物理IA论文的 5 个写作要点

写作要点 1：只研究一个自变量和一个因变量的关系。
一些同学想把论文写好，就觉得要多研究一些东西，越复杂越好，这是一个错误观念。IA 论文的要求是对一个问题研究深入、细致，往深了挖。如果你的实验中出现两个自变量 (independent variables) 或两个因变量 (dependent variables)，看起来做了很多事情、取了很多数据，但你的论文很容易写得蜻蜓点水，要照顾的因素太多，深入不下去，也无法 focus。一篇好的 IA 论文很重要的两个因素是：focused & in-depth analysis。如果实验只有一个自变量和一个因变量，这两点会比较容易实现。

写作要点 2：阐述清楚实验装置和安全措施。
既然评分老师不能亲自看到你的实验，那么最好能让他/她很轻松地理解实验装置和过程。最重要的一点是以图片的形式把你的实验装置记录、呈现出来，比如可以直接将 experimental set-up 拍照，然后在照片中用文字标记好每个仪器分别是什么；或者，尤其是在实验装置比较简单的情况下，也可以自己画一个实验装置的草图，这样会比较清楚、直接。
对于可能会涉及到危险情况的实验，比如在高温或高电压等环境下进行的实验，那么论文中一定要讨论 safety issues，即说清楚你是通过什么措施、防护器材来规避实验风险的。

写作要点 3：多次测量、取平均值、并求不确定性。
实验中我们一般是通过改变自变量，来测量因变量的变化。那么对于每一个自变量的值，都至少要重复三次实验。重复实验的意义在于如果只测一次，数据可能测错了或不具代表性；多测几次，计算平均值和不确定性，才科学。

举个例子（数据纯属虚构），假设我研究的自变量是水温 T，因变量是水的蒸发速率 R。水温设定在 80 摄氏度时，重复三次实验。这三次实验测量的水温分别是 80.2 摄氏度，79.6 摄氏度，80.1 摄氏度，那么取平均就是:
(80.2 + 79.6 + 80.1) / 3 = 80.0 摄氏度
求不确定性是用这组数据中最大值减最小值、再除以 2 来计算：
(80.2 - 79.6) / 2 = 0.3 摄氏度

所以这三次实验的自变量 T 取值范围就是 80.0 ± 0.3 摄氏度，因变量 R 也是同样的方法求，在此不重复了。
无论是算平均值、还是算不确定性，结果的有效数字和小数点后位数都不能变多，只能和原始实验数据保持一致、或更少。有同学可能还会问到，如果我三组实验测量出来的数都一样，比如都测的是 80.1 摄氏度，不确定性怎么计算？
那么要按照实验仪器的不确定性来写，如果实验仪器的不确定性是 ± 0.2，结果就是 80.1 ± 0.2 摄氏度。

写作要点 4：争取把数据汇总到一张图上，这样方便比较，best-fit line should be reasonable。
实际写作中发现一些同学每一组实验都画一张图，这是不对的。针对每个自变量，重复三组实验会计算出自变量的平均值和不确定性，如上述例子中的 80.0 ± 0.3 摄氏度，这个 80.0 摄氏度是图象的一个横坐标， ± 0.3 摄氏度则是这个点横向的 error bar；纵坐标和它的 error bar 是通过计算因变量得出的，所以这三组重复实验最终得到的仅是图象中的一个点及其 error bars。通过多次改变自变量（建议至少五次以上），我们会在坐标上得到五个以上的点，就可以画 best-fit line 了。

画 best-fit line 也有学问，有同学的结果中，五个点明显不在一条直线上，还非要用直线去 best fit 这些点，这就错了；还有的同学用软件中一条完美的曲线拟合图象中的五个点，软件中给出的数学拟合度 (correlation coefficient) 高达 0.999998，这位同学如获至宝，就自信地用了软件给出的五次拟合公式，举个例子：

这个公式看起来很炫、很复杂，与实验数据的拟合度也极其完美，但是否看出这个公式的问题所在？
问题在于它是一个纯数学公式，但我们写物理 IA 的目标是要找到两个物理量的关系和意义，你要弄清楚你的自变量，温度 T，为什么会和因变量，即水的蒸发速率 R， 有如此复杂的关系。我们要通过一些背后的物理原理来解释这个公式的合理性，如果公式中的每个系数确有其意义，或者如果他人的论文也用到了这个公式，我们可以堂堂正正地用它，并和他人的结果相互比较、讨论相似与不同之处，彰显科学风范！但如果找不到其合理性，也没有别的论文用过这个公式，那么直接在论文中放这个公式是不负责任的。

写作要点 5：论文字体与文件形式。
IB官方并没有规定 IA 论文的字体是什么，但你在编辑论文时，首先字体不能换来换去，要通篇用一种字体；并且建议用 "Times New Roman" 这个字体，这是国际论文的通用字体。
论文终稿的上传形式应该是 pdf，不用多说，pdf 比较规范，而且不容易被再次修改。