Module 2.2 · Control variables (Kiểm soát biến)
Thuộc Package 2 · Investigate. Module trung tâm của cả package.
Tôi thiết kế được thí nghiệm sao cho kết quả chỉ có thể do một nguyên nhân duy nhất gây ra.
| Unit | 4 |
| Mastery level | 4 tới 12 |
| Lớp (VN) | 5 tới 12 |
| Key concept chính | Systems (Hệ thống) · Relationships (Quan hệ) |
Toàn bộ sức mạnh của phương pháp khoa học nằm trong module này. Nếu hai thứ cùng đổi một lúc, không kết luận nào rút ra được, dù dữ liệu đẹp tới đâu.
Unit 1 · What I change and what I measure (Cái tôi đổi, cái tôi đo)
Tôi sẽ làm được chỉ rõ trong thí nghiệm của mình, tôi chủ động đổi cái gì và tôi đo cái gì.
Mastery level 4-8 · Lớp 5-9 · Relationships (Quan hệ)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Làm thí nghiệm mà không nói được mình đang đổi cái gì |
| Đạt | Nêu rõ biến độc lập và biến phụ thuộc |
| Vững | Chọn biến đo sao cho nó thật sự phản ánh điều câu hỏi đang hỏi |
Bằng chứng đạt. Learner điền được hai câu trước khi bắt tay làm: "Em đổi …" và "Em đo …".
Hiểu lầm thường gặp. Đo cái gì cũng được, miễn ra số. Nhưng chọn nhầm đại lượng đo là hỏng cả bài: đo nhiệt độ nước trong khi câu hỏi là về tốc độ tan thì dữ liệu có đẹp cũng không trả lời được gì.
Knowledge node. Biến độc lập · Biến phụ thuộc · Đại lượng đo
Unit 2 · What must stay the same (Cái phải giữ nguyên)
Tôi sẽ làm được liệt kê những thứ tôi phải giữ y nguyên để so sánh còn có nghĩa.
Mastery level 5-9 · Lớp 6-10 · Systems (Hệ thống)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Không nghĩ tới việc phải giữ thứ gì cố định |
| Đạt | Liệt kê được các biến cần giữ nguyên và giữ được chúng |
| Vững | Nhận ra biến ẩn mà không ai nhắc tới: nhiệt độ phòng, độ ẩm, mệt mỏi của người đo |
Bằng chứng đạt. Learner phát hiện một yếu tố không có trong phiếu hướng dẫn nhưng vẫn ảnh hưởng tới kết quả của mình.
Hiểu lầm thường gặp. Giữ nguyên nghĩa là những thứ ghi trong sách. Nhưng danh sách biến cần kiểm soát không có sẵn ở đâu cả; nó phải do người làm thí nghiệm nghĩ ra, và nghĩ sót là chuyện xảy ra thường xuyên kể cả trong nghiên cứu thật.
Knowledge node. Biến kiểm soát · Biến gây nhiễu · Điều kiện thí nghiệm
Unit 3 · One variable at a time (Mỗi lần đổi một thứ)
Tôi sẽ làm được chỉ đổi một yếu tố mỗi lần, để biết chắc kết quả đổi là do đâu.
Mastery level 5-10 · Lớp 6-11 · Systems (Hệ thống)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Đổi vài thứ cùng lúc cho nhanh |
| Đạt | Chỉ đổi một biến mỗi lần chạy |
| Vững | Giải thích được vì sao đổi hai thứ cùng lúc làm kết luận mất giá trị |
Bằng chứng đạt. Cho learner xem một thiết kế đổi hai biến cùng lúc, learner chỉ ra được lỗi và nói rõ kết quả đó có thể do nguyên nhân nào khác.
Hiểu lầm thường gặp. Đổi nhiều thứ một lúc thì tiết kiệm thời gian. Đúng là nhanh hơn, nhưng cái thu được không dùng được, nên tổng thời gian bỏ ra lại nhiều hơn.
Knowledge node. Thí nghiệm có đối chứng · Một biến mỗi lần · Nhóm đối chứng
Unit 4 · Design the whole procedure (Tự viết quy trình)
Tôi sẽ làm được viết ra toàn bộ các bước để người khác làm lại được đúng thí nghiệm của tôi.
Mastery level 8-12 · Lớp 9-12 · Function (Chức năng)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Viết vài bước rời rạc, thiếu thông số cụ thể |
| Đạt | Viết đủ bước, đủ dụng cụ, đủ số lần lặp |
| Vững | Quy trình đủ chi tiết để nhóm khác làm lại và ra kết quả tương tự |
Bằng chứng đạt. Một nhóm khác cầm quy trình của learner và làm được mà không phải hỏi thêm câu nào.
Hiểu lầm thường gặp. Người đọc sẽ tự hiểu chỗ mình viết tắt. Đây là chỗ mọi quy trình non tay đều gãy, và nó cũng chính là lý do khủng hoảng lặp lại kết quả tồn tại trong khoa học thật.
Knowledge node. Quy trình thí nghiệm · Tính lặp lại · Mô tả phương pháp
Dạy module này theo kiểu IB
Concept-based. Khái niệm dẫn dắt là Systems: thí nghiệm là một hệ được cô lập có chủ ý, và mọi thứ chưa cô lập được đều là nguồn nghi ngờ.
Inquiry. Khuôn thiết kế hỏng, mạnh hơn khuôn dạy đúng ngay:
Đưa một thiết kế thí nghiệm CÓ LỖI ĐÃ CÀI SẴN
↓
Các nhóm làm theo, ra kết quả mâu thuẫn nhau
↓
"Vì sao cùng làm theo một phiếu mà lại ra khác nhau?"
↓
Nhóm nào tìm ra biến chưa được kiểm soát thì thắngCho learner chạm vào hậu quả của một thiết kế hỏng có sức dạy lớn hơn nhiều so với giảng lý thuyết về biến kiểm soát, vì nó biến khái niệm trừu tượng thành một trải nghiệm bực bội cụ thể.