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协调科学(双奖) · 课程

评估带有测量局限的生物结论

数据似乎支持这个说法,但题目要你说明它有多可信。

本页内容
  1. 评估要检查什么?
  2. 例题详解(虚构数据)
  3. 要避开的错误
  4. 自我检测
  5. 接下来学什么?

评估一个结论时,比较平均数,检查范围是否重叠,数一数重复次数,并把差异与仪器的分辨率相比。然后把结论写成与数据能承载的强度相符。

这一课为综合生物推理收尾,建立在生态课之上。考试涉及的探究技能,请在 Cambridge 官网查看你所考年份的课程大纲。

评估要检查什么?

  1. 有差异吗? 计算每组的平均数。
  2. 相对于波动,差异有多大? 比较范围。
  3. 重复了几次? 小样本的支持力度弱。
  4. 哪些条件保持不变? 光照、水分、物种和年龄应当受到控制。
  5. 测量有多精确? 把分辨率与差异相比。

例题详解(虚构数据)

一名学生检验这个说法:“肥料让植物长得更高。”

三株植物施肥,三株不施肥。用刻度为 1 cm 的尺子测量高度,单位是 cm。数据是为本课虚构的。

组别高度 1高度 2高度 3
不施肥121413
施肥151317

第一步,平均数: 不施肥 (12 + 14 + 13) ÷ 3 = 39 ÷ 3 = 13.0 cm。施肥 (15 + 13 + 17) ÷ 3 = 45 ÷ 3 = 15.0 cm。

第二步,差异: 15.0 − 13.0 = 2.0 cm。占对照组的百分比:2.0 ÷ 13.0 × 100 = 15.4%。

第三步,范围: 不施肥为 12 到 14 cm,施肥为 13 到 17 cm。两个范围在 13 到 14 cm 之间重叠。

第四步,分辨率: 尺子的分辨率是 1 cm,所以 2.0 cm 的差异只有两格。

第五步,重复: 每组三株很少。其中一株(17 cm 的那株)把平均数拉高了。

第六步,结论:“施肥组的平均数更高(15.0 cm 对 13.0 cm),提示肥料可能增加高度。但是范围重叠,只用了三株植物,尺子只读到 1 cm,所以证据较弱。每组增加植物数量并使用更精细的刻度,会让结论更有力。”

要避开的错误

错误答案:“结果证明肥料使植物长得更高,所以实验是可靠的。”

对六株植物来说,“证明”太强了。而且”可靠”需要一致的重复结果作支撑,范围重叠说明它们并不十分一致。更好的写法是用”提示”,给出数字,并说出一个具体的改进。

“更仔细地做”这类含糊的改进得不到分。具体的改进,例如”每组用十株植物,并量到最接近的毫米”,才会得分。

自我检测

1. 求 8、10 和 9 cm 的平均数。

显示答案

(8 + 10 + 9) ÷ 3 = 27 ÷ 3 = 9.0 cm。

2. A 组高度为 20、22、21 cm,B 组高度为 21、23、25 cm。范围重叠吗?这意味着什么?

显示答案

A 组是 20 到 22,B 组是 21 到 25,所以重叠,在 21 到 22 cm 之间。平均数之间的差异可能来自自然波动,所以证据较弱。

3. 用刻度为 1 cm 的尺子测得 0.5 cm 的差异。评论这个结论。

显示答案

这个差异小于最小刻度,所以尺子无法可靠地检测它。得出结论之前应使用更精细的刻度。

接下来学什么?

把五课合在一起,做综合生物推理练习。科学探究评论工具会带你过一遍控制变量、抽样和不确定性的提示,错题记录记下你犯的是哪一类失误。

评估的措辞,在老师针对你自己的句子给出反馈时进步最快,这正是我们的老师在一对一 Co-ordinated Sciences 补习中所做的。

常见问题

测量仪器的分辨率(resolution)是什么?

分辨率是仪器能显示的最小变化。刻度只到整厘米的尺子,无法可靠显示小于 1 cm 的差异,所以平均数之间的小差异可能就在这个限度之内。

为什么重复很重要?

重复能显示结果的波动,也能求平均数。每组只有三株植物时,一株异常的植物就能明显拉动平均数,所以重复越多,结论越可靠。

数据范围重叠是什么意思?

如果一组的最高值高于另一组的最低值,两组的范围就重叠了。平均数之间的差异可能只是正常波动,所以真有效应的证据较弱。

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下一步

如果你的评估答案感觉含糊,一对一的老师可以把笼统的评语变成与题中数字挂钩的具体要点。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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