Mengulang bacaan mengurangkan kesan ralat rawak, tetapi tidak dapat membetulkan ralat sistematik, kerana setiap ulangan dianjak dengan jumlah yang sama. Untuk menambah baik kaedah berat sebelah, anda mesti mencari dan membetulkan punca bias itu.
Pelajaran ini sebahagian daripada penyiasatan dan bukti. Ia bersambung daripada penambahbaikan pengukuran. Data ialah rekaan.
Mengapa purata tidak membantu?
Purata berkesan apabila ralat menuju arah berbeza dan sebahagiannya saling membatalkan. Ralat sistematik menuju satu arah setiap kali, jadi tiada apa yang dapat dibatalkan. Min hanya membawa anjakan yang sama.
Contoh berlangkah
Sebuah penimbang mempunyai ralat sifar yang tidak disedari dan membaca 0.5 g terlalu tinggi. Seorang murid menimbang sampel tiga kali: 12.6 g, 12.5 g dan 12.6 g. Jisim sebenar sampel ialah 12.1 g.
Langkah 1, cari min. 12.6 + 12.5 + 12.6 = 37.7, dan 37.7 ÷ 3 = 12.57, jadi kira-kira 12.6 g.
Langkah 2, bandingkan dengan nilai benar. 12.6 − 12.1 = 0.5 g terlalu tinggi, tepat sama dengan ralat sifar.
Langkah 3, huraikan bacaan. Bacaan sangat hampir (julat 0.1 g), jadi persis, tetapi tidak jitu (accurate).
Langkah 4, beri pembetulan. Semak penimbang kosong membaca sifar, atau semak dengan jisim diketahui, dan betulkan sebelum menimbang. Lebih banyak ulangan pada penimbang rosak masih memberi kira-kira 12.6 g.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan salah: “Bacaan berdekatan antara satu sama lain, jadi min mesti betul.”
Persetujuan antara bacaan hanya menunjukkan serakan rendah. Pembetulannya ialah bertanya juga sama ada sesuatu boleh menganjakkan setiap bacaan ke arah yang sama, seperti sifar yang tidak disemak atau kaedah yang sentiasa kehilangan sedikit sampel.
Semak sendiri
1. Empat bacaan daripada penimbang rosak ialah 8.4 g, 8.4 g, 8.5 g dan 8.3 g. Apakah min, dan adakah purata membuang ralat sifar 0.5 g?
Show answer
8.4 + 8.4 + 8.5 + 8.3 = 33.6, dan 33.6 ÷ 4 = 8.4 g. Tidak, min masih mengandungi ralat 0.5 g.
2. Seorang murid berkata “mengulang tiga kali membetulkan bias.” Balas dalam satu ayat.
Show answer
Mengulang mengurangkan serakan rawak tetapi tidak mengubah anjakan tetap, jadi punca anjakan mesti dicari dan dibetulkan.
3. Yang mana menerangkan kepersisan: “dekat dengan nilai benar” atau “dekat antara satu sama lain”?
Show answer
“Dekat antara satu sama lain.” Kejituan ialah kedekatan dengan nilai benar.
Ke mana selepas ini
Seterusnya, bandingkan kesimpulan eksperimen dengan alternatif. Pengkritik penyiasatan saintifik menggunakan kes yang sama, mengulang bacaan berat sebelah, sebagai semakan penaakulan anda.
Guru dalam tuisyen Combined Science dalam talian satu dengan satu boleh membina lebih banyak kes seperti ini daripada amali kelas anda sendiri.