序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1. 直接型根據(jù)假設(shè)的需要，用物理儀器直接測(cè)量某個(gè)物理量。例如：用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度，用溫度計(jì)測(cè)物體的溫度，用電流表測(cè)電流，電壓表測(cè)電壓等。這類實(shí)驗(yàn)是最基本的實(shí)驗(yàn)，主要要求學(xué)生能熟練掌握基本儀器使用。

2. 轉(zhuǎn)換型由于器材的限制或者有些物理量是不能直接測(cè)量的，要把所測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換成測(cè)其它的物理量。這類實(shí)驗(yàn)主要注意轉(zhuǎn)換的條件，轉(zhuǎn)換的條件是轉(zhuǎn)換和被轉(zhuǎn)換的對(duì)象必須是學(xué)生熟知的、能夠便于測(cè)量的關(guān)系。

例1：沒有天平，只有彈簧，怎樣測(cè)出一金屬塊的質(zhì)量：那么轉(zhuǎn)換的原理是m=G/g ，意思就是把測(cè)質(zhì)量轉(zhuǎn)換成測(cè)重力。

例2：測(cè)量某金屬塊的密度。器材有以下兩組：①天平（含砝碼）、量杯、水、細(xì)線；②彈簧秤、細(xì)線、足夠的水。這里轉(zhuǎn)換的原理就分別是ρ=m / v 和ρ=ρ水G / F浮。同樣一個(gè)物理問題，可以有多種轉(zhuǎn)換途徑。轉(zhuǎn)換原理不同，所需器材及實(shí)驗(yàn)操作就不同。

又如：在探究焦耳定律時(shí)，由于電流產(chǎn)生的熱量很難準(zhǔn)確測(cè)量，因而要把觀察的對(duì)象進(jìn)行轉(zhuǎn)換。教材把判斷電流產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換成煤油體積增大的多少，當(dāng)然也可以轉(zhuǎn)換成觀察煤油溫度的變化。轉(zhuǎn)換需要一定的技巧，并要不斷地嘗試，這就要求學(xué)生熟悉前面內(nèi)容及具有一定應(yīng)用知識(shí)的能力。

3. 靜態(tài)型和動(dòng)態(tài)型物理規(guī)律包括靜態(tài)型和動(dòng)態(tài)型的兩種規(guī)律，實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，必須采用不同的實(shí)驗(yàn)方法。

例1：探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。這就是一種靜態(tài)型的實(shí)驗(yàn)研究。只要明確探究的物理對(duì)象跟哪些因素有關(guān)，就可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇器材。

例2：研究“彈簧的伸長(zhǎng)與拉力的關(guān)系”時(shí)，這就是一種動(dòng)態(tài)型的實(shí)驗(yàn)研究，這類實(shí)驗(yàn)的研究，要求假設(shè)一定要合理。只有假設(shè)“在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與拉力成正比”，這樣學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)才會(huì)讓拉力成倍數(shù)地增加，從而收集“彈簧的伸長(zhǎng)是否成倍數(shù)地增加”這樣的數(shù)據(jù)信息。

4. 控制變量法由于研究的對(duì)象可能跟兩個(gè)或兩個(gè)以上的因素有關(guān)，這就要用到控制變量法。

篇(2)

一、實(shí)驗(yàn)越改越好

實(shí)驗(yàn)不應(yīng)一成不變，須要適當(dāng)修改。科學(xué)源于實(shí)踐，小學(xué)科學(xué)也是如此。如今科學(xué)配套的儀器與實(shí)驗(yàn)袋有部分實(shí)驗(yàn)缺乏可操作性，這容易挫傷學(xué)生的熱情與積極性。教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《光》單元第三課《光是怎樣傳播的》的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：三位小朋友，一個(gè)眼睛對(duì)著一根暖氣管一端，一個(gè)負(fù)責(zé)在另一端用手電筒照射，一個(gè)負(fù)責(zé)記錄現(xiàn)象。這本來是教材中的一個(gè)明確的實(shí)驗(yàn)，但是又有什么問題呢？不足之處：實(shí)際操作下來，我發(fā)現(xiàn)了其中的種種不妥之處：第一，暖氣管無論彎與直，想要批量給各個(gè)小組都比較困難，這不僅僅是一個(gè)成本問題；第二，教材中的男孩用的是老式手電筒，采用老式普通低亮度燈泡，發(fā)光較暗，可以用眼睛直視。但我校目前儀器室中全都是高亮LED手電筒，明顯不可以這樣操作，否則會(huì)對(duì)眼睛造成傷害。改進(jìn)之法：既然金屬的暖氣管選材困難，那我就先從材料開始思考，我選取了造價(jià)十分低廉的電工用的塑料管，兩塊錢能買超長(zhǎng)的一根，再用V線器（一根長(zhǎng)彈簧）制作成我想要的彎管（兩道彎），直管直接截取，這就解決了問題一。然后，我禁止學(xué)生用眼睛緊盯管的一端，改用本課實(shí)驗(yàn)一中的光屏承接，這樣既可以看到清晰的現(xiàn)象，又能有效避免對(duì)眼睛的傷害。教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《熱》單元第三課《液體的熱脹冷縮》中的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其他液體的熱脹冷縮，在實(shí)際操作中，困難重重。不足之處：第一，學(xué)生對(duì)牛奶、醬油、可樂、果汁、醋等液體材料需求較大，課后浪費(fèi)嚴(yán)重；第二，重新組裝裝置，十分耗費(fèi)時(shí)間，很容易課上完不成教學(xué)任務(wù)；第三，實(shí)驗(yàn)效果不夠明顯。改進(jìn)之法：實(shí)驗(yàn)前，教師準(zhǔn)備廢舊的青霉素小瓶，清洗干凈，去封口處的鐵皮，在瓶體用膠布貼上“牛奶、可樂、果汁、醬油、醋”等標(biāo)簽，膠布大塊覆蓋，做到防水效果。瓶口膠塞出，用口服液的吸管插入，越細(xì)的效果越好。用注射器填裝液體材料，再在吸管液面處用皮套固定作為記號(hào)。這樣學(xué)生可以拿來就用，不但節(jié)約了大量的液體材料，也使操作十分方便簡(jiǎn)單，現(xiàn)象的明顯程度更上一層樓。

