如何根據實驗結果推論?

 如何根據實驗結果推論?

 

以下是研究不同因素對蛋白酶活性影響的實驗結果:

 

裝置	溶液pH值	温度	酶的活性
A	7	25oC	10
B	3	40oC	40

 

根據以上實驗結果，可得出甚麼結論? 以下哪(些)是正確的結論?

(1)   pH值會影響蛋白酶的活性

(2)   温度會影響蛋白酶的活性

(3)   pH值或温度會影響酶的活性

(4)   pH值及温度皆會影響酶的活性

(5)   酸性環境下，這種蛋白酶的活性較高

(6)   温度較高的話，這種蛋白酶的活性較高。

(7)   無法得出有效結論

 

作答前，請再想清楚，於科學研究上，如何根據實驗結果推論才是有效的?

 

1.      掌握好實驗的目的! 因變量是甚麼?

-          於以上實驗中，因變量是蛋白酶的活性。

2.      自變量又是甚麼?

-          留意，任何實驗中，自變量應該祇有一個! 才能有效作出推論。

-          實驗中，有沒有提供適當的實驗裝置(即有自變量)及控制裝置，或稱對照裝置(即沒有提供自變量)

3.      除了自變量之外，其他可能影響量度因變量結果的環境因素(稱為控制變量)皆應保持不變。

 

## 於以上實驗中，有兩個研究因素同時有變化(即pH值及温度)，因此於科學研究上，無法得出有效結論!

 

留意，「pH值或温度會影響酶的活性」這類方式的「結論」，於科學研究是沒有意義的，並不是真的結論! 要再研究究竟是pH值或是温度會影響酶的活性。

 

以下是研究pH值對蛋白酶活性的實驗裝置及可能結果:

裝置	溶液pH值	温度	蛋白酶的活性
A	7	25oC	10
B	3	25oC	30

以下哪些是這實驗結果的結論?

(1)   蛋白酶的最適pH值是3。

(2)   酸性環境下，蛋白酶活性較高。

(3)   蛋白酶於酸性環境下，較pH值呈中性，活性較高。

 

以上的實驗結果祇有一個自變量(pH值)，因此可以有效根據實驗結果(無論結果是甚麼)作出結論。

 

嚴格來說，以上祇有選項(3)才是這實驗結果的推論(即蛋白酶於酸性環境下，較pH值呈中性，活性較高)

因為，這實驗的自變量的pH值祇有7(即中性)及3(即酸性)，無法知道pH值7以上的酶的活性，因此無法知道最適pH值是否3，也可能低於3，亦不肯定這蛋白酶在鹼性環境下是否仍有活性。

 

再參考以下的實驗結果:

裝置	溶液pH值	温度	蛋白酶的活性
A	7	60oC	10
B	3	60oC	10

以下哪(些)是以上實驗結果的推論?

(1)   温度太高的話，酶失去活性

(2)   pH值不會影響酶的活性

(3)   無法證明pH值會影響酶的活性

 

答案是(3)，即無法證明pH值會影響蛋白酶的活性。

 

這個實驗仍然祇有一個自變量的變化(pH值，即3及7)，温度並沒有變化，無法推論出温度會否影響酶的活性。同學選(1)祇是因為知道温度太高，酶失去活性這知識而已，但這並不能夠從這實驗結果推論出來。

 

於較低年級，可能會接受選項(2)的答案，但嚴格來說，科學研究並不能推論出不存在的事實(即不會影響)，祇能說無法證明pH值會影響而已，因為可能在某些因素存在下(例如温度較低)pH值會影響酶的活性，但科學家自問無法窮盡所有可能性，因此祇能說「無法證明」。

科學方法是解決問題最正確的方法嗎?

 科學方法是解決問題最正確的方法嗎?

 

日常生活中要解決問題，有時我們會批評他人的方法不科學，覺得不合理。有時我們的方法被他人評為不科學，彷彿不科學便代表不正確，不是有效的解決方法一樣。

 

但，實際上，現實生活中，許多問題無法用科學方法解決!

 

試想一想以下哪一(些)問題可用科學方法解決?

1. 無法肯定某一種藥會導致他人死亡的話，應否使用?

2. 雙方爭論應使用哪一方法去解決問題?

3. 如何說服他人，接受我們的觀點?

4. 如何制造一座不會倒塌的橋樑?

5. ......

 

以上的問題，除了最後一個問題，即如何制造一座不會倒塌的橋樑之外，其他全都不能祇用科學方法解決! 而如何制造不會倒塌的橋樑則祇能用科學方法，否則會很容易發生事故。

 

看出以上問題有甚麼分別嗎?

