实验的基本模式

实验的基本模式
实验的基本模式

第二节实验的基本模式

一、实验模式设计的基本要素

在实验模式设计时经常需要考虑三个基本要素:

(一)变量

实验设计中包括三类变量:

实验变量,即自变量。它是由实验者设计安排的,人为操纵控制的,有计划地变化的实验情境或条件因素。

反应变量,即因变量。它是随着自变量的变化而变化的,是实验者需观察、测量、计算的变化因素。

无关变量,即干扰变量。它是除实验者操纵控制而有计划地变化的实验变量之外,另外一些影响反应变量变化的其他干扰因素。它使实验者无法对所得的结果做出正确的判断和解释。

实验的基本操作就是研究实验变量对实验对象施加作用之后。实验对象产生怎样的反应变化,从而了解实验因素的作用。通常使用如下符号表示:

O——实验对象,

X——实验变量,

Y——反应变量的测量结果,

XO——实验因素X对实验对象施加作用,

C——整个实验结果。

(二)事前测验与事后测验

在实验因素未对实验对象施加作用之前,事先对因变量进行测量,即事前测验,其结果通常用Y0表示。在实验因素对实验对象施加作用之后所进行测量,即事后测验,其结果用Y表示。

(三)实验组与控制组

利用随机取样或测量配对选择而形成的两个条件相等的样本组,其中一组接受实验因素的作用,即实验组,用O实表示。另外一组将不接受实验因素的作用,只作为比较标准,即控制组,用O控表示。

根据实验的目的要求不同,教育传播实验最常用的模式有三种,即单组实验模式、等组实验模式和循环实验(或称轮组实验)模式。

二、单组实验

单组实验,是指同一实验因素X,只对同一组(或一个)实验对象O施加作用,然后测定对象所产生的变化,以确定实验因素的效果如何。

单组实验通常采用前测与后测比较的方法来研究实验因素的效果。在未进行实验处理之前,先进行一次测量(称为前测),其结果为(Y0),在进行实验处理(X O)之后,再进行一次测量(称为后测),其结果为(Y),则整个实验结果C=Y-Y0,其操作过程可用表4-1表示。

三、等组实验

以两个或两个以上条件相同的实验组(等组)为实验对象(O1和O2,O1=O2),使之分别接受不同的实验因素的作用(X1和X2),然后将各个实验因素所产生的效果加以测量和比较。实验操作过程可用表4-2表示。

等组实验操作也可用公式表示为:

等组实验最重要的条件是各组必须尽量相等,即要符合O1=O2的条件。相等的含义是指除实验因素外,所有能影响实验的其他因素,实验对象的原有水平必须基本相同或相等。

为了选择等组,通常采用两种办法:

1.随机取样法这是利用随机取样方法,从总体中随机抽取两组数目相同的样本分别作为实验组和控制组。

2.测量配对法这是在进行实验前,先把实验对象进行一次测量,并把测量结果按分数多少的顺序排列好,然后再按顺序位置,以如下方法把对象分派到两组去。

这样的分组,不会使某一组占有特别的优势。

这类设计模式的特点是:

⑴克服了对象选择的干扰;

⑵两组都有前测和后测,有(Y1-Y10)和(Y2-Y20)之间的对照,这样,由于时间、对象的成长和测量工具等干扰因素的影响是相同的,因此这类设计的内在效度有了显著提高。

四、轮组实验

有时候因受到许多条件的限制,无法对实验对象进行随机抽样处理,也无法进行测量选择分派。在这种情况下,则可以采用轮组实验法,即把各个实验因素轮换作用于各个实验组,而各实验组条件并不均等;然后,根据各个实验因素作用所引起的变化总和来决定实验结果。如表4-3所示:

实验结果为分别比较X1、X2、X3各因素的作用效果之间的差异情况,即比较C1-C2或C2-C3或C3-C1之间是否存在差异。

这种轮组实验,不仅使每个实验因素在各组中循环作用了一遍,而且在实验次序的每一个地位上也都循环了一遍,这就不至于使某一个实验因素由于总是排列在最先、最后或中间而受到有利的或不利的影响。

通常在教育技术实验研究中,实验对象常是两个条件不同的班,而实验因素是两种不同的教学方法(或运用不同的媒体),则可以采用如下表4-4所示的简化模型:

实验结果C=C1-C2。

这种实验法具有如下优点:

1.不要求各组均等,因而省去了均等组别的麻烦;

2.在实验过程中,各实验因素对实验对象的作用次数增多,平均效果正确性可增长;

3.无关因素的影响机会与次数相同,可以减少无关因素的影响。

第三节实验变量的操纵控制和测量

一、实验变量控制和测量的基本内容

实验操作中包括对实验变量(自变量)、反应变量(因变量)和干扰变量三类变量的控制和测量。实验者应有效的操纵实验变量,努力控制和排除无关变量,尽量降低对反应变量测量的误差,以提高实验的效度。

实验者对三类变量的控制关系可用图4-3表示:

在实验设计中,变量的控制包括如下几个方面。

(一)对实验变量的有效操纵

对实验变量有效操纵的原则是要有系统的变化,而且变化的差异要尽可能大。因此,通常在实验设计时选择两个极端值,或取其最佳值,或选择几个具有代表性的值作为实验刺激的条件。例如,以教学方法作为实验变量时,则两种(或两种以上)教学方法应有显著的不同,实验才能取得成效。又如,若以媒体的刺激量或刺激持续时间作为实验变量时,则要把刺激量或刺激持续时间分成几个等级,每个等级之间应有显著的不同,并且最好是包括有极端值的情况,即完全没有刺激或刺激时间为零的情况。

(二)对无关变量干扰的控制

在实验过程中,有许多无关因素干扰实验过程,影响实验的结果,这些干扰因素,根据其显现的状态可分为两大类:

外扰变量。这是指除了预定的实验变量之外,一切可能影响实验结果的、可以明确辨认的外在因素,如受试者的年龄、性别、身体机能(视力、听力)等。

中介变量。这是指除了预定的实验变量之外,可能对实验结果发生作用的内在因素。它不能直接被观察辨认,只能凭个体外显行为的线索去推知这种干扰的存在,如受试者的动机、性格、态度等。

控制这些干扰因素的原则是使干扰因索保持不变,或使其达到最小的变化,或者将其排除出外。

(三)减低测量误差

实验因变量的变化情况是通过测量工具来测定的。测量方法包括有心理测验、问卷、量表、

测验试题、各种反应仪器等。但是,任何工具都不可能做到百分之百的准确,因此设计时就需要合理选择、设计和正确使用测量工具,如问卷设计的合理性,测验试题设计、评分标准的掌握,反应仪器灵敏度的调整等等,都应尽量使误差降到最低限度,以减少测量误差对实验结果的干扰。

二、变量控制的目的在于提高实验效度

实验效度是指实验的准确性和代表性。

实验效度是影响着实验设计、实施、解析、推广、评价等工作的重要因素,它是衡量实验成败、优劣的关键性的质量指标。实验效度是由内在效度和外在效度两部分构成。内在效度决定了实验结果的准确性,影响到对实验结果的解释。外在效度则直接影响实验结果的可推广性。

(一)实验的内在效度

这是指实验方面的准确度问题,即实验设计能否有效地控制变量,以使研究者能够清楚地解释所得的实验结果。如果一个实验设计,除了研究者所控制的实验变量外,还有其它变量也影响反应变量的变化,使研究者无法正确解释所得的实验结果,则该项实验设计的内在效度就很差。

在进行教育技术实验研究中,影响实验内在效度的因素主要有:

1.时间

由于实验周期较长,除了实验变量之外,一些未经控制的因素会在较长的实验过程中介入,从而引起实验结果的变化。

2.对象成长

在实施实验的过程中,受教育者可能会产生生理上或心理上的变化,如成熟、自信心的增强等,从而使实验结果发生变化,而这种变化并非是由实验变量所导致的。

3.测验动机

当学生知道自己是在参加实验,是被研究的对象时,往往会产生一种特殊的心理反应,他对实验变量的刺激就有了一种准备性的动机。另外,进行多次重复性的量度时,受试者也就有了心理的准备,即使对同一个问题,往往第二次的口答反应“自动”地与第一次不同,而这种差别不是来自实验变量的刺激,而是由测验动机所引起的。

