词汇表:生物学导论与实验室规则
生物学导论与实验室规则一章的关键术语,每个术语以三种语言定义。
本章术语的语境
第一章介绍的词汇会贯穿中四与中五的整个学习过程,因为后续课程中描述的每一个实验,都使用同样的五个术语:假设、操纵变量、响应变量、固定变量与推论。这些术语并不描述任何生物结构,而是描述科学探究的逻辑框架,SPM生物科在遗传与生态部分对它们的考查,与在这一开篇章节中同样严格。
假设是在收集数据之前写出的、可检验的暂定陈述,用以预测两个变量之间的关系,例如“温度越高,酶活性的速率越快,直到达到最适温度为止”。假设不是问题,也不是结论,而是实验设计用来验证的一项预测。实验一旦设计完成,就必须准确识别三种变量。操纵变量是实验者故意改变的那一个因素,例如温度。响应变量是因该改变而被测量的结果,例如产生的气体体积。固定变量则是为了确保只有操纵变量能解释响应变量的变化而保持不变的所有其他因素,在酶实验中,例如pH值、底物浓度、酶浓度与反应时间。学生在本章最常见的失分原因,是把操纵变量与响应变量互相调换,或者当题目要求写出两三个固定变量时只写出一个。
推论与以上四个术语都不同:它是根据观察结果作出的合理解释,把所看到的现象与其背后的生物学原因联系起来。如果一株植物在强烈阳光下枯萎,观察结果就是枯萎这一现象本身;而推论则是蒸腾作用的速率超过了根部吸水的速率。考官严格区分“观察”(所看到、测量或记录的内容)与“推论”(对该现象作出的合理解释),常见的错误是在题目要求写观察时写成推论,或者反过来。
本章所教的完整科学方法,识别问题、建立假设、设计公平测试、收集与解读数据、得出结论,为这五个术语各自确定了固定的位置。结论也不同于推论:结论直接回应最初的假设,根据所收集的数据说明假设是被接受还是被否定,而推论则只解释某一项具体的观察。学会把这些词语用在正确的位置,而不是随意互换,正是第三卷全分答案与半分答案之间的分别所在。
- 假设
- 在实验前提出、可检验的暂定陈述,预测操纵变量与响应变量之间的关系。
- 操纵变量
- 实验者故意改变、以观察其对响应变量影响的变量。
- 响应变量
- 因操纵变量改变而被测量或观察的变量。
- 固定变量
- 在整个实验中保持不变的变量,以免影响结果,使实验公平。
- 推论
- 根据观察得出的初步解释或结论,之后可能被检验。
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