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数学与计算科学学院实验报告
三年级上册教科版科学实验教 学计划(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用 请直接删除 2
科学上册实验教学计划 三年级上册 中心小学 三年级 3
小学科学三年级上册实验教学计划 《新标准》明确指出:“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程”,“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”。这标志着,小学科学课程在培养目标、学生的学习方式和教师的教学方式方面都将发生重大的变化。 一、教材分析: 本册的教学内容主要由“植物”“动物”“我们周围的材料”和“水和空气”这四个单元组成。 1.“植物”这个单元引导学生进行观察、研究大树和树叶的活动;鼓励学生亲近自然,关注自然,利用课外时间在校内外进行一些观察植物和搜集树叶的活动;让学生在对大树和美丽的树叶的观察研究活动中产生情感体验,对学生进行“爱护草木,保护环境”的教育。组织和指导学生在有结构的观察活动中,获取关于叶的颜色、形状、大小、构成、叶脉、叶柄等多方面的知识。 2.“动物” 4
单元引导和推动学生开展寻访调查小动物的活动;鼓励学生亲近和关注周围环境中的小动物,在课外或校外进行一些观察研究小动物的活动;并以活动经历和体验的形式进行爱护小动物,珍惜生命,保护生态环境的教育。组织和指导学生在有结构的观察活动中,获得关于动物的观察特征、分类特征、动物的多样性、动物的运动、动物和食物、动物和环境、环境保护等多方面的丰富的直接认识。鼓励学生在此基础上,联系来自其他渠道的信息,发展自己的认识。 3.“我们周围的材料”单元能有顺序、有目的、仔细地观察。能用文字、图画、表格等多种形式记录和呈现观察结果。对生活中的常见物品从材料角度进行分类。总结木头、纸、金属和塑料等材料的物理性质。 4.“水和空气”单元学生能利用自己的感官和简单的器材(瓶子、脸盘等),通过观察、对比等方法收集整理关于水的资料,发现和提出关于水的相关问题,并能用多种方法(语言、文字、符号等)将通过观察所发现的现象表述出来。进一步认识水的基本物理性质,懂得液体的含义,认识生活中常见的液体,能够用多种方法区分各种溶液并比较溶液的多少。 通过本册的学习,将重点发展学生想办法解决一些简单科学问题的能力;进行持续、细致、有联系的两两对比观察的能力;多次重复,进行简单对比实验的能力;综合运用观察和实验所得证据,经过 5
第十一章实验设计的统计学基本原则 实验(Experiment):指由研究者主动地决定给予部分实验对象某种处理,给予另部分对象某种对照处理的研究设计形式,这种处理的分配常常是随机的。 实验设计(Experimental design):是通过良好地计划对象的选择、处理因素的分配、结果指标的测量和资料分析来保证比较组间对象和实验条件是均衡的,实验结果有较好的可比性,并且较好地控制误差以能用较小的样本获取可靠的结论。 一.实验设计的三要素:受试对象、处理因素和实验效应。 1.处理因素(treatment):根据研究目的,对受试对象施加的某种措施,称为处理因素。 注意:①抓住主要因素。 ②控制混杂因素(“非处理因素”在各组中应尽可能相同)。 ③标准化(处理因素应该标准化,即研究过程中处理应该自始至 终保持一致,不能因任何原因中途改变。)
2.受试对象(subject):动物——种类,品系,窝别 人——诊断,依从性 注意受试对象的同质性 (homogeneity) 3.实验效应(effect): 指标选择:有效,客观,灵敏,精确。(头痛,发烧) 指标观察:对人的观察应注意避免偏性,提倡盲法。 主观指标的量化:如划记评分。 完全不满意完全满意 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二.实验研究的分类:根据实验的对象不同,实验分成三类。 1. 动物实验(animal experiment) 2. 临床试验(Clinical trial) 3. 现场干预试验(Intervention trial)
