Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 bài 1 KNTT

- Phương pháp tìm hiểu tự nhiên là cách thức tìm hiểu các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống, chứng minh được các vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học. Phương pháp này gồm các bước được mô tả như sau:

+ Bước 1: Đề xuất vấn đề cần tìm hiểu: Quan sát và đặt câu hỏi cho vấn đề nảy sinh.

+ Bước 2: Đưa ra dự đoán khoa học để giải quyết vấn đề: Dựa trên các tri thức phù hợp từ việc phân tích vấn đề, đưa ra dự đoán nhằm trả lời câu hỏi đã nêu

+ Bước 3: Lập kế hoạch kiểm tra dự đoán: Lựa chọn được phương pháp, kĩ thuật, kĩ năng thích hợp (thực nghiệm, điều tra,...) để kiểm tra dự đoán.

+ Bước 4: Thực hiện kế hoạch kiểm tra dự đoán: Trường hợp kết quả không phù hợp cần quay lại từ bước 2.

+ Bước 5: Viết báo cáo: Thảo luận và trình bày báo cáo khi được yêu cầu.

Ví dụ: Tìm hiểu mối quan hệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và diện tích tiếp xúc của vật với mặt phẳng trên đó vật chuyển động.

+ Bước 1: Đề xuất vấn đề.

Tìm hiểu xem độ lớn của lực ma sát trượt có phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc của vật với mặt phẳng trên đó vật chuyển động hay không?

+ Bước 2: Đưa ra dự đoán khoa học để giải quyết vấn đề.

Các quan sát hằng ngày cho người ta cảm giác rằng độ lớn của lực ma sát trượt tăng khi diện tích tiếp xúc của vật tăng. Ví dụ, đi giầy đế hẹp thì dễ bị trượt ngã hơn đi giày đế rộng. Từ đó, người ta có thể dự đoán độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc của vật: diện tích tiếp xúc càng lớn thì lực ma sát càng mạnh.

+ Bước 3: Lập kế hoạch kiểm tra dự đoán.

Dùng lực kế đo độ lớn của lực ma sát trượt của cùng một vật chuyển động trên mặt bàn với những mặt tiếp xúc có diện tích khác nhau.

+ Bước 4: Tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán và rút ra kết luận.

Đo lực ma sát trượt của một miếng gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước (12 cm x 6 cm x 3 cm) chuyển động đều trên mặt bàn theo hai mặt tiếp xúc khác nhau (Hình 1.la và Hình 1.1b).

a) Đo lực ma sát trượt của miếng gỗ có diện tích tiếp xúc là 12cm x 6 cm

a) Đo lực ma sát trượt của miếng gỗ có diện tích tiếp xúc là 12cm x 3 cm

Hình 1.1. Đo lực ma sát trượt của miếng gỗ có diện tích tiếp xúc khác nhau

Từ từ kéo lực kế cho tới khi vật bắt đầu chuyển động đều (lực kế chỉ một giá trị ổn định), thì đọc số chỉ của lực kế. Số chỉ của lực kế là độ lớn của lực ma sát trượt.

Thí nghiệm cho thấy khi thay đổi diện tích mặt tiếp xúc thì độ lớn của lực ma sát trượt không thay đổi: Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc.

+ Bước 5: Báo cáo kết quả và thảo luận về kết quả thí nghiệm.

- Các kĩ năng mà các nhà khoa học sử dụng trong quá trình nghiên cứu thường được gọi là kĩ năng tiến trình. Một số kĩ năng tiến trình cơ bản thường được áp dụng trong nghiên cứu là kĩ năng: quan sát, phân loại, liên kết, đo và dự báo.

a. Kĩ năng quan sát, phân loại

- Kĩ năng quan sát là kĩ năng sử dụng một hoặc nhiều giác quan để thu nhận thông tin về các đặc điểm, kích thước, hình dạng, kết cấu, vị trí,... của các sự vật và hiện tượng trong tự nhiên. Học sinh cần sử dụng các dụng cụ như thước đo, kính hiển vi,... để mở rộng phạm vi quan sát và có những thông tin, kết quả chính xác hơn. Trong thí nghiệm đo lực ma sát trượt của miếng gỗ có diện tích tiếp xúc khác nhau (Hình 1.1), kĩ năng quan sát được lựa chọn (ở bước 2) và sử dụng (ở bước 4 của phương pháp tìm hiểu tự nhiên).

