好的實驗設計是怎樣的?

           生科科的實驗學習可算是最接近真實的科學研究的了(撰寫的實驗報告幾乎便是一份正式科學實驗報告所需的格式)，但由於課程的範圍很大，很多真實環境下的實驗步驟被簡化了，以致同學不太掌握一些關鍵的步驟，包括:

1.      不太掌握一個好的實驗設計的條件。(因為同學極少自行設計實驗的)

2.      不太掌握影響實驗準確度的因素。(經常把量度的精確度跟準確度混淆了)

3.      不太掌握實驗設計原理的寫法。(教科書沒特別指明甚麼是實驗設計原理，同學經常把實驗步驟跟設計原理混淆了)

 

其實最能深刻掌握科學實驗運作的方法是，自行探討一個問題，然後設計實驗探討，最後給別人審核實驗的結論。

 

但以上過程，隨時是一個問題要進行無數次的實驗才能完成的。對一個普通中學生來說可能要求太高。因此以下祇儘量讓同學於認知上掌握一下好的實驗設計是如何進行的。

 

影響實驗設計的因素，其實包括以下各項:

1.      準確度

2.      成本

3.      速度

4.      操作

同學覺得以上哪一項最重要?

 

1.      準確度

-          準確度影響可信度! 很明顯，如果可信度不足夠的話，便沒有人相信實驗結果，其他因素便全不重要的了。

-          但何謂準確度可接受? 簡單來說，便是實驗的誤差可接受。(留意，不是實驗錯誤! 實驗錯誤是不應發生的，但誤差是無法避免的。)

-          但，誤差又是甚麼? 為何誤差是無法避免的? 誤差又如何可減少至可接受程度?

2.      成本

-          成本較低，即代表可以用相同費用，重複實驗，可提高實驗的可信度。

-          科學研究是需要金錢的。但資金的來源卻可能影響實驗的可信度，但這是另一課題，不在此討論。

3.      速度快

-          實驗完成的時間較短，也代表可以重複多次實驗，可提高實驗的可信度。

-          當然，更快得出結果，相關的科學家的結論便可獲其他人認同，其他正在做相同實驗目的的研究便變得一文不值了。

-          科學研究一直都是一個比快的過程，所以一個成功的研究結果，背後其實一定有大量默默無聞的科學研究支持。

4.      操作度

-          操作愈複雜的話，出錯概率便愈大，別人或自己重複進行獲取相同結果的概率也可能較低。因此一般而言，好的實驗設計都追求簡潔的設計。

 

 

相關內容:

1.      誤差是甚麼? 如何減低誤差?

2.      如何撰寫實驗報告?