《实验法》-(精选)课件.ppt

研 究 方 法——实验法 一、实验法与实验的概念 二、实验法的实施过程 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。 第三步：实施实验，收集资料 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。 * * 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。 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 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 3 3 3 3 1 1 1 1 1 0 0 B夏季 （控制组） 3 3 2 2 2 2 1 1 0 0 0 A秋季 （实验组） 21 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 天数 温室 观测天数与黄叶数量对照表