三.实验中的变异及其来源: 在实验中,由于实验对象自身特点、实验条件的变化和实验结果测量的不确定性造成实验结果与真值的差别称实验误差,根据统计分析上的处理不同,实验误差分成两类: 1. 随机误差:由大量、微小的、偶然的因素的共同作用引起的不易控制的误差称随机误差。如在实验中,温度、湿度、风向、振动、试剂、仪器、操作员等都可能造成结果的偏差。 随机变异是没有倾向性的,在大量观察条件下,随机误差的分布呈标准N。随机误差的规律可以用统计方法分析。 正态分布()1,0 2.系统误差(systematic error):由于在对象选择、处理因素分配的不随机、测量结果的不准确造成实验结果有倾向性地偏离真值称系统误差,或称偏倚(bias)。
2011——2012第二学期三年级数学实验方案 课题名称:如何提高学生的计算能力 参与人:三年级全体数学教师一、指导思想 计算能力是学生学习数学所必备的基本能力,是学习数学的基础。培养和提高学生的计算能力是小学数学的主要任务之一,是一项涉及到多方面教学内容的系统工程。“计算”在教学中所占的比重相当大,无论是应用题、统计知识,还是简易方程,都离不开计算。计算的准确率和速度如何,将直接影响学生学习的质量,因此,计算教学不容忽视。数学大纲中明确提出,要使学生能“正确、迅速、灵活、合理”地进行计算。计算教学应跳出认知技能的框框,不把法则的得出,技能的形成作为唯一的目标,而应更关注学生的学习过程,让学生参与算理算法的探索过程,让学生在实践探索的过程中实现发展性领域目标。 二、实验内容: 1、小数的加减法。 2、三位数乘两位数 3、除数是两位数的除法(口算和竖式计算)以及乘除混合运算。 三、实验目标: 1、弄清算理,讲明算理。 2、在规定时间里完成一定数量的计算,保证计算的准确率。 3、养成良好的计算习惯。 四、实验的具体做法: (一)培养学生计算的兴趣。 “兴趣是最好的老师”,在计算教学中,首先要激发学生的计算兴趣,让学生乐于学、乐于做,教会学生用口算、笔算和计算工具进行计算,并掌握一定的计算方法,达到算得准、快的目的。 讲究训练形式,激发计算兴趣。为了提高学生的计算兴趣,寓教于乐,结合每天的教学内容,可以让学生练习一些口算。在强调计算的同时,讲究训练形式多样化。如:用游戏、竞赛等方式训练;用卡片、小黑板视算,听算;限时口算,自编计算题等。多种形式的训练,不仅提高学生的计算兴趣,还培养学生良好的计算习惯。 以中外数学家的典型事例或与课堂教学内容有关的小故事激发兴趣。教
医学科研实验设计的三大要素[关键词] 医学科研要素健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙410078)科研的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应。如用某种传统西药或中成药治疗缺铁性贫血病人,观察比较两组病人血红蛋白的上升趋势,该研究中所用的两种药物称为处理因素,缺铁性贫血病人称为受试对象,血红蛋白称为实验效应。如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键问题。处理因素(受试因素) 通常指由外界施加于受试对象的因素,包括生物的、化学的、物理的或内外环境的。但是生物本身的某些特征(如性别、年龄、民族、遗传特性、心理因素等)也可作为处理因素来进行观察。因此,研究者应正确、恰当地确定处理因素。一般应注意以下几点:①抓住实验研究中的主要因素。研究中的主要因素是按以往研究基础上(本人或他人)提出的某些假设和要求来决定的。一次实验涉及的处理因素不宜太多,否则会使分组增多,受试对象的例数增多,在实施中难以控制误差。然而,处理因素过少,又难以提高实验的广度和深度。因此,需根据研究目的的需要与实施的可能来确定带有关键性的因素。②找出非处理因素。除了确定的处理因素以外,凡是影响实验结果的其他因素都称为非处理因素,所产生的混杂效应也影响了处理因素产生的效应对比和分析,这些非处理因素又称混杂因素。例如上述两种不同药物治疗缺铁性贫血病人的试验,非处理因素可能有年龄、性别、营养状况等。如果两组病人的年龄、性别、营养等构成不一,则可能影响药物疗效的比较。