4.对象的损耗

由于某种原因,受试者没有“合作”,例如问而不答,试卷没有交,中途缺席等现象都可能影响统计的结果。

5.测量的误差

进行测验时,试题设计不当,评卷者对评分标准掌握的程度,评卷人的心理状态与动机等,都直接影响到实验的准确性。

(二)实验的外在效度

这是指实验结果的可推论性,即代表性问题,表示实验结果是否适合于推广应用,能否做到对同类事物现象作解析、预测和控制。如果实验结果只适用于某一范围(如年级、学科、性别等)而不能推广到其他同类事物现象,则表明其外在效度比较差。

通常影响外在效度的主要因素有:

实验情境的过分人工化

受试对象缺乏代表性

测量工具选择的特殊性

在进行教育技术实验设计时,必须考虑要使实验设计达到两方面的要求。第一,要能有效地控制实验情境,安排好实验变量,控制其他可能发生影响的干扰因素,保证反应变量的变化,确实是由于实验变量变化所产生的。第二,要考虑到实验研究的结果能推广应用,能对同类事物现象进行解析、预测和控制。因此,在实验设计时,都必须考虑如何提高实验效度的问题。

为了提高实验的内在效度和外在效度,在实验过程中,通常采用如下的一些方法来控制干扰因素。

1.恒定法

即在设计实验时,为了将可能影响结果的干扰因素排除在实验条件之外,可使之保持恒定。例如,实验者考虑到某一实验结果,会受学生年龄的影响,因而可采用在单一年龄区间(如19—20岁)内进行实验,以排除年龄因素的影响。但是,从实验研究的价值来看,使用恒定法后所得的研究结果缺乏普遍的推论性,因而其外在效度是较低的,故在实验设计时,恒定法并不常用。

2.纳入法

这是把影响实验结果的某种干扰因素也当作自变量来处理,同样安排它作系统的变化,并且观察、测量、记录和分析行为反应与这一因素的关系。例如,研究某种教学媒体对学生理解知识所产生的影响时,如果考虑学生的年龄对于媒体所传递的信息的感知能力有所影响,则在实验设计时,把受试者的年龄因素包括在内,当作自变量处理。把学生按一定的年龄区间分组受试,这样所得的研究结果其外在效度便可提高。

3.平衡法

即利用数学概率原理,将参加实验的受试者用随机抽样与随机分派的方式进行分组,通常的办法是先用随机抽样的办法(可用编号抽签决定,或使用乱数表决定),在总体中先抽取受试样本,然后再用随机分派的方式,把样本编入实验组与控制组内,或分派到各个不同的实验组内,使各组受试者所具备的各种干扰因素机会均等,互相平衡而抵消,这就不致产生系统性的偏差。在理论上,这种方法是唯一能有效地控制所有无关变量干扰的方法。

4.循环法

考虑到受试组个人条件因素会对实验结果产生影响,在设计时,可把同一受试组接受几种实验处理,每个受试者都重复接受几种不同的实验条件。在各种实验条件之下,受试者个人条件因素基本不变。这样可以认为受试者个人条件因素对各个实验处理结果的影响机会均等,从而排除了干扰。上述轮组实验就是循环法的体现。

三、实验反应变量的测量

在教育技术研究中,总是要涉及到许多反应变量的测量问题。所谓测量,就是依据某种法则,对事物赋于某种特征程度的符号或数字,即对研究对象的属性给予数值化的过程。

(一)实验反应变量的选择

教育技术实验研究的过程主要是实验者通过媒体以不同的方式作用于实验对象,使实验对象作出反应;这些反应主要表现为实验对象对媒体的接触所表现的行为,情感态度以及对媒体内容的认知程度。

1.对媒体接触所表现的行为(Ya),这是指实验对象面对教学媒体,进行收听、收看时所表现的行为,包括语言行为、非语言行为和特殊语言行为。

2.面对媒体时的态度(Yb),这是指对实验对象面对教学媒体时的兴趣、喜恶、关注和评价等诸方面。

3.对媒体内容的认知(Yc),这是指实验对象经媒体作用后,对媒体内容的认识、理解、应用、分析、综合、评价等诸方面。

实验对象这三方面的反应彼此是互相联系的。当对象对媒体接触次数多时,会对媒体的态度发生变化,也可能加深了对媒体内容的理解。当对象对媒体发生浓厚的兴趣时,也有助于对媒体内容的认知和理解。

行为、态度和对内容的认知等实验反应变量,是实验对象对实验因素的作用所作出的反应,是能够被测定的变化因素。这些反应变量。既可以是事物的数量,又可以是事物的质量。例如反应速度、有效程度、错误率、正确率、记忆率等数量,可作反应变量;而某些作用的有效与无效、存在与不存在、品质的好与坏等,属于质量问题,也可以作为反应变量。

反应变量的选择在整个教育技术实验中占有十分重要的地位,因为实验的结论都是从反应变量所提供的事实材料中推测、判断或推导出来的。反应变量选择是否得当,直接关系到实验的成败。

(二)选择实验反应变量应遵循如下几项原则

1.反应变量的客观性

这是指反应变量是客观存在的,是可以为实验者或仪器所感知或记录下来的。一个实验反应变量如果是客观的,它不依人的主观愿望而转移,那么,它在一定的条件下就会重现。

2.反应变量的合理性

这是指某反应变量确实能代表所研究的对象,两者之间有着十分密切的关系,反应变量的变化代表着研究对象的某一种特性。

3.反应变量的灵敏性

这是指某项反应变量在技术上具有显示的可能性,在实验条件的严格控制下,它能无偏差

地显现出来。

4.反应变量的可转换性

这是指反应变量既可以分级比较,也可以与其他变量相配合使用,从而表现出某种关系。虽然,有些反应变量不能直接看出其规律,但经过某种数学的变换便可看出规律性。

实验反应变量的选择是否得当、是否有用,主要取决于实验者对专业理论与统计知识的掌握程度。如果实验研究所建立的假设是符合实际的,这就为反应变量的选择提供了前提条件。

一项实验的反应变量,实验者既可以根据理论假设的需要自创,也可以从有关文献或其他实验中选取现成的、定型的反应变量。

第四节准实验研究及其设计方法

随着信息技术的发展,信息技术在教育领域的应用迅速扩展,其应用范围的扩大、应用层次的深入使有关的研究活动越来越多,越来越深入,为此在这一领域需要更多更好的研究方法。准实验研究方法本来是心理学研究中采用的一种研究方法,近年来已被国外教育界引入到教育研究中,为了能在教育技术领域运用这种方法,这里特对准实验研究方法的基本原理和设计方法进行阐述。

一、准实验研究及其特点

在介绍准实验研究方法之前,先来看看实验研究方法。概括地说,教育实验研究是为了解决某一教育问题,根据一定的教育理论和建立的假设组织有计划的教育实践,经过一定时间对效果进行比较分析,从而得出结论的研究方法。这种研究方法是在适当地控制无关变量,以随机化原则,在严格控制下进行的。实验研究很精确,但进行环境过于理想化,要花费较多的人力、物力和时间去控制对象和环境,但对于教育研究而言要进行有效控制是很难的,因为教育实验的对象常常是人而非物,不可能进行严格的控制,同时在实验中对研究者的要求也很高,让研究者和被研究者都感到有压力,而且还要受到受试单位、学校配合程度等因素的影响。基于上述的局限,实验这种研究方法在教育研究中的应用不如其它研究方法广泛,没有发挥出它的优势和作用。为了解决实验的这些不足之处,发挥实验研究应有的作用,我们可以采用原始的组,在较为自然的环境下以类似实验的方法设计方案来进行研究,这就是本节要介绍和阐述的准实验研究方法。

