其中筆者對(duì)166篇文獻(xiàn)的題錄進(jìn)行添加附件、優(yōu)先級(jí)設(shè)置和在線更新等操作,將所獲取的顯性知識(shí)進(jìn)行有序、合理地分類(lèi)和整理,為后期開(kāi)發(fā)個(gè)人的隱性知識(shí)奠定基礎(chǔ)。NE中的數(shù)據(jù)庫(kù)就像是一個(gè)“電子筆記本”,在其人性化的操作模板下,使用者可便捷地對(duì)其進(jìn)行添加和修改,數(shù)據(jù)庫(kù)一旦建立就能夠長(zhǎng)久使用。
二、文獻(xiàn)檢索與導(dǎo)入
NE數(shù)據(jù)庫(kù)中的題錄中包含文獻(xiàn)的標(biāo)題、發(fā)表日期、作者、摘要、關(guān)鍵詞等信息,一般題錄中文獻(xiàn)信息的采集主要有手工錄入、直接導(dǎo)入、過(guò)濾器導(dǎo)入和從其它管理器導(dǎo)入四種[4]。筆者主要采用了前兩種方法對(duì)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索與錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。
直接導(dǎo)入有NE在線檢索結(jié)果導(dǎo)入和在線數(shù)據(jù)庫(kù)檢索結(jié)果導(dǎo)入兩種。首先在NE的“檢索”目錄下選擇“在線檢索”,NE系統(tǒng)與許多國(guó)內(nèi)外常用數(shù)據(jù)庫(kù)建立了專(zhuān)門(mén)的接口,用戶可以選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),輸入檢索條件進(jìn)行檢索,點(diǎn)擊“保存勾選題錄”,就可以將勾選的題錄信息導(dǎo)入進(jìn)指定的題錄下(圖2)。有時(shí)NE軟件中的更新程度不及各數(shù)據(jù)庫(kù)本身,這時(shí)就可以將在線數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索結(jié)果導(dǎo)入進(jìn)NE中,例如在CNKI數(shù)據(jù)總庫(kù)中,選擇篇名“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”為檢索條件進(jìn)行檢索,共找到205條結(jié)果,其中與化學(xué)學(xué)科有關(guān)的32篇,勾選這些文獻(xiàn),選擇“導(dǎo)出/參考文獻(xiàn)”,進(jìn)入文獻(xiàn)管理中心界面后,在左側(cè)界面中選擇“NoteExpress”數(shù)據(jù)庫(kù),然后選擇“導(dǎo)出”,之后如果選擇“保存”按鈕,系統(tǒng)會(huì)先在電腦中建立一個(gè)“.net”文件來(lái)存放文獻(xiàn)信息,打開(kāi)該文件,就會(huì)出現(xiàn)“導(dǎo)入題錄”的界面(圖3),選擇“開(kāi)始導(dǎo)入”即可將所選文獻(xiàn)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的指定題錄下。
手工錄入的方法適用于已有的、零散文獻(xiàn)資料,并在一定條件下彌補(bǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索不全的缺陷。右擊“題錄”,選擇“導(dǎo)入文件”,添加電腦中的相關(guān)文件后,進(jìn)行“導(dǎo)入”即可(圖4)。
筆者基于CNKI(中國(guó)知網(wǎng)-文獻(xiàn)總庫(kù)),分別采用“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”、“手持技術(shù)”、“傳感器”和“DIS實(shí)驗(yàn)”作為篇名進(jìn)行檢索、篩選,共獲取與化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相關(guān)的期刊文獻(xiàn)166篇。采取直接導(dǎo)入和手工導(dǎo)入兩種方法將其導(dǎo)入進(jìn)NE數(shù)據(jù)庫(kù)中。
三、文獻(xiàn)的量化分析
截止2013年12月,筆者共整理出與化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相關(guān)的期刊文獻(xiàn)166篇,在文獻(xiàn)篩選過(guò)程中主要根據(jù)文章內(nèi)容的相關(guān)度進(jìn)行取舍,受客觀資源與主觀選擇的影響,部分相關(guān)文獻(xiàn)并未整合到NE數(shù)據(jù)庫(kù)中。
借助Note Express軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析功能,筆者分別從化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究文獻(xiàn)的期刊來(lái)源、數(shù)量、研究方法、研究?jī)?nèi)容、研究層次四個(gè)方面對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分類(lèi)與探討。對(duì)于文獻(xiàn)的期刊分布和年份統(tǒng)計(jì)作者利用NE的智能統(tǒng)計(jì)功能,對(duì)于研究方法、內(nèi)容與層次的分析筆者則結(jié)合使用了NE中自定義分類(lèi)功能和統(tǒng)計(jì)功能。
1.文獻(xiàn)的期刊分布統(tǒng)計(jì)
