以自然科實驗來說，大致上可以說是這樣。我們會在某個地方，想辦法丟一個操作變因進去，然後去觀察我想看的那個應變變因，有沒有跳出來，對吧。如果我丟了一個操作變因進去，然後觀察到應變變因的話，我們就會說這兩者有因果關係對吧？
其實不對，這個說法其實就少了「對照組」，也就是我們還必須要先觀察沒有丟操作變因的時候，應變變因的狀況。我們就把沒有丟操作變因的時候，測量到的東西，稱為背景值，就是noise；丟操作變因進去的時候，測量到的東西，稱為測量值，就是signal。
測量值和背景值有看的出差異的時候，我們就能夠辨認出兩者，如果看不出差異的時候，我們就辨認不出來。
我們做實驗的時候，當然理論上希望背景值很乾淨，最好是0，但其實不可能，沒有背景值為0的實驗。但是很多時候，我們會把背景值先直接當做0, 尤其是老師在做國中實驗的時候。我舉個例子，像國中八年級下學期，電解質課程最開始，就會做一個實驗，「電解質溶於水，會讓水溶液導電」
如果用這個裝置來測量導電性
來看一下不同的作法
1.把食鹽、硝酸鉀丟到水裡面，攪拌一下，用這個裝置測量，燈泡都會亮。證明電解質溶於水會導電
2.把食鹽、硝酸鉀和酒精丟到水裡面，攪拌一下，用這個裝置測量，前兩個燈泡會亮，第三個燈泡不會亮。證明電解質溶於水會導電，非電解質不行。
3.把食鹽、硝酸鉀和酒精丟到水裡面，攪拌一下，再加上一杯「水」，就是剛剛溶解那些溶質的水，用這個裝置測量，前兩個燈泡會亮，第三個燈泡不會亮，第四個測量純水的燈泡，也不會亮。證明酒精不會讓水變成會導電，食鹽和硝酸鉀會讓水變成會導電。所以食鹽、硝酸鉀和酒精，會造成導電性的差異。
看得出來嗎？測量「水」的導電度，其實在這個實驗裡面，是很重要的，它就是所謂的「背景值」，我們要和「背景值」做出比較，才真的能看出來我們的操作變因--不同的溶質，到底造成了什麼影響。
那麼在進行這個實驗的時候，其實很多老師都會有一個困擾，就是不該亮的時候燈泡亮了。
這時候，用上面的話來說，就是測到了「背景值」。
假如不改變測量的方式，該怎麼去看這個實驗結果呢？其實就是要把「有溶質」的實驗結果和「沒有溶質」的實驗結果相比。
LED燈都會亮，測量水、水＋酒精、水＋食鹽，都會亮。那亮度有沒有不同？水和水＋酒精相比，有沒有「變亮」？ 水和水＋食鹽，有沒有「變亮」
這個比較有沒有變亮，就是上面講的背景值和測量值。如果看不出變亮，就是背景值和測量值相同，那這個操作變因就沒有造成「變化」。相反地，當背景值和測量值不同的時候，就知道操作變因造成了「變化」
好，所以我們知道要做對照組，要和對照組比較了對吧
但是，就教學現場而言，我們更希望背景值要是0啊，也就是我們就是希望該亮的時候就要亮，不該亮的時候，就不要亮，不然很難跟學生解釋ㄟ。
好，這就要牽涉到「閾值」這東西了。哇勒，這個字根本沒看過還不會唸勒。來，每日一字時間。這個字唸作 ㄩ\ ，就是指測量的門檻，這個字一點都不重要，其實就是「門檻」的意思就對了。超過門檻的就測量的到，低於門檻的，就測量不到。越精密的儀器，閾值就越低，可以測到越小的訊號，相反的閾值高，小的訊號就測不到。
那要怎麼樣挑選閾值呢？閾值太低，會收到一大堆的noise，就是上面講的用LED測量水的導電性的狀況。我不希望有訊號的時候，結果收到訊號了。閾值如果太高，可能連訊號都收不到。