(一)定义

严格地说,准实验研究是指在无须随机地安排被试时,运用原始群体,在较为自然的情况下进行实验处理的研究方法。

(二)准实验研究的特点

对比起真实验研究,准实验研究有以下特点:

1.降低控制水平,增强现实性

准实验设计是将真实验的方法用于解决实际问题的一种研究方法,它不能完全控制研究的条件,在某些方面降低了控制水平。虽然如此,它却是在接近现实的条件下,尽可能地运用真实验设计的原则和要求,最大限度地控制因素,进行实验处理实施的,因此准实验研究的实验结果较容易与现实情况联系起来,即现实性较强。

相对而言,真实验设计的控制水平很高,操纵和测定变量很精确,但是它对于实验者和被试的要求较高,带来操作上很大的困难,现实性比较低。

2.研究进行的环境不同

准实验研究进行的环境是现实的和自然的,与现实的联系也就密切得多。而实验研究的环境与实际生活中的情况相差很大,完全是一个“人工制作”的环境,与现实的联系较难。

3.效度

准实验设计利用原始组进行研究,缺少随机组合,无法证明实验组是否为较大群体的随机样本,同时任何因素都可能对原始群体起作用,所以因被试挑选带来的偏差将损害研究结果的可推广性,从而影响了准实验研究的内在效度,因此在内在效度上,真实验优于准实验设计。但由于准实验的环境自然而现实,它在外部效度上能够且应该优于真实验设计。因此,在考虑准实验研究的效度时应该对它的特点有清楚地认识,并注意确定实验组间的对等性,同时在逻辑上对可能有的代表性和可推广性加以论证,避开其不足之处。

二、准实验研究设计方法

从研究设计的思想和要求来推论,可以认为准实验设计是一种降低了控制标准的类似真实验的研究方法,因此准实验研究设计的方法在许多方面与真实验有相同之处,常用的准实验设计方法有不相等实验组控制组前后测准实验设计、不相等区组后测准实验设计、单组前测后测时间系列准实验设计、多组前测后测时间系列准实验设计、修补法准实验设计等五种。

(一)不相等实验组控制组前后测准实验设计

这种准实验设计方法通常应用的情况是:需要安排两组被试作为实验组和控制组进行研究,但又不能按照随机化原则重新选择被试样本和分配被试。这是一种典型的准实验设计方法,用于针对不同被试组在一开始就不相等时,进行实验组和控制组后测结果的比较,实验程序安排如表4-6所示:

不相等实验组控制组前后测准实验设计在进行过程中要注意两个问题。

进行前测是用于检验在实验要考证的问题上实验组和控制组原有的近似程度,而不考虑其它因素。只有当两个组在考证问题上原有水平相接近时,才能进行该种准实验研究。

对结果进行分析时,要对R3和R4之间的差异进行统计检验,而非简单比较平均分、方差等,通过检验确定进行实验后两个组之间是否存在差异,差异程度如何。

[例4-1] 某一课题要研究利用多媒体计算机辅助物理教学后学生的学习效果,应用准实验方法进行研究,设计方案如下:

第一步:选取实验对象。

为保证正常教学的进行,在某个年级中选择两个现成的整班参加实验。

为了保证参加研究的两个班物理学习的原始水平相似,对该年级所有的班进行前测以检测起始水平,从中选出两个水平接近的整班参加研究,保证选出的两个班在物理学习上总体水平相同或相近。然后从中随机确定一个班作为实验组,接受多媒体计算机辅助物理教学;同时另一个班作为控制组按照原有教学计划和教学方式进行学习。

第二步:经过同一进度的教学活动后,同时对两个班级的物理课学习成绩进行考核,考核的结果进行后测。

第三步:将两个班的后测成绩分别减去各自的前测成绩,并用独立样本的t检验对这两个差值的差别显著性进行统计检验,最后判断实验组和控制组在进行实验前后是否有明显的差异,从而得出结论。

在这种准实验设计方法中,实验的情况通常可用图4-4表示:

(二)不相等区组后测准实验设计

在研究来自不同总体的样本之间的差别时,研究的主要目的是为了发现不同样本的特点及其差异的显著性。在研究中,自变量通常是研究者操纵的能诱发和引起样本各种特点表现的情境,因变量是被试在接受这些情境时的行为反应。这种准实验设计的方法,非常适用于对不同被试的心理特征进行研究。

在这种准实验设计中,研究的设计方法和对变量的操纵等很接近真实验设计。与真实验有的区别之处在于准实验实施过程中,受试的行为反应是在某种情节安排下自发产生的,有一定的偶然性;在被试的选择方面,虽然进行分组和对象挑选,但并非严格地随机抽样,因此存在一定欠缺,但只要研究过程中控制得好所得的结果仍有说服力。

[例4-2] 研究课题是不同年龄的中学生利用Internet进行学习时的心理特征,运用准实验方法,设计实验研究如下:

针对研究的对象是在Internet环境中学习的不同年龄的中学生,先根据年龄将中学生划分为几组,然后分别从各组中选出5名中学生进行研究,实验过程中设计了以下的情境:

⑴给出明确的学习任务,指定网站和网页,让学生进行25分钟的网上学习;

⑵给出明确的学习任务,未指定网站,让学生进行25分钟的网上学习;

⑶未给出明确的学习任务,未指定网站,让学生进行25分钟的网上学习;

⑷给出明确的学习任务,指定网站和网页,让学生进行50分钟的网上学习;

⑸给出明确的学习任务,未指定网站,让学生进行50分钟的网上学习;

⑹未给出明确的学习任务,未指定网站,让学生进行50分钟的网上学习。

拟研究的学生反应行为和学习情况为以下面五个方面:

⑴学生的探究行为;

⑵学生的自控能力;

⑶学生的自学能力;

⑷学生的反应时间;

⑸学生的焦虑反应。

对学生的探究行为、自控能力和自学能力采用卡方检验,对焦虑反应和反应时间采用t检验,分别检验差异程度,最后分析得出实验结果。

(三)单组前测后测时间系列准实验设计

这种研究设计中只安排一个被试组,进行方法是:在一个时间段中,按固定的周期对被试组成员进行一系列的某种测试,然后让被试组接受实验处理(如某种与测试内容有关的训练或指导等),之后又按原来的周期安排同样的一系列测试。单组前测后测时间系列准实验设计程序模式如表4-7所示。

在这种设计中,进行前后测结果的差异比较时,不能只用实验处理前后最接近的两次结果R5和R4进行比较,也不能用R5和R4直接作统计分析,要采用回归方程来判断一系列前后测数据之间的关系。具体的方法是:

首先,根据实验处理前的各次前测结果求出回归方程(直线回归或曲线拟合)。然后按外推法将假设不接受实验处理的情况下,对应后测的各次测试时间上可能的结果推算出来。即对前测结果作直线回归后再外推计算出R5’、R6’、R7’等,作为与R5、R6、R7等进行对比的数值,以此类推到以后各次测试。由于是对单组被试进行比较,所以必须用相关样本的t检验作R5’、R6’、R7’等与R5、R6、R7等之间的统计检验,确定接受处理和未接受处理的实验之间的是否存在差异,差异是否显著,设计结果如图4-5所示。

[例4-3] 研究课题是:对小学生在多媒体教学网中用多媒体教学软件进行阅读时,个别阅读与小组阅读的效果进行研究。研究设计方案如下:

第一步:前六个星期,每个星期安排一定的时间,让实验班学生采用个别阅读的方法进行阅读学习,且在每周星期五进行一次测验。

第二步:在第七周采用小组阅读的方法进行阅读教学,同样在星期五进行测试。

第三步:在第八周后又恢复进行个别化阅读,并进行测验。

第四步:对一系列前测和实验处理后第七周测验的结果,以及第七周后各次测验的结果进行检验,以确定实验的结果。

4. 多组前测后测时间系列准实验设计

这种设计在单组前测后测时间系列准实验设计的基础上,增加两个或两个以上的组,这些组可以分为实验组和控制组,也可以全用来作实验组。一般情况下会设定一个控制组,因为实验组有控制组作对照,可减少前后测次数。同时,为了能对多种处理效果进行比较,可以在时间系列上增加处理的数量,控制组与实验组同步进行前测和后测,便于将两者的结果予以比较。对于任何多组准实验设计,小组间的相似性越大,从实验结果中得出的结论就越可靠。这种研究的设计方法可见表4-8所示:

