Kemahiran sains: Menulis hipotesis dan mengenal pasti pemboleh ubah

Tujuan

Mempelajari cara menyatakan hipotesis yang boleh diuji dan mengenal pasti pemboleh ubah dimanipulasikan, bergerak balas dan dimalarkan dengan betul.

Pemboleh ubah

• Dimanipulasi: Pemboleh ubah dimanipulasikan ialah satu kuantiti yang sengaja anda ubah.
• Bergerak balas: Pemboleh ubah bergerak balas ialah kuantiti yang anda ukur apabila ia bertindak balas terhadap perubahan.
• Dimalarkan: Pemboleh ubah dimalarkan ialah segala yang lain yang anda kekalkan sama supaya ujian adil.

Radas & bahan

• Tujuan eksperimen, ditulis dengan jelas
• Buku nota dan pensel

Prosedur

1. Baca tujuan dan kenal pasti dua kuantiti yang hubungannya sedang disiasat.
2. Tentukan yang mana antara dua itu akan anda ubah dengan sengaja, inilah pemboleh ubah dimanipulasikan.
3. Tentukan yang mana akan anda ukur sebagai tindak balas, inilah pemboleh ubah bergerak balas.
4. Senaraikan segala yang lain yang mesti dikekalkan sama, inilah pemboleh ubah dimalarkan.
5. Tulis hipotesis yang menghubungkan kedua-duanya, menyatakan arah hubungan (contohnya, 'apabila panjang bertambah, tempoh bertambah').
6. Semak bahawa hipotesis boleh diuji dengan mengubah hanya pemboleh ubah dimanipulasikan.

Menjadualkan keputusan

Pemboleh ubah dimanipulasikan menjadi lajur pertama jadual data anda dan pemboleh ubah bergerak balas menjadi lajur seterusnya; pemboleh ubah dimalarkan dinyatakan di atas atau di bawah jadual, bukan diberi lajur tersendiri.

Graf

Pemboleh ubah dimanipulasikan diletakkan pada paksi-x dan pemboleh ubah bergerak balas pada paksi-y, supaya graf menunjukkan bagaimana pemboleh ubah bergerak balas bergantung pada pemboleh ubah dimanipulasikan.

Analisis

Pemeriksa memberi markah untuk menamakan dengan betul pemboleh ubah dimanipulasikan, pemboleh ubah bergerak balas dan sekurang-kurangnya satu pemboleh ubah dimalarkan, serta hipotesis yang boleh diuji dan menyatakan arah hubungan dengan jelas.

Contoh berkira dan maksudnya

Ini halaman kemahiran, jadi latihan berguna bukan bacaan tetapi mengolah tujuan kepada pemboleh ubah dan hipotesis. Ambil tujuan: menyiasat bagaimana pemanjangan spring bergantung pada beban yang digantung padanya.

• Pemboleh ubah dimanipulasikan: beban, F (satu kuantiti yang sengaja anda ubah).
• Pemboleh ubah bergerak balas: pemanjangan, e (kuantiti yang anda ukur sebagai tindak balas).
• Pemboleh ubah dimalarkan: spring yang sama dan suhu yang sama.

Hipotesis yang baik menyatakan arah hubungan: apabila beban bertambah, pemanjangan bertambah. Apa yang ini tunjukkan ialah tabiat yang diberi markah oleh pemeriksa.

Anda membaca tujuan, mengenal pasti dua kuantiti yang berkait, menentukan yang mana anda kawal dan yang mana anda ukur, kemudian menetapkan segala yang lain. Hanya satu pemboleh ubah diubah pada satu masa, jadi sebarang perubahan pemanjangan boleh dikaitkan dengan beban dan tiada yang lain.

Memetakan pemboleh ubah ke atas graf

Pemboleh ubah yang anda namakan menentukan paksi sebarang graf. Petuanya mudah: pemboleh ubah dimanipulasikan diletakkan pada paksi-x dan pemboleh ubah bergerak balas pada paksi-y, supaya graf menunjukkan bagaimana pemboleh ubah bergerak balas bergantung pada yang anda ubah.

Bagi contoh spring, anda akan plot pemanjangan e (paksi-y) melawan beban F (paksi-x).

Hipotesis yang menyatakan arah juga meramalkan bentuk. "Apabila beban bertambah, pemanjangan bertambah" meramalkan garis yang menaik dari kiri ke kanan.

Jika hubungan itu berkadar terus, garis itu lurus dan melalui asalan, dan kecerunannya ialah kuantiti yang bermakna.

Merancang pemboleh ubah dengan baik sebelum mula bermakna lajur jadual dan paksi graf sudah ditentukan, dan bacaan jatuh terus ke tempatnya apabila anda mengambilnya.

Markah yang dicari pemeriksa

Kesilapan biasa yang perlu dielakkan: jangan kelirukan pemboleh ubah dimanipulasikan dan bergerak balas (satu diubah, satu diukur), namakan hanya satu pemboleh ubah dimanipulasikan bagi setiap eksperimen, dan nyatakan pemboleh ubah dimalarkan secara spesifik dan bukan menulis "faktor lain".

Bagi kemahiran proses sains Kertas 3, markah diberi untuk:

• Menamakan pemboleh ubah dimanipulasikan dengan betul.
• Menamakan pemboleh ubah bergerak balas dengan betul.
• Menamakan sekurang-kurangnya satu pemboleh ubah dimalarkan yang spesifik.
• Hipotesis yang boleh diuji dengan mengubah hanya pemboleh ubah dimanipulasikan.
• Hipotesis yang menyatakan arah hubungan dengan jelas, seperti "bertambah" atau "berkurang".

Mengekalkan semua pemboleh ubah kecuali satu menjadikan ujian adil, dan menyatakannya memperoleh markah ujian adil.

Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)