二、眼前的假鳥也遠(yuǎn)勝于想象的雄鷹

海闊憑魚躍，天高任鳥飛。學(xué)生的想象力是大自然賜予人類的禮物，教師應(yīng)該放手讓學(xué)生去大膽想象，但在方法上須要積極地引導(dǎo)。兒童的思維發(fā)展還有很多尚未成熟之處，因此，在教學(xué)中，我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的興趣愛好，生動(dòng)形象地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《生物與環(huán)境》單元第四課《蚯蚓的選擇》中有一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，是讓學(xué)生通過觀察，了解蚯蚓喜歡什么樣的生活環(huán)境。但實(shí)際操作起來有一定的困難。不足之處：未要求蚯蚓、土壤的品質(zhì)，濕度、時(shí)間等因素不準(zhǔn)確。改進(jìn)之法：教師在課前為學(xué)生準(zhǔn)備足夠干燥的土壤，不要有沙子、石子等雜物，為學(xué)生準(zhǔn)備小燒杯和滴管，以濕潤(rùn)的土壤控制滴水的量，例如20滴或30滴。計(jì)時(shí)方面，可以為學(xué)生配置秒表，準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。教材中要求五分鐘后揭開蓋子觀察，這五分鐘時(shí)間，不要浪費(fèi)，要讓學(xué)生積極地去設(shè)想、去猜測(cè)。教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)《微小世界》第四課《放大鏡下的晶體》中有一個(gè)觀察實(shí)驗(yàn)，用放大鏡觀察食鹽、白糖、味精的幾何結(jié)構(gòu)，尋找規(guī)律。在具體操作中，學(xué)生遇到了很大的困難。不足之處：學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配備的放大鏡一般都是五倍或十倍的，放大效果十分有限，觀察食鹽與味精時(shí)，問題并不大，很容易觀測(cè)，但觀察白糖的六棱兩端尖頂形狀，則很難觀測(cè)。改進(jìn)之法：將白糖換為它的“好朋友”冰糖，冰糖的分子結(jié)構(gòu)與白糖極其類似，教師要在課前提前挑選好盡可能規(guī)則的“六棱兩端尖頂”的冰糖，分發(fā)給每個(gè)小組，這樣就解決了觀測(cè)方面的難題，幫助學(xué)生很容易地得出結(jié)論，但要注意的是禁止食用。總之，即使一個(gè)并不完美的實(shí)驗(yàn)，也遠(yuǎn)勝于教師空洞的語言敘述。讓學(xué)生動(dòng)起手來最重要。

三、傻瓜化并不是貶義詞

現(xiàn)實(shí)中，人們總是追求華麗的辭藻，卻鮮有人欣賞簡(jiǎn)短的詩篇。不如把有些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化，還學(xué)生一個(gè)自由的空間。教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《沉和浮》單元第六課《下沉的物體會(huì)受到水的浮力嗎》中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量下沉物體受到的浮力。實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生分不清“小部分”是多小，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)特別小時(shí)怎么辦等也無從知曉。不足之處：我們實(shí)驗(yàn)室配備的鉤碼都是50克的，大約0.5牛頓，所受的浮力太小難以讀數(shù)。改進(jìn)之法：將鉤碼更換為其他材料，例如三個(gè)大小相等的電池或者鐵塊等下沉的物體，把它們用膠布綁在一起，三分之一下沉為小部分，三分之二下沉為大部分，三分之三下沉為全部。材料的選擇要重一些，例如電池應(yīng)該選擇一號(hào)大電池。注意要用廢舊的電池，不要浪費(fèi)。

教科版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)《水和空氣》單元第六課《空氣占據(jù)空間嗎》中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求杯子內(nèi)塞紙巾，倒扣入水中，取出后紙巾為干的。這是一個(gè)很經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)際操作中，卻有很多問題。不足之處：第一，紙巾容易濕，三年級(jí)學(xué)生難以做到垂直操作；第二，現(xiàn)象不夠明顯，需要進(jìn)一步推理與分析；第三，資源有一定的浪費(fèi)。改進(jìn)之法：用廢舊礦泉水瓶裁剪一半，選擇上半部分。在礦泉水瓶?jī)?nèi)壁畫上刻度。取半水槽水，將水中用滴管滴幾滴紅墨水，染色使現(xiàn)象非常直觀。改用乒乓球替代紙巾，節(jié)省材料。這樣操作，學(xué)生能在一個(gè)全透明的環(huán)境中去觀察空氣是否占據(jù)空間，而且，即使失敗了，也可以反復(fù)實(shí)驗(yàn)，避免了浪費(fèi)現(xiàn)象。

