第八讲 实验设计

如果接受处理后的反应模式不同于基线模式，表示 原先的反应模式的连续性受到中断，便可推断这种 变化可能是由于自变量的作用所产生的。
中断时间序列设计模式
系列前测
系列后测
实验处理
（一）简单中断时间序列设计 （simple interrupted time-series design）
简单中断时间序列设计是最基本的时间序列设计，基 本上是一种单组前测后测设计。
又由于两组都使用前测验安排，因而其 实验结果不能校直接推广到无前测的情 境中去。
（2）不相等组实验组控制组前测后测时间序列 设计
不相等实验组控制组前测后测时间序列 设计是在单组时间序列设计和不相等实 验组控制组前测后测设计的基础上，组 合而成的一种多组准实验设计。
设计模式
（3）平衡设计
平衡设计又叫轮换设计，或拉丁方设计。 在该设计中，研究者为了达到对实验控 制的目的，使各组被试都接受不同的实 验处理．而对实验处理的顺序相实验时 间的顺序采用了轮换的方法。
设计模式
4.事后回溯设计
事后回溯设计是指所研究的对象是已发 生过的事件。
在研究过程中，研究者不需要设计实验 处理或操纵自变量，只需通过观察存在 的条件或事实，将这种已自然发生的处 理或自变量与某种结果或因变量联系起 来加以分析，以便从中发现某种可能的 简单关系。
设计模式
两类事后回溯设计
（1）相关研究设计 （2）准则组设计
交叉滞后组相关设计举例
➢ 三年级儿童对于暴力或凶杀电视片与他 们的攻击性行为之间的关系
➢ 饮食和体重之间的关系
（4）回归间断点设计
这种准实验设计通过实验处理与事后测 量回归线的间断点的特征，确定准实验 处理的主效应。即如果实验处理前后的 的回归线出现了间断，说明实验处理是 有效果的。

2. 处理因素
• 也称实验因素或研究因素，是根据研究 目的而施加于受试对象的某些外部特定 因素及受试对象本身内在因素。
• 外部因素包括生物、物理、化学、社会 因素；内在因素包括性别、年龄、民族、 遗传特性、心理以下几个方面
⑴ 明确处理因素
• 处理因素由实验的目而定，一个实验中处理因素可以 是一个或是几个，一个实验所涉及的处理因素尽量不 宜太多，否则会使分组增多，受试对象例数增多，在 实施中会增加控制误差的难度。但若根据实验目的必 须进行多因素多水平实验时，则必须考虑到多因素多 水平之间的交互作用，根据因素及水平数目选择恰当 的实验设计类型，以减少误差，保证实验结果的可靠 性。另外，在实验设计时，无论有几个因素或水平， 都必须保证各因素及水平的可控性。否则，实验结果 的可行度降低。
3. 实验效应
• 也称效果反应，是指处理因素作用于研究对象 而产生的各种反应和结果。
对照不足或多余； • 实验误差过多或过大； • 未遵循随机原则或随机化较差；统计方法不合
理等问题，从而导致实验结果不可信，科研课 题以失败告终
⑵ 应选择敏感、特异、稳定且又经济的研究对象 • 动物的种属和品系不同，其功能结构和生理特性就不
同，适合的研究范围和目的也就不同。动物种属和品 系的不同直接影响着实验结果。 • 例如：大鼠无胆囊，不能用于胆囊功能的研究，而豚 鼠有胆囊，可进行相关实验的研究； • C57BL小鼠对肾上腺皮质激素的敏感性比DBA及BALB/C 小鼠高12倍； • 大鼠、小鼠性成熟早、繁殖周期短、产仔多，适合做 胚胎、避孕药物、雌激素的研究等； • 猪的皮肤组织结构与人相似，宜做烧伤实验研究。 • 猴、猩猩、狒狒、长臂猿等灵长类动物是最似人类的 实验动物，可以进行多学科多领域方面的实验研究， 但是价格昂贵、饲养困难，目前已很少使用，而大鼠、 小鼠和兔的价格便宜又容易饲养而广泛用于实验研究 中。

