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实验法.ppt

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研 究 方 法 ——实验法,实验法,针对某一问题,根据一定的理论或假设进行有计划的实践,从而得出一定的科学结论的方法。 实验(狭义)是指在可控制的条件下,系统地操作和控制变量,来发现变量间关系的过程。 以下我们所学习的实验法是基于可控实验的研究方法。 这里所说的实验是不知道试验结果的探究性研究,和以往同学们在实验室进行的一些生物、物理、化学的验证性试验不同。,一、实验法与实验的概念,二、实验法的实施过程,提出问题,建立假设 ↓ 进行实验设计,制订实验方案 ↓ 实施实验,收集资料 ↓ 分析实验材料,揭示因果关系 ↓ 验证假设,撰写报告,实 验 法 实 例,为什么枫叶在秋天会变色?,第一步:提出问题,建立假设,根据我们的经验、相关学科知识、查找资料、询问专家,我们可以猜测,影响枫叶变色的原因可能是:秋天温度的降低、日照时间变短等。 提出假设:A — 枫叶变色可能与温度有关。 B — 枫叶变色可能与日照时间有关。 C — 枫叶变色可能与温度和日照时间这两个因素 都有关。,甲同学,全年观察枫叶的颜色变化,可以选定一棵树,也可以选定许多树。每天收集一片枫叶,然后记下当天的温度、白天时间的长短和枫叶的颜色。为了收集一套数据,他必须等一个全年。为了重复这一结果,他又必须等一个全年。 他的结论只能是:枫叶在秋天这个季节颜色转红,此时温度范围在10一14℃,日照时间平均为l0小时。 通过这种观察,他不能分清究竟是温度还是日照时间在起作用,或二者均在起作用。因为温度和日照时间这两个影响因素同时在发生变化。,乙同学,如果能控制日照时间,而仅仅让温度变化;或控制温度,仅仅让日照时间变化,进而观察结果,那么,就能断定究竟是温度影响了枫叶的颜色,还是日照时间影响了枫叶的颜色;或者温度和日照时间都对枫叶颜色有影响,还是二者均没有影响。 那么,如何来控制温度呢?这就是乙学生接下来进行的工作。,第二步:进行实验设计,制订实验方案,①收集有关材料、文献; ②确定实验内容;—— 温度对枫叶变色的影响 ③选择实验方法;—— 对比实验 ④安排实验时间;—— 何时开始、何时结束 ⑤落实实验设备;—— 可控温室或可控温箱 ⑥确定实验材料或对象;—— 盆装健康小枫树 ⑦实施实验过程; ⑧对实验结果做出假设。,步骤如下: 1.选择生长状态良好,体形叶量均相似的几株盆装小枫树,花盆、花土均相同。将这些小枫树随机分为两部分,一部分作为实验组,另一部分作为对照组。 2.将实验组放在可控温室中A中,白天温度14度,夜晚温度3度,模拟秋季气温;将对照组放在可控温室B中,白天温度22度,夜晚温度12度,模拟夏季温度。 3.两组每天同时间、同时长接受阳光照射,浇水 次数、水量、时间均相同。 4.每天在固定时间观察两组枫叶变色情况并记录。,如果试验组枫叶变色、控制组枫叶不变色,说明温度是影响枫叶变色的原因; 如果试验组枫叶、控制组枫叶均不变色,说明温度不是影响枫叶变色的原因; 如果试验组枫叶、控制组枫叶均变色,说明温度不是影响枫叶变色的唯一原因。,1、自变量:由实验者操纵变化的量。其目标为有效地操纵。 在这里是温度。 2、因变量;由自变量直接引起变化的量。其目标为客观地观测。 在这里是枫叶颜色。 3、无关变量:跟实验目标无关的变量。其目标是严密控制。 在这里是光照、枫树的健康状况、生长环境等。 自变量和无关变量也称为独立变量。因变量也称为依存变量。,实验的构成要素,1、消除法:客观物理条件,如声、光、温度可采用此法。 2、恒定法:让变量保持相同的条件。 3、随机化法 4、匹配法 5、兼作组法:既作实验组,又作控制组。,无关变量的控制方法,第三步:实施实验,收集资料,,观测天数与黄叶数量对照表,第四步:分析实验材料,揭示因果关系,根据刚才的统计表,你能够得出什么结论? 试验组枫叶、控制组枫叶均变色,说明温度不是影响枫叶变色的唯一原因。 因为模拟夏季温度条件的枫叶也变色了,说明一定还有温度以外的因素在影响枫叶变色。如水分的多少。 此时需要我们重新提出假设或者更好的控制变量。,第五步:验证假设,撰写报告,实验报告是按计划完成预定实验后,对整个实验过程进行全面总结,提出一个客观的、概括的、能反映全过程及其结果的书面材料。 概括而言,实验报告应该包括的内容:实验目的、实验准备、实验步骤、实验记录、实验总结等。,
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