宁波学大中考寒假班。科学实验教学设计原则


一、常规的实验设计通用原则
随机原则：使实验对象有同等机会被分配到不同的实验组或对照组，减少偏倚，保证实验结果的可靠性。例如在药物疗效试验中，随机分配患者到不同治疗组，可避免人为选择患者带来的偏差。
对照原则：设立对照组以便与实验组进行对比，更好地说明实验因素的作用效果。常见的对照类型有空白对照、阳性对照、阴性对照等。例如在探究某种新的植物肥料对植物生长的影响时，设置不施肥的空白对照组，有助于明确肥料的真实效果。
盲法原则：在实验过程中，让研究者或被研究者不知道分组情况，减少主观因素对实验结果的影响。例如在药物双盲试验中，患者和研究者都不知道患者服用的是药物还是安慰剂，保证结果的客观性。
重复原则：通过足够的重复次数，保证实验结果的稳定性和可重复性。比如在生物实验中，对同一处理进行多次实验，以降低误差的影响。
二、从科学实验教学角度的原则
科学性原则
实验设计要符合科学原理，实验结果应具有可重复性和可验证性。例如化学实验中物质之间的反应设计要遵循化学基本原理，实验操作按照科学规范进行，这样得出的结果才能被认可，且其他研究者在相同条件下能够重复该实验并得到相似结果。
探究性原则
鼓励学生主动探究，发现问题、提出假设、设计实验、分析数据、得出结论。例如在物理实验教学中，让学生自主探究物体的运动规律，从提出问题开始，经过假设、设计实验方案、进行实验获取数据，最后分析数据得出关于物体运动的相关结论，培养学生的科学探究能力。
创新性原则
鼓励学生创新思维，尝试新的实验方法和技术手段。比如在生物实验教学中，学生可以探索利用新的基因编辑技术进行生物实验，或者采用新的观察方法研究生物现象，激发学生的创新意识和能力。
综合性原则
注重跨学科知识的综合运用，培养学生综合解决问题的能力。例如在环境科学实验中，可能涉及到化学知识（如污染物的化学性质分析）、生物知识（如生物对污染的响应）、地理知识（如污染物的扩散范围等）等多学科知识的综合运用，通过这样的实验设计，提高学生综合运用知识解决实际问题的能力。
三、其他实验设计原则
可再现原则
凡是不能重复的实验，不能算是成功的实验，偶然的结果往往不能说明任何问题。所以实验设计要保证在相同条件下能够再次进行并得到相似结果，这样才能证明实验结果的可靠性和有效性。
整体 - 分部实验原则
先进行整体实验，而后再进行分部实验，并按步骤排除各种可能性。这样在初始阶段就可以明确所考虑的假说是否正确、技术路线是否可取等，从而使实验少走弯路。
谨慎操作原则
做实验时，必须在技术上采取谨慎的态度，对于每个细节都必须高度重视。例如在精密的物理实验中，仪器的调试、数据的读取等环节都需要精确操作，任何一个小的失误都可能影响实验结果。
孤立因素和固定条件原则
对影响实验结果的可能因素，要做全面的认真考虑，然后采取有效的方法，逐个地消除它，以便孤立和突出某一因素。不过随着现代科技和理论的发展，现在也可同时试验几个变数，但也要注意对各因素的控制和分析。
器材适配原则
原则上讲，器材为实验服务，并且尽量采用先进的设备和技术手段。但当方案中所需的器材确实无法解决时，应适当地修改设计方案，以确保实验能够顺利进行。
单因子变量原则（在高中生物实验教学中有体现）
在实验设计中，要控制其他因素不变，只改变一个自变量来研究其对因变量的影响。例如在探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验中，只改变底物（淀粉或蔗糖）这一变量，而保持其他条件如淀粉酶的浓度、温度、pH等不变，从而准确探究淀粉酶的专一性。
等量性原则（在高中生物实验教学中有体现）
在设置对照实验时，除了要研究的变量不同外，其他的条件（如实验材料的数量、实验仪器的规格等）要保持相等或相同，这样才能保证实验结果是由所研究的变量引起的，而不是其他因素导致的差异。　　宁波中小学辅导，宁波小学补习班，宁波初中辅导班，宁波高中生辅导，宁波学大教育一对一经典语录：起初，爱着陪你熬夜的人。后来，依恋催你早睡的人 。曾经年纪小，觉得一句“晚安”好平淡，原来那时我们不懂生活 。如今能想到最浪漫的事，就是每天彼此一句“晚安” 。。