当前位置:首页 » 经典古典 » 什么是经典实验设计
扩展阅读
hk歌词是什么意思 2024-12-23 15:11:09
将夜动漫哪个版本好看 2024-12-23 15:11:01

什么是经典实验设计

发布时间: 2022-02-25 17:20:48

‘壹’ 世界十大经典实验是什么

最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,这些 “抓”住了物理学家眼中“最美的”科学之魂的实验,就像是一座座 历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的 认识更加清晰。 罗伯特·克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克 海文国家实验室的历史学家,他最近在美国的物理学家中作了一次调 查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学 世界》刊登了排名前10位的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟 能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独 立完成,最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的,没 有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计 算器。 从十大经典科学实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科 学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。 《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识 程度,排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是,科学的 发展是一个积累的过程,9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序 对这些实验重新排序,并作了简单的解释。 埃拉托色尼测量地球圆周长 古埃及的一个现名为阿斯旺的小镇。在这个小镇上,夏日正午的 阳光悬在头顶:物体没有影子,阳光直接射入深水井中。埃拉托色尼 是公元前3世纪亚历山大图书馆馆长,他意识到这一信息可以帮助他 估计地球的周长。在以后几年里的同一天、同一时间,他在亚历山大 测量了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有轻微的倾斜,在垂直 方向偏离大约7度角。 剩下的就是几何学问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应跨 越360度。如果两座城市成7度角,就是7/360的圆周,就是当时5000 个希腊运动场的距离。因此地球周长应该是25万个希腊运动场。今天, 通过航迹测算,我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内。( 排名第七) 伽利略的自由落体实验 在16世纪末,人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快, 因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略,当时在比萨大学数学 系任职,他大胆地向公众的观点挑战。着名的比萨斜塔实验已经成为 科学中的一个故事:他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看 到两个物体同时落地。伽利略挑战亚里士多德的代价也许使他失去了 工作,但他展示的是自然界的本质,而不是人类的权威,科学做出了 最后的裁决。(排名第二) 伽利略的加速度实验 伽利略继续提炼他有关物体移动的观点。他做了一个6米多长、3 米多宽的光滑直木板槽。再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶 端沿斜面滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究它们之间的 关系。亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的;铜球滚动两倍 的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平 方成比例:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离,因为存在恒定的重 力加速度。(排名第八) 牛顿的棱镜分解太阳光 艾萨克·牛顿出生那年,伽利略与世长辞。牛顿1665年毕业于剑 桥大学的三一学院,后因躲避鼠疫在家里呆了两年,再后来顺利地得 到了工作。当时大家都认为白光是一种纯的没有其他颜色的光(亚里 士多德就是这样认为的),而彩色光是一种不知何故发生变化的光。 为了验证这个假设,牛顿把一面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜, 光在墙上被分解为不同颜色,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的 五颜六色,但是他们认为那是因为不正常。牛顿的结论是:正是这些 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱才形成了表面上颜 色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。( 排名第四) 卡文迪许扭矩实验 牛顿的另一伟大贡献是他的万有引力定律,但是万有引力到底多 大? 18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪许决定要找出这个引力。他 将两边系有小金属球的6英尺木棒用金属线悬吊起来,这个木棒就像 哑铃一样;再将两个350磅重的铅球放在相当近的地方,以产生足够 的引力让哑铃转动,并扭动金属线。然后用自制的仪器测量出微小的 转动。 测量结果惊人的准确,他测出了万有引力恒量的参数,在此基础 上卡文迪许计算地球的密度和质量。卡文迪许的计算结果是:地球重 6.0×1024公斤,或者说13万亿万亿磅。(排名第六) 托马斯·杨的光干涉实验 牛顿也不是永远正确。在多次争吵后,牛顿让科学界接受了这样 的观点:光是由微粒组成的,而不是一种波。1830年,英国医生、物 理学家托马斯·杨用实验来验证这一观点。他在百叶窗上开了一个小 洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过, 并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片 把这束光从中间分成两束。结果看到了相交的光线和阴影。这说明两 束光线可以像波一样相互干涉。这个实验为一个世纪后量子学说的创 立起到了至关重要的作用。(排名第五) 米歇尔·傅科钟摆实验 去年,科学家们在南极安置一个摆钟,并观察它的摆动。他们是 在重复1851年巴黎的一个着名实验。1851年法国科学家米歇尔·傅科 在公众面前做了一个实验,用一根长220英尺的钢丝将一个62磅重的 头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录它前后摆动的轨迹。周 围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时,无不惊 讶。实际上这是因为房屋在缓缓移动。 傅科的演示说明地球是在围绕地轴自转的。在巴黎的纬度上,钟 摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期。在南半球,钟摆应是逆时针 转动,而在赤道上将不会转动。在南极,转动周期是24小时。(排名 第十) 罗伯特·米利肯的油滴实验 很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从 天上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。1897年,英国物理学 家J·J·托马斯已经确立电流是由带负电粒子即电子组成的。1909年 美国科学家罗伯特·米利肯开始测量电流的电荷。米利肯用一个香水 瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别连 接一个电池,让一边成为正电板,另一边成为负电板。当小油滴通过 空气时,就会吸一些静电,油滴下落的速度可以通过改变电板间的电 压来控制。 米利肯不断改变电压,仔细观察每一颗油滴的运动。经过反复试 验,米利肯得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单 个电子的带电量。(排名第三) 卢瑟福发现核子实验 1911年卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射能实验时,原子在人们的 印象中就好像是“葡萄干布丁”,大量正电荷聚集的糊状物质,中间 包含着电子微粒。但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的阿尔法 微粒时有少量被弹回,这使他们非常吃惊。卢瑟福计算出原子并不是 一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心小核上,现在叫做核子, 电子在它周围环绕。(排名第九) 托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验 牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。光 既不是简单的由微粒构成,也不是一种单纯的波。20世纪初,麦克斯 ·普克朗和阿尔伯特·爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和 吸收光。但是其他实验还是证明光是一种波状物。经过几十年发展的 量子学说最终总结了两个矛盾的真理:光子和亚原子微粒(如电子、 光子等等)是同时具有两种性质的微粒,物理上称它们:波粒二象性。 将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好地说明这一点。科学 家们用电子流代替光束来解释这个实验。根据量子力学,电粒子流被 分为两股,被分得更小的粒子流产生波的效应,它们相互影响,以至 产生像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。这说明微粒也 有波的效应。 《物理学世界》编辑彼特·罗格斯推测,直到1961年,某一位科 学家才在真实的世界里做出了这一实验。(排名第一)