在NE數(shù)據(jù)庫(kù)中,右擊題錄,選擇“文件夾信息統(tǒng)計(jì)”選擇“期刊”為統(tǒng)計(jì)字段,點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì),即可獲得不同期刊的文獻(xiàn)數(shù)量,將此信息另存為文本文件后導(dǎo)入進(jìn)Excel中進(jìn)行數(shù)據(jù)的列表分析(表1),可獲取更直觀的結(jié)果和信息間聯(lián)系。
通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的期刊來(lái)源統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn),目前發(fā)表有關(guān)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的文章的期刊多達(dá)42種,其中權(quán)威期刊有《電化教育研究》和《課程·教材·教法》,發(fā)表化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)文章較多的期刊有《化學(xué)教育》、《化學(xué)教與學(xué)》和《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》。endprint
2.文獻(xiàn)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析
右擊題錄,選擇“文件夾信息統(tǒng)計(jì)”選擇“年份”為統(tǒng)計(jì)字段,點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì),即可獲得不同年份的文獻(xiàn)數(shù)量,利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的列表和作圖分析(表2和圖5)。
從表2和圖5可以看出,國(guó)內(nèi)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。2003~2005年為第一階段,基本屬于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)理念的介紹階段,相關(guān)研究成果較為零散,且主要集中于大學(xué)院校的科研單位;2006-2010年為第二個(gè)階段,屬于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的探索階段,研究進(jìn)行的并不平穩(wěn),但有較多的一線教師加入到相關(guān)的實(shí)踐研究中;2011年以后為第三階段,屬于化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的快速發(fā)展時(shí)期,文章數(shù)量穩(wěn)定在每年20篇以上,理論與實(shí)踐研究共同進(jìn)行。
3. 研究方法維度
選擇所需編輯的題錄信息,右擊“編輯題錄”,即可對(duì)題錄信息進(jìn)行增添和修改,在NE右下方界面中的“細(xì)節(jié)”中也可對(duì)題錄進(jìn)行編輯操作。筆者根據(jù)各文獻(xiàn)研究方法的不同,在“分類(lèi)”一欄中將其分別標(biāo)記為理論研究、調(diào)查研究或?qū)嶒?yàn)研究等等。在“文件夾信息統(tǒng)計(jì)”中選擇“分類(lèi)”為統(tǒng)計(jì)字段,所得結(jié)果用Excel軟件分析如下(表3和圖6)。
表3和圖7說(shuō)明,國(guó)內(nèi)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究主要采用了實(shí)驗(yàn)研究的方法,這與化學(xué)學(xué)科的性質(zhì)是有密切聯(lián)系的。需要說(shuō)明的是,研究方法中的“其它”指的是其它研究方法,如試題分析研究[5,6]、案例分析研究[7]等等,混合研究主要指教育理論和化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合的研究,如2013年劉建祥[8]基于“濃度對(duì)硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響”這一化學(xué)實(shí)驗(yàn),探討“四重表征”與“手持技術(shù)”的整合,選取了50名高中生作為案例研究的對(duì)象來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)效果。2011年王晶[9]對(duì)手持技術(shù)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀念轉(zhuǎn)變進(jìn)行了實(shí)證研究,2013年薛耀峰[10]和郁小昌[11]分別對(duì)上海市和浙江省的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用做了調(diào)查研究,填補(bǔ)了之前數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究中一些方法和領(lǐng)域的空白。綜上,國(guó)內(nèi)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究用到了理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和調(diào)查研究等多種方法。
4. 研究?jī)?nèi)容維度
教師、學(xué)生、社會(huì)是化學(xué)教學(xué)需要關(guān)注的三個(gè)基本點(diǎn)。針對(duì)上述采用“實(shí)驗(yàn)研究”方法的104篇期刊文獻(xiàn),筆者利用NE的分類(lèi)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能,從教師教學(xué)、學(xué)生認(rèn)知和社會(huì)問(wèn)題三個(gè)橫向維度進(jìn)行了量化分析(表4和圖8)。
