实验设计

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第222页（546字）

是实验者按照实验目的，依据一定的科学原理和可资利用的环境条件，对于采用什么样的实验方式和手段、实验的步骤和措施、实验结果的各种可能性以及如何尽量避免和减少实验中所发生的误差等所做的设想和安排。

实验设计是科学实验的首要环节。因为科学实验的特点，是要在人工控制的环境和条件下，对研究对象进行考察，所以，设计一个什么样的环境和条件至关重要。科学史上由于精巧的实验设计而达到实验目的、获得成功的一个典型事例，是1849年法国人斐索首次用“齿轮遮断法”比较精确地测得了光速为每秒31万3千公里。欲测光速，首先必须判定走过了一段距离以后到达的光，就是原来的光。

于是他把一个高速旋转的齿轮放在光线经过的通道上，并于三四英里外安放一反光镜。先让一束光通过齿缝到达反光镜，通过调整齿轮速度的方法，使反射回来的光恰好从下一个齿缝通过，然后就可以根据光线行程的距离、齿数和齿轮的转速计算出光线往返的时间，从而测出光速。

在进行实验设计时应注意：(1)对实验对象进行深入分析；(2)精心构思实验原理；(3)巧妙设计实验技术；(4)既要考虑孤立和突出某一因素的必要性，又要考虑同时试验多个变数的可能；(5)要使用适当的教学方法，并考虑到对实验结果进行统计学上处理的价值。