利用 CER 模型(主張、證據、推論) 將實驗結果轉化為論證,是科學探究中「論證與建模」階段的核心工作,旨在透過邏輯嚴謹的方式,將零散的數據轉化為具說服力的科學結論。
以下是操作 CER 模型將實驗結果轉化的具體步驟:
一、 核心架構定義1. 主張(Claim):針對研究問題所提出的回答或結論。
2. 證據(Evidence):支持主張的特定事實、觀察現象或實驗數據。
3. 推論(Reasoning):運用已知的科學原理、定律或理論,說明證據為何能支持主張的邏輯連結。
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二、 轉化實驗結果的具體步驟
1. 整理數據並轉化為證據
• 分析規律:將實驗收集到的定性或定量數據,透過數學或資訊方法進行統計與分析,並製作成圖表(如折線圖、散佈圖)以看出數據的變化趨勢。
• 辨別有效證據:從龐雜的數據中,判斷哪些資訊具有代表性且能直接反映操縱變因的影響,將其轉化為支持論點的「證據」。
2. 形成明確的主張
• 回答問題:根據整理後的數據規則,對原先提出的研究問題做出具體的陳述。
• 一致性檢查:確保主張與實驗數據呈現的趨勢相符,且能涵蓋所有觀察到的重要現象。
3. 建立科學推論連結
• 連結科學原理:這是最關鍵的一步。你需要引用相關的科學定律(如:牛頓冷卻定律、比熱、空氣阻力原理等)來解釋「為什麼」數據會呈現這種趨勢。
• 邏輯說明:詳細描述證據與主張之間的因果關係。例如:「因為空氣阻力給予翅膀向上的分力(原理),觀察到紙蜻蜓下降變慢(證據),所以扇面面積大有助於提升昇力(主張)」。
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三、 進階論證與修正
在實際操作中,CER 往往需要反覆精進:
• 評估解釋的合理性:檢核自己的結論與其他人的研究結果或證據是否異同,並察覺探究的限制。
• 修正論證:如果證據無法支持原本的主張,或推論邏輯存在漏洞,則需要重新修改主張,或針對不足之處進行重複實驗。
• 考慮反證:優秀的論證應包含對預期之外數據的討論,並嘗試提出可能的解釋或改善方法。
四、 實例示範(以麵包發霉實驗為例)
• 主張 (C):溫度會影響黴菌的生長速度。
• 證據 (E):在實驗第七天,室溫下的麵包已長滿黴菌,但冰箱中的麵包尚未發霉。
• 推論 (R):黴菌的生長受到酶活性的影響,低溫會降低生物體內代謝反應的速度(科學原理),因此放置在冰箱中的麵包發霉時間會明顯延後。
透過這種方式,實驗報告不再只是數據的堆砌,而是一份具備科學說服力的論證紀錄。