教科版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)《磁鐵》單元第三課《磁鐵的兩極》中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，教材中只給了兩條莫名其妙的線，懸掛了一根條形磁鐵，利用磁鐵不同位置吸上去的回形針數(shù)量判斷磁力強(qiáng)弱。不足之處：按課文的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生在操作時(shí)往往不知所措，不知如何將一塊磁鐵憑空穩(wěn)定地懸掛在空中，他們往往想到的是鐵架臺(tái)，但是鐵架臺(tái)等儀器由于其本身是鐵制的，所以往往會(huì)對(duì)磁鐵產(chǎn)生干擾，無法實(shí)驗(yàn)。改進(jìn)之法：利用儀器室中六年級(jí)的杠桿尺材料去加以改造，由于杠桿尺材料全是塑料的，這就解決了干擾的問題，底座穩(wěn)定，杠桿尺上還有刻度，只需在左右相同刻度處拴上細(xì)線，將條形磁鐵穿過其中，這樣便可以輕松穩(wěn)定地懸掛磁鐵，使后續(xù)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單方便。

篇(3)

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的作用

教師對(duì)小學(xué)生展開科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，使用觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究能力，給學(xué)生充分的發(fā)展空間，觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)具有一定的輔。在素質(zhì)教育背景下，要求教師在對(duì)學(xué)生展開科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，注重與實(shí)際生活相結(jié)合，教師在實(shí)際教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去觀察生活周圍的環(huán)境，使小學(xué)科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)沒有固定的要求，也不需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器。小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼蚱埔酝慕虒W(xué)模式，有效改變了課堂教學(xué)以教師為中心的教學(xué)模式，教師不再只是憑借教材對(duì)小學(xué)生展開教學(xué)，觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲怀鰧W(xué)生的主體地位，有效改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)觀察中，提高自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生有充足的時(shí)間去思考，發(fā)散學(xué)生創(chuàng)造性思維，對(duì)學(xué)生日后的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。在教學(xué)小學(xué)科學(xué)中，存在客觀事實(shí)與科學(xué)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)兩種概念，客觀事實(shí)是科學(xué)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)，在開展實(shí)驗(yàn)中，要有一定的客觀事實(shí)作為理論基礎(chǔ)。觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行ёC明客觀事實(shí)的合理性，教師在組織學(xué)生進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)中，能夠通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明客觀的理論，進(jìn)而提高學(xué)生的認(rèn)知水平，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生將掌握的知識(shí)能夠有效運(yùn)用到實(shí)際生活中。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依方法

1.尋求因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

世間萬物有因必有果，自然界的一切事物都存在著一定的聯(lián)系。因此，教師組織學(xué)生進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)中，可以通過尋求因果關(guān)系展開教學(xué)。尋求因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以依據(jù)科學(xué)歸納法，在實(shí)驗(yàn)中有效進(jìn)行歸納總結(jié)，能夠驗(yàn)證客觀事實(shí)的理論基礎(chǔ)。例如，教師在教學(xué)《周圍的空氣》中，不需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器，教師準(zhǔn)備透明塑料袋、扇子、氣球、海綿、粉筆、土塊、碎磚塊、水槽、礦泉水瓶、塑料吸管、大燒杯、錐子即可。第一，采用求同法。教師為學(xué)生創(chuàng)建不同的情境，會(huì)形成多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以便學(xué)生進(jìn)行觀察，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，去驗(yàn)證客觀科學(xué)理論知識(shí)的準(zhǔn)確性。在這一過程中，教師能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行有效指導(dǎo)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，并做出有效的歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的推理能力，進(jìn)而使學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)有一個(gè)認(rèn)識(shí)的過程。第二，采用求異法。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，可以利用不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，進(jìn)而驗(yàn)證哪些因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生作用，然后，將多種實(shí)驗(yàn)作對(duì)比，進(jìn)而獲得相關(guān)結(jié)論。第三，采用共變法。要在共同環(huán)境下，對(duì)其產(chǎn)生的影響，進(jìn)而判斷存在的因果聯(lián)系。在采用此類方法中，需要教師組織學(xué)生進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)一完成進(jìn)而獲得結(jié)論。

2.驗(yàn)證因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在驗(yàn)證科學(xué)理論知識(shí)的因果關(guān)系中，所依據(jù)的是客觀事實(shí)。在尋求因果關(guān)系基礎(chǔ)上，采用演繹法展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。利用歸納法，得出相關(guān)的理論知識(shí)，使學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)具有一定的認(rèn)知。采用演繹法，是以基本的科學(xué)結(jié)論為基礎(chǔ)，從而開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，進(jìn)而對(duì)其展開驗(yàn)證。例如，教師在教學(xué)《電磁鐵的磁力》這一實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備若干電池、兩根帶有絕緣層的導(dǎo)線（粗細(xì)各一根）、大小鐵釘、若干回形針。在驗(yàn)證電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)中，教材給出的結(jié)論是磁性大小與電池節(jié)數(shù)有關(guān)，電池節(jié)數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。根據(jù)這一結(jié)論，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組所使用的電視節(jié)數(shù)不同，然后根據(jù)每組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，驗(yàn)證相應(yīng)的結(jié)論。學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)中，能夠清楚感受到實(shí)驗(yàn)的變化，并能更好地理解科學(xué)基本結(jié)論，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及探究能力。

3.充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的知覺系統(tǒng)

篇(4)

關(guān)鍵詞：高中生物 探究性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 教學(xué)方法

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)探究的基礎(chǔ)，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)一般可以分為兩類，一類是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，另一類是探究性實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。它比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更具有靈活性和未知性。