[例4-4] 一个教师教初中一年级三个班的代数,他拟进行不同反馈对学生代数学习成绩影响的研究,该研究的设计如下:

第一步:教师设计好五次难度相同的一小时代数测验,可以随教学进度在教学过程中进行测验。

第二步:在教学过程中进行测验,但在第一次测验和第二次测验当中进行不同的评价和反馈,给1班进行正反馈(X1);给2班以负反馈(X2),对3班不做反馈。

第三步:继续进行教学,并在教学过程中进行测验三、测验四、测验五。

第四步:对各组测试的成绩之间的差异进行比较,分别了解不同的反馈方法对学生数学学习的作用及其效果。

5.修补法准实验设计

在真实验和准实验中,实验组控制组对比实验的设计一般都让作为实验组的被试接受处理,然后将其后测结果和未接受处理控制组的后测比较。但在有的情况下,研究者来不及找到两组整体相似的被试或难以安排同时开始实验等,因此组织者只能在未作前测的情况下先对经过某种处理的被试进行测试获得后测结果。这种后测结果没有充分的理由说明是哪种处理产生的,从而不能确定后测与处理之间的关系,为了弥补这一欠缺,在获得另一个整体组被试时,就安排进行与上面做过的后测相同的前测,然后再对这一组被试作同样的处理,并予以后测,通过第二组被试的前后测结果的比较,及第二组前测与第一组后测的情况进行比较来找出实验处理与后测之间的关系。

这种设计方法可用表4-9说明。

通过以上对准实验研究基本概念及设计方法的阐述和分析,可以更清楚地了解这一研究方法的特点和应用情况。相信在教育技术研究中适当利用这一研究方法,可以使一些课题的研究进行得更好、更深入。

中南大学设计模式实验2

实验2 设计模式实验一 实验学时: 4 每组人数: 1 实验类型: 3 (1:基础性2:综合性3:设计性4:研究性) 实验要求: 1 (1:必修2:选修3:其它) 实验类别: 3 (1:基础2:专业基础3:专业4:其它) 一、实验目的 1.熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构; 2.熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的创建型设计模式和结构型设计模式,包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1.在某图形库API中提供了多种矢量图模板,用户可以基于这些矢量图创建不同的显示图形,图形库设计人员设计的初始类图如下所示: Circle + + + + +init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Triangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Rectangle + + + + + init () setColor () fill () setSize () display () ... : void : void : void : void : void Client 在该图形库中,每个图形类(如Circle、Triangle等)的init()方法用于初始化所创建的图形,setColor()方法用于给图形设置边框颜色,fill()方法用于给图形设置填充颜色,setSize()方法用于设置图形的大小,display()方法用于显示图形。 客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题: ①由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形,因此在更换图形时需要修改客户类源代码;

初中化学探究式实验教学模式研究实施方案

赣州市教育科学“十一五”规划立项课题《初中化学探究式实验教学模式研究》 研 究 实 施 方 案 二〇一四年 班级:11级生化系一班 姓名:钟丽

一、课题名称:《初中化学探究式实验教学模式研究》 二、课题的提出: 1.研究本课题的背景: ①1986年,我国专门研究思维科学的学者刘奎林借用了19世纪德国的物理学家和生理学家亥姆霍兹(H.V.Helmholtz)经常使用的“无意识推论”这个术语提出了一种称之为“潜意识推论”的理论,并运用这种理论建立起“灵感发生模型”。这是迄今为止,在国内外有关文献中所能看到的关于创造性思维研究中比较完整、比较有说服力的模型。他力图从脑科学和现代物理学基础上阐明创造性思维过程,突破了仅仅局限于从心理学角度来研究创造性思维的传统做法。 ②国外教育界非常流行的做法:意思是“你听到的,你会忘记;你看到的,你会记住;你做到的,你就学会了。”有尝试才有发现,有发现才有创新,任何发明创造无不从尝试开始。 ③在国内,北京、广州等地区率先展开教学模式的探索和新课程改革,提倡的做法:即充分解放学生的手和脑,给学生提供动手动脑的机会,让学生亲自实践,在做中学,在快乐中学。探索符合“主体、实践、发展、创新”的改革思路。 ④美国教育强调学生“试一试”,让学生在尝试、发现中探索问题。 综观已有的创新能力及其培养的研究,人们做了大量的工作,认为学校教育对学生创新意识与创新能力的培养关系到未来人们的创造能力。中国现行的与新课程改革配套的化学新教材更突出实验的地位,构建创造性思维培养的化学实验教学模式是新课程改革将着力探索的。 2.课题研究的目的、意义及价值: ①课题研究的目的: 尽管目前我国中学化学实验研究活动较受重视也较普遍,但其科学水平总的看来仍不够高,在研究的方法、观念、角度等方面还存在不少问题。首先,中学化学实验研究,除了研究具体的化学实验外,还应包括对中学化学实验教学的探索,即还需要研究实验教学的地位和作用、范围和体系、方法和组织等等。通过培养学生的创新精神和创新能力,使学生的智慧品质趋向整体性;使学生的个性趋向全面发展;使学生在学习中的地位趋向主体性;教育面向的层次更趋向全体学生;在教育理念上趋向全方位、全过程;在创新动机上趋向全民化、终身化。 ②本课题的理论意义及价值:

设计模式上机实验二实验报告Word版

设计模式实验二 实验报告书 专业班级软件 0703 学号 3901070324 姓名吉亚云 指导老师刘伟 时间 2010年4月 24日 中南大学软件学院

实验二设计模式上机实验二 一、实验目的 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常用的设计模式,加深对这些模式的理解,包括装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式。 二、实验内容 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式,包括根据实例绘制相应的模式结构图、编写模式实现代码,运行并测试模式实例代码。 三、实验要求 1. 正确无误绘制装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式的模式结构图; 2. 使用任意一种面向对象编程语言实现装饰模式、外观模式、代理模式、职责链模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、状态模式、策略模式和模板方法模式,代码运行正确无误。 四、实验步骤 1. 使用PowerDesigner绘制装饰模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 2. 使用PowerDesigner绘制外观模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 3. 使用PowerDesigner绘制代理模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 4. 使用PowerDesigner绘制职责链模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 5. 使用PowerDesigner绘制命令模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 6. 使用PowerDesigner绘制迭代器模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 7. 使用PowerDesigner绘制观察者模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 8. 使用PowerDesigner绘制状态模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 9. 使用PowerDesigner绘制策略模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式; 10. 使用PowerDesigner绘制模板方法模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式。 五、实验报告要求 1. 提供装饰模式结构图及实现代码; 2. 提供外观模式结构图及实现代码;

