数据
shù jù
数据是探究过程中收集到的观察和测量结果,经过记录以便整理、分析和分享。
Definition
数据是你在实验过程中收集的事实:你测得的数字和你注意到的现象,随做随记。它们包括定量测量(带单位的数字)和定性描述,原始数据被整理成表格,再用平均值和图象进行分析,以找出支持或质疑假设的规律。每一个测量都带有由仪器和方法决定的隐含不确定度,所以规范的做法是在任何处理之前,先记录带单位的原始值、分辨率、时间和条件,使后续的分析选择可以被审核和重复。只有在与某个具体主张相联系地加以解释时,数据才成为证据。
Example
每天测量一株豆苗得到:第 1 天,$2\ \text{cm}$;第 2 天,$2.5\ \text{cm}$;第 3 天,$3.1\ \text{cm}$;另加一条叶子变成深绿色的记录。一次斜面探究得到滚行距离:$10^\circ$ 时 $41$、$43$、$42\ \text{cm}$;$20^\circ$ 时 $78$、$80$、$79\ \text{cm}$;$30^\circ$ 时 $112$、$115$、$110\ \text{cm}$,平均值分别为 $42$、$79$ 和 $112\ \text{cm}$。一条细致的笔记记录了在探头测得的 $30.2^\circ\text{C}$ 下秒表的原始读数 $25.3$、$27.1$ 和 $26.4\ \text{s}$,处理后的平均值 $26.3\ \text{s}$ 另行写在旁边,这样原始读数在任何重新分析中都能保留下来。
Key Insight
数据是发生了什么,而不是你对它的想法,所以要在开始解释之前立刻把它们记下来。除了平均值,也要保留原始测量值,因为平均值掩盖了离散程度,而离散程度告诉你该对它信任几分。数据不会自己解释自己:同样的数字经过不同的分析可以支持不同的结论,这正是科学家在报告结果的同时也报告方法的原因。