第15讲 实验设计和调查设计(1) 2学时

学习中的科学实验与调查研究设计科学实验与调查研究设计是学习过程中不可或缺的一环。

通过实验和调查，我们可以深入了解事物的本质、验证观点的正确性以及发现问题的解决方法。

然而，科学实验与调查研究设计需要科学性、准确性和可重复性，因此有着一定的规范和要求。

一、科学实验设计科学实验设计是通过控制变量来确定因果关系的一种方法。

在实验设计中，需要明确实验的目的和假设，选择适当的实验材料和设备，并合理安排实验流程。

以下是科学实验设计的基本步骤：1. 确定实验目的和假设：明确实验的目的，明确待验证的假设。

2. 确定实验变量：将实验过程中可能影响实验结果的因素称为变量。

存在两类变量：自变量和因变量。

自变量是研究者可以控制和改变的变量，而因变量则是受自变量变化而引起的变量。

3. 设计实验组和对照组：实验组是接受实验处理的组，对照组则是不接受实验处理的组。

通过对比实验组和对照组的结果，我们可以评估处理的效果。

4. 确定实验流程：安排实验流程，包括实验材料和设备的准备、实验步骤的安排等。

5. 数据采集和分析：对实验中获得的数据进行整理和分析，得出结论。

二、调查研究设计调查研究设计是通过调查和观察来收集信息和数据，以解答特定的问题或验证某种观点。

以下是调查研究设计的基本步骤：1. 确定研究问题：明确研究的目的和需要解答的问题。

2. 确定研究对象和样本：确定研究的对象和样本的选择方法，确保样本的代表性。

3. 选择研究方法：根据研究问题的性质选择合适的研究方法，如问卷调查、访谈、实地观察等。

4. 编制调查问卷或访谈大纲：根据研究目的和问题，设计合适的调查问卷或访谈大纲。

5. 数据采集和分析：通过实施调查和观察，收集数据并进行整理和分析，得出结论。

三、科学实验与调查研究的规范与要求科学实验与调查研究设计必须符合一定的规范和要求，以保证其科学性和可靠性。

以下是一些常见的规范和要求：1. 确保样本的代表性：在进行调查研究时，样本的选择要具有代表性，以反映整体情况。

实验设计与调查设计的根本区别是篇一：调查设计与实验设计的比较调查设计与实验设计的比较总体来说，调查设计与实验设计都是科学研究经常使用也非常实用的两种研究方法，二者都是通过对资料的收集、分析，解决一定的问题，为研究提供数据支撑，保证研究的顺利进行。

但是在实际科研过程中，为了提高研究效率，常常需要研究者准确地选择恰当的设计方法。

那么，首先就要清楚调查设计与实验设计的不同特点。

通过对教材第七、八两章的学习，总结主要有以下几个方面：一、概念不同1、调查设计是指研究者通过客观地观察、记录、描述调查对象来收集数据，它包括资料的收集、整理和分析的各个环节以及整个设计过程的统计设想和科学安排，是调查研究得以成功的重要保证。

2、实验设计通常是指研究者根据研究目的，对研究对象实施干预措施，观察总结研究效应的结果，回答研究假设所提出的问题的整个过程。

简单地说，就是将一组随机抽取的受试对象随机分配到两个或多个处理组，观察比较不同处理组的效应。

二、特点不同1、调查设计是探索性研究、观察性研究，研究者不能人为安排研究因素，不能对调查对象实施处理因素和干预措施，是被动的。

这里的研究因素是客观存在的。

实验设计是实验研究，研究者能够主动安排实验因素，并可以根据研究目的设计干预因素，这些因素可以是物理的、化学的、生物的以及社会性的，也可以随机地安排对研究对象进行干预或不进行干预，即设置实验组与对照组。

是主动的。

2、调查设计不能随机分组，不能平衡或消除非研究因素对研究结果的影响。

实验设计可以随机分组，控制实验条件，排除非研究因素的干扰。

3、调查设计通常是对人群的调查观察，所以相对来说样本量较大。

实验设计需要严格控制实验条件，故观察对象相对较少。

4、调查研究的结果不同于实验研究，不能说明研究因素与观察现象之间的因果关系，而只能提供因素与现象之间有关联的线索，要证明其因果关系，只有通过设计专门的实验性研究来加以证实。