因此设计时便设法控制这些非处理因素,只有这样才能消除它们的干扰作用,减小实验误差。③处理因素必须标准化。处理因素的强度、频率、持续时间与施加方法等,都要通过查阅文献和预备试验找出各自的最适条件,然后订出有关规定和制度,并使之相对固定,否则会影响试验结果的评价。如处理因素是药物,必须正确选择批号,给药途径和时间也应标准化和相对固定化。受试对象(研究对象) 受试对象的选择十分重要,对实验结果有着极为重要的影响。大多数医学科研的受试对象是动物和人,也可以是器官、细胞或分子。但中药种植中培育品系的研究则将药用植物列为受试对象。在医学科研中,作为受试对象的前提是所选对象必须同时满足两个基本条件:①必须对处理因素敏感;②反应必须稳定。因此,在观察新药的临床疗效试验中,应当选择中等程度中青年患者,只有这样才能显示疗效率高低的差别。受试对象的疾病应诊断明确(依照国内或国际统一的诊断标准),且表现具有典型性。研究者必须深知病人的心理状况、情绪起落、病情程度、病程长短、生活习惯、个人嗜好、家庭经济收入、食品种类等都不同程度地影响疗效,这些影响因素必须很好地加以控制,使组间均衡化。根据研究目的不同,对实验动物的选择要求也不同。动物的选择应有针对性地注意种类、品系、年龄(月龄)、性别、体重、窝别和营养状况等。为保证实验效应的精确性,某些动物的生活环境还有严格要求。 [!--empirenews.page--] 试验效应试验效应内容包括试验指标的选择和观察方法两个部分。指标的选择有以下要求:①指标的关联性,选用的指标必须与所研究的题目具有本质性联系,且能确切反映被试因素的效应。所选指标是否具有关联性,充分反映了研究者的专业知识与技术水平。②指标的客观性,指标数据来源决定它的主、客观性质。主观性指标来自观察者或受试对象,易受心理状态与暗示作用的影响,在科研中一般尽量少用。客观性指标是指通过精密设备或仪器测定的数据,能真实显示试验效应的大小或性质;排除了人为因素的干扰。③指标的灵敏度,通常是由该指标所能正确反映的最小数量级或水平来确定。如溶液中物质含量的测定,除测出下限值以外,还可测出最低改变浓度来反映灵敏度。一般要求其灵敏度能正确反映处理因素对受试对象所引起的反应就够了,并非灵敏度越高越好。④测定值的精确性,精确性具有指标的精密度与准确度双重含义。准确度是测定值与真实值接近的程度。精密度是重复测定值的集中程度。从设计角度来分析,第一强调准确,第二要求精密。既准确又精密最好,准确但精密度不理想尚可,而精密度高但准确度低则不行。应当强调指标的精确性除与检测指标的方法、仪器、试剂及试验条件有关外,还取决于研究者的技术水平及操作情况。⑤指标的
实验3插值与数值积分 实验报告 一、实验目的 1、掌握用Matlab计算拉格朗日、分段线性、三次样条三种插值的方法,改变节点的数目,对三种插值结果进行初步分析; 2、掌握用Matlab及梯形公式、辛普森公式计算数值积分; 3、通过实例学习用插值和数值积分解决实际问题。 二、实验内容 10、表3.7给出的R,R数据位于机翼剖面的轮廓线上,R1和R2分别对应轮廓的上下线。假设需要得到R坐标每改变0.1时的R坐标。试完成加工所需数据,画出曲线,求机翼剖面的面积。 曲线绘制 利用Matlab编程画出机翼轮廓线,内容如下: (1)三次样条插值 R=[035791112131415]; R1=[01.82.22.73.03.12.92.52.01.6]; R2=[01.21.72.02.12.01.81.21.01.6]; u=0:0.1:15; v1=spline(R,R1,u); v2=spline(R,R2,u); plot(u,v1,u,v2);grid; Rlabel('R');Rlabel('R1或R2'); gteRt('R1(R)');gteRt('R2(R)'); 其中,u为插值设置了步长和范围,grid命令可以为曲线图添加网格线,Rlabel、Rlabel分别为横坐标、纵坐标添加标签,gteRt命令可以实现曲线名称的添加。得到的结果如下:
(2)分段线性插值 将v1、v2部分代码改为 v1=interp1(R,R1,u); v2=interp1(R,R2,u); 得到的图形如下: 可见,用分段线性插值会使得曲线不够光滑(特别是区间[10,15]的部分)。 (3)拉格朗日插值 根据教材内容,用Matlab编程,内容如下: functionR=lagr(R0,R0,R)
实验设计的三要素与四原则 众所周知,科研工作者在进行医药方面的科学研究之前,需要制定完善的统计研究设计方案,那么什么样的设计方案才称得上是完善的呢? 完善的设计方案需具备六个条件 一般来说,应具备以下条件:人力、物力和时间满足设计要求;实验设计的“三要素”和“四原则”均符合专业和统计学要求;重要的实验因素和观测指标没有遗漏,并做了合理安排;重要的非实验因素(包括可能产生的各种偏性)都得到了很有效的预防和控制;研究过程中可能出现的各种情况都已考虑在内,并有相应的对策和严格的质量控抗对操作方法、实验数据的收集、整理、分析等均有一套规范的规定和正确的方法。而其中准确把握统计研究设计的“三要素和四原则”,无疑是其设计方案科学严谨的象征。 实验设计的“三要素” 实验设计三要素应着重考虑: 一、受试对象的种类问题。这里面包含以下几种情形:l、一般医学科研——常用动物、离体标本或人体内取得的某些样本作为受试对象;2、新药的临床前试验——一般用动物作为受试对象;3.新药的临床试验阶段——一般用人作为受试对象。新药临床试验一般分为4期,在1期临床试验阶段,通常用健康志愿者作为受试对象;而在其他各期临床试验阶段,常用患特定疾病的患者作为受试对象。选择什么样的患者,应有严格的规定。 二、实验因素。实验研究的目的不同,对实验的要求也不同。若在整个实验过程中影响观察结果的因素很多,就必须结合专业知识,对众多的因素做全面分析,必要时做一些预实验,区分哪些是重要的实验因素,哪些是重要的非重要的实验因素,以便选用合适的实验设计方法妥善安排这些因素。水平选取的过于密集,实验次数就会增多,许多相邻的水平对结果的影响十分接近,不仅不利于研究目的的实现,而且将会浪费人力、物力和时间;反之,该因素的不同水平对结果的影响规律不能真实地反映出来,易于得出错误的结论。在缺乏经验的前提下,应进行必要的预实验或借助他人的经验,选取较为合适的若干个水平。所谓质量因素,就是因素水平的取值是定性的,如药物的种类、处理方法的种类等。应结合实际情况和具体条件,选取质最因素的水平,千万不能不顾客观条件而盲目选取。 三、实验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志,它必须通过具体的指标来体现。要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高的客观指标。对一些半客观(如读取病理切片或X片上所获得的结果)或主观指标(如给某些定性实验结果人为打分或赋值),一定要事先规定读取数值的严格标准,必要时还应进行统一的技术培训。 实验设计的“四原则” 实验设计四原则的实施主要包括:
1.(1) [1 2 3 4;0 2 -1 1;1 -1 2 5;]+(1/2).*([2 1 4 10;0 -1 2 0;0 2 3 -2]) 2. A=[3 0 1;-1 2 1;3 4 2],B=[1 0 2;-1 1 1;2 1 1] X=(B+2*A)/2 3. A=[-4 -2 0 2 4;-3 -1 1 3 5] abs(A)>3 % 4. A=[-2 3 2 4;1 -2 3 2;3 2 3 4;0 4 -2 5] det(A),eig(A),rank(A),inv(A) 求计算机高手用matlab解决。 >> A=[-2,3,2,4;1,-2,3,2;3,2,3,4;0,4,-2,5] 求|A| >> abs(A) ans = ( 2 3 2 4 1 2 3 2 3 2 3 4 0 4 2 5 求r(A) >> rank(A) ans =
4 求A-1 《 >> A-1 ans = -3 2 1 3 0 -3 2 1 2 1 2 3 -1 3 -3 4 求特征值、特征向量 >> [V,D]=eig(A) %返回矩阵A的特征值矩阵D 与特征向量矩阵V , V = - + + - - + - + - + - + D = { + 0 0 0 0 - 0 0 0 0 + 0 0 0 0 - 将A的第2行与第3列联成一行赋给b >> b=[A(2,:),A(:,3)'] b = 《 1 - 2 3 2 2 3 3 -2