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?
- 有差异吗? 计算每组的平均数。
- 相对于波动,差异有多大? 比较范围。
- 重复了几次? 小样本的支持力度弱。
- 哪些条件保持不变? 光照、水分、物种和年龄应当受到控制。
- 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 | 12 | 14 | 13 |
| 施肥 | 15 | 13 | 17 |
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。