实验教学方法与手段

实验教学方法与手段 先进的教学体系和合理的教学内容安排是取得高质量教学效果的前提,但是教学目的能否实现还在于有没有先进的教学方法和教学手段。我们认为取得高质量的实验教学效果主要取决于学生的参与程度。吸引学生兴趣的一个关键点是将“实验”转化为“试验”,将填鸭式教学改为师生互动的讨论式教学,调动同学的兴趣和培养学生的参与意识。 一、实验教学环节 1.强化实验前预习,这是实行讨论式教学的前提条件。 2.做好实验课堂教学工作,注重实验过程,通过实验教学使学生巩固理论知识、锻炼动手能力、学习操作技能、培养协作能力和严谨细致的工作作风。 3.强化讨论式教学,加强师生互动,给学生更多的发言权,鼓励学生大胆发表意见,部分实验做完后,组织学生对实验结果、内容、方法及相关内容进行现场讨论,指导教师适当提出问题,引导学生主动思考,以培养学生对实验结果的分析能力,同时对实验背景知识及相关领域内的发展作进一步了解。 4.培养学生发现问题和解决问题的能力,培养学生未来行业从业工作的实际能力。 二、实验技术、方法、手段 煤化学化工实验室所承担的实验教学课程,都是工业生产中实验应用的分析检测项目,要在遵从国家标准的前提下进行实验方法和操作程序的选择和设计,培养的是学生参加工作的具体能力。根据学科和课程的特点和定位,建立了以教师为主导、以学生为中心、实现以学生自我训练为主的教学模式。 1.在演示和验证性实验中,对经典实验按照实验原理要求,采用经典的技术、方法和手段,便于学生学习实验基础知识和操作技术,理解理论教学内容和实验设计者的原创思想。 2.对于综合性、设计性、综合设计性和开放性实验则以培养学生的创新能力为教学目的,给学生提供当前我们实验室目前所拥有的最新、最先进的仪器设备,让学生掌握和设计先进的实验方法,使学生的实验水平达到的我们实验室尽可能达到的先进水平。

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告软件体系结构 设计模式实验报告 学生姓名: 所在学院: 学生学号: 学生班级: 指导老师: 完成日期: 一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式,包括组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式,并学会分析这些模式的使用效果。 二、实验内容 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式,包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码,运行并测试模式实例代码。 (1) 组合模式 使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架,该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒,也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒,文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。绘制类图并编程模拟实现。 (2) 组合模式 某教育机构组织结构如下图所示: 北京总部 教务办公室湖南分校行政办公室 教务办公室长沙教学点湘潭教学点行政办公室

教务办公室行政办公室教务办公室行政办公室 在该教育机构的OA系统中可以给各级办公室下发公文,现采用 组合模式设计该机构的组织结构,绘制相应的类图并编程模拟实现,在客户端代码中模拟下发公文。(注:可以定义一个办公室类为抽象叶子构件类,再将教务办公室和行政办公室作为其子类;可以定义一个教学机构类为抽象容器构件类,将总部、分校和教学点作为其子类。) (3) 外观模式 某系统需要提供一个文件加密模块,加密流程包括三个操作,分别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件。读取文件和保存文件使用流来实现,这三个操作相对独立,其业务代码封装在三个不同的类中。现在需要提供一个统一的加密外观类,用户可以直接使用该加密外观类完成文件的读取、加密和保存三个操作,而不需要与每一个类进行交互,使用外观模式设计该加密模块,要求编程模拟实现。参考类图如下: reader = new FileReader();EncryptFacadecipher = new CipherMachine();writer = new FileWriter();-reader: FileReader-cipher: CipherMachine-writer: FileWriter +EncryptFacade () +fileEncrypt (String fileNameSrc,: voidString plainStr=reader.read(fileNameSrc); String fileNameDes)String

实验教学法

《职业教育教学法》设计 专业 班级 学号 姓名 成绩 任务名称:实验教学法的认知和训练 1.学习目标

●知识目标:学生在自己思考自己动手的过程中产生兴趣,加深印象 ●技能目标:培养学生使用仪器和工具的技能,训练学生的观察、测试、计算、数据 处理、现象分析等能力,调动学生学习、探究的积极性和主动性,能发现问题并提 出改进措施 ●素质目标:培养学生的主体性、创造性、开拓性,发展学生的独立思考的能力和动 手动脑的实践能力,运用信息技术尊重学生个别差异激发学生潜能,每个学生得到 发展 2.问题(任务)描述: 学生在学习新知识时需要经历由浅入深,从易到难,由具体的感知到能运用语言描述在大脑中形成的表象,再由具体的表象到抽象的概括的思维活动过程。因此,教师设计实验教学时,要充分考虑到学生的心理特征和生活经验,按照学生的认知规律合理安排教学实验流程,优化教学过程。 3.基本知识 教学法的产生:随着现代科技的发展,改革开放的深入,特别是多年教育教学改革的实践,越来越多的暴露出旧传统法教学法的弊端。 传统教学法是教师一言堂、满堂灌、采取填鸭式、灌输式的教学方法。极大地约束了学生的积极主动思维,逼着学生死记硬背,传统教学法是教师教条条,学生学条条,重理论轻实践,学生动手动口实践能力得不到锻炼和发展,把学生教成书呆子...... “实验教学法”是实验人在积极批判和继承传统教法的基础,大胆常识现代教育的新理念,从2004年起一步一步的实施教学改革,经过多年的深入教学改革和充分论证,而形成了一整套适合职业学校实际情况的教学方法——实验教学法 实验是实验学的主要元素。通过实施实验,实验者既可以获得知识也可进行应用性研究。实验室一个过程,在此过程中实验者有意识地、系统地对所研究对象与过程世家影响,以获取新的知识 特点[1]: 1、实验教学法可为学生常见自主学习和自主创新的学习、实验、工作的平台,激励学生实践创新、团结合作、勤奋进取,达到因材施教的教学目的。 2、实验教学法是职业学校一种极为重要而又经常采用的教学方法。 3、实验教学法不同于传统的教学实验,与教学实验具有本质区别 实验法教学步骤:制定目标、建立假设、计划尝试、实施、评估 实验教学法要遵循的原则: 1、教学目标为中心 2、先学后教 3、课堂检测练习为手段 4、面向全体学生,以学生为主体

设计模式实验报告

实验一单例模式的应用 1 实验目的 1) 掌握单例模式(Singleton)的特点 2) 分析具体问题,使用单例模式进行设计。 2 实验内容和要求 很多应用项目都有配置文件,这些配置文件里面定义一些应用需要的参数数据。 通常客户端使用这个类是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中,有很多地方都需要使用配置文件的内容,系统中会同时存在多份配置文件的内容,这会严重浪费内存资源。 事实上,对于AppConfig类,在运行期间,只需要一个对象实例就够了。那么应该怎么实现呢?用C#控制台应用程序实现该单例模式。绘制该模式的UML 图。 3 实验代码 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace AppConfig { publicclass Singleton { privatestatic Singleton instance; private Singleton() {

} publicstatic Singleton GetInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } class Program { staticvoid Main(string[] args) { Singleton singletonOne = Singleton.GetInstance(); Singleton singletonTwo = Singleton.GetInstance(); if (singletonOne.Equals(singletonTwo)) { Console.WriteLine("singletonOne 和 singletonTwo 代表的是同一个实例"); } else { Console.WriteLine("singletonOne 和 singletonTwo 代表的是不同实例"); } Console.ReadKey(); } } } 4 实验结果

浅论初中物理探究式实验教学模式的运用

浅论初中物理探究式实验教学模式的运用 雷州市第二中学许菜珍 摘要:“学而不思则罔,思而不学则殆。”学贵有疑,通过设疑,明确学习的目标,通过实践获得真知。在物理实验教学中,教师善于引导学生大胆地设疑质疑,并让学生通过观摩、亲自动手实验,激发学生学习兴趣和求知欲望,让学生历经质疑——猜想——探究——讨论——总结——应用等环节,达到掌握知识和技能。 关键词:探究式实验教学创设情境鼓励质疑激发兴趣锻炼能力随着教学改革的深入,新课标物理教学模式与传统的教学模式之间的差距越来越明显。传统物理教学模式重在教师对知识的传授,忽略了学生的“学”,教师实行满堂灌,学生听的多,动的少;教师只顾讲,一切包办,把学生当成储存知识的容器,被动地接受知识,束缚了学生的思维和潜能的挖掘,教师成了课堂的主角。新课改下的探究式教学,从根本上改变了这种师生教学关系;提出了全新的教学理念:教为学服务。探究式教学充分发挥学生的潜能,调动学生的积极性,让学生主动获取知识,充分体现“以学生为主体”的教学理念。 这几年,我在初中物理教学中,对运用探究式教学模式的教学探索取得一定的成效,现总结如下: 一.探究式实验教学模式: 主要环节:质疑——猜想——探究——讨论——总结——应用 二.探究式实验教学模式的运用: (一)创设问题情境,提出问题: 发现问题比解决问题更重要。在教学时,创设积极思维的问题情境,引发学生大胆设疑,积极思维至关重要,因此,我们要深入钻研物理教材

