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NEW TREASURE Stage5のrandom error・systematic error|偶然誤差と系統誤差を読む独自20問【全訳】

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慶英会 塾長|慶應義塾大学卒・英検1級
中高一貫校の学校英語・NEW TREASURE・英検対策を専門とするオンライン個別指導塾です。塾長紹介

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結論:random error(偶然誤差)は測定値が不規則に上下するばらつき、systematic error(系統誤差)は計器のずれなどで同じ方向に繰り返される偏りを指します。測定回数を増やすだけでは一定方向のずれは取り除けない場合があります。 NEW TREASURE Stage5相当の読解・Critical Writingを学ぶ高校生のため、独自20問・全文和訳・全解説を掲載します。資料・数字は教育用の創作です。

対象・読解目標

高校1・2年生を中心に、学校の採用Stage・版・既習範囲に応じて利用してください。測定の根拠、検査条件、数値に関する断定の限界を読み取ります。

基礎解説

同じ温度を測るたびに20.0、20.3、19.8度とばらつくなら偶然の変動が考えられます。ばらつきの原因は調査が必要で、数値だけで原因を確定しません。

実際の基準温度20度に対し計器が常に22度を示すなら、系統的なずれを疑う理由があります。calibration(校正)は既知の基準と照らして点検・調整する作業です。

平均値は偶然のばらつきによる不確実性を抑える場合がありますが、一定のずれが全測定に入っていれば平均もそのずれを引き継ぎます。accuracyとprecisionを別に確認してください。

独自演習A|英文和訳10問

問1|和訳

英文:The readings varied slightly from one trial to another.

和訳:測定値は試行ごとにわずかに変動した。

詳解:不規則な変動の描写。

問2|和訳

英文:The instrument consistently read two degrees too high.

和訳:計器は一貫して2度高く表示した。

詳解:一定方向の系統誤差を疑う。

問3|和訳

英文:Repeated measurements may reduce random uncertainty.

和訳:測定の反復は偶然的な不確かさを減らす場合がある。

詳解:mayの限定。

問4|和訳

英文:Repeating the same biased measurement does not remove the offset.

和訳:偏った測定を繰り返してもずれは除けない。

詳解:系統誤差。

問5|和訳

英文:The team calibrated the thermometer against a reference.

和訳:班は基準に照らして温度計を校正した。

詳解:calibrateの意味。

問6|和訳

英文:The standard temperature was twenty degrees.

和訳:基準温度は20度だった。

詳解:比較の基準。

問7|和訳

英文:The sensor displayed twenty-two degrees each time.

和訳:センサーは毎回22度を示した。

詳解:反復しても高い値。

問8|和訳

英文:The researchers checked both accuracy and consistency.

和訳:研究者は正確さと一貫性を両方調べた。

詳解:異なる評価軸。

問9|和訳

英文:A measurement error need not be deliberate.

和訳:測定誤差は意図的なものとは限らない。

詳解:誤差と不正を分ける。

問10|和訳

英文:The report described the calibration procedure.

和訳:報告書は校正手順を説明した。

詳解:再検証可能性。

独自演習B|記述・計算5問

問11|記述

問題:基準20度に対し毎回22度を示す機器のずれは何度か。

解答:Plus two degrees.

日本語:2度高い。

根拠:22−20=2。

問12|記述

問題:20.0、20.3、19.8と不規則に変動する誤差に近い英語名は。

解答:Random error.

日本語:偶然誤差の可能性。

根拠:値が上下する。

問13|記述

問題:毎回2度高い計器で100回測ると系統的ずれは必ず消えるか。

解答:No. Repetition alone does not remove a consistent offset.

日本語:平均にもずれが残り得る。

根拠:校正を確認。

問14|記述

問題:The thermometer was calibrated.を和訳。

解答:温度計は校正された。

日本語:基準に照らして点検・調整された。

根拠:calibrationの用語。

問15|記述

問題:A low variation proves a reading is accurate.は正しいか。

解答:No. Measurements can be consistent but systematically wrong.

日本語:一貫していても真値からずれることがある。

根拠:精密さと正確さの区別。

独自演習C|初見長文5問・全文和訳

Original Reading: The environmental club compared temperatures in two classrooms before installing new curtains. Its digital thermometer gave almost identical readings during repeated checks, which initially made the students confident in its accuracy. Later, a teacher brought a verified reference thermometer. At the same location, the reference showed twenty degrees while the club’s instrument repeatedly displayed twenty-two. The students realized that consistent readings did not necessarily mean correct readings. They recorded a possible systematic offset and asked the technician to check the instrument. After calibration, the thermometer gave readings that were much closer to the reference, although small variations remained between trials. The club described those remaining fluctuations separately from the earlier consistent offset. In its report, it did not claim that the first classroom was exactly two degrees warmer than the second merely because one uncalibrated instrument had shown a difference. The members decided to state which devices had been checked, what reference was used, and when calibration had occurred.

全文和訳

環境部は新しいカーテンを設置する前に二教室の温度を比較した。デジタル温度計は反復測定でほぼ同じ値を示したため、生徒は最初それが正確だと考えた。後に教師が確認済みの基準温度計を持参した。同じ場所で基準は20度だったが、部の計器は毎回22度と表示した。生徒は一貫した測定が正しい測定とは限らないと気づいた。一定方向のずれの可能性を記録し、技術者へ点検を依頼した。校正後は基準値にずっと近づいたが、試行間の小さな変動は残った。部はそのばらつきと以前の一定のずれを分けて説明した。未校正の計器が差を示しただけで、一方の教室が厳密に2度暑いと主張することは避けた。部員は検査した機器、基準、校正時期を報告することにした。

問16|読解

Question: What initially made the students confident?

Answer: The thermometer gave nearly identical repeated readings.

根拠:一貫性への誤解。

問17|読解

Question: What did the reference thermometer show?

Answer: Twenty degrees.

根拠:基準値。

問18|読解

Question: What did the club’s instrument repeatedly show?

Answer: Twenty-two degrees.

根拠:2度高い。

問19|読解

Question: What still occurred after calibration?

Answer: Small variations between trials.

根拠:偶然的なばらつき。

問20|読解

Question: What details did the club decide to report?

Answer: Checked devices, the reference used, and the calibration date.

根拠:校正の透明性。

7日復習・定期テストへの応用

初日に和訳10問と計算5問を解き、翌日計算手順と用語を再現します。3日後に初見長文の根拠箇所を示し、7日後には学校のReadから測定・比較・不確かさの表現を三つ探し、出典の範囲を説明してください。

FAQ

測定回数が多ければ系統誤差は消えますか。

同じ方向のずれは単純な反復で消えない場合があるため、校正や別方法で確認します。

random errorは完全に防げますか。

方法を改善して減らせますが、反復測定・ばらつきの表示などで不確かさを扱うことが大切です。

関連教材・相談

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参考資料

Z会 NEW TREASURE Stage5 Third Edition。本記事は公式問題ではなく慶英会独自の英文・問題・解説です。

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慶英会 塾長|慶應義塾大学卒・英検1級。中高一貫校の学校英語・NEW TREASURE・英検対策を専門としています。塾長の経歴・指導方針を確認する