选图要看每个变量的类型。如果你改变的变量是类别,就画柱状图。如果两个变量都是测得的数字,就画折线图或散点图,并加最佳拟合线。
这是跨科学数据解读的核心技能,因为一份试卷可能同时出现生物、化学和物理的表格。本课数据均为练习用的虚构数据。
什么决定图表类型?
问两个问题。第一,自变量是类别(名称、种类、组别)还是数字(时间、浓度、质量)?第二,如果是数字,它能在范围内取任意值,还是只能取分开的值?
| 自变量 | 因变量 | 图表 |
|---|---|---|
| 类别 | 数字 | 柱状图,柱与柱之间留空隙 |
| 数字,范围内可取任意值 | 数字 | 折线图或散点图,加最佳拟合线 |
| 数字,分成组别 | 频数 | 直方图或柱状图(看题目措辞) |
步骤
- 写出自变量和因变量,并写上单位。
- 对照上表判断自变量的类型。
- 选择坐标轴刻度,让点占满方格一半以上,两个方向都是。使用均匀的间隔,如 2、4、6。
- 仔细描点,用小叉或小点,再画线或柱。
- 加标题或写清楚带单位的轴标签。
例题
某学生研究热水在敞口烧杯中冷却时温度如何变化。虚构数据:
| 时间(min) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 温度(°C) | 80 | 68 | 59 | 52 | 47 | 43 |
**第 1 步:**自变量是时间(min),因变量是温度(°C)。
第 2 步:两者都是连续变化的数字,所以适合折线图。时间放在 x 轴。
**第 3 步:**x 轴从 0 到 10 min,每格 2。y 轴可从 40 °C 到 80 °C,每格 10,这样点会布满方格,而不是挤在一角。
**第 4 步:**描出六个点,画一条平滑曲线。曲线起初很陡(前 2 min 降 12 °C),后来变平(最后 2 min 降 4 °C)。一条直线拟合会掩盖这个形状。
从图中得到的解读:水越热,降温越快。这是解读,不只是描述。
另一个任务是按种类比较三种金属样品的质量。金属种类是类别,所以要用柱状图。
要留意的错误
**错误答案:**用一条斜线把“铜、铁、锌”连起来的折线图。
类别之间画线,意味着中间还有数值,这对金属没有意义。正确做法是画分开的柱,留出空隙。第二个错误是所有数值都在 40 到 80 之间,却让 y 轴从 0 开始,规律被压到方格的一角。
自我检测
1. “四种土壤中发芽的种子数”适合哪种图?
显示答案
土壤种类是类别,所以用柱状图,柱之间留空隙。
2. “电压从 0 到 6 V 变化时,通过电阻的电流”适合哪种图?
显示答案
两个变量都是数字,所以画带最佳拟合线的散点图。电压放在 x 轴。
3. 你的温度在 61 °C 到 79 °C 之间。为什么 y 轴取 0 到 100 不太合适?
显示答案
点在纵向只占不到一半的方格,规律看起来很平。可以取 60 到 80 °C 这样的范围。
接下来
如果问题出在数据本身,回到比较不同单位的数据;否则继续学习不随意删除并解释异常值。科学探究评析工具会提示你说明选择的理由。
当学生的图画对了,但背后的理由含糊,一对一的关注会有帮助。我们的线上综合科学补习可以用你自己的表格来处理这件事。