- Ở các lớp dưới, kĩ năng phân loại là kĩ năng nhận dạng đặc điểm, tính chất đặc trưng, phổ biến của sự vật, hiện tượng để xếp vào các nhóm. Ở lớp 7, kĩ năng này được yêu cầu ở mức cao hơn, học sinh biết nhóm các đối tượng, khái niệm hoặc sự kiện thành các danh mục, theo các tính năng hoặc đặc điểm được lựa chọn.

b. Kĩ năng liên kết

- Kĩ năng liên kết liên quan đến việc sử dụng các số liệu quan sát, kết quả phân tích số liệu hoặc dựa vào những điều đã biết nhằm xác định các mối quan hệ mới của các sự vật và hiện tượng trong tự nhiên.

Ví dụ: Vòng tuần hoàn của nước trên Trái Đất liên quan chặt chẽ đến tính chất các thể của nước, sự vận chuyển và lưu chuyển của nước trong khí quyển và ảnh hưởng đến sự phân phối, đặc điểm của hệ thống sinh thái động vật và thực vật,...

c. Kĩ năng đo

- Khi thực hiện thí nghiệm, học sinh cần biết chức năng, độ chính xác, giới hạn đo,... của các dụng cụ và thiết bị khác nhau để lựa chọn và sử dụng chúng một cách thích hợp.

- Kĩ năng đo đã được hình thành và phát triển ngay từ lớp 6. Việc đo thường được thực hiện theo các bước sau:

(1) Ước lượng để lựa chọn dụng cụ/thiết bị đo phù hợp.

(2) Thực hiện phép đo, ghi kết quả đo và xử lý số liệu đo.

(3) Nhận xét độ chính xác của kết quả đo căn cứ vào loại dụng cụ đo và cách đo.

(4) Phân tích kết quả và thảo luận về kết quả nghiên cứu thu được.

d. Kĩ năng dự báo

- Là kĩ năng đề xuất điều gì sẽ xảy ra dựa trên các quan sát, kiến thức, sự hiểu biết và suy luận của con người về sự vật và hiện tượng trong tự nhiên. Người ta có thể đưa ra các dự báo định tính và định lượng. Để đưa ra dự báo định tính, thay vì sử dụng các số liệu quan sát, người ta dựa vào các hiểu biết, đánh giá và suy luận của các chuyên gia. Sử dụng mô hình để tính toán có thể đưa ra dự báo định lượng chính xác hơn.

- Khi đưa ra dự đoán (bước 2 của phương pháp tìm hiểu tự nhiên) người ta thường sử dụng kĩ năng này để giải quyết vấn đề đặt ra.

a. Cổng quang điện (gọi tắt là cổng quang)

- Cổng quang là thiết bị dùng để bật và tắt đồng hồ đo thời gian hiện số.

- Nó gồm một bộ phận phát tia hồng ngoại D₁ một bộ phận thu tia hồng ngoại D₂ và dây cáp nối với đồng hồ đo thời gian hiện số. Dây nối này vừa có tác dụng cung cấp điện cho cổng quang, vừa có tác dụng gửi tín hiệu điện từ cổng quang tới đồng hồ (Hình 1.4).

Hình 1.4. Cổng quang điện

b. Đồng hồ đo thời gian hiện số

- Đồng hồ đo thời gian hiện số hoạt động như một đồng hồ bấm giây nhưng được điều khiển bằng cổng quang.

Hình 1.5. Mặt trước của đồng hồ đo thời gian hiện số

Hình 1.6. Mặt sau của đồng hồ đo thời gian hiện số

- Mặt trước của đồng hồ hiện số (Hình 1.5) có các nút:

(1) THANG ĐO: Bên nút thang đo có ghi giới hạn đo (GHĐ) và độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) của đồng hồ: 9,999 s – 0,001 s và 99,99 5 – 0,01 s. Với nội dung môn Khoa học tự nhiên 7, chỉ cần chọn thang đo 99,99 5 – 0,01 s là thích hợp.