 

可以說，凡是涉及人的問題，尤其是個別人的問題，幾乎全部都不能祇用科學方法解決! (也就不奇怪，頭腦太偏向理科思維的人，處理人際之間問題一般非常差勁。)

 

原因是，科學方法有其限制! 科學祗能解決一些:

1. 非常具體的事情，所以無法解決人生意義的問題。

2. 定義非常清晰的問題，所以無法解決世上有沒有神或鬼的問題。

3. 有明確答案的問題，例如水的温度達攝氏100度，便一定沸騰。

 

但日常生活中，大部分的問題都是跟人有關的! 所以不太懂科學方法，又真的不是甚麼問題。

 

當然，最理想是，能辨別哪些可用科學方法解決，哪些不能夠?

 

坦白說，能準確判斷已不簡單。不少人都覺得自己的方法是唯一正確的，這是導致日常出現許多爭拗的原因。

增加知識的方法

我跟別人交談，然後記下交談的記錄，這算不算是知識?
我把我想的東西寫下，這又算不算知識?

究竟甚麼才是知識? 這可能是另一個很大的課題呢?

真確的資料才算是知識嗎?

但誰可以確保資料是真確的?

有用的資料才算是知識嗎?

但誰可判斷甚麼資料是有用的?
或者有用與否是相對的! 有些資料對你來說是有用的，但對我來說卻可能完全沒有用途!

你對知識又有何定義?

除了透過科學方法之外，還有沒有其他途徑可產生新的知識?

甚麼是科學知識?

人是由神創造的。
我們應該孝順父母。
駕車時聽電話是很危險的。
鍛練中國的氣功可使身體健康。

以上所有語句我們平時皆可能聽說過，但哪些是科學知識，哪些不是?

嚴格來說，以上所有語句皆不是科學知識!

第一句記載於聖經上，由權威人士說出，但權威人士說的不一定是科學知識。

第二句是屬於「應否」的語句，所有應否的語句都不是科學知識。

至於第三句，雖然根據統計，駕車時聽電話有較大的交通意外出現機會，那不代表一定會發生，這語句祗顯示某事情發生的可能性，不是科學知識。

最後一句，雖然中國人非常相信氣功可延年益壽，而且已持之有恆地試驗其真確性，但都目前為止，仍不能以科學方法清楚解釋其機制。因此，氣功的功效仍不被視為科學知識。

根據以上的情況，你覺得非科學知識:
一定沒有用處嗎?
一定是錯的嗎?
較不可信嗎?

那甚麼是科學知識?
基本上，科學知識有以下特性:
利用科學方法產生的知識。(但甚麼是科學方法?)
知識有對錯。(不是提供意見，也不是預測)
可用某些方法證實這些知識是對的，還是錯誤的。

根據以上的準則，你可以判斷以下哪些語句是科學知識嗎?
我們要忠於我們的國家。
我們用眼睛來看東西。
宇宙是由大爆炸開始的。
吃不清潔的食物會引致肚瀉。

在找尋知識方面，你是那一類人?

想想看，假如你看到以下的現象，你會想甚麼?
- 天空上有許多星星，星星是甚麼來的?
- 鳥兒在天空飛翔，但我們卻不能?
- 為何火箭能飛上太空?
- …..

你對以上的現象有疑問嗎? 或許你會，也許你不會，但可以肯定的是，假如你看到一些有趣的東西，你一定想知多一點的。

這是人天生的本能，所有人都有學習的本能及興趣。當然，不同人會有不同的興趣。

但你會如何找尋答案?
你會….
1. 向權威人士查找答案 ? 還是
2. 自己找尋答案?

我想任何人都會先向權威人士查詢答案。畢竟這是最快的方法。但誰是權威人士? 老師? 父母? 還是朋友?

但假如權威人士也不知道答案的話，你又會怎樣?

你會放棄嗎?

有些人卻不選擇放棄，而且用一個特別的方法去找尋答案。這種方法稱為「科學方法」。

你不要以為祗有科學家才懂得用科學方法去解決問題，假如你願意的話，事實上任何人也可以 !

你有興趣嗎?

科學語體

嚴謹的科學文章是悶蛋的。相信許多人也有這個印象。的確，科學文章不要求美麗、不要求感性，沒有誇張、沒有比諭、沒有想像空間，一切好文章的元素似乎皆沒有。科學文章要求的可能祗是任何人看罷文章，皆祇能得出相同的資料。

不是說笑，悶蛋文章也不是容易撰寫的。事實上，我們平時說話大多是模糊不清的，要清晰地描述一些觀念或事物， 是要學習及習慣的。

你曾否玩過一個遊戲，用文字描述一幅圖畫給另一人重新繪畫? 成功的準則是任何人皆能按你的指示繪畫出相同的圖畫。

以下是一個科學實驗，測試橙汁中含有維生素C含量的步驟，你覺得步驟是否清晰? 如不認為足夠清晰，你又會改動哪些步驟?
1. 把橙榨成橙汁，然後稀釋。
2. 把 DCPIP 溶液倒入一試管中。
3. 把橙汁加至 DCPIP 溶液內。
4. 計算橙汁把 DCPIP 變色所需的份量。

註:
- 以下所有步驟皆要重新撰寫!
- 如欲加深對科學語體的認識，可參考以下網址: http://sci-express.blogspot.com/

統計與科學研究