‘贰’ 什么是实验设计报告

实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。

应用写作给出的定义如下

科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。撰写实验报告是科技实验工作不可缺少的重要环节。虽然实验报告与科技论文一样都以文字形式阐明了科学研究的成果,但二者在内容和表达方式上仍有所差别。科技论文一般是把成功的实验结果作为论证科学观点的根据。实验报告则客观地记录实验的过程和结果,着重告知一项科学事实,不夹带实验者的主观看法。

定义

编辑

实验报告是在科学研究活动中人们为了检验某一种科学理论或假设,通过实验中的观察、分析、综合、判断,如实地把实验的全过程和实验结果用文字形式记录下来的书面材料。实验报告具有情报交流的作用和保留资料的作用。[1]

种类

编辑

按科目分类

因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。

常见的曲线图

应用记录仪器描记出的曲线图,这些指标的变化趋势形象生动、直观明了。

在实验报告中,可任选其中一种或几种方法并用,以获得最佳效果。

讨论

根据相关的理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致,那么它可以验证什么理论?实验结果有什么意义?说明了什么问题?这些是实验报告应该讨论的。但是,不能用已知的理论或生活经验硬套在实验结果上;更不能由于所得到的实验结果与预期的结果或理论不符而随意取舍甚至修改实验结果,这时应该分析其异常的可能原因。如果本次实验失败了,应找出失败的原因及以后实验应注意的事项。不要简单地复述课本上的理论而缺乏自己主动思考的内容。

另外,也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。

结论

结论不是具体实验结果的再次罗列,也不是对今后研究的展望,而是针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。

‘叁’ 实验设计内容是什么

在实验设计题中变量控制的思路应该贯穿始终。即:
自变量的控制、因变量的检测、无关变量的排除
1、 如何描述实验原理:
描述实验原理时都需要说明的内容有
①自变量的操作依据是什么
②自变量和因变量的关系如何
③用什么检测手段来体现因变量
2、 实验步骤要体现什么
实验步骤最终要回答和说明的关键问题是
① 如何控制自变量
② 如何检测因变量
③ 如何排除和平衡无关变量
3、 实验结果
描述实验结果就是要说明:
某种实验结果的出现能反映出自变量和因变量的怎样的联系