5、相对于实验研究来说，调查研究的另一个重要特点是容易产生误差和偏倚。

第15课时捕获光能的色素和结构及光合作用原理的探索课标要求说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。

考情分析捕获光能的色素2023·江苏·T122023·全国乙·T22023·辽宁·T21 2023·海南·T162023·广东·T182023·全国甲·T29 2022·山东·T212020·江苏·T6考点一捕获光能的色素和结构1．绿叶中色素的提取和分离总结实验异常现象分析2．色素的分布和作用(1)分布：叶绿体类囊体薄膜上。

(2)作用：吸收、传递、转化光能。

(3)吸收光谱：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。

叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。

3．叶绿体的结构和功能总结恩格尔曼实验设计的4点巧妙之处(1)实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。

水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；利用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。

(2)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了空气中氧气和光的干扰。

(3)观测指标设计得妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。

(4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验，明确实验结果完全是由光照引起的。

判断正误(1)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素(√)(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(√)(3)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多(×)提示叶片黄化，叶绿素减少，叶绿体对红光的吸收减少。

(4)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中(×)提示叶绿体基质中不含色素，只含有光合作用需要的酶。

报告中的调查问卷和实验设计调查问卷和实验设计在报告中的应用简介调查问卷和实验设计是科学研究中常用的工具，无论是学术界还是实际应用中，都发挥着重要的作用。

在撰写报告时，合理设计调查问卷和实验，可以提供可靠的数据支持，增加报告的可信度和说服力。

本文将探讨报告中调查问卷和实验设计的六个方面。

一、调查问卷设计调查问卷设计是报告中的一个重要环节，合理设计的问卷可以提供准确的信息，从而支持报告的结论。

首先，要明确调查目的，确定所需的信息类型。

其次，要设计科学的问题，避免问题的主观性和复杂度，以及问题的偏颇和前提性。

最后，要选择合适的调查对象和样本规模，确保问卷的代表性。

在报告中，可以通过附录的形式提供问卷样本，以便读者查阅。

二、实验设计的原则实验设计在报告中多用于验证和论证研究假设。

在实验设计中，需要遵循以下原则：首先，要确立明确的实验目标和研究问题。

其次，要选择合适的实验方法和实验条件，保证实验的可行性和实用性。

最后，要制定详细的实验方案和操作流程，确保实验结果可重复和可验证。

在报告中，应该清晰地描述实验设计的过程和结果，并解释实验结果的可靠性和可信度。

三、样本选择和调查对象在报告中使用调查问卷和实验设计时，样本选择和调查对象的合理性至关重要。

首先，要确定样本的规模和代表性，以反映整体群体的特征和态度。

其次，要考虑样本的分层和随机抽样，以减少偏差和提高结果的可靠性。

在描述报告中的调查问卷和实验时，应该详细说明样本的选择过程和调查对象的相关信息。

四、数据收集和处理在调查问卷和实验设计中，数据的收集和处理是一个重要的环节。

在报告中，应该详细说明数据收集的过程和方法，包括调查问卷的发放和回收，实验的操作和记录。

