| English | 意味 |
|---|---|
| hypothesis/haɪˈpɒθəsɪs/ | 仮説 |
| independent variable/ˌɪndɪˈpendənt ˈveərɪəbl/ | 独立変数 |
| dependent variable/dɪˈpendənt ˈveərɪəbl/ | 従属変数 |
| control variables/kənˈtrəʊl ˈveərɪəblz/ | 統制変数 |
| repeats/rɪˈpiːts/ | 反復測定 |
| control group/kənˈtrəʊl ɡruːp/ | 対照群 |
どちらの紙の方がより多くの水分を保持するか？
- クラスでは、同じ浸漬・排水手順を用いて、等しい大きさの紙AとBを比較します。洗净力や費用対効果ではなく、保持された水分の質量を計測します。
- 仮説は、これらの条件下でBの平均保持水分質量がAを上回ると予測しています。A以下の結果であれば、その予測に疑問が生じます。
どれが検証可能な仮説か？
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成長に関する記述は、定義された比較対象および条件下で検証可能である。有用な仮説には、測定可能な変数や、反証可能な観測が含まれる必要がある。
変化、応答、統制変数を命名する
- 独立変数は紙の種類です。従属変数は保持された水分の質量です。統制変数には正方形の面積、浸漬時間、排水手順が含まれます。
- AとBでこれらの条件を比較可能に保つ。Aのみを圧縮すると手順および紙自体が変わるため、結果の違いは紙の種類だけによるものとは断定できない。
4週間後の背丈を測定し、土壌、水、光を同等に保った仮想的な肥料比較において、各要素をその役割と一致させよ。
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変更された要因、測定された反応、同等の条件は明確に区別される。名称を記載することは計画の支援になるが、必ず採点されるわけでも、結果を確定させるものでもない。
肥料効果のみを抽出するための単純な比較において、肥料と同時に光を変化させることは、光を同等に保つことと同じ情報を提供する。
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単純な比較において、ペアの変化だけでは肥料だけを抽出できない。異なる、意図的に構成された設計で複数の要因を検証することは可能である。すべての多要因研究を不可能視してはいけない。
温度が砂糖の溶解速度に与える影響に関する実験のための制御変数（統制変数）を1つ挙げよ。
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例：「どの試行でも同じ質量かつ同じ粒度の砂糖を用いる」。
定義された応答を測定する
- 各試料について、排水後の質量から乾いた状態の質量を引く：$m_{\text{retained}}=m_{\text{after}}-m_{\text{dry}}$。湿った状態での質量が大きいだけでは、乾いた状態の質量も大きければ、必ずしも多くの水分を保持していたわけではない。
- 適切な天平を使用し、同じタイミングおよび排水方法を用いる。結果を要約する前に、各試行の結果および観察された手順上の欠陥を記録する。
提供された試料の乾いた状態の質量は1.8 g、排水後の質量は4.8 gである。その保持した水分の質量は$m_{\text{retained}}=4.8-1.8=3.0\ \text{g}$である。この引き算により応答が定義され、不確かさの推定値ではない。
乾いた紙の質量は 1.8 g、排水後の質量は 4.8 g です。定義された引算による保持水の質量はいくら（g）になりますか？
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保持質量 = 4.8 - 1.8 = 3.0 g。
反復読み取りを比較する
- 作成したAの読み取り値は2.8、3.0、3.2 gであり、Bの読み取り値は3.9、4.2、4.5 gである。それぞれの平均値は3.0および4.2 gであり、この記録における平均差は1.2 gである。
- 反復にはばらつきが見られる：Aは2.8から3.2 gの範囲、Bは3.9から4.5 gの範囲である。不均等な手順を繰り返しても修正されるわけではなく、3回の試行と個別の範囲では、完全な統計的検定にはならない。
Aの読み数 2.8, 3.0, 3.2 g および Bの読み数 3.9, 4.2, 4.5 g から、Bの平均値は g でいくつ大きいか？
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Aの平均は3.0 g、Bの平均は4.2 gである。その差は1.2 gである。
質問に回答できる比較を行う
- 必要に応じて無処置との比較を行うための対照群を提供する。肥料研究において、肥料を与えない植物でもその処理なしに成長を示すことがある；土壌、水、光については依然として比較可能な条件が必要である。
- AとBはすでに紙の種類による比較を提供している。未使用の乾いた試料は一部の確認には有用だが、両方の紙種類の保持した水分の測定を比較することを代替するものではない。
肥料を与えない植物を含める理由は何か？
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無肥料との比較は、処理条件下での成長とそれ以外の成長を分離する助けとなる（設計の他の条件にも依存する）。すべての可能な混同変数を排除するわけではない。
発見と限界を報告する
- この手順の下では、Bの観測平均値はAより1.2 g高い。この結果は、テストされた試料に対する記述された予測を支持するが、すべてのバッチ、洗浄性能、コスト、強度を確立するものではない。
- 予期せぬ結果を保持し、証拠に基づく除外について説明する。実習のための教師承認済み手順に従うこと；この作成されたデータセットは分析用である。
応答を定義し、比較を公平に保ち、試行読み取りを保持した上で、データに対応する範囲を持つ結論を与える。計画および結果により、手順や質問を見直すことになるかもしれない。
比較を何度も繰り返すことで、紙Aだけを絞るという欠陥を修正できる。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
誤り：不均等な排水手順は反復間でも依然として不均等である。