‘肆’ 什么是实验设计

真实验设计 在心理学研究中,采用真实验设计来进行实验研究是检验实验效果的一个重要方法。真实验设计对实验条件的控制程度要求较高,在使用这类实验设计时,实验者可以有效地操纵实验变量,能有效的控制内在无效来源和外在无关因素的影响,能在随机化原则基础上选择和分配被试,从而更能客观的反映实验处理的作用。 (一)完全随机化设计 也称简单随机化设计,是指用随机化方法将被试随机分为几组,然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理。 1、随机实验组控制组前测后测设计 (1)设计的模式 R O1 X O2 R O3 O4 (2)设计的评价 随机实验组控制组前测后测设计基本控制了绝大多数影响内部效度的因素。 优点:①采用随机分配被试的方法。 ②安排实验组和控制组。 缺点:使用前测的反作用。 (3)设计的显着性检验 对随机实验组控制组前测后测设计所得的实验数据进行统计分析,有两类方法可以使用。 A、对增值分数进行统计分析 B、协方差分析法 2、随机实验组控制组后测设计 (1)设计的模式 R X O1 R O2 (2)设计的评价①设立实验组和控制组 ②采用随机化原则 ③无前测 (3)设计的显着性检验 参数:t-检验 非参数:曼-惠特尼U-检验或中位数检验 3、随机多组后测设计 (1)设计的模式 R X1 O1 R X2 O2 R X3 O3 (2)实验结果的检验 ①单因素方差分析 ②纽曼-丘尔斯(N-K)检验或其他成对比较方法。 (二)多因素实验设计 是指在实验中包括两个或两个以上的因素(自变量),并且每个因素都有两个或两个以上的水平,各因素的各个水平互相结合,构成多种组合处理的一种实验设计,又称完全随机析因设计。 1、完全随机析因设计的类型 因素:对应大写字母 A B 因素水平:对应小写字母 a b (*):因素之间的相互结合关系 A*B a1a2 b1b2b3 2*3 A*B*C 2*3*4 2、完全随机双因素析因设计 完全随机双因素析因设计是指研究者用随机分配的方法将被试分为若干组(分组的个数等于实验处理的个数),同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理的实验设计。 (1)实验设计的模式R a1b1 O1 R a1b2 O2 R a2b1 O3 R a2b2 O4 R a3b1 O5 R a3b2 O6 3、双因素析因设计的主效应和交互效应。 主效应:指由每个单独因素(自变量)所引起的因变量的变化。 交互效应:指当一个因素(自变量)对因变量影响大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时,所产生的交互作用影响因变量的结果。 (1)2x2完全随机实验设计的基本模式 R a1b1 O1 R a1b2 O2 R a2b1 O3 R a2b2 O4 (2)2x2完全随机化设计的主效应和交互效应的解释 (三)随机化区组设计 随机化区组设计的目的在于使区组内被试差异尽量缩小,而对区组之间的差异依据设计要求而定。 首先把被试按某些特质分到不同的区组内,使区组内的被试比区组间的被试更接近同质,将被试分好区组后,再将各区组内的被试随机分到各不同的实验处理或实验组、控制组内,因此称作随机化区组设计。 原则:同一区组内的被试尽量“同质” 人数分配有三种情况:①一名被试作为一个区组。 ②每个区组内的被试的人数是实验处理数目的整数倍。 ③区组的单位是一个团体。 总之,每一个区组应该接受全部实验处理,每一种实验处理在不同的区组中重复的次数应该完全相同。 优点:考虑到个别差异对实验结果的影响,而把实验单元(被试)划分为几个区组,并在统计计算上将这种影响从组内误差中分离出来,从而进一步反应出实验处理的作用。 1、随机化区组单因素设计 2、随机化区组多因素设计

‘伍’ 证明DNA是遗传物质的几个着名经典实验中,在实验设计思...

【答案】D
【答案解析】试题分析:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路就是设法分离DNA和蛋白质等物质,单独的、直接的去观察它们的作用。故本题答案选D。
考点:DNA是遗传物质的经典实验
点评:本题着重考查证明DNA是遗传物质的几个着名经典实验中的实验设计思路,属于对识记、理解层次的考查。

‘陆’ 世界十大经典实验是什么

托马斯·杨双缝演示应用于电子干涉实验
加利略自由落体实验
罗伯特·密利根油滴实验
牛顿棱镜分解阳光实验
托马斯·杨光干涉实验
卡文迪许扭秤实验
埃拉托色尼测地球圆周实验
加利略加速度实验
卢瑟福a粒子散射实验
傅科摆实验

‘柒’ 实验设计是什么

一种有计划的研究,包括一系列有意图性的对过程要素进行改变与其效果观测,对这些结果进行统计分析以便确定过程变异之间的关系,从而改变这过程。
实验设计是实验中确定,排列变量所用的结构。

