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试验设计的三个基本要素及三个基本原则分别是什么?

       

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  1.受试对象:是处理因素作用的客体,根据受试对象不同,实验可以分为三类:动物实验、临床试验、现场试验。

  2.处理因素:是研究者根据研究目的而施加的特定的实验措施,又称为受试因素。

  3.实验效应:是处理因素作用下,受试对象的反应或结局,它通过观察指标来体现。

  实验是人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法;是依据假设,在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。 。

  实验设计时,要考虑到实验材料要容易获得,实验装置简单,实验药品较便宜,实验操作较简便,实验步骤较少,实验时间较短。

  重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大原则。任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性,设计实验只能进行一次而无法重复就得出“正式结论”是草率的。

  不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。

  6.对照性原则实验中的无关变量很多,必须严格控制,要平衡和消除无关变量对实验结果的影响,对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。

  首先,应认真研究实验课题,依据科学的实验思维方法,找出其中的实验变量和反应变量,理解题目已知条件所隐含的意义。明确实验目的、实验原理及实验要求的基本条件。

  其次,充分利用所给器材和试剂,构思实验变量的控制方法和实验结果的捕获方法。—般情况下,题目中所指定的器材、试剂,任何一种都应在实验的相关步骤中出现,避免遗漏或自行增加某种器材或试剂。精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量,并引入科学的测量方法

  最后再选择适宜的实验材料(实验对象),在注意实验步骤关联性的前提下表述实验步骤,并从不同的角度分析实验结果。实验步骤的关联性需要考虑步骤排列的顺序性和实验主体(生物个体、器官、组织、细胞等)活性的维持;更高层次的关联,是认识探究过程的关联和递进,不断地淘汰、修正、检验假设,最终接近正确结论。这也是实验科学最基本的原则和要求。最后,能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果,并得出科学的实验结论。

  一份完整的实验设计方案,应该包括:实验名称,实验目的,实验原理,实验对象,实验条件,实验材料、用具和装置,实验步骤,实验现象,实验结果的假设和预期,实验结果的分析和讨论。

  这里的观察是指在处于自然常态条件下进行的积极主动行为。观察时必须仔细而周详,且要作相应的记录,更为重要的是观察时要保持客观的态度,要避免产生定势思维和经验幻想,以确保观察的线.提出问题

  对事物作慎密观察以后会因疑问想作进一步了解而提出问题,但是,一般只有有意义的问题才值得去探讨。因此,研究时,不仅要提出问题,更要提出确切的问题,并保证问题的叙述要清楚且正确。例如“蚯蚓如何借助肌肉的收缩与舒张而移动身体的?”

  所谓假设,就是对可见现象提出一种可以检测的解释,提出假设后应寻找证据,如果符合事实则假设成立。假设实际上是对所提出的问题所作出的参考答案。在检测假设之间,常先提出实验的预期结果,如果预期没有实现,则假设不成立。一般来说假设的形成可分为两步:首先依据发现的事实材料或已知的科学原理,通过发散性思维,提出涵盖各种可能的初步假定;之后,依据假定进行推理、排除并综合分析,得出具体的假定性结论。例如:“动物激素饲喂小动物的实验”,其假说是:“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”,假定性结论是“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪,生长发育加速”。

  实验是实现验证假说和解决问题的最终途径。科学的实验过程必须要注意以下内容。

  平衡控制主要是针对无关变量与额外变量的控制。因为实验中的无关变量很难避免,只能设法平衡和抵消它们的负面影响。

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