解读数据集要按顺序做三件事:准确读取数字,处理数字(平均值、差值或百分比),然后写出与证据相符、不多不少的结论。IGCSE 化学题目总会提供数据,所以你不需要记住真实的污染数字。
本课承接区分溶解物质与悬浮液,并通向比较说法与其证据和局限。整个单元见水、空气与环境化学。
面对读数表该怎么入手?
每次都按同样的顺序做。
- 先看表头和单位。 不知道测的是什么、单位是什么,一列数字就没有意义。
- 找规律。 某个地点的数值是不是更高?数值随距离上升还是下降?
- 处理数字(如果题目要求):平均值、差值、比值或百分比变化。
- 写结论,用词要与证据的强度相符。
- 说明局限(如果题目要求评价):样本数量、天数、哪些没有测量。
例题详解
以下所有数据均为教学用的自编数据。 一位学生在某个早晨测量河水中三个地点的硝酸盐含量,单位为 mg/dm³。
| 地点 | 读数 1 | 读数 2 | 读数 3 |
|---|---|---|---|
| 上游 | 2.0 | 2.2 | 2.1 |
| 农场排水渠 | 18.0 | 18.8 | 18.4 |
| 下游 | 9.1 | 9.5 | 9.0 |
第一步,求每个地点的平均值。
- 上游:(2.0 + 2.2 + 2.1) ÷ 3 = 6.3 ÷ 3 = 2.1
- 农场排水渠:(18.0 + 18.8 + 18.4) ÷ 3 = 55.2 ÷ 3 = 18.4
- 下游:(9.1 + 9.5 + 9.0) ÷ 3 = 27.6 ÷ 3 = 9.2
第二步,比较。 排水渠的平均值是 18.4 ÷ 2.1 = 8.76,所以约为上游平均值的 8.8 倍。
第三步,描述规律。 硝酸盐在上游最低,在农场排水渠最高,到下游又降低。
第四步,结论。 数据提示农场排水渠向河里增加了硝酸盐。下游比排水渠低,符合排水渠的水被河水稀释的情形。
第五步,局限。 所有读数都来自同一个早晨的三个地点。其他硝酸盐来源没有测量,所以数据并不能证明农场就是原因。
题目常会再给第二组数据。
自编: 溶解氧在上游是 8.0 mg/dm³,在下游是 4.5 mg/dm³。减少量是 8.0 − 4.5 = 3.5。百分比减少是 3.5 ÷ 8.0 × 100 = 43.75%,即约 44%。
要留意的错误
错误答案: “这证明了农场在污染河流。”
数据只是某一时间、某一地点的规律。规律显示的是关联,不是因果。其他来源,例如住宅区的排水,也可能给出同样的读数。
改正的方法是使用“提示”,然后指出还需要什么证据:更多天数的读数、农场排水渠在施肥与不施肥时的读数,以及同时测量其他可能的来源。
另一个失误是忘记写单位,或求平均值时除错了数。永远除以读数的个数(这里是 3),而不是除以总和。
自我检测
1. 自编数据:湖泊入水口的磷酸盐读数为 0.40、0.44 和 0.42 mg/dm³。求平均值。
查看答案
0.40 + 0.44 + 0.42 = 1.26。除以 3 得 0.42 mg/dm³。
2. 湖泊出水口磷酸盐的平均值是 0.21 mg/dm³。求相对于入水口平均值 0.42 的百分比减少。
查看答案
减少量 = 0.42 − 0.21 = 0.21。再算 0.21 ÷ 0.42 = 0.5,所以减少了 50%。
3. 根据一个地点一天的读数下结论,用“证明”还是“提示”更好?说明理由。
查看答案
“提示”。 一天、一个地点只能显示规律,无法排除其他解释,所以数据不能证明原因。
下一步
继续学习追踪含碳的过程,那里的证据会变成配平的方程式和计算。错题记录与重测队列能帮你追踪自己是否在重复同样的解读失误。然后试做单元练习题组。
结论稍微超出数据,是最难自己发现的习惯之一。在化学线上一对一补习中,我们的老师会和你一起读你写的结论,并指出说得过头的那个词句。