基于表4和圖8可以發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)研究中,研究者對(duì)教師教學(xué)的關(guān)注度是最高的,而對(duì)于利用化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探討社會(huì)問(wèn)題的較少。例如任改蘭[12]綜合利用溫度、溶解氧及pH傳感器對(duì)“新鄉(xiāng)市河水是否適合魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)”進(jìn)行了探究,周良駿[13]利用溫度、二氧化碳和氧氣傳感器探究了暖寶寶的發(fā)熱原理,這些研究很有意義,并且適合學(xué)生進(jìn)行探究,因此可以在日后的研究中加大對(duì)“化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”與“社會(huì)問(wèn)題”相關(guān)的探索和應(yīng)用。
5.研究層次維度
蔣永貴、吳俊明[14]根據(jù)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的跟蹤分析,將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在中學(xué)理科教學(xué)中的應(yīng)用分為三個(gè)層次,依次為常規(guī)教學(xué)創(chuàng)新、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和科學(xué)探究深入。筆者采用這三個(gè)縱向維度,針對(duì)3.3中采用“實(shí)驗(yàn)研究”方法的104篇期刊文獻(xiàn)進(jìn)行了以下的統(tǒng)計(jì)和分析。
對(duì)表5和圖9分析可得,目前研究者利用化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)對(duì)“傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)”的較多,對(duì)科學(xué)探究的深入也有較多的關(guān)注,三個(gè)層次的研究成果整體較為平衡,說(shuō)明數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)各層次都有廣泛的應(yīng)用。需要指出的是,筆者在對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分類(lèi)時(shí),對(duì)“科學(xué)探究深入”設(shè)的門(mén)檻并不高,相關(guān)文獻(xiàn)僅僅是達(dá)到淺層次的科學(xué)探究要求,因此在以后的研究過(guò)程中 “科學(xué)探究深入”的整體水平上還有待提高。在這一方面,做的比較好的有鄧峰等[15]對(duì)氯化鐵水解條件的探究、徐惠等[16]對(duì)酸與鐵絲反應(yīng)的化學(xué)振蕩現(xiàn)象研究、魏銳等[17]對(duì)含鐵物質(zhì)中鐵元素含量的測(cè)定、靳建華[18]探究菠菜中葉綠素提取的最佳實(shí)驗(yàn)條件等。
四、文獻(xiàn)管理與導(dǎo)出
在題錄下方的“預(yù)覽”欄目下,NE可根據(jù)使用者選擇的期刊樣式自動(dòng)生成相應(yīng)的參考文獻(xiàn)格式,使用者可以直接復(fù)制粘貼到論文中。更為便捷的文獻(xiàn)導(dǎo)出方式是NE在word中的“自動(dòng)插入格式化參考文獻(xiàn)”,在正確完成NE安裝后,word中就會(huì)顯示NoteExpress按鈕(圖10),先在NE中選擇要引用的文獻(xiàn),在word中將鼠標(biāo)定位在引用處,點(diǎn)擊“插入引文”按鈕,即可在文章末尾自動(dòng)生成格式化的參考文獻(xiàn)列表。選擇“格式化”按鈕可設(shè)置輸出的樣式,NE中內(nèi)置了上千種國(guó)內(nèi)外著名期刊的引文格式,同時(shí)還支持用戶自己創(chuàng)建輸出樣式,讓繁瑣的工作變得快捷而準(zhǔn)確。
除了上述介紹的一些功能外,NE還具有題錄的排序、標(biāo)記、查重、檢索、筆記等文獻(xiàn)管理功能,在此推薦一個(gè)NE視頻學(xué)習(xí)網(wǎng)站http://www.reflib.org/,感興趣的讀者可以對(duì)NE進(jìn)行更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。
五、研究結(jié)論與展望
國(guó)內(nèi)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)研究歷經(jīng)十年,已經(jīng)取得了較多的成就。在新課程改革的背景下,目前國(guó)內(nèi)大部分學(xué)者肯定數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的價(jià)值,并且在化學(xué)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究的應(yīng)用中取得了較為豐富的實(shí)踐成果,也在一定程度上彌補(bǔ)了理論與實(shí)證研究方面的空白。但如何尋找出適合我國(guó)化學(xué)教育的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用模式,仍然需要我們更多地思考與探索。