如果將上面的LED燈換成鎢絲燈泡，在電池還是用3V的電壓情況下，就是怎麼弄都不會亮。也就是閾值太高，noise也測不到，signal也測不到了。
在教學的時候，基本上就希望閾值要把noise切乾淨，但是signal會凸顯的那種狀況。這樣背景值就變成0了，然後signal看的到這樣。
當然在實際做自然科學的基礎實驗的時候，把noise全部切掉有時候是有一點風險可惜的，裡面搞不好會有一些訊息，是我們沒注意到有價值的東西，卡掉之後，就沒機會看到訊息了。不過以教學來說，就比較不會在意這樣的事情。讓學生有個相對乾淨的實驗結果還蠻重要的。
如果是用檢流計來測量的話，那儀器的精密度就要考慮了。要用5A的, 500mA的還是50mA的，還是50uA的，測出來要判讀資訊的難度就都不太一樣。除非你要教學生這個實驗思考的方式，否則老師應該要事前先set好，讓學生能夠跳過這個門檻，讓學生能夠專注在你想傳達的核心教學目標上。
好，那有沒有可能想辦法降低noise，留下signal呢？有的，國中也有教，其實就是用「平均值」來解決。noise基本上是不受你控制的環境造成訊號亂跳的，signal是因為你丟了操作變因進去長出來的，所以比較穩定。所以你做很多次取平均的時候，因為noise有時候高有時候低，平均一下有時候就能夠抵消不見，只要noise小一些，常常signal就比較容易看到了。
其實這個概念，在科技應用上，也是很重要的。例如，你想要做一個裝置，是光感應的小夜燈。意思是，當晚上你家燈都關掉之後，小夜燈就要亮起來。小夜燈要怎麼知道你家燈都關掉了？通常就是要一個感光的元件，例如光敏電阻之類的東西。問題是，「多暗」才叫做「沒有光」呢？我們會用眼睛看，用腦子判斷，光敏電阻是個眼睛，但是你還要給小夜燈一個腦子，讓它會判斷說：「喔現在太暗了，得要開燈了」，你就要幫它設定一個門檻。門檻設定的位置，就要在你家開燈時候的亮度和關燈時候的亮度之間。
再以用喇叭聽音樂來比喻一下好了，大家可能都有個經驗，只要把喇叭電源打開，還沒開始放音樂的時候，可能會聽到沙沙的聲音，那東西就是背景值，或叫做noise；當你音樂放下去的時候，就會聽到音樂了，這時候你可能聽不到沙沙的聲音，那個音樂就是我們要的signal。我們當然希望noise = 0, signal很清晰，不過事情常常沒那麼好。有些音響有問題的時候，noise會太大，即使音樂打開了，noise還是很明顯。這時候，如果想要讓noise變小，其中一個方式是把音量調低，noise就會變小了，但是同時音樂也會變小聲啦。如果反過來，想要聽比較大聲的音樂，把音量調大，同時也就會聽到令人不舒服的noise跑出來。所以機器的設計基本上就是要想辦法把噪音降低，訊號清晰，其實也是一樣的想法。
泡咖啡的時候，有我們想要的酸香甜味道，豐富的油脂口感，但是不要苦澀。如果豆子磨比較粗，水溫低，泡熱水的時間短，喜歡的和不喜歡的味道就出來的就都少；豆子磨細、水熱一點、泡熱水的時間常，喜歡的和不喜歡的味道出來就都多。抓到喜歡的味道盡量多，不喜歡的味道盡量少，就是抓門檻...（喔喔喔越扯越遠）
又像無圍牆校園，會設定要多大的風吹草動，就發出警報。這其實超難設定的，如果設定太敏銳，就會過敏。警報器一天到晚都在叫，如果設定太不敏感，就是真的有人入侵的時候，也無法發現。
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