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實驗多改一個條件,結論就不一樣
選出能回答研究問題的比較組,並把觀察結果與尚未證明的結論分開。
QAI 編寫(AI 協作) · 版本 1.1 · 更新 · 尚未經學科專家審稿 · 編輯與更正政策
原創模擬資料:光照與幼苗高度
某班研究每日光照時數與幼苗生長的關係。40 株同品種、初始高度接近的幼苗,隨機分成四組,每組 10 株;各組使用相同土壤、容器並維持相同溫度。下表為連續七天後的平均高度增加量。數值為教學用虛構資料,不是真實研究,也不能作為栽培建議。
表格較寬時可左右滑動;鍵盤可聚焦表格區後使用方向鍵。
| 組別 | 每日光照 | 每株每日供水 | 平均高度增加 |
|---|---|---|---|
| 甲 | 4 小時 | 20 mL | 2.0 cm |
| 乙 | 8 小時 | 20 mL | 3.4 cm |
| 丙 | 8 小時 | 40 mL | 3.8 cm |
| 丁 | 4 小時 | 40 mL | 2.3 cm |
把思考過程拆開
1. 先把研究問題縮成一個差異
如果問「供水 20 mL 時,光照從 4 小時改成 8 小時有什麼差別」,應比較甲與乙。兩組供水一致,差異才對應到光照。甲與丙同時改了光照和供水,即使丙長得更多,也不能把所有差額都歸給光照。
2. 計算差額,不急著下普遍結論
乙比甲平均多增加 3.4 − 2.0 = 1.4 cm。在供水 40 mL 的條件下,丙比丁多 3.8 − 2.3 = 1.5 cm。兩組比較方向一致,可描述為本次條件下 8 小時組平均較高;但表中沒有個別數值與變異程度,不能僅憑平均值宣稱差異達統計顯著。
3. 分清測量指標與生活中的「更好」
本次量的是高度增加,不是乾重、根部發育或存活率。「長得更高」不一定等於「整體更健康」。答案若直接寫「光照越長植物越健康」,就同時擴大了光照範圍與健康指標,超出資料。
4. 延伸實驗要補哪種資料
若想知道 12 小時是否比 8 小時更合適,應增加 12 小時組並維持可比條件;若想比較穩定性,要保留每株原始測量值。重複實驗、隨機分組與控制條件各有作用,不能用多測幾次來彌補一開始比較組選錯。
自己試兩題,看看卡在哪一步
每題選一個最佳答案,再按「檢查這一題」。回饋會指出所選選項的理由;作答只留在本頁,重新整理即清除,不計級分,也不影響正式課程的雲端進度。停用 JavaScript 時,仍可直接展開完整解析。
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換個情境,檢查是否真的會
若研究問題改成「每日光照 4 小時時,增加供水的影響」,應比較哪兩組?平均差額多少?請再寫一個仍不知道的問題。
查看參考答案與自我檢查點
比較甲與丁;丁的平均高度增加量多 2.3 − 2.0 = 0.3 cm。仍不知道的例子:個別植物的差異多大、長期是否相同,或更多供水是否更適合。
先固定光照再比較供水。未知問題只要確實不由此表解答即可,不必與參考答案相同。
帶走三件事
- 先問「這兩組除了我要研究的因素,還改了什麼」。
- 寫結論時帶上組別、時間、指標與單位。
- 平均值不同、統計顯著、實際重要,是不同層次的判斷。
本課邊界:刻意簡化的實驗設計練習;未提供個別數據,因此不做統計推論,也不證明真實植物的生長規律。
材料來源:本頁文章、情境與數據為 QAI 使用 AI 協作編寫的原創教學材料,非官方歷屆試題、真實調查或實驗成果;不代表任何考試主辦單位背書。論證依據已直接列在材料與解題步驟內。