Question

实验设计要遵循哪些原则,如何引导学生进行实验设计?

实验设计要遵循哪些原则,如何引导学生进行实验设计?

Answer 1

科学是非常严谨的，所以教师在引导学生做科学实验的时候也一定要注意科学的严谨性，只有严谨的实验得出的结论，才能保证其科学性，并且更具有说服力。实验设计要考虑的原则如下：
1）随机原则
即运用“随机数字表”实现随机化；运用“随机排列表”实现随机化；运用计算机产生“伪随机数”实现随机化。尽量运用统计学知识来设计自己的实验，减少外在因素和人为因素的干扰。
2）对照原则
空白对照组的设立——只有通过对照的设立我们才能清楚地看出实验因素在当中所起的作用。当某些处理本身夹杂着重要的非处理因素时，还需设立仅含该非处理因素的实验组为实验对照组；历史或中外对照组的设立一一这种对照形式应慎用，其对比的结果仅供参考，不能作为推理的依据；多种对照形式同时并存。
3）重复原则
所谓重复原则，就是在相同实验条件下必须做多次独立重复实验。一般认为重复5次以上的实验才具有较高的可信度。
4）平衡原则
一个实验设计方案的均衡性好坏，关系到实验研究的成败。应充分发挥具有各种知识结构和背景的人的作用，群策群力，方可有效地提高实验设计方案的均衡性。在实验设计的过程中要注意时间上的分配，只有在时间上分配好了，才不会出现一段时间特别忙而一段时间特别闲的情况。
5）弹性原则
所谓空格，指的是在时间分配图上留有空缺。适当的空缺是非常必要的，只有这样才能富有弹性的实施实验计划，并不断地调整好自己的实验进度。
6）最经济原则
不论什么实验，都有它的最优选择方案，这包括在资金的使用上，也包括人力时间的损耗上，必要时可以预测一下自己实验的产出和投入的比值，这个比值越大越好，当然是以你所拥有的实验条件作基础的。
学者想要更好的完成实验设计可以选择文华氏，文华氏可以为学者提供实验的主题、方法与技术路线，实验室执行实验工作，并返还相关实验的一切原始数据，视为完成实验外包工作。

Answer 2

1. 科学性原则，所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。
2. 简便性原则。设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短
3. 单一变量原则. 单一变量原则是实验步骤设计中非常重要的原则。它有两层意思：一是确保”单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应一个反应变量；即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
4. 对照原则 实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，即可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。
5. 平行重复原则.平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。

引导学生探究性实验时要遵循以下的几个原则：科学性原则、可操作性原则和严谨性原则，给学生的互相评价要有正确的导向。通过学生的交流和评价，能使学生思维快速发散，不仅使学生相互启发，相互弥补知识的缺陷，还能最大限度的调动每个学生的思维潜能，学会互相欣赏，互相学习。

教学过程中教师尽量创设条件，提供多种机会让学生积极参与。帮助学生理解本来不易掌握的知识，同时提高学生的学习兴趣，从而使学生的知识与技能在实验探究过程中得到提高，促进学生自主发展。在课堂里教师引导学生对所学内容进行深入地思考，为学生创设通过探究发现和提出学习过程所关注的问题的时间和空问，尽量使学生投入到自己发现问题或深化探究问题的活动中去，让学生在质疑与探究过程中提高运用知识解抉问题的能力。鼓励学生运用前面的实验方法去进行探索，对学生提出的其他实验方法在条件许可的情况下给予其自主探索的自由，从而使学生对学习的内容有更深刻的理解和认识，以培养学生良好的思维品质，提高学生的兴趣，促进学生自主发展。

随着新课程标准的不断推广，探究式教学将逐渐成为教学的主流。教师要发扬与时俱进、勇于创新的精神，多进行探究式教学的研究和实践，促进学生的全面发展和教学质量的提高。