자연과학: 측정이 어떤 때 설명을 지지합니까?
도입됨| English | 의미 |
|---|---|
| measurement/ˈmeʒəmənt/ | 측정 |
| control/kənˈtrəʊl/ | 통제 조건 |
| calibration/ˌkælɪˈbreɪʃn/ | 보정 |
두 가지 관측이 단순한 원인을 시사한다
- 램프 아래에 겉보기相同的金属杯 두 개가 놓여 있다. 한 온도계는 28°C, 다른 것은 25°C를 표시한다. 한 학생은 컵 재질 자체가 차이의 원인이라고 말한다.
- 측정은 판독값을 방법과 조건과 연결한다. 차이를 설명하기 전에 재질 외에 어떤 것이 변했는지 확인하라.
비교를 유익하게 만들어라
- 컵은 램프와의 거리, 표면 마감, 초기 온도 또는 센서 위치가 다를 수 있다. 이러한 조건을 기록하고 비교가 테스트하려는 요소를 식별하라.
- 제어는 relevant 조건을 비교 가능하게 유지한다. 거리와 초기 조건을 일치시켜 재질에 의한 설명과 경쟁 설명을 구분하는 데 도움이 된다.
첫 번째 비교가 물질을 단절시키는 데为什么不충분한 이유는 무엇입니까?
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관찰된 결과에 기여할 수 있는 여러 가지 차이가 있습니다.
계측기 및 불확실성을 점검하라
- 동일한 안정된 환경에서 센서를 비교하고 적절한 기준 검증을 수행하십시오. 보정은 명시된 조건 하에서 기기의 표시값을 알려진 기준 값과 연결합니다.
- 한 센서가 consistently 높은 값을 읽는다면, 컵 사이에서 센서를 교체해 볼 수 있습니다. 반복적인 측정값은 변이를 설명하는 데 도움이 되지만, 편향된 기기를 자동으로 교정하지는 않습니다.
반복된 측정값은 자동적으로 기기의 일관된 편향을 제거합니다.
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일관된 센서 오류는 모든 측정값에서 반복될 수 있습니다.
센서를 교체하면 무엇을 확인할 수 있습니까?
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교체가 기기 관련 대안설을 직접 검증합니다.
패턴과 완전한 모델의 차이를 구분하기
- 통제된 비교에서 관찰되는 안정적인 차이는 물질 관련 설명을 지지할 수 있습니다. 그러나 모든 메커니즘을 식별하거나 모든 컵과 램프에 대해 어떤 일이 일어나는지 확립하지는 못합니다.
- 자신의 방법이 해결하는 대안과 여지留有하는 다른 대안을 설명하십시오. 과학적 모델은 검증과 유용한 예측을 통해 지지를 받으며, 단순한 일화만으로는 부족합니다.
어떤 주장이 통제된 국소 비교에 가장 잘 부합합니까?
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결론은 실제 대상물과 조건에 따라 달라집니다.
지식 질문을 명시적으로 만들기
- 측정 방법이 과학적 설명에 대한 신뢰도에 미치는 영향을 묻습니다. 이 답변을 통제 검증, 기기 검증 및 결론의 범위와 연결하십시오.
- 반복 측정으로 모든 불확실성이 사라진다고 주장하지 마십시오. 각 검증이 어떤 불확실성을 줄이는지 설명하고, 추가적인 비교가 판단에 실질적으로 어떻게 달라질 수 있는지 서술하십시오.
각 검사를 그 역할과 매칭하십시오.
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다양한 검증은 서로 다른 불확실성의 원인을 다룬다.
어떤 개선안이 초기 문제를 해결하는가?
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혼란이 있는 설정을 반복하는 대신 비교와 계측기 검증을 개선하기
28°C인 컵이 램프에 더 가깝고, 공유된 기준 설정에서 그 센서는 1°C 더 높게 읽는다. 초기 비교는 재질을 고립시킬 수 없다. 학생은 먼저 센서를 점검하고, 컵의 위치와 초기 조건을 일치시키며, 센서를 교체하여 반복 관측을 기록한다. 남아 있는 패턴은 이 비교에 대한 더 신중한 주장을 지지할 것이다. 여전히 방법의 불확실성과 테스트된 조건의 범위에 대한 설명이 필요할 것이다.
혼란스러운 비교를 반복하면 동일한 문제의 기록만 늘어납니다. 읽음 수를 늘리는 것뿐만 아니라 비교 방법 자체도 개선해야 합니다.
과학적 주장을 통제된 비교, 기기 점검, 불확실성 및 명시된 조건 범위와 연결하십시오.