的内容,要围绕教学内容和教学实际,结合社会生活实际,设计问题情境,让学生产生各种疑问和猜想,去寻找新的发现,以激发学生思维的兴奋点,引发求知的欲望和兴趣。 例如在“探究凸透镜成像的规律”的教学时,我先针对这个实验提出几个疑问,激发学生探究的兴趣: 1、借助照相机、投影仪、放大镜的成像情况引导学生观察和探究,发现它们的主要部件都是凸透镜,并通过凸透镜我们看到的景物的像有时放大、有时缩小,有时被拉近、有时被拉远,有时正立、有时倒转……然后提出问题:凸透镜成像有什么规律呢? 2、给出器材:光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、打火机。问:与照相机的使用过程进行比较,如何放置这些器材,才能使蜡烛火焰的像成在光屏上? 3、这个实验一般学生很难马上提出凸透镜成像情况与物体到凸透镜的距离的关系,教师先演示凸透镜在各种条件下的成像情况,让学生观察到物体到凸透镜的距离改变了,所成像的特点也跟着改变的现象。这时可引导学生提出问题:像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系呢?通过积极引导,让学生明确这样一个问题:凸透镜的成像情况与物距和像距的关系是否也有关呢?(若有,具体关系怎样?) 针对学生提出的问题,让学生自己动手实验,观察现象、收集数据、分析论证、得出结论。这样,通过创设问题情境,引导学生提出问题,有助于激发学生解决问题的动机,让学生主动探究物理中的实验规律,从而解决实际问题,达到学以致用的目的。

设计模式实验三

实验3创建型设计模式实验 实验学时: 2 每组人数: 1 实验类型: 3 (1 : 基础性 2: 综合性 3: 设计性 4 :研究性) 实验要求: 1 (1 : 必修 2: 选修 3: 其它) 实验类别: 3 (1 : 基础 2: 专业基础 3: 专业 4:其它) 、实验目的 1 ?熟练使用面向对象设计原则对系统进行重构; 2. 熟练使用 PowerDesigner 和 任意一种面向对象编程语言实现几种常见的创建型设计 模式,包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和单例模式, 理解每一种设计模式 的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式。 、实验内容 1 ?在某图形库 API 中提供了多种矢量图模板,用户可以基于这些矢量图创建不同的显 示图形,图形库 设计人员设计的初始类图如下所示: _______ V Trian gle + in it () : void + setColor () : void + fill () : void + setSize () : void + display () : void 在该图形库中,每个图形类(如 Circle 、Triangle 等)的init()方法用于初始化所创建的 图形,setColor()方法用于给图形设置边框颜色,fill()方法用于给图形设置填充颜色,setSize() 方法用于设置图形的大小, display()方法用于显示图形。 客户类(Client)在使用该图形库时发现存在如下问题: ① 由于在创建窗口时每次只需要使用图形库中的一种图形,因此在更换图形时需要修 改客户类源代码; + ini t () :void + setColor () :void + fill () :void + setSize () :void + display () :void Circle Recta ngle

《模式识别》实验报告

《模式识别》实验报告 一、数据生成与绘图实验 1.高斯发生器。用均值为m,协方差矩阵为S 的高斯分布生成N个l 维向量。 设置均值 T m=-1,0 ?? ??,协方差为[1,1/2;1/2,1]; 代码: m=[-1;0]; S=[1,1/2;1/2,1]; mvnrnd(m,S,8) 结果显示: ans = -0.4623 3.3678 0.8339 3.3153 -3.2588 -2.2985 -0.1378 3.0594 -0.6812 0.7876 -2.3077 -0.7085 -1.4336 0.4022 -0.6574 -0.0062 2.高斯函数计算。编写一个计算已知向量x的高斯分布(m, s)值的Matlab函数。 均值与协方差与第一题相同,因此代码如下: x=[1;1]; z=1/((2*pi)^0.5*det(S)^0.5)*exp(-0.5*(x-m)'*inv(S)*(x-m)) 显示结果: z = 0.0623 3.由高斯分布类生成数据集。编写一个Matlab 函数,生成N 个l维向量数据集,它们是基于c个本体的高斯分布(mi , si ),对应先验概率Pi ,i= 1,……,c。 M文件如下: function [X,Y] = generate_gauss_classes(m,S,P,N) [r,c]=size(m); X=[]; Y=[]; for j=1:c t=mvnrnd(m(:,j),S(:,:,j),fix(P(j)*N)); X=[X t]; Y=[Y ones(1,fix(P(j)*N))*j]; end end

调用指令如下: m1=[1;1]; m2=[12;8]; m3=[16;1]; S1=[4,0;0,4]; S2=[4,0;0,4]; S3=[4,0;0,4]; m=[m1,m2,m3]; S(:,:,1)=S1; S(:,:,2)=S2; S(:,:,3)=S3; P=[1/3,1/3,1/3]; N=10; [X,Y] = generate_gauss_classes(m,S,P,N) 二、贝叶斯决策上机实验 1.(a)由均值向量m1=[1;1],m2=[7;7],m3=[15;1],方差矩阵S 的正态分布形成三个等(先验)概率的类,再基于这三个类,生成并绘制一个N=1000 的二维向量的数据集。 (b)当类的先验概率定义为向量P =[0.6,0.3,0.1],重复(a)。 (c)仔细分析每个类向量形成的聚类的形状、向量数量的特点及分布参数的影响。 M文件代码如下: function plotData(P) m1=[1;1]; S1=[12,0;0,1]; m2=[7;7]; S2=[8,3;3,2]; m3=[15;1]; S3=[2,0;0,2]; N=1000; r1=mvnrnd(m1,S1,fix(P(1)*N)); r2=mvnrnd(m2,S2,fix(P(2)*N)); r3=mvnrnd(m3,S3,fix(P(3)*N)); figure(1); plot(r1(:,1),r1(:,2),'r.'); hold on; plot(r2(:,1),r2(:,2),'g.'); hold on; plot(r3(:,1),r3(:,2),'b.'); end (a)调用指令: P=[1/3,1/3,1/3];

实验探究式教学

“实验探究式教学”是以初中化学新课程中倡导的“以学生发展为本”的教学理念为指导,学生在教师的引导下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,通过学生自己设计方案,进行操作实验,去探索问题和解决问题的一种教学模式。教师依据不同的教学内容和学生特点,适当补充相关的情景材料和实验,有目的地激发学生的学习热情,营造民主、平等、和谐、积极向上的课堂教学气氛,让全体学生都参与实验,进行自主学习、讨论和研究,从而发现问题和解决问题。其基本结构为“问题——实验事实——结论——应用”。“实验探究式教学”模式有利于发挥学生的主体作用,培养学生的学习兴趣,有利于充分挖掘学生的潜力,培养其创新思维能力。因此,在新课程的教学中,根据教材内容和学生实际来构建“实验探究教学模式”,并积极应用于课堂的教学活动当中。 演示实验培养学生实验探究的意识 化学是一门以实验为基础的学科,而实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。新课程中初中化学教材编排的演示实验有64个,教师在演示实验过程中就需要不失时机地在各个环节启发、调动学生的思维积极性,培养学生的实验探究意识。 如:演示了氧气和二氧化碳的鉴别方法后,提出问题:现有两瓶气体,其中一瓶是氧气,一瓶是二氧化碳,你有什么方法可以鉴别它们? 学生提出的探究方案: 1)在两瓶气体中分别放入燃着的木条,比较它们的燃烧程度。 2)在两瓶气体中分别倒入适量的澄清石灰水,比较它们的浑浊程度。 3)在两瓶气体中分别放入一只活着的虫子,比较它们的存活时间。 4)称重两瓶气体的质量。 …… 通过知识的学习,实验的演示,学生的观察并且结合已有的生活经验,学生就能大胆设想,提出自己的想法,虽然有些不是很严密。但实验探究的意识已经得到了培养。 探究实验培养学生实验探究的兴趣 “实验探究式教学”模式与传统教学模式最大的不同,就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做,而是在一定的时间和空间范围内,由自己来支配时间,

