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阿梅的生物圈一號韓中梅製作,以創用CC 姓名標示 3.0 台灣 授權條款釋出。
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1.讓學生在需要時能有材料自學/預習/複習
2.生物教師(現在及未來的)能一起討論更棒的教學活動

所以請求檔案分享時請您寫個信告訴我您是誰囉~


感謝台中二中葉婉儀老師、台南二中李宜欣老師、平鎮高中蔣佑明老師、嘉義高中林芳妃老師、旗美高中蔡佳娟老師融入校內課程
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2021年12月30日 星期四

110探究實作A第十七週--數據的分析與成果彙整

 日曆週的第十八週

上一週課程紀錄

(有趣預告)



兩週後就要報告了,所以確保學生腦袋裡有跟我一樣的急迫性是很重要的。
否則常常就是老師在急,學生卻是老神在在,得要老師推一步才走一步。
幫助學生理解期末評分的程序也很重要。確保學生知道該準備什麼,要是缺交導致沒分數也比較不會有爭議。
尤其要請學生如果覺得有要調整的地方,一定要先提出來,這些都是保護老師的方法。
因為我很不耐煩用一大堆平時分數去做班級經營(aka威脅or逼學生投入時間)
除了再次提醒同學「在最後一次上課時帶筆記」+「在1/10上傳排練報告的影片」的重要性之外,就是幫忙抓今天要完成的重點。
因為學生很容易瞎忙,尤其是最重要的數據處理與圖表製作。所以預告一下今天兩位老師主要幫忙的部分。

也為了避免瞎忙兩節課卻一點進度也沒有,就請每組要有一位同學負責上傳他們電子海報的連結。

另外給同學看一下期末做筆記評分的表格,內容是上學年的班級做出來的規準,會換成這學年班級做出來的。所以要請同學用自己班做出來的規準去檢視筆記,在元旦假期中好好整理。


然後就是交代今天要做的事情會需要去問別組的結果。

但因為大家需要好好思考自己的數據,所以簡單介紹數據的信度與效度。當然是用前面量體重體脂為例,來提點學生要思考風力發電機上的數據在信度與效度上的可靠度與誤差來源。
你使用的縱軸呈現的數據有多靠近「真實的發電能力」
你讀取數據的方式會取到很分散的數據還是很集中的數據?

到底思考數據的信度與效度跟同學未來的生活有什麼關聯呢?
除了我的學生都是社會組以外,自然探究與實作課程(在領鋼內容中)本來就是幫助學生在未來的生活中有更好的判斷。
因此,除了提及之前我們有用公投說明未來公民需要能夠判斷並正確詮釋很多科學資訊中的數據之外,其實也可以跟「錢」有很大的關係。
例如要投資的話,你必須要看很多數據來評估一家公司或是一種商品。
你選的數據是否在本質上能反映出一家公司或商品的實際狀況或是潛力,就是效度。
你取得的數據是否在處理的過程中有很大的瑕疵,或是誤差很大,這就是信度。

也許投資離學生太遠,數字的轉換也太虛幻。所以我用未來事件交易所來說明

在這邊就是很明確的量化例子

就像生活中的是否下雨可以轉化為機率

你也可以量化很多事件的發生機率

但在這裡因為是跟錢有關,所以正確的預測就很關鍵

而這些預測就需要去判讀很多數據的信效度

越接近事件發生的日期,就會有更多有效而可信的數據,當然預測對的機率就會變高。

最簡單的例子,就是颱風是否會登陸。每年都會發生好幾次。如果學生有興趣的話,可以看看在未來事件交易所中的預測變化。

但是很顯然的,這種預測市場的準確度都比民意調查要高得多。這邊用總統大選當例子。
因為一般的民意調查在取樣時都會造成很大的偏差(我們在第一次紙筆測驗就有這樣的題目)