探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)思維的一種很好的訓(xùn)練和開發(fā)，是培養(yǎng)科學(xué)型實(shí)驗(yàn)人才的一種最基礎(chǔ)的訓(xùn)練。教師在教學(xué)中如何進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)學(xué)生掌握探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和規(guī)律呢，筆者在多年的高中教學(xué)中總結(jié)出了以下幾點(diǎn)，以供大家參考和借鑒：

一、理清思路，頭腦中有一條明確的主線

剛進(jìn)入高中的學(xué)生，邏輯思維的能力很有限，自主實(shí)驗(yàn)和探究的能力非常差。如何讓他們逐步掌握探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和規(guī)律，學(xué)會(huì)探究呢？在我的實(shí)踐中我發(fā)現(xiàn)，首先要讓他們認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究的基本原理，在頭腦中形成一條明確的主線。

我引導(dǎo)學(xué)生這樣思考問題，我們想干什么，研究光對(duì)種子萌發(fā)有什么影響；想一想，影響種子萌發(fā)的因素有哪些？光對(duì)種子萌發(fā)有影響嗎？誰做過實(shí)驗(yàn)證明過，都沒有。因?yàn)樵诔踔兴鶎W(xué)知識(shí)中研究過水、適宜的溫度和充足的氧氣對(duì)種子萌發(fā)的影響，還真沒有研究過光對(duì)種子萌發(fā)的影響。也就是說這是一個(gè)我們未知的問題，那么我們?cè)鯓硬拍苤拦鈱?duì)種子萌發(fā)有沒有影響呢？讓它在光下萌發(fā)，看光對(duì)它有沒有影響，那么它原先不是在光下的嗎？這實(shí)際上就是我們平時(shí)說的環(huán)節(jié)中的“提出問題”和“作出假設(shè)”，并依據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的過程。

二、認(rèn)識(shí)在探究性實(shí)驗(yàn)中的各種變量及其含義

變量，或稱因子，是指實(shí)驗(yàn)過程中所作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同，通常可分為三類：實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量和無關(guān)變量。

實(shí)驗(yàn)變量，也稱為自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量，亦稱因變量，指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常，實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“探究光對(duì)植物種子萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)中，有沒有光就是實(shí)驗(yàn)變量，種子萌發(fā)的結(jié)果就是反應(yīng)變量（因變量）。而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的活性也隨之變化，這就是反應(yīng)變量，該實(shí)驗(yàn)即在于獲得和解釋溫度變化（實(shí)驗(yàn)變量）與酶的活性（反應(yīng)變量）的因果關(guān)系。

無關(guān)變量，也稱控制變量，指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。顯然，無關(guān)變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量有干擾作用，例如，“探究光照對(duì)種子萌發(fā)的影響”的這一實(shí)驗(yàn)中，水分、溫度及氧氣都是需要控制的量，即都是無關(guān)變量。又如“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量（低溫、適溫、高溫）以外，PH、試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，實(shí)驗(yàn)操作程度，溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等，都屬于無關(guān)變量。

三、明白對(duì)照實(shí)驗(yàn)的概念和意義

對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一，目的還是在于消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比。既可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。

通常，一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組，是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組，說的通俗些就是指對(duì)生物或材料進(jìn)行了與原生活狀態(tài)不同的改變，可以是增加條件，也可以是減少條件；對(duì)照組，也稱控制組，對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言，是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組，即保持生物或材料原有狀態(tài)的分組，如上面所設(shè)計(jì)的“光對(duì)種子萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)組是光下的那一組，而如果是“光對(duì)植物幼苗的影響”，那么實(shí)驗(yàn)組就是暗處的那一組了。因?yàn)榉N子的萌發(fā)是通常是不見光的，而幼苗的生長(zhǎng)通常是在光下進(jìn)行的。這樣，從理論上說，由于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無關(guān)變量的影響是相等的，被平衡了的，故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之差異，則可認(rèn)定為是來自實(shí)驗(yàn)變量的效果，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的，設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照是為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度。

四、對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的步驟有一個(gè)明確的輪廓

設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的步驟是學(xué)生最為頭疼的問題，為了減少學(xué)生設(shè)計(jì)上的困難，我在教學(xué)中首先將探究性實(shí)驗(yàn)的步驟列了一個(gè)通用模式，即所有的探究性實(shí)驗(yàn)都有這么三個(gè)步驟：

第一步，設(shè)計(jì)對(duì)照（也就是把該準(zhǔn)備好的都準(zhǔn)備好，如試管、培養(yǎng)皿等編號(hào)，材料等分）

第二步，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的具體操作，主要體現(xiàn)兩者的區(qū)別；

第三步，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并確定檢驗(yàn)結(jié)果所用的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

總之，探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)是一個(gè)訓(xùn)練學(xué)生思維的方法和過程，也是一個(gè)艱苦的過程，需要教師努力去實(shí)踐和探索。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，需要一步步引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識(shí)到掌握最后達(dá)到靈活運(yùn)用的程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]余亞蕾.高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路《中學(xué)時(shí)代》.2012（06）

[2]陶海濱.高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)題中的理論及解題探討《生物學(xué)通報(bào)》2008年07期

篇(5)

摘要：針對(duì)目前專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)的情況，指出傳統(tǒng)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的弊端，闡述針對(duì)企業(yè)需求改進(jìn)專業(yè)

>> 面向一線教師實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思考 《醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)》課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探討新課程下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的作用 網(wǎng)絡(luò)工程課程的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 基于AP課程理念的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 基于插件的編譯原理課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) “操作系統(tǒng)”課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思考 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究 面向企業(yè)需求的電子商務(wù)教學(xué)改革 面向企業(yè)需求 “機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程改革 面向應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究 面向教務(wù)管理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課外實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) IE專業(yè)ERP課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 面向智能科學(xué)的機(jī)器感知實(shí)驗(yàn)課程建設(shè) 程序設(shè)計(jì)類課程綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的探索與實(shí)踐 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技能的培養(yǎng) 燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的策略與方法 物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾種方式 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：。

