Hipotesis (hypothesis) ialah dakwaan yang boleh diuji oleh sesuatu penyiasatan. Pelan pengukuran (measurement plan) ialah keputusan tentang apa yang anda ubah, apa yang anda ukur, bagaimana, dan apa yang dikekalkan. Dalam Co-ordinated Sciences 0654, anda perlu mengendalikan kedua-duanya dalam konteks biologi, kimia dan fizik.
Pelajaran ini membuka penilaian eksperimen merentas topik. Semua pelajaran seterusnya bergantung pada kemampuan memisahkan kedua-dua idea ini.
Mengapa idea dan kaedah perlu dipisahkan?
Hipotesis menyatakan apa yang anda percaya benar. Pelan menyatakan bagaimana anda akan mengetahuinya. Jika keduanya bercampur, pembaca tidak dapat memastikan sama ada keputusan yang lemah bermaksud idea itu salah atau kaedahnya kurang baik.
Cuba ujian ringkas: bolehkah data menyemak ayat itu? Jika ayat mengandungi frasa seperti “akan mengukur”, “menggunakan penimbang” atau “lima kali”, ia milik pelan. Jika ia menyatakan bagaimana satu kuantiti mempengaruhi kuantiti lain, ia ialah hipotesis.
Membina pasangan langkah demi langkah
- Nyatakan dakwaan dengan kedua-dua kuantiti dinamakan: “Apabila X bertambah, Y bertambah (atau berkurang)”.
- Namakan pemboleh ubah dimanipulasi (yang anda ubah) beserta julat dan unitnya.
- Namakan pemboleh ubah bergerak balas (yang anda ukur), alat, unit dan resolusinya.
- Senaraikan pemboleh ubah dimalarkan yang mesti dikekalkan.
- Nyatakan bilangan ulangan dan apa yang dilakukan dengannya, seperti mengira min.
Contoh berlangkah
Semua nombor dalam pelajaran ini direka untuk tujuan pengajaran.
Senario: Seorang pelajar mengesyaki gula larut lebih cepat dalam air yang lebih panas.
Hipotesis: Semakin tinggi suhu air, semakin pendek masa gula untuk larut.
Pelan pengukuran:
| Bahagian | Keputusan |
|---|---|
| Pemboleh ubah dimanipulasi | Suhu air: 20, 30, 40, 50 °C, dibaca dengan termometer kepada 1 °C |
| Pemboleh ubah bergerak balas | Masa sehingga tiada hablur kelihatan, dalam saat, daripada jam randik yang membaca kepada 0.1 s |
| Pemboleh ubah dimalarkan | Isi padu air 100 cm³, jisim gula 5.0 g, kadar kacauan sama, jenis bikar sama |
| Ulangan | Tiga larian pada setiap suhu, kemudian kira min masa |
Semak logiknya: 4 suhu × 3 larian = 12 larian semuanya. Hipotesis menamakan dua kuantiti dan satu arah. Pelan menyatakan bagaimana setiap satu diukur, dalam unit apa, dan apa yang tetap.
Ramalan rekaan ialah min masa pada 50 °C lebih pendek daripada pada 20 °C. Jika data menunjukkan sebaliknya, hipotesis tidak disokong, dan pelan itu masih merupakan ujian adil.
Kesilapan yang perlu diwaspadai
Jawapan lazim bagi “nyatakan hipotesis” ialah pelan yang menyamar.
Jawapan silap: “Saya akan mengukur masa gula larut pada empat suhu menggunakan jam randik.”
Ayat ini menerangkan tindakan. Ia tidak mendakwa apa-apa yang boleh dipertikaikan oleh data. Pembetulannya ialah menambah hubungan: “Semakin tinggi suhu, semakin pendek masa larut.” Kemudian letakkan jam randik dan suhu dalam pelan.
Kesilapan sebaliknya juga berlaku: menulis hipotesis seperti “eksperimen akan tepat” ialah komen tentang kaedah, bukan dakwaan tentang sains.
Semak kendiri
1. Adakah ini hipotesis atau sebahagian pelan? “Tumbuhan yang diberi lebih banyak cahaya akan mempunyai jisim yang lebih besar selepas dua minggu.”
Show answer
Ia ialah hipotesis. Ia mengaitkan dua kuantiti (cahaya dan jisim tumbuhan) dan boleh dipertikaikan oleh data.
2. Seorang pelajar menulis: “Kekalkan isi padu 50 cm³ dan gunakan silinder penyukat.” Bahagian pelan yang manakah ini?
Show answer
Ia ialah keputusan pemboleh ubah dimalarkan bersama alat. Ia milik pelan, bukan hipotesis.
3. Tulis hipotesis, kemudian namakan pemboleh ubah dimanipulasi dan bergerak balas bagi soalan ini: adakah troli yang lebih berat bergolek lebih jauh selepas meninggalkan landasan condong?
Show answer
Hipotesis: semakin besar jisim troli, semakin jauh ia bergolek selepas landasan. Pemboleh ubah dimanipulasi: jisim troli (kg). Pemboleh ubah bergerak balas: jarak bergolek (m). Ketinggian landasan dan permukaan perlu dimalarkan.
Seterusnya
Apabila anda dapat menulis pasangan ini dengan kemas, teruskan ke mengenal pasti pemboleh ubah mengelirukan dalam senario campuran, yang menguji sama ada pelan anda benar-benar mengasingkan satu perubahan. Pengkritik penyiasatan saintifik menyediakan cara berstruktur untuk berlatih menggunakan penerangan anda sendiri.
Jika pelan anda sering kekurangan unit, alat atau pemboleh ubah dimalarkan, guru yang ditugaskan boleh menyemaknya bersama anda dalam tuisyen Co-ordinated Sciences dalam talian secara satu dengan satu.