預測市場的準確度平均數(效度)與信度(準差)都明顯較小,因為是根據許多數據,而不是像民意那樣根據經驗與情緒。

在這邊真的可以看到越接近時的準確度就越高。但這張主要是提供學生(在真實案例)如何將平均數與標準差寫在一起的方法。
這個很有趣,因為學生在沒看過時,真的不會知道可以這樣寫。
更有趣的是,他們其實看過,在數學課中,脫離真實情境,所以在這個學年度,沒有任何一個學生在前面的課程中想到可以寫在一起。

提供他們畫在折線圖上時的表現方法

提供他們畫在長條圖上時的表現方法

但選圖類時,要好好思考。不要什麼都用折線圖表示,也不要什麼都用長條圖表示。

像這樣的圖,一看就知道做圖的人對數據處理是沒有概念的。這時就要對他們提供的數據存疑。

有的時候即使圖類選對,也要從縱橫軸去思考很多事情。在這個例子中,如果時間長度只有四個月,就國家大事的尺度而言,不太有可能在四個月中有許多大事件,所以比較有可能是對某些事件的感想,而不是整體的判斷。

而這個圖就更有趣了。
看得出來問題有哪些嗎?

橫軸的每一格代表的時間長度都不一樣,而且相差很多。
表示做圖的人要嘛真的不會數據處理,要嘛就是刻意地想要圖呈現某個故事。
以圖上的數據來看,如果2017~2019也合併為三年的話,其實就不會有「維持一段穩定」的感覺。也會發現2020只有兩個月的數據。


所以我們這邊有個重點就是圖表上的數據處理。

接下來時間就給學生。
建議他們可以如何分工,例如分成四象限去分配。但是應變變因的決定與數據處理的兩位同學是扣在一起的。


並且提醒他們相關的影片在雲端教室都有。




大概等個十五分鐘,下去繞的時候,第一抓誰負責上傳海報連結。
第二個就用海報的版面分為四象限,問誰負責哪個象限。
學生都會一副啊呀安啦我們都知道要做什麼。

最後抓負責(左下角)數據處理的同學,他們討論出來的縱軸是什麼?
這時還會很自信地說是電流電壓。
然後再追問電流電壓都一直跳,怎麼決定。這時候學生就會出現卡住的表情。

有的時候反應快一點的會說是不同點加總平均,應該是上次口罩的經驗。
然後老師在反問「可是是上下跳、有負值欸,加總會是零喔」
這時候大概會
  • 有五成的學生會呈現呆滯的表情。
  • 四成會想到取絕對值,然後「所有正值(或變成正值的)數據加總平均」
  • 只有一成學生會想到取極值的絕對值再平均。
針對認為所有正值數據取平均的組,我會用血壓當例子去提問。
我會提供一個情境,我想知道喝可樂會不會讓我血壓上升,因為裡面有咖啡因
接著在紙卡上畫出XY圖,還有上下波動的血壓。
最後問他們如果把波形上的每個點的數值加總後平均來代表我的血壓有意義嗎?如果有點怪的話,那該怎麼取呢?

等到他們能想到取極值後,我才會教負責數據處理的學生用軟體取極值。

(以上學生反應的數據其實也有可能是因為學生是以用google sheet的操作來思考,技術性的問題讓他們即使想到取極值但因為不會用軟體所以就沒說出來也說不定)

看著學生想到怎麼取數據後,再學會用軟體很快速取得的過程,還蠻好玩的~



2021年12月25日 星期六

110探究實作A第十三週-數據的信度與效度part2

 這篇記錄是承接110探究實作A第十一週-數據的信度與效度part1-2

這週要一起來看如何在實驗規劃時,就提升數據的可信度與有效程度

不只拿最重要的在地時事來說明數據信效度

同時也是為了下學期水質探究作鋪路。
結果在我的兩個班學生中,竟然沒有一個知道新竹有水資源的議題。
因此很高興我們的探究實作課程乘載了這個主題,也為學生少有機會接觸在地重要議題而難過。

