¿Cuáles son los tres elementos y principios básicos del diseño experimental?
1. Sujeto: el objeto afectado por los factores de procesamiento. Según los diferentes temas experimentales, los experimentos se pueden dividir en tres categorías: experimentos con animales, experimentos clínicos y experimentos de campo.
2. Factor de manejo: Es una medida experimental específica impuesta por el investigador en función del propósito de la investigación, también llamado factor sujeto.
3. Efecto experimental: Es la reacción o resultado del sujeto bajo la influencia de factores de procesamiento, que se refleja en indicadores de observación.
Principios básicos
1 Principios científicos
El experimento es un método científico para estudiar cosas (objetos) bajo control artificial. Es un método científico para capturar y explicar los cambios y resultados de variables experimentales en condiciones artificiales basado en hipótesis. .
2. Principio de viabilidad
En el diseño experimental, todo, desde el principio, la implementación experimental hasta la generación de resultados experimentales, es factible.
3. Principio de simplicidad
Al diseñar experimentos, debemos considerar que los materiales experimentales deben ser fáciles de obtener, el equipo experimental debe ser simple, los medicamentos experimentales deben ser baratos y las operaciones experimentales deben ser Ser simple, los pasos experimentales deben ser pocos y el tiempo experimental debe ser corto.
Repetibilidad
La repetibilidad, la controlabilidad y la aleatoriedad son los tres principios principales para garantizar la precisión de los resultados experimentales. Cualquier experimento debe tener suficientes experimentos para juzgar la confiabilidad de los resultados. Es apresurado diseñar un experimento que solo pueda realizarse una vez y no pueda repetirse para sacar una "conclusión formal".
5. ¿Principio de variable única?
No importa cuántas variables experimentales haya en un experimento, es necesario determinar que una variable experimental corresponde a una variable de respuesta observada. Este es el principio de una sola variable, que es uno de los principios para tratar relaciones complejas en experimentos.
6. Hay muchas variables irrelevantes en el experimento del principio controlado, que deben controlarse estrictamente. Para equilibrar y eliminar la influencia de variables irrelevantes en los resultados experimentales, el diseño de experimentos controlados es un método eficaz para eliminar la influencia de variables irrelevantes.
Idea básica
En primer lugar, debemos estudiar cuidadosamente el tema experimental, descubrir las variables experimentales y las variables de reacción de acuerdo con métodos científicos de pensamiento experimental y comprender el significado implícito de la condiciones conocidas del tema. Aclarar el propósito experimental, los principios experimentales y las condiciones básicas para los requisitos experimentales.
En segundo lugar, hacer pleno uso del equipo y los reactivos proporcionados e idear métodos para controlar las variables experimentales y capturar los resultados experimentales. En general, cualquier equipo y reactivo especificado en la pregunta debe aparecer en los pasos relevantes del experimento para evitar omitir o agregar algunos equipos o reactivos. Planificar cuidadosamente métodos experimentales, diseñar estrictamente procesos experimentales, establecer controles o variables de manera razonable e introducir métodos de medición científicos.
Finalmente, seleccione materiales experimentales apropiados (objetos experimentales), exprese los pasos experimentales prestando atención a la relevancia de los pasos experimentales y analice los resultados experimentales desde diferentes ángulos. La relevancia de los pasos experimentales requiere considerar la secuencia de los pasos y el mantenimiento de la actividad de los objetos experimentales (individuos biológicos, órganos, tejidos, células, etc.). ); Un mayor nivel de relevancia significa comprender la relevancia y la progresión del proceso de investigación, eliminando, revisando y probando hipótesis constantemente y finalmente acercándose a la conclusión correcta. Este es también el principio y requisito más básico de la ciencia experimental. Finalmente, podemos predecir eficazmente resultados experimentales, describir científicamente resultados experimentales y sacar conclusiones científicas experimentales.
Método de diseño
Un plan de diseño experimental completo debe incluir: nombre experimental, propósito experimental, principio experimental, objetos experimentales, condiciones experimentales, materiales, instrumentos y dispositivos experimentales, pasos experimentales, fenómenos, suposiciones y expectativas de resultados experimentales, análisis y discusión de resultados experimentales.
Contenido básico
Nombre del experimento: ¿De qué se trata?
Propósito experimental: Hechos a explorar o verificar.
Principio experimental: el principio científico en el que se basa el experimento.
Sujeto experimental: el sujeto principal del experimento.
Condiciones experimentales: instrumentos, equipos y fármacos necesarios para completar el experimento.
Métodos y procedimientos experimentales: métodos utilizados en el experimento y procedimientos operativos necesarios.
Medición y registro experimental: Deben existir métodos científicos de medición y registros precisos del proceso y resultados experimentales.
Predicción y análisis de resultados experimentales: Capaz de predecir posibles resultados experimentales y analizar los motivos.
Conclusión experimental: Describir con precisión los resultados experimentales y dar conclusiones científicas.
Pasos de diseño
Fenómenos de observación
Aquí la observación se refiere al comportamiento activo en condiciones naturales y normales. Debes ser cuidadoso y minucioso al observar y realizar los registros correspondientes. Más importante aún, debemos mantener una actitud objetiva al observar, evitar pensamientos fijos e ilusiones empíricas y garantizar la autenticidad y confiabilidad de las observaciones.
Haz preguntas
Después de observar algo detenidamente, harás preguntas porque quieres saber más, pero generalmente sólo vale la pena discutir las preguntas significativas. Por lo tanto, al estudiar, no solo haga preguntas, sino también preguntas exactas para asegurarse de que la descripción del problema sea clara y correcta. Por ejemplo, "¿Cómo utilizan las lombrices la contracción y relajación de los músculos para mover sus cuerpos?"
Haz una hipótesis
La llamada hipótesis consiste en proponer una explicación comprobable para la fenómeno visible. Después de formular una hipótesis, busque evidencia. Si coincide con los hechos, la hipótesis está establecida. Una hipótesis es en realidad una respuesta de referencia a la pregunta formulada. Antes de probar una hipótesis, a menudo se presentan los resultados esperados del experimento. Si no se cumplen las expectativas, los supuestos no son válidos. En términos generales, la formación de una hipótesis se puede dividir en dos pasos: primero, con base en los materiales fácticos descubiertos o principios científicos conocidos, mediante el pensamiento divergente, se propone una hipótesis preliminar que cubre varias posibilidades y luego se lleva a cabo la inferencia y eliminación; sobre la hipótesis, análisis exhaustivo y extracción de conclusiones de hipótesis específicas. Por ejemplo, la hipótesis de "un experimento que utiliza hormonas animales para alimentar animales pequeños" es que "la hormona tiroidea afecta el crecimiento y desarrollo de los animales", y la conclusión de la hipótesis es que "alimentar a los renacuajos con una cantidad adecuada de hormona tiroidea acelerará su crecimiento". y el desarrollo."
4. Diseñar y realizar experimentos
Los experimentos son la mejor manera de probar hipótesis y resolver problemas. Se debe tener en cuenta lo siguiente durante el proceso del experimento científico.
5. Control de equilibrio
El control de equilibrio sirve principalmente para el control de variables irrelevantes y variables redundantes. Como es difícil evitar variables irrelevantes en los experimentos, sólo podemos intentar equilibrar y compensar sus efectos negativos.