此外，还应该介绍数据处理的方法和步骤，如数据清洗、数据分析和统计方法。

通过适当的数据收集和处理，可以得出准确的结果，支持报告的结论。

五、结果分析和解释在报告中，对调查问卷和实验结果进行准确和客观的分析是至关重要的。

科学探究教案调查与实验设计与数据分析科学探究教案：调查与实验设计与数据分析引言：科学探究是培养学生探究精神和科学思维的重要途径，也是培养学生科学素养的基础。

调查与实验设计与数据分析是科学探究的核心环节，本教案将引导学生进行小调查、设计实验并分析数据，培养学生的科学实践能力和数据解读能力。

一、调查问题的引入1. 学生们身边最感兴趣的科学问题是什么？2. 请学生们以小组为单位进行头脑风暴，收集科学问题的初步想法。

3. 随机选择一名学生分享自己组的想法，并引导其他同学提出问题的理由和猜测。

二、调查方法的选择与实施1. 介绍不同的调查方法，如问卷调查、观察法和访谈法等。

2. 引导学生选择适合自己问题的调查方法，并制定调查计划。

3. 学生们实施调查，并收集和整理数据。

三、实验设计的准备1. 以学生感兴趣的问题为出发点，引导学生思考可行的实验设计。

2. 学生们分组讨论，并形成初步的实验设计方案。

3. 引导学生注意实验的可控性和重复性。

四、实验的实施与记录1. 学生们按照设计方案进行实验。

2. 学生们记录实验过程中的观察结果和数据。

3. 学生们注意实验的安全操作，并及时记录可能的误差和改进方案。

五、数据分析与解释1. 引导学生使用图表、统计指标等方法整理和展示数据。

2. 学生们分析和解释实验数据，得出结论，并与初步猜测进行对比。

3. 学生们探讨可能的误差来源，并讨论实验的局限性。

六、展示与讨论1. 学生们以小组为单位进行调查和实验结果的展示。

2. 学生们互相评论和讨论各自的实验设计和数据分析。

3. 教师引导学生总结经验教训，并对整个调查和实验过程进行反思和评价。

七、拓展延伸1. 学生们可以进一步研究和探索与调查问题相关的内容，拓宽知识面。

2. 学生们可以尝试使用更多的数据分析方法，提升数据解读和科学实践能力。

3. 学生们可以以小组为单位开展更大规模的科学调查和实验研究，并进行论文的撰写和分享。

结语：通过本次探究活动，学生们不仅培养了科学思维和实践能力，还提高了数据分析和解读的技巧。

探究与实验设计课件一、引言在学科学中，实践与实验是培养学生科学素养和动手能力的重要途径之一。

为了更好地引导学生进行科学实验，提高他们的实验设计和探究能力，本文将探讨与实验设计课件的使用。

二、课件的概念与作用1. 课件的定义课件是指用计算机技术将教学内容、教学方法等组织成一定形式的电子文档，用于辅助教师进行课堂教学。

在探究与实验设计领域，课件可以为学生提供丰富的实验案例、实验步骤和实验数据分析等信息。

2. 课件的作用（1）提供实验案例：通过课件，教师可以向学生呈现丰富的实验案例，帮助学生了解不同实验的目的、原理和步骤。

（2）指导实验设计：课件可以为学生提供实验设计的指导，引导学生思考问题、制定实验假设、安排实验步骤等。

（3）解析实验结果：通过课件，教师可以展示实验结果的分析过程，帮助学生理解实验数据的含义，培养他们的数据处理和解读能力。

三、课件设计原则1. 系统性原则课件应该按照教学内容的逻辑顺序进行组织，保证学生能够全面、系统地掌握实验设计的基本知识和技能。

2. 明确性原则课件的文字、图表和示意图应该清晰明了，以便学生理解和掌握实验设计的要点。

同时，语言要简练，重点突出，避免给学生造成困扰。

3. 互动性原则课件可以利用多媒体技术增加学生的参与度，如添加实验视频、动画和音频等元素，使学生在课堂上更加活跃。

4. 合理性原则课件应当根据学生的实际情况和实验设计的要求，合理选择例子和案例。

要考虑学生的学习水平和实验条件等因素，保证实验设计的可行性。

四、课件内容设置1. 实验目的课件应该明确实验的目的，让学生了解实验的意义和要达到的效果。

2. 实验原理通过课件，学生可以了解实验的基本原理，为他们设计实验提供理论依据。

3. 实验步骤课件需要详细介绍实验的步骤，包括实验前的准备工作、仪器的使用方法、样品的制备等。

4. 实验数据分析课件应该为学生提供实验数据的分析与解读方法，引导学生掌握数据处理技巧，并培养逻辑思维和推理能力。