筆者通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段文獻(xiàn)的整理與研究,認(rèn)為化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的發(fā)展存在以下問(wèn)題有待解決:(1)對(duì)國(guó)外數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的發(fā)展?fàn)顩r的相關(guān)研究較少,而且較為陳舊,不利于國(guó)內(nèi)繼續(xù)深入的探索與研究;(2)對(duì)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)研究較為零散,缺乏完整的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);(3)研究對(duì)象比較單一,基本集中于中學(xué)化學(xué)內(nèi)容,而小學(xué)科學(xué)、職業(yè)技術(shù)學(xué)?;瘜W(xué)、大學(xué)化學(xué)等內(nèi)容的研究基本是空白。
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[18] 靳建華,任改蘭. 利用手持技術(shù)探究菠菜中葉綠素提取的最佳實(shí)驗(yàn)條件[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2012,(10):52-53endprint
[2] 錢(qián)揚(yáng)義. 在掌上實(shí)驗(yàn)室探究酒精燈火焰溫度得出不同的結(jié)論[J]. 化學(xué)教育,2003,(1):39-41
[3] 葉佩珍. 基于NoteExpress的個(gè)人知識(shí)管理[J]. 情報(bào)探索,2008,(7):76-78
[4] 羅紅艷. Note Express軟件獲取及其應(yīng)用[J]. 圖書(shū)情報(bào)論壇, 2009,(3):60-61
[5] 陳凱,保志明. 化學(xué)習(xí)題中的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2008,(11):55-57
[6] 趙宇. 淺談2011年高考涉及手持技術(shù)的化學(xué)試題[J]. 化學(xué)教學(xué),2012,(2):62-63
[7] 鐘映雪. 小學(xué)生運(yùn)用手持技術(shù)探究教室光線照度的個(gè)案分析[J]. 中國(guó)電化教育,2006,(11):56-58
[8] 劉建祥. “四重表征”化學(xué)教學(xué)模式與“手持技術(shù)”整合的案例研究——以“濃度對(duì)硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響”為例[J]. 化學(xué)教育,2013,(7):31-35
[9] 王晶. 手持技術(shù)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)變化和化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀念轉(zhuǎn)變的實(shí)證研究[J]. 化學(xué)教育,2011,(3):16-18
[10] 薛耀鋒. 上海市中學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀抽樣調(diào)查與分析[J]. 中國(guó)電化教育,2013,(1):88-93
[11] 郁小昌. 初中科學(xué)教學(xué)中數(shù)字化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用情況的調(diào)查研究——以浙江省為例[J]. 科教導(dǎo)刊,2013:251-253
[12] 任改蘭. 手持技術(shù)與小學(xué)科學(xué)課程的整合——探究“新鄉(xiāng)市區(qū)衛(wèi)河水是否適合魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)”[J]. 教育與教學(xué)研究,2012,(1):125-127
[13] 周良駿. 利用傳感器探究暖寶寶的發(fā)熱原理 [J]. 化學(xué)教與學(xué),2012,(06):89-90
[14] 蔣永貴,吳俊明. 新課程背景下的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室及其在中學(xué)理科教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)電化教育,2006,(11):45-48
[15] 鄧峰,錢(qián)揚(yáng)義,鐘映雪等. 基于手持技術(shù)環(huán)境的化學(xué)研究性學(xué)習(xí)例析——影響氯化鐵水解條件的探究[J]. 化學(xué)教育,2009,(11):24-27
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[16] 徐惠,朱鵬飛,馬宏佳. 酸與鐵絲反應(yīng)的化學(xué)振蕩現(xiàn)象研究[J]. 化學(xué)教學(xué),2008,(12):14-16
[17] 魏銳,王磊,劉強(qiáng)等. 含鐵物質(zhì)中鐵元素含量的測(cè)定——基于傳感技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 化學(xué)教育,2006,(07):50-51
[18] 靳建華,任改蘭. 利用手持技術(shù)探究菠菜中葉綠素提取的最佳實(shí)驗(yàn)條件[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2012,(10):52-53endprint