Chemija · Pamoka

Cheminių tyrimų užrašai, šaltiniai ir atkuriamas samprotavimas

Išmokite palikti užrašus, kuriuos kitas skaitytojas galėtų suprasti ir patikrinti. Išsaugokite informaciją apie mėginį ir sąlygas, stebėjimus bei išvadą pagrindžiančius samprotavimus.

Grįžti į chemijos planą

Baigę pamoką, galėsite

Atpažinti informaciją, reikalingą cheminių tyrimų užrašams interpretuoti.
Atskirti pirminius stebėjimus, skaičiavimus ir išvadas.
Atskirti procedūros pakartojimą nuo ja pagrįsto rezultato atkūrimo.
Skaitant šaltinį nustatyti, kokį teiginį jis iš tiesų pagrindžia.

Rezultatas – daugiau nei galutinis skaičius

„Masė buvo 12“ – neišsamus įrašas. Dvylika ko? Kurio mėginio? Ar rodmuo apėmė ir indo masę? Tinkamame įraše nurodomas mėginys, matuojamas dydis, vienetas, metodas, sąlygos ir svarbūs apribojimai. Mėginius žymėkite vienareikšmiškai, kad vieno mėginio duomenys nebūtų nepastebimai priskirti kitam.

Stebėjimas ir išvada taip pat turi būti pateikiami skirtingose įrašo dalyse. „Atsirado šviesių nuosėdų“ – tai stebėjimo įrašas. „Nuosėdos yra kalcio karbonatas“ – tai teiginys apie medžiagos tapatybę, kuriam reikia atskirų pagrindžiančių duomenų. Įrašius medžiagos tapatybę ten, kur turėtų būti stebėjimas, paslepiama samprotavimo eiga, kurią kitam skaitytojui reikia patikrinti.

Išsaugokite tai, kas buvo stebėta

Išsaugokite pradinius rodmenis ir aiškiai užfiksuokite pataisas. Jei vienetas buvo įrašytas klaidingai, išsaugokite pakankamai pakeitimų istorijos, kad būtų galima paaiškinti, kas ir kodėl pakeista. Jei gramus perskaičiuojate į kitą vienetą arba skaičiuojate pakartotinių rodmenų vidurkį, pateikite pradines vertes ir metodą. Net ir tvarkingoje galutinėje lentelėje turi būti įmanoma atsekti duomenis iki pradinių stebėjimų.

Pateikite ne tik tikėtus, bet ir nepatogius rezultatus. Nuo modelio besiskiriantis rezultatas gali atskleisti klaidą, nekontroliuotą sąlygą arba tikrą apribojimą. Pašalinus jį vien todėl, kad jis nepatogus, pasikeičia matomas pagrindžiančių duomenų vaizdas. Atmetant rezultatą reikia nurodyti priežastį, kurią būtų galima įvertinti nepriklausomai nuo to, ar likęs atsakymas atrodo gražesnis.

Trumpas, bet pakankamai išsamus įrašas

Pasitelkite išgalvotą svėrimo įrašą. Tuščias sausas indas: 25.40 g. Tas pats indas su mėginiu: 37.85 g. Remiantis nurodyta prielaida, kad niekas kitas nepasikeitė, mėginio masė yra 37.85 g − 25.40 g = 12.45 g. Skaičiavimas atsako į klausimą apie masę; jis neatskleidžia, kokia medžiaga buvo pasverta.

Skaitmenų po kablelio skaičius atspindi užrašytus rodmenis, o ne įrodo tikslumą. Tikroje ataskaitoje būtų aprašytos svarstyklės, pateikta svarbi informacija apie kalibravimą ir pakartojamumą bei nurodyta, kaip įvertinta neapibrėžtis. Aritmetinis rezultatas gali būti teisingas, nors matavimas, kuriuo jis pagrįstas, netinka numatytam klausimui atsakyti.

Atsekite išvadą iki įrašo

Tuščias indas	Indas + mėginys	Nurodyta mėginio masė
25.40 g	37.85 g	37.85 g − 25.40 g = 12.45 g

Išgalvoti rodmenys; tas pats indas, kitos medžiagos nepakitusios. Aritmetiniai skaičiavimai nenustato medžiagos tapatybės ir nepateikia viso neapibrėžties įverčio.

Nuo mėginio tapatybės ir metodo pereinama prie pirminių stebėjimų, pateikto skaičiavimo ir riboto taikymo išvados. Pavyzdyje indo masė atimama iš bendros masės; cheminė tapatybė nenustatoma pagal masę.

Kitas bandymas turi tikrinti tą patį teiginį

Pakartojamumas susijęs su matavimais labai panašiomis sąlygomis, pavyzdžiui, taikant tą pačią procedūrą ir naudojant tą pačią įrangą per trumpą laiko tarpą. Atkuriamumas susijęs su konkrečiai nurodytomis pakeistomis sąlygomis, kurios gali apimti kitą laboratoriją ar kitą matavimus atliekantį asmenį. Šie terminai turi formalias metrologines reikšmes; nurodykite, kurios sąlygos išliko nepakitusios, o kurios pasikeitė, užuot pasikliovę vien terminu.