3 結(jié)語

針對(duì)傳統(tǒng)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)的情況，探索面向企業(yè)需求的實(shí)驗(yàn)課程改革非常必要。我們通過產(chǎn)學(xué)結(jié)合，將產(chǎn)業(yè)界典型的軟件平臺(tái)、應(yīng)用案例和實(shí)際數(shù)據(jù)引入專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在商務(wù)智能教學(xué)中經(jīng)過幾年嘗試，效果明顯。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法盡管對(duì)師生都是一種挑戰(zhàn)，但提高了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，增強(qiáng)了就業(yè)能力。由于版權(quán)和項(xiàng)目應(yīng)用案例保密的限制，如何改編實(shí)際的數(shù)據(jù)和項(xiàng)目資料，使其既適應(yīng)教學(xué)又體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)在實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用，還需要做很多工作。另外，軟件平臺(tái)一般都有一定的試用期，如何保持版本的更新可用，也是一個(gè)需要考慮的問題。

篇(6)

【關(guān)鍵詞】準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);教育技術(shù);實(shí)驗(yàn)效度

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097(2009)12―0031―04

引言

教育技術(shù)中的研究方法主要可分為科學(xué)實(shí)證主義和人文主義兩種研究范疇,其中科學(xué)實(shí)證主義研究也稱為實(shí)證主義研究,實(shí)證主義研究的具體方法有實(shí)驗(yàn)研究法和調(diào)查研究法,在實(shí)驗(yàn)研究中,又可按實(shí)驗(yàn)被試是否隨機(jī)分組分為準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究和真實(shí)驗(yàn)研究[1]。

教育科學(xué)的研究不能脫離現(xiàn)實(shí)的社會(huì)文化背景,但在實(shí)際的社會(huì)情境中,不能用真實(shí)驗(yàn)研究的方法進(jìn)行研究。從嚴(yán)格意義上來說,教育實(shí)驗(yàn)只能是準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)[2-3],因此在教育領(lǐng)域內(nèi)必然需要對(duì)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的方法做充分的研究和推廣。與真實(shí)驗(yàn)相比,兩者最大的區(qū)別在于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和變量的控制水平比真實(shí)驗(yàn)低,因此,較易被廣大教育研究者所掌握。自從引入到教育技術(shù)領(lǐng)域后,準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的方法就被廣泛使用,極大地促進(jìn)了教育技術(shù)的發(fā)展。

一 準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn)

真實(shí)驗(yàn)的控制水平很高,操縱和測(cè)定變量很精確,但是它對(duì)研究人員和被試的各方面要求較高,在操作上的困難較大。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究是指在無須隨機(jī)安排被試時(shí),運(yùn)用原始群體,在較為自然的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理的研究方法,控制水平較低,比較容易實(shí)現(xiàn)和掌握[4-5]。下面將準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究和真實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行對(duì)比,說明準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的特點(diǎn):

1 被試

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究不要求對(duì)被試進(jìn)行隨機(jī)安排,而使用原始的被試群體,在接近現(xiàn)實(shí)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理,控制水平較低。而真實(shí)驗(yàn)要求對(duì)被試進(jìn)行隨機(jī)分組,并在“人工環(huán)境”中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),操縱和測(cè)定變量很精確,對(duì)實(shí)驗(yàn)控制水平很高。

2 處理因素

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象主要為不能與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相脫離的因素,或者與現(xiàn)實(shí)環(huán)境關(guān)系密切的因素,這些因素在真實(shí)驗(yàn)的“人工環(huán)境”中也可進(jìn)行研究,但會(huì)削弱實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)實(shí)踐應(yīng)用的指導(dǎo)意義。

3 效度

內(nèi)部效度方面,準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究利用原始組進(jìn)行研究,缺少隨機(jī)組合,因此無法證明實(shí)驗(yàn)組是否為較大群體的隨機(jī)樣本,另外其它因素也可能對(duì)被試群體起作用,所以研究結(jié)果需要進(jìn)一步分析以確定其普適性。外在效度方面,準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究低于真實(shí)驗(yàn)研究。但是準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究沒有過多的人工干預(yù),實(shí)驗(yàn)在接近自然情境的環(huán)境中進(jìn)行,因此,其外部效度優(yōu)于真實(shí)驗(yàn)研究。

4 實(shí)驗(yàn)控制

由于教育研究的特殊性,準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和變量的控制都只能算是準(zhǔn)控制,實(shí)驗(yàn)變量、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)投入各方面的控制不同于真實(shí)驗(yàn)研究,較易被廣大教育工作者所掌握。

二 準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的幾種常用方法分析

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有多種,這些準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式、效度和控制水平有所不同。從準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究中多種實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)和應(yīng)用案例來看,準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究可以得出較為可靠的研究結(jié)果,具有較大的實(shí)踐價(jià)值[6]。下面按有無對(duì)照組對(duì)常用的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分類,并結(jié)合若干應(yīng)用案例介紹其應(yīng)用,表中符號(hào)“O”是指“測(cè)量”,下標(biāo)是指測(cè)量的次序,符號(hào)“X”指“實(shí)驗(yàn)處理”。

1 單組實(shí)驗(yàn)