小学科学实验课的教学模式

小学科学实验课的教学 模式 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

小学科学实验课的教学模式 莱西市教研室张莲玉 背景分析: 小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。学生是科学学习的主体,科学学习要以探究为核心。因为探究是科学学习的目标,又是科学学习的方式。《课标》对小学生科学探究的能力的形成和发展进行了比较详细的阐述,认为“科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动,必须紧密结合科学知识的学习,通过动手动脑、亲自实践,在感知、体验的基础上,内化形成,而不能简单地通过讲授教给学生……”明确要求学生必须直接参与探究活动和连续的实践,必须从直接参与探究的体验中获得对探究特征的初步认识。 亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。实验课是小学科学中比较普遍的一种课型,它要求学生亲历实验探究过程。在青岛版小学科学教材中许多课属于科学实验课的范畴,如:三年级的《哪杯水更热》《水温的变化》《哪杯水多》《有趣的不到翁》、《有趣的浮沉现象》、《改变浮和沉》、《水面的秘密》《水往高处走》《小车的运动》《鞋底花纹的启示》《跷跷板》《弹簧力的学问》《有趣的磁铁》《空气在哪里》《热空气》《风的形成》《土壤里有什么》《土壤的种类》《灯泡亮了》、《让更多的灯泡亮起来》《谁的本领大》等;四年级的《木材》《纸》《陶瓷》《金属》《玻璃和塑料》《蒸发》、《沸腾》、《凝结》、《杯子变热了》《水变热了》《谁热的快》《它们会生热吗》《温度计的秘密》《自行车胎为什么爆裂》《玩镜子》《潜望镜的秘密》《彩虹的秘密》《凸透镜》等;五年级的《声音的产生》、《谁能传播声音》《水变咸了》《蜡烛的变化》《食盐和水泥》《铁生锈》《斜面》《杠杆》《滑轮》《齿轮》等等。所以探讨实验课的基本模式对科学课堂教学大有裨益。 基本流程: 该教学模式分以下四个环节:创设情景提出问题---自主探究解决问题(猜想与假设---制定实验方案---交流实验方案---验证实验方案---总结与交流)-----巩固应用拓展延伸---梳理小结当堂检测(谈收获)一创设情景提出问题

软件设计模式与软件体系结构实验报告

《软件体系结构》大作业(1) 学院:软件学院 课程名称:软件体系结构 专业班级: 学生姓名:学号: 学生姓名:学号: 指导教师: 完成时间:年月日 评分表 1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。 小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式,并一起完成代码编写。另外,组长负责文档制作。 2、评分表 序号姓名评分是否组长 1 2 作业正文需要包括以下内容: 1、作业题目内容的详细描述。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图,或者是所采用的 软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

3、画出完成本题目所设计程序的设计类图;如还有其他图,也一并画出。 4、完成本题目所设计的程序代码。 5、程序运行的典型界面截图

1、作业题目内容的详细描述。 【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。现在需要 扩展例2.3的设计图,添加一个名为LuxuryCarInsurance的类,并且需要编写此类和其他需要添加的类的代码,详细要求参见光盘的相应作业部分。 【作业2.1-1】在例2.4中,设计并且实现了豪华(Super)和中等(Medium)别墅(House)与公寓(Condo)的查询。要求在该设计的基础上,增加一个新的类SemiDetacher(半独立式楼宇),并且编写代码,实现相应的查询功能,详细要求参见光盘的相应作业部分。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图,或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。 【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式 【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式

模式识别实验

实验1 图像的贝叶斯分类 1.1 实验目的 将模式识别方法与图像处理技术相结合,掌握利用最小错分概率贝叶斯分类器进行图像分类的基本方法,通过实验加深对基本概念的理解。 1.2 实验仪器设备及软件 HP D538、MATLAB 1.3 实验原理 1.3.1 基本原理 阈值化分割算法是计算机视觉中的常用算法,对灰度图象的阈值分割就是先确定一个处于图像灰度取值范围内的灰度阈值,然后将图像中每个像素的灰度值与这个阈值相比较。并根据比较的结果将对应的像素划分为两类,灰度值大于阈值的像素划分为一类,小于阈值的划分为另一类,等于阈值的可任意划分到两类中的任何一类。此过程中,确定阈值是分割的关键。 对一般的图像进行分割处理通常对图像的灰度分布有一定的假设,或者说是基于一定的图像模型。最常用的模型可描述如下:假设图像由具有单峰灰度分布的目标和背景组成,处于目标和背景内部相邻像素间的灰度值是高度相关的,但处于目标和背景交界处两边的像素灰度值有较大差别,此时,图像的灰度直方图基本上可看作是由分别对应于目标和背景的两个单峰直方图混合构成。而且这两个分布应大小接近,且均值足够远,方差足够小,这种情况下直方图呈现较明显的双峰。类似地,如果图像中包含多个单峰灰度目标,则直方图可能呈现较明显的多峰。 上述图像模型只是理想情况,有时图像中目标和背景的灰度值有部分交错。这时如用全局阈值进行分割必然会产生一定的误差。分割误差包括将目标分为背

景和将背景分为目标两大类。实际应用中应尽量减小错误分割的概率,常用的一种方法为选取最优阈值。这里所谓的最优阈值,就是指能使误分割概率最小的分割阈值。图像的直方图可以看成是对灰度值概率分布密度函数的一种近似。如一幅图像中只包含目标和背景两类灰度区域,那么直方图所代表的灰度值概率密度函数可以表示为目标和背景两类灰度值概率密度函数的加权和。如果概率密度函数形式已知,就有可能计算出使目标和背景两类误分割概率最小的最优阈值。 假设目标与背景两类像素值均服从正态分布且混有加性高斯噪声,上述分类问题可以使用模式识别中的最小错分概率贝叶斯分类器来解决。以1p 与2p 分别表示目标与背景的灰度分布概率密度函数,1P 与2P 分别表示两类的先验概率,则图像的混合概率密度函数可用下式表示 1122()()()p x P p x P p x =+ 式中1p 和2p 分别为 212 1()21()x p x μσ--= 222()22()x p x μσ-- = 121P P += 1σ、2σ是针对背景和目标两类区域灰度均值1μ与2μ的标准差。若假定目标的灰 度较亮,其灰度均值为2μ,背景的灰度较暗,其灰度均值为1μ,因此有 12μμ< 现若规定一门限值T 对图像进行分割,势必会产生将目标划分为背景和将背景划分为目标这两类错误。通过适当选择阈值T ,可令这两类错误概率为最小,则该阈值T 即为最佳阈值。 把目标错分为背景的概率可表示为 12()()T E T p x dx -∞ =? 把背景错分为目标的概率可表示为