但我們的課程並不是要讓大家知道新竹的水問題有多大,而是去了解數據不能亂相信。
例如即使有檢出,數字可以小到萬分之一,誤差範圍有多大?
例如高10倍與高1.4倍有一樣的意義嗎?
例如檢驗過程是否有問題,數字是否可信?
(這邊帶入自來水公司的標準檢驗法與家用水質檢測的差異)


這邊會用更貼近青少年關心的「數據」來說明

說明什麼呢?就是看到數據要先確認數據的意義。
如果看下面的小字,就會發現那是小鼠的實驗喔

而長高也是

這些數據是真實的,但是意義是什麼呢?
這些小孩本來就在長高期啊哈哈

所以大家要用上週的數據來思考

數據要考慮到哪些才能提高可信度與有效度

所以要小組討論後,繪製海報分享自己思考到的面向與解決方法



老師我當然就是等全部的海報貼上來以後,把大家思考到的東西用有顏色的紙條萃取出來。
這些紙條後面就會到規準海報上喔~






110探究實作A第十六週--數據的讀取與分析

 日曆週是第十七週喔

在這個時間點,給學生一點緊張感是必要的。

更重要的是讓學生清楚知道期末評量的細節,才能避免很多困擾。

所以會帶學生看接下來四周的活動。
還有評量當日的實施方式及結果。
我的每一個課程如果有口頭報告,都會要求學生錄製好排練影片上傳。

因為這是對聽眾的尊重。
不要讓大家浪費時間聽一個沒有準備好的報告。

另外也是讓學生發現實際上的狀況跟想像的會有多不一樣。

這邊是我歷年來的小心得。
很多學生(老師也是)會傾向把沒做過的事情想得很簡單。
學生會覺得自己想過一遍上台要講的東西,就代表上台不會有問題。
老師會認為自己看過課程計畫書獲釋其他老師執行課程,就代表上課不會有問題。


接著帶著學生先了解期末要呈現的海報需要有哪些元素。
因為這會讓他們在這週收數據時更有概念。

也讓他們看學長姐的作品。
這是第一次以多元選修試行的學生成果。
並沒有前面所說的要求。
剛好可以作為一種需要思考的範例。
例如把原始數據直接貼上來,或是圖表的選用效果不好。

還是回到我們的主題,今天大家要思考的是到底怎麼讀數據,還有控制變因的部分。

所以就帶同學回顧上週的階段(每個班都是用該班的照片)
一起找變因

小組挑變因,今天就要確認是否其他變因有控制好喔。

但今天大家會面臨兩個問題
1.數據一直跳怎麼辦
2.直接用數據做圖的橫軸是時間,偏偏我們沒有任何一組的操縱變因是時間。怎麼辦?

這時要帶學生回想口罩實驗時我們其實也有同樣的狀況。這時候可以用上喔~
(但是上次的跳動比較沒有規律,這次可是有的,因為是交流電。但學生有的會會發現,卻不知道如何取數據';也有學生沒想到交流電這點,就直接套用上次的方法。這時候我不會去糾正沒發現的組,而是讓有發現的組在期末報告時當秘密武器!)

接下來當然還是大致上讓學生知道這週的任務怎麼規劃比較好,才放他們去操作囉。

老師這時候要做的,也就是去每一組確認
1.分工不是線性的。(例如收完一次數據,就全組在等處理數據的同學做完才收下一次數據。這時要請處理數據的同學開數個工作表,把不同操縱變因的數據貼在不同工作表,然後開共用,每個人分幾個工作表處理)
2.有發現不能直接用原始數據做圖
3.處理數據的同學知道要小組共同決定如何取數據,並且能用函數來處理函式。

當有某些組在詢問數據處理的部分時,我會請各組的處理數據同學來一起看如何根據小組決定的取數據方式來使用函式。
也會把相關影片放在雲端教室

最後就是觀察是否有小組需要補數據,請他們跟我約時間。