Причины искажения результатов экспериментов

Тот не ошибается, кто ничего не делает. Учёные – они тоже люди, тоже иногда ошибаются. Однако люди они особенные, склонные всё классифицировать и систематизировать. Вот они и из ошибок, которые сами же допускают в ходе исследования, выстроили систему, разделили ошибки на несколько групп. Как это кстати! В федеральной рабочей программе для углублённого изучения биологии в старших классах как раз есть соответствующий вопрос. Рассмотрим его?

Итак, все ошибки (искажения результатов экспериментов) делятся на три группы:

✅ приборные погрешности;

✅ систематические ошибки;

✅ случайные ошибки.

Теперь о каждой группе искажений-ошибок подробнее.

Приборные погрешности

Посмотрите на эти часы. Какие из них позволят более точно определить время? Почему?

Конечно же, это часы № 2, потому что у них в отличие от первых имеется более подробная шкала, на которой указаны не только часы, но и минуты.

Итак, приборные погрешности возникают при использовании приборов или оборудования с недостаточно подробной ценой деления их шкалы. Точность измерения при использовании такой шкалы страдает.

Экспериментатору, предположим, нужно добавить 4,3 мл кислоты в колбу с водой, чтобы получить раствор необходимой концентрации. Я думаю, понятно, при использовании какой из пробирок вероятность искажения результата будет меньше:

Как уменьшить приборные ошибки? Использовать более совершенные приборы, но это связано, как правило, с большими материальными затратами.

Систематические ошибки

Их причины:

👎 неправильная конструкция приборов

👎 неисправность приборов

В романе Жюля Верна отважный 15-летний капитан и его команда из-за систематической ошибки в показаниях компаса попали вместо одного материка на другой

👎 недостаточно продуманная методика эксперимента

👎 наличие неучтенных факторов, влияющих на измеряемую величину

Школьник решил изучить влияние освещенности на рост побегов. С этой целью он разместил одно растение на подоконнике, другое в темном углу кабинета. Но при этом он не учел, что температура воздуха вблизи окна +12 градусов, а в темном углу +24 градуса. Температура – это и есть тот самый неучтённый фактор, поскольку она также влияет на рост побегов

Как уменьшить систематические ошибки? Усовершенствовать либо исправить приборы. Тщательно продумать методику эксперимента, учитывая все возможные факторы, влияющие на измеряемую величину.

Случайные ошибки

Взгрустнулось лаборантке при мысли о неудачной её личной жизни, потекла по щеке слеза и капнула в склянку с реактивом, концентрация действующего вещества в реактиве изменилась. Вот и искажение. Или младший научный сотрудник, чья личная жизнь как раз-таки удалась, не выспался нынешней ночью и утром на работе, прибавляя два к двум, получил пять. Такое тоже бывает и к искажениям результатов приводит. Да и не только о человеческом факторе речь. Скачок атмосферного давления, магнитная буря, автомобильный выхлоп, проникший в лабораторию через открытую форточку, – любой из этих факторов при некоторых исследованиях может оказаться значимым и исказить результат эксперимента.

Как уменьшить случайные ошибки? Полностью добиться их устранения нельзя, а также нельзя вывести никакой формулы для исправления полученного результата. Однако повторные измерения и статистическая обработка полученных данных может значительно сократить их влияние.