科学实验设计的原则
对照原则
为研究提供可比较的对象:对照者和试验者除试验因素外,其他各种非试验因素均相同,所谓齐同可比,抵消了非试验因素的影响,保证试验的可比性。
用对照组来监控试验条件是否有意外变化,如在复杂的多因素中找出主要因素。例如,中药方剂中对照原则的药物筛选,用不同删减后方剂做对照,就可最终找出其中的主要药物。设立对照的目的:①得出科学结论;②认识研究因素的本质。
随机原则
所谓随机就是每一个受试对象都有同等的机会被分配到任何一组中,分组的结果不受人为因素的干扰和影响。实验设计中必须遵循随机原则,这是保证各组受试对象的非处理因素均衡一致的重要手段。
尽量使抽取的样本能够代表总体,缩小抽样误差,减少人为因素的干扰。
使两组样本尽量一致,消除或缩小组间差异,使处理因素产生的效应符合实际,得出正确的实验结果。
只有经过随机处理的结果,数理统计的显著性才有意义。
随机≠“随便”!例如,闭着眼睛从装有很多小鼠的笼子里随意地抓小鼠,将第一批抓到的10只小鼠分到安慰剂组,将第二批抓到的10只小鼠分到甲药组,将第三批抓到的10只小鼠分到乙药组。这看起来是随机,但是实际上是错误的。因为,即使闭上眼睛盲目地抓小鼠,相对来说,先被抓到的小鼠活动能力和健康等状况较差,而后被抓到的小鼠状况可能相反。这样一来,3个组之间除了药物不同以外,受试对象的个体差异仍相差悬殊,若实验结果间有差别,就没有充分的理由认为是因为它们服了不同的药物所引起的。这就是说,在进行实验分组时必须采取“随机化”措施,以消除“重要的非实验因素”对观测结果的干扰和影响。
重复的原则
实验样本必须够大,在一次实验中有充分的重复。
如果一批实验结果可靠,应经得起重复实验的考验。
均衡的原则
实验组和对照组必须遵守均衡的分组原则,在实验中,受试对象除了观察的某种被试因素不同外,其他一切条件应尽可能与对照组相同或相近,以消除非被试因素效应的影响。
科学实验设计的基本步骤
观察:用传感器官去注意自然现象或实验中的种种转变,并记录下来。涉及的活动包括眼看、鼻嗅、耳闻和手的触摸。
解说:将从观察得的事实,加以解释。
预测:根据假说引申出可能的现象。
确认:透过进一步的观察和实验去证实预测的结果。
评估:根据经验和结果主观地评比或下结论
发表:公布成果。发表有很多形式,如投稿或发表会等。
研究课题选择的误区
(1)想法(idea)越多越好。
(2)一味追求革命性的、突破性的成果
(3)数学、理论和公式越复杂越好。
(4)追求史无前例。
科研设计常见错误
(1)研究的课题没有阳性和阴性对照组。
(2)缺乏随机组。
(3)缺乏双盲的研究。
(4)样本数量太少。
(5)观测指标或样本错误。
(6)错误问题。
(7)错误分析统计。
(8)缺乏一个具体假说,或过分热衷于数据采集。
(9)缺乏理论依据。
(10)没有引用国际的标准或指标进行评估
一项好的硏究设计除能保证科硏质量外,还可避免少走弯路,从而保证研究数据统计分析的正确性。
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