什么是探究式教学模式

什么是探究式教学模式 2009-2-4 网络【字体:大中小】【我来说两句】 什么是探究式教学模式?探究式教学模式是什么意思? 当前,教学研究的重心正从知识传授向能力培养转变,从重视结果向重视过程转变。根据教学实际采用适应差异、注意个性发展的多样化教学形式,以弥补传统教学模式的不足,成为我国今后教学模式改革的重要走向。高中课程标准(实验稿)提出了“提高科学素养、在课堂中开展探究性学习”的理念,即通过提倡探究式教学,培养学生的自主科学探究能力,加强学生对科学本质的认识。作为一种新颖的教学方法,探究式教学法有一定的理论依据,有行之有效的教学步骤,具有优于一般教学方法的显著特点。 一、探究式教学法的提出 探究性学习(inquirylearning)是一种积极的学习过程。最早提出在教学中使用探究方法的是杜威。他认为,科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识,更重要的是要学习科学研究的过程或方法。从1950年到1960年,探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。教育家施瓦布指出,“如果要学生学习科学的方法,那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?”这句话对科学教育中的探究性学习产生了深远的影响。施瓦布认为教师应该用探究的方式展现科学知识,学生应该用探究的方式学习科学内容。 美国20世纪著名的认知心理学家和教学改革家杰罗姆·S.布鲁纳在50年代末创立了发现法,并把它在美国施行,取得了突出的成就。他认为“发现法(Methodofdiscovery)就是学生依靠自身的力量去学习的方法,通常称作发现学习(Learningthroughdiscovery),并无高深玄妙之意。”(续润华,2003:86)与前人相比,布鲁纳更注意探究式教学法的理论依据,使之具有科学的基础。 施瓦布、杜威等人的研究,包括布鲁纳和皮亚杰在上世纪50年代和60年代的研究,影响了从50年代直至70年代早期的课程教材。这些教学材料的一个共同点是使学生参与到做中去而不仅仅是被动地听讲或只是阅读有关科学的材料,对学习科学的过程比掌握科学知识给予了更多的重视。 二、探究式教学法的含义 要研究探究式教学法,首先要明确什么是探究。美国国家科学教育标准中对探究的定义是:“探究是多层面的活动,包括观察;提出问题;通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制订调查研究计划;根据实验证据对已有的结论作出评价;用工具收集、分析、解释数据;提出解答、解释和预测;以及交流结果。探究要求确定假设,进行批判的和逻辑的思考,并且考虑其他可以替代的解释。”上海市教育科学研究院智力开发研究所的陆王景认为,“探究性学习指的是仿照科学研究的过程来学习科学内容,从而在掌握科学内容的同时体验、理解和应用科学研究方法,掌握科研能力的一种学习方式。” 探索式教学法又称发现法、研究法,是指学生在学习概念和原理时,教师只是给他们一些事例和问题,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。它的指导思想是在教师的指导下,以学生为主体,

设计模式实验二

实验2 UML实验(2) 实验学时: 2 每组人数: 1 实验类型: 3 (1:基础性 2:综合性 3:设计性 4:研究性) 实验要求: 1 (1:必修 2:选修 3:其它) 实验类别: 3 (1:基础 2:专业基础 3:专业 4:其它) 一、实验目的 1. 学习类图的绘制; 2. 学习从系统需求中识别类,并构建相应的面向对象模型; 3. 学习使用顺序图描述对象之间的交互; 4. 学习使用活动图为业务流程建模; 5. 学习使用PowerDesigner实现正向工程和逆向工程。 二、实验容 1. 根据以下描述绘制类图,再正向工程生成Java源代码(也可生成其他面向对象语言的源代码,如C++或C#等): 图形(Shape)可分为圆形(Circle)、矩形(Rectangle)、椭圆形(Ellipse)等具体图形,在Shape类中提供了一个抽象的draw()方法用于绘制图形,而在具体的图形类中实现该抽象draw()方法。 提供一个图形工厂类(ShapeFactory),该类提供一个静态方法createShape(char type),其返回类型为Shape,参数type为所需绘制图形对应的代码,例如“c”表示圆形,“r”表示矩形,“e”表示椭圆形等,在createShape()方法中,可以使用条件语句来判断所需绘制图形的类型,并根据参数的不同返回不同的具体形状对象。【注:“创建关系”是一种特殊的“依赖关系”】 2. 根据以下描述绘制类图: 某商场会员管理系统包含一个会员类(Member),会员的基本信息包括会员编号、会员、联系、电子、地址等,会员可分为金卡会员(GoldMember)和银卡会员(SilverMember)两种,不同类型的会员在购物时可以享受不同的折扣;每个会员可以拥有一个或多个订单(Order),每一个订单又可以包含至少一条商品销售信息(ProductItem),商品销售信息包括订单编号、商品编号、商品数量、商品单价和折扣等;每一条商品销售信息对应一类商品(Product),商品信息包括商品编号、商品名称、商品单价、商品库存量、商品产地等。

实验教学模式

2006年9月浙江省全面实施新课程,综观高中物理新教材,关于实验内容及方式方法有许多新的改变和拓展,本文就新课程下如何构建高中物理实验教学模式作以探索。 1新课程加强了实验教学,提升了实验教学地位 物理实验在物理教学中占有重要的地位,它既是物理教学的基础,也是物理教学的内容、方法、手段,在新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习,加强科学探究,《课程标准》第三部分专门列入一项——科学探究及物理实验能力要求,列表说明探究要素和基本要求,所以实验在物理教学中的地位不但没有削弱,还大大加强了,因为实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础,又能为学生的自主学习、科学探究提供物质的保证,在学生智能结构的发展中占有重要的地位。实验在新课程中笔者认为有3个特点: 1)实验与其他教学内容紧密结合,不再规定“必做”实验。凡是《课程标准》要求“通过实验”教学的内容都安排了实验;将原来实验中的演示实验和学生实验融合在内容标准之中,使它们成为有机的整体,不再单独列出。 2)实验内容明显增多,有示范性实验、探究性实验、演示实验、分组实验、“做一做”小实验,另外还设计了以实验为背景的“问题与练习”、“课题研究”栏目,而且学生分组实验和探究性实验完全安排在课堂教学中进行,进一步确立了物理知识体系与实验的依赖关系,凸显实验教学的重要,真正做到还给学生实验探索空间,由静态变为动态,由独立变为合作,由观察者变为探索者,由单纯动脑变为手脑并用,调动学生实验的积极性。 3)新教材没有对实验的具体做法、使用的器材等做硬性的规定,这样便于因地制宜开展实验教学,便于提出不同实验方法,有利于实验设计,使师生更注重实验的科学思想,而不是记忆实验器材、步骤等条文,不过分强调实验数据的精确和操作技能,而是更注重实验设计,因为实验设计的思想更能提高学生的心智技能。 物理课程标准的理念改变了物理实验教学的目标、性质和模式,从单纯为了学习知识验证理论及学习操作技能,转变为以全面地培养学生科学素养为目标的课程,实验教学对于实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维教学目标有独到作用。 2学生所需的实验教学 以往的高中物理实验教学在实现上述重要的教学功能上存在诸多问题,其中一个问题就是缺乏对学习的主体——学生的实验心理需求的研究。也就是说,教师往往根据教学和应试的要求,少有考虑到学生对实验的喜好与厌恶的心理需求,来安排实验教学。以至于在高中物理实验教学中充斥着他主性的、机械的、乏味的、缺少探究性的教学范式。课题组认为,要有效发挥物理实验在“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”等方面的教学功能,实验教学应当研究学生的心理需求。笔者和同事10月中旬对1所重点中

设计模式实验报告

计算机科学与技术学院 实验报告 课程名称:软件设计模式 专业:计算机科学与技术班级:班 学号: 姓名:

实验一单例模式的应用 1 实验目的 1) 掌握单例模式(Singleton)的特点 2) 分析具体问题,使用单例模式进行设计。 2 实验内容和要求 很多应用项目都有配置文件,这些配置文件里面定义一些应用需要的参数数据。 通常客户端使用这个类是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中,有很多地方都需要使用配置文件的内容,系统中会同时存在多份配置文件的内容,这会严重浪费内存资源。 事实上,对于AppConfig类,在运行期间,只需要一个对象实例就够了。那么应该怎么实现呢?用C#控制台应用程序实现该单例模式。绘制该模式的UML图。 [代码截图]: namespace实验一_单例模式_ { class Program { static void Main(string[] args) { AppConfig appc1 = AppConfig.GetAppConfig(); AppConfig appc2 = AppConfig.GetAppConfig(); appc1.SetParameterA("hello"); appc2.SetParameterA("hi"); if (appc1.Equals(appc2)){ Console.WriteLine("appc1 和 appc2 代表的是同一个实例"); } else{ Console.WriteLine("appc1 和 appc2 代表的是不同实例"); } Console.WriteLine(appc1.GetParameterA()); Console.WriteLine(appc2.GetParameterA()); Console.ReadKey();

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