一个精确的局限有三部分:缺陷、它对结果的影响、解决它的改进。“不准确”和“人为误差”三样都没有。
这一页用一个原创实验展示这个模式,列出错误与更正,并连接到生物数据与探究中的数据与探究技能。
什么样的局限才算精确?
精确是指读的人能想象出造成问题的那一步,也写明了对数据的影响,例如“计数会偏低”或“两个变量一起变了”。
含糊的答案描述整个实验,精确的答案指向方法中的某一步。
示例:光照与水草
实验: 一位学生把灯移近一杯水草,在每个距离下数一分钟内释放的气泡。灯的距离分别是 10、20、30、40 和 50 厘米。
局限一:气泡不能很好地代表体积。
- 缺陷: 气泡大小不一,所以数气泡并不能测出产生的氧气体积。
- 影响: 两次计数相同,实际气体体积可能不同。
- 改进: 用气体注射器或倒置的量筒收集气体,读取体积。
局限二:温度随光照一起变化。
- 缺陷: 灯会发热,所以把灯移近,既增加了光照,也使水变暖。
- 影响: 气泡速率的变化可能有一部分来自温度,所以光照并不是唯一变化的变量。
- 改进: 在灯和植物之间放一杯水或隔热板,或改用冷光灯,并用温度计监测温度。
局限三:每个距离只做一次。
- 缺陷: 每个距离只做了一次实验。
- 影响: 异常结果无法被发现,所以某一次异常的计数可能扭曲整个规律。
- 改进: 每个距离至少重复三次,并计算平均值。
要留意的错误
错误答案:“人为误差,所以结果不准确。”
它没有指出步骤,也没有说明影响。这句话可以写在任何实验后面,所以评分标准无法给分。
错误答案:“学生应该再做一次。”
这是没有缺陷的改进,也没说明重做能解决什么。
更正: 写出步骤(“气泡大小不一”)、后果(“所以计数不能代表体积”)和改动(“收集并测量气体体积”)。
句式
用“[步骤] 导致 [对数据的影响],所以 [无法信赖的部分]。可以通过 [具体改动] 来改进。”
例如:“灯移近时加热了水,所以温度和光照一起变化,无法单独得知光照的影响。可以在灯和烧杯之间放一块隔热板来改进。”
从哪里找缺陷
快速扫一遍方法,就能找到大部分问题。
- 测量: 所用的仪器或计数,能否很好地代表你要测的东西?
- 控制: 有没有其他变量同时改变?
- 样本量: 重复次数或生物数量够不够?
- 计时与读数: 开始、停止或读数有没有可能不一致?
自我检测
1. 种子分别放在 10 °C、20 °C 和 30 °C,每个温度五粒。写出一个局限和一个改进。
显示答案
每个温度只用了五粒种子,所以有一粒因别的原因失败,就会使百分比大幅改变。改用更大的数量,例如 20 粒或更多,并重复测试。
2. 通过数叶轮廓下方方格纸上的方格来估算叶面积。写出一个局限。
显示答案
轮廓边缘的方格只有一部分被覆盖,所以是否计入要靠判断,得到的是估计值而非精确面积。改用更小的方格,或采用统一规则,例如只数覆盖超过一半的方格。
3. 为什么“温度计不准确”是一个很弱的局限?
显示答案
它没有说明读数受到什么影响,或结果怎样改变。精确的写法应指出误差的方向和检验方法,例如把这支温度计与另一支放在同一水浴中比较。
接下来
阅读由数据得出因果说法应该怎样措辞,再到原创练习中心练习写局限。概率树与计数板和遗传模型板也有助于说明,为什么较小的样本会给出与模型不同的结果。
一对一线上生物补习的老师可以拿你自己的实验报告,帮你把每句含糊的话改成精确的句子,而作品仍然是你自己的。