帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

感谢收看本期视频。

要解锁所有5300个视频,请开始免费试用。

科学实验

帕特里克Roisen
帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

分享

实验是科学方法的第四步。科学实验是检验假设和根据真实世界的结果得出准确结论所必需的。科学的所有分支都进行实验。

科学就是检验假设,看看它们是对是错。无论你在设计一个实验时做了什么,如果你没有一个好的设计,即使你使用世界上最昂贵的设备也没有关系。一个好的实验的关键在于,你需要有一个对照组。第二,你需要有一个大的样本量第三,你需要做盲实验如果你和人一起工作的话。

让我先来看看,有一个对照组意味着什么。我可能,我可能会建议也许我要用一个假设来测试从圣何塞到旧金山最好的方式是通过高速公路101而不是通过城市街道或高速公路280。为了做到这一点,我需要做一个比较。假设101号高速公路是一条高速公路,城市街道不是280号高速公路也是一条高速公路。一次我开101号公路另一次开280号公路,280号公路是我用来比较结果的对照组。

当你这样做的时候你需要注意的是你的实验只有一个变量,而不是一堆变量。这是什么意思?假设我在早上6点开101号公路而我在早上9点开280号公路。你可能会发现,早上6点街上几乎没有人,而早上9点正好是高峰时间。这就增加了另一个维度,增加了另一个变量叫做时间而不是我要走哪条路。所以我应该做的是,我应该在早上9点开101号公路,在早上9点开280号公路。

这就引出了下一个关于大样本容量的问题。你可能会觉得这有点困难。我怎么能同时开两辆车呢?所以我得开好几次车。通过多次驾驶,我也避免了一些问题。有一次我在高速公路上开车,我看到我前面一百英尺左右的一辆车开始向右偏转,我觉得很奇怪。他突然撞到了肩膀,像这样转身。他的速度如此之快,以至于翻了个身,实际上这是相当令人印象深刻的,但他翻了好几次,最后在高速公路中间着火了。这样就稍微放慢了速度。通过有一个大的样本量,假设你连续开101号公路2周,我可以消除随机影响。 One day be slower or faster than the other. And then I drive Highway 280, say 2 weeks and again I'll average the results.

现在,你们中的一些人可能会说,“嘿,为什么不让你的朋友开280,而我开101。”这又回到了你的对照组。记住,只有一个变量不同如果只有我和另一个人。也许我的朋友是一个非常谨慎的合法司机,而我却在我的小货车里以每小时95英里的速度实现我的赛车幻想。所以这可能会影响它。

有时候你可以通过一个大的团队来解决这个问题。假设有20个人开101路,20个人开280路。不是在公交车上,而是在不同的车里。最好的实验当然是让一大群人开101号公路几周一大群人开280号公路几周然后把结果平均一下。

我说的盲实验是什么意思。无论何时你和别人一起工作,你都需要做一个所谓的盲实验。这并不意味着你要用尖尖的棍子戳他们的眼睛。这意味着你必须避免让他们知道,他们是在控制组还是你的实验组。这是为什么呢?你的大脑控制着你的身体,但你的思想控制着你的大脑。这可能导致一些非常奇怪的结果。科学家们不久前发现,你可以给某人糖果,但如果你说服他们,那实际上是药物,他们的大脑会让他们的大脑保持免疫系统高速运转,他们实际上会变得更好。这被称为安慰剂效应。几年前,我的一些生物预科学生向我证明了这一点。 They did a research project where they experimented on a bunch of Stamford students. And what they told the students is that they're looking at the effects that alcohol had on their motor skills and mental mood and such like that. What the Stamford students didn't realize is that they were being given non-alcoholic beer. Now my students had a couple of kids who, a couple of Stamford students who were their friends that they let it on on the joke and so they acted drunk. Everybody wound up feeling drunk and in fact one of the kids was caught on camera saying, this is like the fastest bus I've ever gotten. That explains why you really need to be careful about the Placebo effect.

现在,有时你还需要做一个所谓的双盲实验。也就是说,在完成所有数据分析之前,研究人员也不知道一个人是在控制组还是可变组。你会问为什么要这么做。假设你是一名癌症研究人员,花了10年的时间研究出一种治疗癌症的方法。现在你终于开始做实验了,你得到了结果。如果你知道谁得到了你的治疗而谁没有,你可能会意外地影响或偏差你的分析或偏差结果,因为如果你是对的,你就会赚很多钱,如果你是错的,你就不会。

©2021 Brightstorm, Inc.保留所有权利。 条款·隐私