(1)單組僅施后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指:一組被試經(jīng)過某種處理以后,測(cè)量其因變量,進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這是最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法,但是可靠性也最低,因?yàn)楸M管自變量和因變量可以聯(lián)系在一起,但是沒有前測(cè)、缺少比較組而無法做出較準(zhǔn)確的因果推斷,因而這種實(shí)驗(yàn)方法很少被采用,也不建議采用。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法如表1所示:

(2)單組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指:在進(jìn)行前測(cè)后,對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象施加處理,再測(cè)量因變量,對(duì)比前測(cè)、后測(cè)中的數(shù)據(jù),進(jìn)而得出結(jié)論。與前一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相比,此設(shè)計(jì)多了一個(gè)前測(cè),但是實(shí)驗(yàn)仍然缺少對(duì)照組,且測(cè)量次數(shù)較少,無法肯定因變量的變化是否由所施加的處理引起,因此,此方法也不常采用。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法如表2所示:

(3) 單組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指:將時(shí)間變量因素引入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在一段時(shí)間內(nèi)間隔地對(duì)實(shí)驗(yàn)組和控制組進(jìn)行多次前測(cè),對(duì)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理后,再進(jìn)行多次后測(cè),最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)采用回歸方程來判斷一系列前后測(cè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法如表3所示:

表3 單組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

單組實(shí)驗(yàn)只安排一被試組,沒有對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)以被試組處理前和處理后的測(cè)量數(shù)據(jù)作為比較的依據(jù)。單組實(shí)驗(yàn)由于缺少對(duì)照組而使得實(shí)驗(yàn)效度大大降低,因此建議采用多組實(shí)驗(yàn),如果現(xiàn)實(shí)條件不允許,則可考慮采用單組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),或者修補(bǔ)法準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以提高實(shí)驗(yàn)效度。

1 多組實(shí)驗(yàn)

(1)多組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

這種設(shè)計(jì)中,將被試分為實(shí)驗(yàn)組和控制組,檢驗(yàn)?zāi)撤N處理產(chǎn)生的效果,其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法如表4所示。

表4 多組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

例1:陜西師范大學(xué)在教育技術(shù)專業(yè)本科生的《教育技術(shù)研究方法》這門課程的教學(xué)中采用PBL教學(xué)方法,并以該校教育技術(shù)系2000級(jí)本科生一班和二班的全體同學(xué)為研究對(duì)象,將其按行政班級(jí)分組進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究,研究?jī)?nèi)容為PBL教學(xué)方法的教學(xué)效果,這篇論文中對(duì)多組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究步驟說明[7],其實(shí)驗(yàn)方案如圖1所示。

圖1 PBL在本科生教學(xué)中的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究及思考實(shí)驗(yàn)方案

如果被試來自不同地區(qū),則可采用“不同區(qū)組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”。不同區(qū)組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與多組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的區(qū)別在于實(shí)驗(yàn)組是否來自不同的地域。例如《數(shù)字化聚合環(huán)境中的課堂教學(xué)研究》中的實(shí)驗(yàn)對(duì)象就是來自Z學(xué)校和F學(xué)校的不同年級(jí)的學(xué)生[8]。實(shí)驗(yàn)對(duì)象來自不同區(qū)組,這樣的實(shí)驗(yàn)方式在某種程度上使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠,提高其研究成果的可推廣性。

(2)多組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在多組前測(cè)后測(cè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上引入時(shí)間變量因素,可以有一組或多組實(shí)驗(yàn)組,也可以有一個(gè)或多個(gè)處理,具體情況要視研究問題而定,表5所示為兩組實(shí)驗(yàn)組、分別施加不同處理的條件下的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖。

表5 多組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)-多處理

例2:華南師范大學(xué)的李有華設(shè)計(jì)的“基于電子學(xué)檔的發(fā)展性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究”驗(yàn)證基于電子學(xué)檔的發(fā)展性評(píng)價(jià)的實(shí)施策略和方法的有效性,以一個(gè)中學(xué)班級(jí)和一個(gè)小學(xué)班級(jí)為研究對(duì)象,采用了多組時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行研究,在實(shí)驗(yàn)處理前對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行了兩次測(cè)量,在實(shí)驗(yàn)處理后對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行了三次測(cè)量,作為前測(cè)和后測(cè)的數(shù)據(jù)[9]。其研究操作過程如圖2所示:

圖2 基于電子學(xué)檔的發(fā)展性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究操作過程

以上的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組來自不同的地區(qū),稱為不同區(qū)組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如果多個(gè)實(shí)驗(yàn)組或者實(shí)驗(yàn)組和控制組來自同一個(gè)地區(qū),則可稱為多組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

例3:英國(guó)佩斯利大學(xué)的Thomas M. Connolly教授等人利用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法,花了三年時(shí)間,利用多組前測(cè)后測(cè)時(shí)間序列準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究在線學(xué)習(xí)和面對(duì)面授課在高等教育中的不同效果[10]。

(3)修補(bǔ)法準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

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在有些情況下,研究者暫時(shí)找不到相似的實(shí)驗(yàn)組,則可先對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行處理和后測(cè),之后再尋找相似的實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行前測(cè)、處理和后測(cè),對(duì)O1和O3、O2和O3進(jìn)行分析、比較后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

另一些需要采用修補(bǔ)法準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的情況如:①?zèng)]有多余的實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以作為控制組;②實(shí)驗(yàn)時(shí)間很緊,只能先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理再做后測(cè)。修補(bǔ)法準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表6所示:

三 提高準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)效度的方法

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究在低控制水平的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)效度問題歷來被研究者所關(guān)注,在教育技術(shù)領(lǐng)域曾經(jīng)圍繞何克抗教授的一個(gè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究有過討論[11-14]。如何提高準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的效度是目前的一個(gè)關(guān)注熱點(diǎn)。提高準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究效度的方法有多種,除了采用多組實(shí)驗(yàn),增加測(cè)驗(yàn)次數(shù)等方式之外,在實(shí)驗(yàn)過程控制和實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理上還有一些有效的方法:

1 實(shí)驗(yàn)過程控制

(1)挑選合適的教師

實(shí)驗(yàn)處理通常由教師完成,因此,有時(shí)需要對(duì)教師進(jìn)行相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn),并挑選合適的教師參與實(shí)驗(yàn)研究。合適的教師不一定要有很高的學(xué)科造詣,但要能保持研究的激情,不會(huì)中途退出或者懈怠,并有扎實(shí)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。

(2)避免“霍桑效應(yīng)”

“霍桑效應(yīng)”是指實(shí)驗(yàn)組成員由于從日常團(tuán)體中被挑選出來加入實(shí)驗(yàn)組,感到自己受到了特殊的關(guān)注,于是在心理和行為上都發(fā)生變化,這種虛假的效應(yīng)會(huì)影響因變量的數(shù)值,降低實(shí)驗(yàn)可信度,進(jìn)而又影響實(shí)驗(yàn)效度。通常的解決辦法是對(duì)實(shí)驗(yàn)組和控制組的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行保密,在常態(tài)下進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究,抑或在兩地選取實(shí)驗(yàn)組和控制組。

(3)避免“羅森塔爾效應(yīng)”

“羅森塔爾效應(yīng)”是指課堂教學(xué)中教師對(duì)學(xué)生能力或行為的信念影響其對(duì)學(xué)生的期望,而學(xué)生通過感受教師的熱愛和期望,變得更加自尊、自信、自強(qiáng),從而使教師的期望變成學(xué)生的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)[15]。為避免“羅森塔爾效應(yīng)”,除了對(duì)參與實(shí)驗(yàn)研究的教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),尋找實(shí)驗(yàn)研究能力較強(qiáng)的教師之外,還可以安排研究小組之外的教師參與研究,負(fù)責(zé)對(duì)實(shí)驗(yàn)組施加處理,他們不知道所進(jìn)行的是一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究,自然可以降低此效應(yīng)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理

(1)使用共變數(shù)分析方法

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)不對(duì)被試進(jìn)行隨機(jī)化處理,因此實(shí)驗(yàn)組與控制組的多個(gè)方面會(huì)存在差異,影響實(shí)驗(yàn)效果的歸因分析,使用教育統(tǒng)計(jì)學(xué)中的“共變數(shù)分析”方法可以幫助降低甚至消除原有的實(shí)驗(yàn)組與控制組的差異。

共變數(shù)分析是一種統(tǒng)計(jì)程序,它把偏相關(guān)的原理推廣到方差分析,主要是用來消除兩組或多組被試在前測(cè)或其它變量方面的差異。從某種程度上來說,共變數(shù)分析比方差分析具有更高的精確性,并且對(duì)于大多數(shù)樣本初始狀態(tài)不同的教育實(shí)驗(yàn),共變數(shù)分析是一種重要的統(tǒng)計(jì)方法,它可以使準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果更接近于真實(shí)驗(yàn)[16]。

(2)注意循環(huán)形式問題

有的時(shí)候,因變量的明顯變化是屬于循環(huán)性質(zhì)的變化。即在一段時(shí)間內(nèi),因變量的變化是呈循環(huán)形式的,有高低起伏的變化,并不是由施加的處理所引起,注意到這種現(xiàn)象有助于分析實(shí)驗(yàn)的處理和因變量的因果關(guān)系[17]。

(3)注意基準(zhǔn)線不穩(wěn)定問題

基準(zhǔn)線本身不穩(wěn)定也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。有些時(shí)候,研究者會(huì)在情況發(fā)展到極致時(shí)為了采取對(duì)策而進(jìn)行試驗(yàn)研究,而根據(jù)隨機(jī)漲落原理,顛覆之后便有回歸的現(xiàn)象發(fā)生,即不需要采取任何措施,因變量也會(huì)向巔峰值之前的方向變化,這種變化同樣不是由所施加的處理引起,或者所施加的處理本身并有沒有這么大的效應(yīng)。

避免循環(huán)形式和基準(zhǔn)線不穩(wěn)定的問題,除了對(duì)因變量和實(shí)驗(yàn)處理進(jìn)行更多的理論和數(shù)值分析外,更有效的是增加對(duì)照組,如果已經(jīng)做完先前部分的實(shí)驗(yàn),則可采用修補(bǔ)法準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以提高準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的效度[18]。

四 總結(jié)

準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究降低了實(shí)驗(yàn)控制的難度,使實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐間的跨度變小。同時(shí),使用一些統(tǒng)計(jì)學(xué)和邏輯分析的方法可減少干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究的效度。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究符合教育研究的特性,其在教育技術(shù)領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用,將極大促進(jìn)教育技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)方法的發(fā)展和教育問題的研究。

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參考文獻(xiàn)

[1]馬紅亮.教育技術(shù)研究中的科學(xué)實(shí)證主義和人文主義[J].電化教育研究,2004,(3):30-33.