Procedūra, kuria gali vadovautis kitas asmuo, būtina daugeliui eksperimentinių teiginių patikrinti. Ji negarantuoja vienodų rezultatų. Mėginiai skiriasi, matavimo priemonėms būdinga neapibrėžtis, o metodai turi ribas. Lygindami rezultatus atsižvelkite į atitinkamą neapibrėžtį ir taikymo ribas, o skirtumus tirkite, užuot juos slėpę ar darę prielaidą, kad bet koks skirtumas paneigia visą teiginį.

Klauskite, ką šaltinis iš tikrųjų pagrindžia

Vadovėlis gali paaiškinti pripažintą idėją ir jos mokymo modelį. Tyrimo ataskaitoje aprašomas konkretus tyrimas. Duomenų bazės įraše pateikiami nurodyti duomenys pagal tai bazei taikomas taisykles. Mokymo programa nurodo, ką besimokantieji turėtų studijuoti. Šie šaltiniai skirti skirtingiems tikslams, o vien nuoroda nėra įrodymas, kad teiginys buvo patikrintas.

Raskite atitinkamą ištrauką, paveikslą ar duomenis, tada nustatykite, kokiu mėginiu ir kokiomis sąlygomis grindžiamas teiginys bei kokie jo apribojimai. Kelios svetainės, pakartojančios vieno tyrimo rezultatus, nėra keli nepriklausomi eksperimentai. Jei galite perskaityti tik santrauką, užfiksuokite šį apribojimą ir neteigkite, kad patikrinote visą metodiką. Išsaugokite pakankamai detalių, kad kitas skaitytojas galėtų atsekti, kaip priėjote prie išvados.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Indas ir mėginys

Išgalvotame įraše nurodyta, kad tuščio indo masė yra 25.40 g, o to paties indo su mėginiu – 37.85 g. Ką iš to galima spręsti?

Nurodykite abu rodmenis ir bendrą jų matavimo vienetą.
Įvardykite prielaidą, kad indas ir bet kokia kita į matavimą įtraukta medžiaga nepakito.
Atimkite: 37.85 − 25.40 = 12.45.
Medžiagos cheminę tapatybę ir neapibrėžtį vertinkite atskirai nuo aritmetinių veiksmų.

Esant nurodytai prielaidai, iš rodmenų gaunama mėginio masė yra 12.45 g. Šie rodmenys neleidžia nustatyti medžiagos tapatybės ar visos neapibrėžties.

Pabandykite patys

Užraše parašyta „mėginys B: 12.45“. Nurodykite du trūkstamus informacijos elementus.
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Pavyzdžiui, matuojamasis dydis ir jo matavimo vienetas.
Papildomai gali reikėti nurodyti metodą, mėginio istoriją ir sąlygas. Vien skaičius neleidžia kitam skaitytojui suprasti, kas buvo išmatuota.
Perrašykite teiginį „susidarė kalcio karbonatas“ kaip stebėjimo aprašymą, kai buvo matomos tik šviesios nuosėdos.
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Užfiksuotomis sąlygomis atsirado šviesių nuosėdų.
Cheminei medžiagos tapatybei nustatyti reikia atskirų įrodymų. Pataisytame sakinyje matomas rezultatas atskiriamas nuo šios interpretacijos.
Matavimo rodmuo neatitinka tikėtino rezultato. Ar jį galima pašalinti vien tam, kad lentelės duomenys atitiktų lūkesčius?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Išsaugokite stebėjimo duomenis. Bet kokiam duomenų atmetimui reikia užfiksuoto pagrindimo, kurį galėtų įvertinti kitas žmogus.
Trijuose puslapiuose kartojamas tas pats eksperimentinio tyrimo straipsnis. Ar tai yra trys nepriklausomi eksperimentiniai patikrinimai?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Visi jie remiasi vienu ir tuo pačiu tyrimu. Nepriklausomam patvirtinimui reikia susijusių įrodymų, o ne vien pakartotinio to paties darbo aprašymo.

Ką verta įsidėmėti

Nurodykite mėginį, dydį, vienetą, metodą ir sąlygas.
Išsaugokite pirminius stebėjimo duomenis ir užtikrinkite skaičiavimų atsekamumą.
Atskirkite cheminę tapatybę nuo išvaizdos ar masės rodmens.
Nurodykite pakartojamumo ir atkuriamumo sąlygas.
Perskaitykite patį šaltinį ir laikykitės to, ką jis pagrindžia, ribų.

Šaltiniai

Mokomoji medžiaga ir žinynai, kuriais remiasi pamokos paaiškinimai ir pavyzdžiai.