(2) MODE: Núm này dùng để chọn chế độ làm việc của đồng hồ. Với nội dung môn Khoa học tự nhiên ở lớp 7, cần chọn chế độ làm việc A ⇔ B để đo khoảng thời gian giữa hai thời điểm A và B. Tại thời điểm A, đồng hồ được tổng quang bật, tại thời điểm B, đồng hồ được cổng quang tắt. Trên mặt đồng hồ xuất hiện số đo thời gian Δt giữa hai thời điểm trên. Cổng C để kết nối với nam châm điện.

(3) RESET: Cho đồng hồ quay về trạng thái ban đầu, mặt hiện số chỉ số 0.000.

- Mặt sau của đồng hồ hiện số (Hình 1.6) có các nút:

(4) Công tắc điện.

(5) Ba ổ cắm cổng quang A, B, C.

(6) Ổ cắm điện.

a. Viết báo cáo thực hành

Sau khi làm thực hành, học sinh viết báo cáo theo mẫu sau:

b. Viết và trình bày báo cáo, thuyết trình

- Một số bài trong môn Khoa học tự nhiên ở lớp 7 có yêu cầu trình bày, thảo luận, thuyết trình một vấn đề nào đó có liên quan đến nội dung bài học. Ví dụ: Bài thực hành cảm ứng ở sinh vật yêu cầu: thực hiện quan sát, ghi chép và trình bày được kết quả quan sát một số tập tính của động vật.

- Để hoạt động thuyết trình thảo luận có kết quả, cần chú ý những vấn đề sau đây:

+ Chuẩn bị các bước từ việc chọn vấn để thuyết trình, lập dàn bài chi tiết của báo cáo thuyết trình, thu thập tư liệu/số liệu đến cách trình bày báo cáo,... dựa trên những hướng dẫn cụ thể từ các thầy/cô giáo.+ Thực hiện hoạt động theo nhóm hoặc tổ với một bảng kế hoạch chi tiết trong đó có ghi rõ nội dung công việc, người phụ trách, tiến trình thực hiện, sản phẩm. Để hoạt động hiệu quả hơn, hấp dẫn và sinh động hơn, cần ưu tiên cho các tư liệu mang tính trực quan như biểu bảng, tranh ảnh, video,...

+ Mỗi báo cáo thuyết trình cần có tối thiểu 4 nội dung sau đây: (1) Mục đích báo cáo, thuyết trình; (2) Chuẩn bị và các bước tiến hành; (3) Kết quả và thảo luận; (4) Kết luận.

Bài 1: Môn Khoa học tự nhiên là môn học về các sự vật và hiện tượng trong thế giới tự nhiên nhằm hình thành và phát triển các năng lực khoa học tự nhiên: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên và vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học vào cuộc sống. Để học tốt môn Khoa học tự nhiên các em cần sử dụng những phương pháp và kĩ năng nào?

Hướng dẫn giải

Để học tốt môn Khoa học tự nhiên cần sử dụng những phương pháp và kĩ năng:

- Phương pháp tìm hiểu tự nhiên

- Kĩ năng:

+ Kĩ năng quan sát, phân loại

+ Kĩ năng liên kết các vấn đề lại với nhau

+ Kĩ năng đo đạc, thực hiện thí nghiệm

+ Kĩ năng dự đoán

Bài 2: Em hãy mô tả một hiện tượng trong tự nhiên quan sát được. Từ đó đặt câu hỏi cần tìm hiểu hiện tượng đó.

Hướng dẫn giải

- Tại sao chim lại di cư vào mùa đông?

- Tại sao vào lạnh ta không thể quan sát thấy các loài bò sát nhỏ?

- Tại sao cá trê lại không có vẩy?

- Tại sao người ta lại có thể canh tác thủy canh (Trồng cây trên nước)?

- Tại sao lá cây thường có màu xanh, nhưng cũng có những cây có lá không có màu xanh, vậy những cây này quang hợp như thế nào?

- Khi ngủ có phải tất cả các cơ quan trong cơ thể đều được nghỉ ngơi?

Bài 3: Kĩ năng liên kết và kĩ năng đo thường được sử dụng bước nào trong phương pháp tìm hiểu tự nhiên?

Hướng dẫn giải

Kĩ năng liên kết và kĩ năng đo thường được sử dụng trong phương pháp tìm hiểu tự nhiên ở bước:

- Hình thành giả thuyết.

- Lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết.