麥裕華

摘要：梳理正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟，從研究過程層面，對1986年至2015年間國內(nèi)化學(xué)教育工作者發(fā)表的52篇應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究論文進(jìn)行內(nèi)容分析。從實(shí)驗(yàn)主題、因素和水平、指標(biāo)、數(shù)據(jù)分析方法、最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件這5個(gè)類目，了解研究者在研究過程上存在的諸多問題，討論研究結(jié)果的成因并提出針對性建議。

關(guān)鍵詞：正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；研究過程；內(nèi)容分析

文章編號：1005–6629（2017）1–0020–05 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種使用正交表設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，了解多個(gè)實(shí)驗(yàn)條件的共同變化，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化產(chǎn)生何種影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)[1，2]。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)充分考慮多個(gè)實(shí)驗(yàn)條件之間存在著的相互作用，判斷各種實(shí)驗(yàn)條件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度，最終獲得能夠帶來最優(yōu)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的最佳實(shí)驗(yàn)條件，因而在科學(xué)研究和社會生產(chǎn)中起著重大的指導(dǎo)作用。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)由數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作者提出，有著嚴(yán)密的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和規(guī)范的步驟。研究者應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作者對正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟的規(guī)定。只有這樣，才能充分發(fā)揮正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)蘊(yùn)藏的價(jià)值，獲得可信、有效的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。

許多化學(xué)教育工作者（以下稱作研究者）應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，已經(jīng)獲得相當(dāng)豐富的研究成果，拓展了人們對相關(guān)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識。筆者在閱讀國內(nèi)一些應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究論文時(shí)，發(fā)現(xiàn)一些研究者在說明應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟上，存在著不妥當(dāng)和不合理之處，直接影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。因此，筆者認(rèn)為有必要首先梳理正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟，然后在研究過程層面，對過去30年間國內(nèi)研究者發(fā)表的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究論文進(jìn)行系統(tǒng)的內(nèi)容分析，為研究者在未來應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供借鑒。

2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟

科學(xué)研究是使用科學(xué)的研究方法，經(jīng)歷完整的研究過程，解決人們未能解答的科學(xué)問題，增加人們對科學(xué)體系中復(fù)雜性問題的認(rèn)識。是否使用科學(xué)的研究方法，是否有完整的研究過程，均決定著研究成果的科學(xué)性。應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作者提出的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用完整的步驟對某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)主題開展研究工作。這里的步驟包括查詢和整理文獻(xiàn)等科學(xué)研究的基本步驟，以及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)規(guī)定的步驟。參考數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作者撰寫的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)普及讀物[1，2]，結(jié)合筆者對科學(xué)研究過程的認(rèn)識，梳理有關(guān)步驟如下。

（1）明確使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的，確定一個(gè)或多個(gè)能夠衡量試驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡奈锢砹孔鳛橹笜?biāo)。常見的指標(biāo)有反應(yīng)時(shí)間、產(chǎn)物的產(chǎn)量或質(zhì)量等。當(dāng)有多個(gè)指標(biāo)時(shí)，使用綜合評分法或綜合平衡法，確定最終判斷試驗(yàn)結(jié)果的方法。

（2）通過文獻(xiàn)整理、實(shí)驗(yàn)原理、研究者的先前經(jīng)驗(yàn)等方法，確定正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)要研究的、能夠?qū)?shí)驗(yàn)?zāi)康挠休^大影響的各種實(shí)驗(yàn)條件（即因素），以及各因素的取值（即水平）。根據(jù)因素和水平的數(shù)量，選擇適宜的正交表和組織試驗(yàn)方案，得到一系列要完成的試驗(yàn)。如果因素間可能存在交互作用，要把這種交互作用作為一種新的因素，特別注意正交表的使用情況。

（3）根據(jù)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，逐一完成各試驗(yàn)，記錄指標(biāo)的數(shù)據(jù)。

（4）使用指標(biāo)數(shù)據(jù)，對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直觀分析。具體包括，分別計(jì)算各因素的不同水平對指標(biāo)數(shù)據(jù)的影響值kij，用極差法計(jì)算同一因素內(nèi)各水平k最大值和最小值的差R。通過各因素R的數(shù)值大小，比較各因素對試驗(yàn)結(jié)果影響程度的大小，判斷影響試驗(yàn)結(jié)果的主次要因素；選擇各因素內(nèi)獲得k最大值的水平，組合得到各因素最優(yōu)水平的組合（以下稱作水平組合）。也可以用方差分析判斷不同因素指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異性，再判斷主次要因素和各因素水平組合。

（5）如果上述得到的水平組合是正交表內(nèi)列出的試驗(yàn)（筆者稱作表內(nèi)水平組合），而且其指標(biāo)數(shù)據(jù)是各試驗(yàn)中的最大值，可以接受該水平組合為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，但需要根據(jù)該水平組合來做驗(yàn)證試驗(yàn)。如果水平組合不是正交表內(nèi)列出的試驗(yàn)（筆者稱作表外水平組合），更需要做驗(yàn)證試驗(yàn)。當(dāng)驗(yàn)證試驗(yàn)的指標(biāo)數(shù)據(jù)大于正交表內(nèi)指標(biāo)數(shù)據(jù)的最大值時(shí)，可以接受該水平組合為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。如果驗(yàn)證試驗(yàn)的指標(biāo)數(shù)據(jù)小于正交表內(nèi)指標(biāo)數(shù)據(jù)的最大值，可能是指標(biāo)數(shù)據(jù)誤差過大、因素的水平選擇不當(dāng)，或其他原因，需要認(rèn)真分析和重新進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

（6）在不對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響的前提下，可以綜合考慮產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量、原料的價(jià)格和消耗等問題，選擇次要作用因素的其他水平來代替其最優(yōu)水平，并且和主要作用因素的最優(yōu)水平共同組成新的水平組合。這個(gè)新水平組合同樣可以視為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。

3 研究設(shè)計(jì)

3.1 研究對象

為了解國內(nèi)應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體進(jìn)展，筆者于2016年3月至4月間，以“化學(xué)”和“正交”作為檢索關(guān)鍵詞，以1986年、2015年作為檢索時(shí)間，在中國知網(wǎng)查詢《化學(xué)教育》、《化學(xué)教學(xué)》、《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》、《化學(xué)教與學(xué)》、《教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)》、《實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器》這6個(gè)期刊的論文。之所以集中檢索這6個(gè)期刊，出于兩方面的考慮。首先，它們是國內(nèi)中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)領(lǐng)域、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和裝備領(lǐng)域的重要期刊，它們發(fā)表的論文具有一定的代表性。其次，它們自創(chuàng)刊以來刊登的絕大多數(shù)論文均已被中國知網(wǎng)收錄，能夠方便查詢和閱讀論文全文。筆者通讀檢索到的論文，剔除一稿多投或非中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的多篇論文，最終得到1986年至2015年間國內(nèi)研究者發(fā)表的共52篇可供內(nèi)容分析的論文。

從表1可見，論文在不同時(shí)間段有不均衡的數(shù)量分布。在1986年至2000年間，每5年發(fā)表的論文都只有1～2篇，論文數(shù)量較少。但2001年至2005年間發(fā)表的論文卻達(dá)到10篇，2011年至2015年間發(fā)表的更達(dá)到21篇，論文數(shù)量顯著增多。這表示越來越多的研究者應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)作為一種有效的研究方法得到研究者的認(rèn)同和推廣。從論文發(fā)表的期刊來看，大多數(shù)論文發(fā)表在《化學(xué)教學(xué)》、《化學(xué)教育》，其余4個(gè)期刊也發(fā)表多篇論文。這表示不同期刊對應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的論文有不同的接受程度，作者在選擇期刊投稿時(shí)也可能有一定的傾向性。

3.2 研究方法

根據(jù)內(nèi)容分析法的要求，筆者提出一個(gè)包括5個(gè)類目的內(nèi)容分析框架，某些類目包括多個(gè)子類目，為各子類目設(shè)置了對應(yīng)的編碼，具體見表2所示。筆者認(rèn)真閱讀52篇論文的內(nèi)容，逐一梳理研究者在每篇論文中應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的具體情況，在各類目用編碼做好記錄。通過統(tǒng)計(jì)各類目中各編碼出現(xiàn)的頻次，筆者了解和判斷研究者經(jīng)歷的研究過程。

4 研究結(jié)果

4.1 實(shí)驗(yàn)主題

52篇論文共涉及32個(gè)實(shí)驗(yàn)主題，包括初、高中化學(xué)課程中多個(gè)重要的、值得探究的實(shí)驗(yàn)主題。討論銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的論文共5篇，討論纖維素水解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)、甲烷制備實(shí)驗(yàn)的論文各4篇，討論碳還原氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡影響實(shí)驗(yàn)的論文各3篇。此外，討論電解水實(shí)驗(yàn)、乙烯制備實(shí)驗(yàn)等6個(gè)實(shí)驗(yàn)主題的論文各2篇，討論硅酸制備實(shí)驗(yàn)、氯氣制備實(shí)驗(yàn)等21個(gè)實(shí)驗(yàn)主題的論文各1篇。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都受到多個(gè)因素的影響。以銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例，研究者認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素包括各種反應(yīng)物的種類、濃度、用量與滴加方式，以及水浴溫度、試管預(yù)處理方法等。使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)開展實(shí)驗(yàn)研究，有助于研究者更深刻地認(rèn)識實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和過程。各實(shí)驗(yàn)主題的論文數(shù)量分布顯示研究者關(guān)注的實(shí)驗(yàn)主題內(nèi)容豐富，既有共同的聚焦點(diǎn)，也有多元化的探索。

4.2 因素和水平

在因素的確定方面，僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來確定因素的論文有25篇，這種方法是研究者使用最多的因素確定方法；僅根據(jù)先前經(jīng)驗(yàn)、文獻(xiàn)整理來確定因素，以及無說明的論文分別有10篇、5篇、4篇。同時(shí)根據(jù)2種或3種方法來確定因素的論文共有8篇，其中涉及文獻(xiàn)整理的論文有6篇。由此可見，不論單一方法還是綜合多種方法僅有11篇論文根據(jù)文獻(xiàn)整理來確定要研究的因素種類。其中，8篇論文只是表述出“綜合分析已有資料”的意思，只有3篇論文真正地列出和評論文獻(xiàn)內(nèi)容。這顯示大多數(shù)研究者在論文中，缺少呈現(xiàn)個(gè)人設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)與前人實(shí)驗(yàn)研究成果的聯(lián)系。

筆者發(fā)現(xiàn)，2篇論文分別進(jìn)行了2次正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。第一次試驗(yàn)設(shè)計(jì)從10～11個(gè)因素中，篩選出幾個(gè)對試驗(yàn)結(jié)果有較大影響的因素。第二次試驗(yàn)設(shè)計(jì)側(cè)重探討這幾個(gè)因素對試驗(yàn)結(jié)果的具體影響。這種由面到點(diǎn)的因素篩選方法也是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)常用的研究方法。

在水平的確定方面，44篇論文未提及確定具體水平的方法，僅列出各水平的具體取值，只有8篇論文用一定的篇幅，有邏輯地解釋水平取值的原因。對于那些未提及具體水平確定方法的論文，由于未說明水平取值的依據(jù)，較大地削弱研究結(jié)果的科學(xué)性。

要結(jié)合實(shí)驗(yàn)的具體情況，才能判斷因素間是否對試驗(yàn)結(jié)果存在著交互作用。但所有論文都沒有提及要考慮因素間可能存在的交互作用，研究者的考慮顯得欠缺周詳。

4.3 指標(biāo)

如表3所示，除了1篇論文沒有說明使用的指標(biāo)外，分別有25篇、26篇論文使用了單一指標(biāo)、多個(gè)指標(biāo)。共有42篇論文說明了指標(biāo)的賦分方法，其余的論文則沒有說明。在21篇使用多個(gè)指標(biāo)的論文中，還說明了由各指標(biāo)的賦分加成得到總分的計(jì)算方法。

指標(biāo)的量化賦分包含著研究者的主觀判斷，科學(xué)研究也需要研究者的主觀創(chuàng)造。但筆者發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)研究者在論文中并沒有清楚地說明指標(biāo)的賦分及其占總分比例的依據(jù)，缺少呈現(xiàn)個(gè)人對指標(biāo)量化賦分的各種思考，嚴(yán)重削弱了研究結(jié)果的科學(xué)性。至于那10篇完全不提及指標(biāo)量化賦分的論文，不符合科學(xué)研究的科學(xué)性要求，難以讓讀者接受其研究結(jié)果的價(jià)值。

4.4 數(shù)據(jù)分析方法

大多數(shù)論文將一次的指標(biāo)數(shù)據(jù)作為試驗(yàn)結(jié)果，只有8篇論文分別進(jìn)行了3～4次平行實(shí)驗(yàn)，將各次的指標(biāo)數(shù)據(jù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。這些研究者考慮到通過平行實(shí)驗(yàn)來獲取更可信的指標(biāo)數(shù)據(jù)，減少偶然誤差對試驗(yàn)結(jié)果的干擾。

筆者發(fā)現(xiàn)，4篇論文完全不按照正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析步驟來統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，1篇論文不統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。筆者在此將這5篇論文剔除，不再把它們納入到下文的統(tǒng)計(jì)和分析中。這些論文的研究者只使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的形式來設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，卻不遵循相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析步驟，表明他們不了解正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)質(zhì)。

在剩下的47篇論文中，分別有42篇、4篇論文使用極差法、方差分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，1篇論文同時(shí)使用了這2種方法。極差法比方差分析簡單易用，自然得到大多數(shù)研究者的偏愛和使用。

4.5 最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件

在水平組合方面，分別有16篇、30篇論文獲得正交表內(nèi)、表外的水平組合，1篇論文由于具有2個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，分別獲得一個(gè)表內(nèi)和表外的水平組合。

表4顯示論文對水平組合有不同的處理。13篇獲得表內(nèi)水平組合、26篇獲得表外水平組合、1篇同時(shí)獲得表內(nèi)和表外水平組合的論文，都直接接受這個(gè)水平組合就是最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。另外，3篇獲得表內(nèi)水平組合、4篇獲得表外水平組合的論文，在這個(gè)水平組合的基礎(chǔ)上，通過討論次要作用因素不同水平的情況，提出其他能夠作為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件的水平組合。

40篇論文直接接受計(jì)算得到的水平組合，沒有檢驗(yàn)推導(dǎo)出水平組合的指標(biāo)數(shù)據(jù)，思考是否能夠獲得其他可能的水平組合。筆者對每一篇論文的指標(biāo)數(shù)據(jù)和獲得的水平組合進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)論文均可以提出其他可行的水平組合，但研究者都沒有對此作出討論。

需要指出的是，在2篇獲得表內(nèi)水平組合的論文中，水平組合的指標(biāo)數(shù)據(jù)小于正交表內(nèi)各試驗(yàn)方案指標(biāo)數(shù)據(jù)的最大值。這些水平組合不可能是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，但這2篇論文的研究者卻直接將其接受為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。這充分暴露了他們對正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路和步驟缺乏正確的認(rèn)知。

研究者對水平組合的后續(xù)處理更值得人們關(guān)注，不同類型論文的數(shù)量分布見表5。22篇直接接受、2篇提出其他可行水平組合的論文都沒有做驗(yàn)證試驗(yàn)，對這個(gè)水平組合是最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件不作懷疑。余下的23篇論文能夠做驗(yàn)證試驗(yàn)，遵循了實(shí)驗(yàn)研究要再現(xiàn)研究結(jié)果的要求，增加了研究結(jié)果的科學(xué)性。但遺憾的是，多數(shù)研究者又忽視驗(yàn)證試驗(yàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的使用意義和價(jià)值。只有報(bào)告了驗(yàn)證試驗(yàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的論文，才是完整地應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究的論文。14篇論文沒有報(bào)告驗(yàn)證試驗(yàn)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，只有9篇論文有報(bào)告關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

5 討論和建議

5.1 現(xiàn)有研究反映的問題

遵循科學(xué)研究的要求和規(guī)范，保證研究結(jié)果的科學(xué)性，是科學(xué)工作者開展科學(xué)研究的應(yīng)有之義。但從上文的內(nèi)容分析結(jié)果來看，近30年來在各重要期刊上發(fā)表的、大多數(shù)應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究論文，卻在研究過程上存在諸多問題，具體表現(xiàn)在以下3方面。

第一，未對試驗(yàn)方案作出全面和合理的說明。例如，許多論文缺少必要的文獻(xiàn)綜述，也沒有說明因素各水平具體取值、指標(biāo)量化賦分方法的原因，導(dǎo)致試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)欠缺理據(jù)。第二，進(jìn)行正交試驗(yàn)時(shí)缺少某些關(guān)鍵步驟。例如，許多論文在得到各因素最優(yōu)水平的組合后，并未進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證試驗(yàn)和報(bào)告關(guān)鍵數(shù)據(jù)。第三，進(jìn)行正交試驗(yàn)時(shí)使用嚴(yán)重錯誤的步驟。例如，某些論文擅自修改步驟，使用錯誤的步驟來分析指標(biāo)數(shù)據(jù)；或者機(jī)械地按照步驟，接受錯誤的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。

這顯示大多數(shù)研究者對正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的許多關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺少清晰的認(rèn)識和刻意的關(guān)注，導(dǎo)致諸多不妥當(dāng)?shù)奶幚斫Y(jié)果，或者對某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)有相應(yīng)的認(rèn)識，但在論文中缺少具體的說明。這不同程度地影響著研究者所得研究成果的科學(xué)性，某些論文的研究成果甚至是不可信的。值得注意的是，某些實(shí)驗(yàn)主題被多次重復(fù)研究。相關(guān)的研究成果可能未被其他研究者了解，也可能本身存在科學(xué)性問題，這導(dǎo)致研究者對這些實(shí)驗(yàn)主題進(jìn)行重復(fù)研究。以上多種情況都浪費(fèi)了研究者投入的精力、時(shí)間和資源，以及有限的期刊版面。

5.2 問題產(chǎn)生的原因

筆者推測，造成以上現(xiàn)象的原因可能是與以下兩方面問題的相互影響有關(guān)。

首先，許多研究者缺乏系統(tǒng)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)知識。對正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)感興趣的研究者，可以通過閱讀化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究專題書籍和有關(guān)論文，學(xué)習(xí)和模仿應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)開展中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的具體方法。不管是集體學(xué)習(xí)，還是個(gè)人自學(xué)，研究者閱讀的大多數(shù)是化學(xué)教育工作者撰寫的介紹資料和實(shí)踐案例，較少是數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作者撰寫的普及讀物。研究者可能掌握了應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和撰寫實(shí)驗(yàn)論文的方法，但未必清楚地認(rèn)識應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。如果研究者閱讀的參考資料本身就存在缺漏，研究者對其也無從分辨，在實(shí)驗(yàn)過程中自然會仿效參考資料的做法而缺少相應(yīng)的行動，在撰寫的研究論文中也會出現(xiàn)相應(yīng)的缺漏。

其次，許多研究者缺乏較高的實(shí)驗(yàn)論文寫作水平。實(shí)驗(yàn)研究論文有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和寫作規(guī)范，需要詳細(xì)梳理前人對研究問題的發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展，需要說明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)施實(shí)驗(yàn)步驟的依據(jù)，也需要列出各種能夠證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得到結(jié)論的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)研究論文只有具備以上的多個(gè)關(guān)鍵性內(nèi)容，才能夠起到承前啟后、嚴(yán)密論證的作用。許多研究者，尤其是在教學(xué)一線的中學(xué)化學(xué)教師具有豐富的實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)驗(yàn)和水平，能夠根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)來把握實(shí)驗(yàn)的方向和確定相應(yīng)的參數(shù)，但可能缺少足夠的文獻(xiàn)研究和規(guī)范寫作的訓(xùn)練。因此，他們所寫的實(shí)驗(yàn)論文會缺少某些關(guān)鍵性內(nèi)容，在表達(dá)和呈現(xiàn)方式上與嚴(yán)格要求的實(shí)驗(yàn)論文有一定差異，還需要繼續(xù)加工與打磨。

5.3 解決問題的建議

為提高應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的水平和研究結(jié)果的科學(xué)性，筆者建議研究者：（1）有必要閱讀數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作者撰寫的普及讀物，了解正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的來龍去脈，更清楚地認(rèn)識正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟和科學(xué)性要求。（2）有必要加強(qiáng)對試驗(yàn)方案有關(guān)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的說理意識，能夠有邏輯、有根據(jù)地對研究者的判斷和選擇，作出符合因果關(guān)系的解釋。（3）有必要閱讀一系列應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)秀論文，比較多篇論文的結(jié)構(gòu)和寫作套路，學(xué)習(xí)優(yōu)秀論文的寫作方法。

參考文獻(xiàn)：

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