‘捌’ 巴普洛夫经典实验是什么

巴甫洛夫的经典实验:经典条件反射实验(狗进食的摇铃实验)

反射是神经系统活动的基本方式,是有机体通过神经系统对体内外刺激产生有规律的应答活动。反射一般分为两大类:无条件反射和条件反射。

A.无条件反射:是人和动物先天遗传的,不学而能的反射,也称为本能。

B.条件反射:是人和动物后天获得的经过学习才会的反射。

实验过程:巴甫洛夫在研究狗的进食行为时发现,狗吃到食物时,会分泌唾液,这是自然的生理反应,不需要学习,这种反应叫无条件反射,引起这种反应的刺激是食物,称为无条件刺激。如果在狗每次进食时发出铃声,一段时间后,狗只要听到铃声也会分泌唾液,这是作为中性刺激的铃声由于与无条件刺激联结而成了条件刺激,由此引起的唾液分泌就是条件反射,后人称之为“经典性条件作用”。

经典条件反射是在无条件反射的基础上建立的,是暂时性的神经联系。条件反射既是生理现象,又是心理现象。条件反射就其生理机制来说,是神经系统活动的过程,是生理现象;就其揭露条件刺激的信号意义来说,是心理现象。在上诉实验中,铃声是条件刺激,食物是无条件刺激。条件反射的形成意味着铃声已经成为食物的信号。动物有机体既已“认识”了铃声的信号意义,这就表明它已经有了心理活动。同时,条件反射的建立也表明了如狗一样的动物具有一定的学习能力。

巴甫洛夫认为,可以引起条件反射的信号可分为具体信号(如声、光、味等,又叫第一信号)和抽象信号(如语言、词等具体信号的信号,又叫第二信号)。

由具体信号引起的神经活动过程,叫第一信号系统,是人和动物共有的;

由抽象信号引起的神经活动过程,叫第二信号系统,是人类特有的。人的心理活动是以第二信号系统为主,两种信号系统协同活动的结果。在生活中,谈虎色变就属于第二信号系统的条件作用。学生一想到测验或听到即将举行测验就产生焦虑,也属于第二信号系统的条件作用。并不是测验使得学生焦虑,而是有关测验的观念和语义导致学生焦虑。

重点梳理:

第一信号系统:具体信号;人+动物;

Eg:看到穿白大褂的就哭、望而生畏、看柠檬酸。

第二信号系统:抽象信号;人;

Eg:谈虎色变、画饼充饥。

‘玖’ 经典实验室设计指的是

实验室可以是分散形式,也可以是组合形式。完成一组 PCR 实验,通常应经过试剂配制、样品处理、核酸扩增及产物分析四个实验过程,若实验工艺需要,还应增加样品粉碎过程。
一、分散形式 PCR 实验室
所谓分散形式 PCR 实验室,是指完成上述实验过程的实验用房彼此相距较远,呈分散布置形式。对于这种布置形式的 PCR 实验室,由于各个实验之间不易相互干扰,因此无需特殊条件要求。
本文标签:设计规范
二、组合形式 PCR 实验室
所谓组合形式 PCR 实验室, 是指完成 PCR 四个实验过程的实验用房相邻布置,组成独立实验区域的形式。对于组合形式 PCR 实验室,由于各个实验间集中布置,容易造成相互干扰,因此,对总体布局以及屏障系统具有一定的要求。各室在入口处设缓冲间,以减少室内外空气交换。试剂配制室及样品处理室宜呈微正压,以防外界含核酸气溶胶的空气进入,造成污染;核酸扩增室及产物分析室应呈微负压,以防含核酸的气溶胶扩散出去污染试剂与样品。
如果使用荧光 PCR 仪,扩增室和产物分析室可以合并。
若房间进深允许,可设 PCR 内部专用走廊。需要指出的是在减少室内外空气交换方面,缓冲间比专用走廊更有意义。

各个区域之间应具备单向的实验工艺流、物流、人流与气流,形成单向流程的保护屏障,避免实验之间的相互干扰,防止核酸气溶胶对实验过程造成污染产生假性结果。
PCR实验室的空气流向必须严格按照试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区空气压力逐渐递减方式进行,防止扩增产物顺空气气流进入扩增前的区域。需要严格的通风设计,若通风设计不合理,会使风速流向混乱,甚至危害人们健康。

进入实验室区域工作人员应该按照以下路径:
公共清洁区——更衣间(更换洁净服)——缓冲间——污染实验区
工作人员退出实验室的路径为:
污染试验区——缓冲间——淋浴间(有条件的可设置)——更衣间——公共清洁区