篇(7)

1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

科學(xué)家完成一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)歷曲折的探索、設(shè)計(jì)過程，因此引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)前人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，體驗(yàn)科學(xué)家所經(jīng)歷的探索過程，是一條培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩健Ｃ恳粋€(gè)實(shí)驗(yàn)都有各自的設(shè)計(jì)思想，每一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)其設(shè)計(jì)思想總是包含著對(duì)已有知識(shí)的靈活應(yīng)用與創(chuàng)造性的科學(xué)構(gòu)想。如萬有引力常量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)、觀察桌面微小形變實(shí)驗(yàn)中所體現(xiàn)出放大的設(shè)計(jì)思想等；研究加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系，研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力與質(zhì)量、角速度、半徑的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)中所體現(xiàn)出控制的設(shè)計(jì)思想；平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究等實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出的對(duì)比的設(shè)計(jì)思想等。所以在教學(xué)只有加強(qiáng)設(shè)計(jì)思想的教學(xué)，才能更好地培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，這是每一位物理教師在平時(shí)教學(xué)中都必須要注意的。

2 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性，形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

現(xiàn)行山東科學(xué)技術(shù)出版社發(fā)行的高一物理新教材中的實(shí)驗(yàn)，探索性實(shí)驗(yàn)的比例有所增加，這種安排有利于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＲ虼私處煈?yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，本著循序漸進(jìn)的原則，精心安排并引導(dǎo)學(xué)生做好課本上的每個(gè)探索性實(shí)驗(yàn)，就研究什么問題?設(shè)計(jì)什么方案?使用什么儀器?觀察什么現(xiàn)象?記錄什么數(shù)據(jù)?如何處理數(shù)據(jù)?如何進(jìn)行誤差分析等一系列問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在教師引導(dǎo)下，通過設(shè)計(jì)實(shí)踐來提高自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。下面以“探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)為例，列表如下：

最終形成了該實(shí)驗(yàn)的構(gòu)想，從而完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)和操作。

3 編擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

目前，中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性試題，一般是根據(jù)課本中已出現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)的基本原理，所使用的基本器材以及實(shí)驗(yàn)中學(xué)過的有關(guān)方法，設(shè)計(jì)一些新的實(shí)驗(yàn)，按照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案及要求，完成實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容；或者是提供有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)的目的要求，根據(jù)有關(guān)知識(shí)以及在實(shí)驗(yàn)中學(xué)過的方法，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并完成實(shí)驗(yàn)要求。在中學(xué)生初步具備了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，教師可以有針對(duì)性地編擬一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題來強(qiáng)化學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。限于中學(xué)生的知識(shí)和能力，編擬題目要求不宜過高，過程不宜太復(fù)雜，一般可從三個(gè)角度考慮編題。

3.1 從測(cè)量物理量來編題

如在講完自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，可提出用什么方法測(cè)重力加速度?(滴水法、落桿法、頻閃照相法等)；講完滑動(dòng)摩擦后，提出如何測(cè)一張紙與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等。這類題較容易，便于結(jié)合學(xué)生所學(xué)的物理知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生利用基礎(chǔ)知識(shí)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.2 改變現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件來編題

如超重和失重規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)中，除了用彈簧秤做演示實(shí)驗(yàn)外還可以用什么來做實(shí)驗(yàn)。這類題有一定難度，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，學(xué)生所設(shè)計(jì)的方案只要有道理的，教師均應(yīng)鼓勵(lì)。

3.3 從實(shí)驗(yàn)應(yīng)用來編題

如設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)自行車所受阻力的方案、如何利用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來測(cè)量樓房的高度等，這類問題要求較高，只有學(xué)生具備了較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力后才可出現(xiàn)。

4 通過實(shí)際操作，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在理論上可行，但實(shí)際操作卻無法做到的情況。比如，在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究中，有的同學(xué)不用帶滑輪的長(zhǎng)木板，直接在實(shí)驗(yàn)桌上做實(shí)驗(yàn)，理論上是可行，但實(shí)驗(yàn)誤差較大。在實(shí)際操作中會(huì)發(fā)現(xiàn)：有的同學(xué)對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的用法不知如何使用、有的同學(xué)電源使用錯(cuò)誤、有的同學(xué)對(duì)紙帶不知如何使用、有的同學(xué)對(duì)帶滑輪的長(zhǎng)木板使用錯(cuò)誤、有的同學(xué)不知如何處理紙帶等等，導(dǎo)致無法做成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

只有通過實(shí)踐檢驗(yàn)是正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，才是一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)。因此在教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件讓學(xué)生在設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后進(jìn)行實(shí)際操作，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，這樣才能使他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加合理、更切合實(shí)際，從而提高他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

5 通過課外小實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

課外小實(shí)驗(yàn)常需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、尋找器材和裝配儀器等，它有利于培養(yǎng)學(xué)生克服困難，利用簡(jiǎn)單設(shè)備做好實(shí)驗(yàn)的精神，也是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ豢珊鲆暤囊画h(huán)。“用最平常的儀器作出最好的成果才算真本事”（卡文迪許實(shí)驗(yàn)室看法），這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)者應(yīng)有的信念。

如講完高中物理必修一中滑動(dòng)摩擦力一節(jié)后，可安排學(xué)生這樣的一道實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量紙與桌面之間動(dòng)摩擦因素的實(shí)驗(yàn)。有一些設(shè)計(jì)性課外小實(shí)驗(yàn)是以“討論與交流”的形式在教材中單獨(dú)列出，如高中物理必修一中第49頁中“他們采用了什么方法測(cè)量井深”，這些設(shè)計(jì)性課外小實(shí)驗(yàn)，方法靈活，取材容易，并因所給的測(cè)量工具不同，而要求尋找不同的實(shí)驗(yàn)原理和方法，由學(xué)生獨(dú)立尋找和操作，易于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，養(yǎng)成愛獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的好習(xí)慣。