科学实验中的实验设计导语:科学实验是我们探索自然规律和验证科学原理的有力工具。

而实验设计则是科学实验的重要部分，它决定了实验的可靠性和结果的可解释性。

本节课将对科学实验中的实验设计进行讲解，帮助学生理解实验设计的原则和步骤，并提供一些实际的示例。

一、实验设计的原则实验设计有一些基本的原则，它们是：1. 明确问题和目标：在进行实验设计之前，我们需要明确实验的问题和目标，确定我们要研究和解决的科学问题或验证的科学原理。

2. 控制变量：在进行实验时，我们需要控制除被研究变量以外的其他变量，以确保实验结果的可信性。

控制变量是采取一些措施，使其他可能影响实验结果的因素保持不变。

3. 随机分组：对于一些实验设计，我们需要将实验对象随机分成不同的组。

随机分组可以消除实验中可能存在的个体差异和其他因素的干扰，提高实验结果的可靠性。

4. 多次重复：为了提高实验结果的可靠性和可重复性，我们通常需要进行多次重复实验。

多次重复可以减少实验中可能存在的偶然误差，并验证实验结果的稳定性。

5. 应用统计分析：在分析实验结果时，我们应该运用统计学的方法，采用适当的统计检验来对实验结果进行分析和判断。

统计分析可以帮助我们确定实验结果的可靠性和显著性。

二、实验设计的步骤在进行实验设计时，我们可以按照以下步骤进行：1. 确定实验目标：首先，我们需要明确实验的目标和问题，确定我们要研究和验证的科学问题或原理。

2. 制定假设：根据实验目标和问题，我们需要制定实验的假设。

假设是对实验结果的预期，通过实验我们可以验证或否定假设。

3. 设计实验方案：根据目标和假设，我们需要设计实验方案。

实验方案包括实验的步骤、实验变量、实验对象、采样方法、数据收集方法等。

4. 确定实验变量和控制变量：在设计实验方案时，我们需要确定实验中的自变量和因变量，并控制其他可能影响实验结果的变量。

这些变量的选择应该基于实验目标和问题。

5. 制定实验步骤：根据实验方案，我们需要制定实验的具体步骤，包括准备实验材料和设备、操作流程、数据记录方法等。

第十三讲电流的测量、串联和并联课前回顾1.表示电流强弱的物理量是。

单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫，用“I”表示，2.电流的单位是，符号A ，还有毫安（mA）、微安（µA），1A＝mA＝µA3.电流表的使用：（1）看清、看清指针是否指在刻度线上、看清接线柱；（2）电流表必须和用电器；（3）选择合适的量程（如不知道量程，应该选的量程，并进行试触。

）（4）电流要从电流表的正接线柱，从电流表的负接线柱；（5）电流表直接接在电源两端。

4.电流表的读数：（1）明确所选电流表的；（2）明确电流表的（每一小格表示的电流值）；（3）根据表针向偏过的格数读出电流值。

本讲知识点预习知识点一、串联电路中电流的规律（1）实验一：探究串联电路中各处电流的关系【提出问题】在串联电路中，流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系？【实验猜想】1、I A ＜I B ＜I C2、I A＝I B＝I C3、I A ＞I B＞I C【实验器材】电源、电流表、开关、不同规格的小灯泡、导线若干【实验设计】按下面的电路图连接电路，分别测量A、B、C三点的电流。

【实验表格】把测量数据记录在表格中。

次数A点电流I A/A B点电流I B/A C点电流I C/A123【实验步骤】（1）按上面的电路图连接实物电路，分别测量A、B、C三点的电流。

（2）换上另外两个规格不同的灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。

【实验结论】串联电路中，各处电流都相等。

【注意事项】（1）在连接电路时，开关一定断开；（2）电流表的“+”“-”接线柱不能接反；（3）电流表的量程要选择合适，为了使读数精确，能用小量程的一定不能选用大量程，可用“试触法”选择合适的电流表量程；（4）连好电路后，先用开关试触，观察电流表的指针偏转情况，确认无误后，方可进行实验。

【实验评估】（1）若开始实验，开关闭合时，电流表的指针反向偏转，原因是什么? 提示：电流表的“+”“-”接线柱接反了。