Kaitkan model dengan ukuran melalui tiga pautan: model, ramalan yang dibuatnya, dan data yang bersetuju atau bercanggah. Tulis bahawa data itu selaras dengan model, bukan membuktikannya.
Pelajaran ini sebahagian daripada set bahan dan teknologi melalui bukti praktikal. Ia menggunakan semula model lapisan daripada menerangkan sifat aloi.
Apa tiga pautan itu?
- Model: gambaran ringkas tentang bahan, seperti lapisan atom.
- Ramalan: apa yang model katakan akan berlaku apabila sesuatu diubah.
- Ukuran: apa yang ditunjukkan data selepas perubahan itu dibuat.
Jika ukuran sepadan dengan ramalan, data itu selaras dengan model. Jika ia bercanggah, model perlu dikaji semula.
Contoh 1: atom tambahan dan kekerasan
Model berkata atom tambahan yang berbeza saiz mengganggu lapisan, maka lapisan lebih sukar menggelongsor. Ramalannya, semakin banyak atom tambahan, semakin keras logam itu.
Dalam ujian asal, satu unsur ditambah kepada logam dan sebiji bola ditekan ke setiap sampel dengan daya yang sama.
| Unsur tambahan (% sampel) | Diameter lekuk (mm) |
|---|---|
| 0 | 3.0 |
| 2 | 2.4 |
| 5 | 2.0 |
Membaca data. Lekuk mengecil daripada 3.0 mm kepada 2.4 mm kemudian 2.0 mm apabila unsur tambahan naik daripada 0% kepada 2% dan 5%. Lekuk yang lebih kecil bermaksud sampel lebih keras.
Menulis pautan. Kekerasan yang diukur meningkat apabila lebih banyak atom ditambah, dan ini selaras dengan model bahawa atom tambahan mengganggu lapisan.
Menyatakan had. Hanya tiga jumlah diuji, jadi data tidak dapat menunjukkan bahawa kekerasan terus meningkat pada 10% atau 20%. Model juga tidak meramalkan saiz lekuk yang tepat.
Contoh 2: panjang rantai dan pelembutan
Model kedua berkata molekul polimer yang panjang lebih berbelit, jadi lebih banyak haba diperlukan untuk melonggarkannya. Ramalannya, rantai lebih panjang melembut pada suhu lebih tinggi.
| Panjang rantai | Suhu melembut |
|---|---|
| Pendek | 60 °C |
| Sederhana | 90 °C |
| Panjang | 120 °C |
Suhu melembut naik 30 °C daripada pendek ke sederhana, dan 30 °C lagi daripada sederhana ke panjang. Data selaras dengan model belitan, walaupun model tidak menerangkan mengapa langkahnya sama.
Kesilapan yang menghilangkan markah
Kesilapan biasa ialah menulis “ini membuktikan model betul”. Tiga titik data boleh bersetuju dengan model dan masih selaras dengan penjelasan lain.
| Salah | Betul |
|---|---|
| “Data membuktikan model atom” | “Data selaras dengan model atom” |
| “Kekerasan hanya bergantung pada atom tambahan” | “Dalam ujian ini, kekerasan meningkat apabila atom tambahan meningkat” |
| “Model menerangkan segala-galanya” | “Model meramalkan arah aliran tetapi bukan nilai yang tepat” |
Pembetulannya ialah menggunakan “selaras dengan” atau “menyokong” dan menamakan satu had ujian itu.
Semak sendiri
Satu model berkata seramik rapuh kerana atomnya terikat dalam corak tegar yang tidak boleh menggelongsor. Satu ujian membengkokkan jalur Seramik P, Polimer Q dan Logam R sehingga gagal. P patah pada sudut bengkok 2°, Q bengkok 90° tanpa patah, dan R bengkok 60° sebelum retak. Tulis pautan model-ke-ukuran untuk P.
Jawapan
Model meramalkan corak tegar tidak boleh menggelongsor, maka seramik patut patah dengan sangat sedikit bengkokan. Seramik P patah pada bengkokan 2° sahaja, berbanding 60° untuk Logam R dan sekurang-kurangnya 90° untuk Polimer Q.
Ini selaras dengan model corak tegar. Had: satu jalur bagi setiap bahan diuji, jadi keputusan tidak dapat menunjukkan bahawa semua seramik berkelakuan sama.
Apa yang dipelajari seterusnya
Teruskan dengan menilai dakwaan produk rekaan, iaitu anda menguji satu dakwaan terhadap ukuran. Makmal bukti graf dan perbandingan adil (Bahasa Inggeris) menyediakan lebih banyak data untuk dikaitkan dengan model.
Jika anda mahu berlatih menulis pautan itu bersama guru, lihat tuisyen Sains dalam talian satu lawan satu.