ĐỀ CƯƠNG KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ

ĐỀ CƯƠNG KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ BÀI 1: Hãy trình bày quy luật X của Thế giới tự nhiên. Giải thích quy luật X đó thông qua một ví dụ cụ thể. Phần chung: + Quy luật là mối liên hệ bản chất, tất nhiên, phổ biến và lặp lại giữa các sự vật, hiện tượng hay giữa các yếu tố cấu thành, các thuộc tính của sự vật, hiện tượng. + Quy luật có 2 tính chất cơ bản, đó là: Tính khách quan và tính ổn định. QUY LUẬT 1: Quy luật về tính đa dạng a. Khái niệm: Thế giới tự nhiên vô cùng đa dạng và phong phú Đa dạng sinh học: là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm :các hệ sinh thái trên cạn, sinh thái đại dương và các hệ sinh thái Thủy vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần trong đó . b. Ví dụ: Sự đa dạng sinh học trên TG: Theo tài liệu nghiên cứu của ĐH Huế ĐHKH năm 2011, đa dạng sinh học được thể hiện qua 3 dạng chính là đa dạng loài, đa dạng gen, đa dạng quần xã và hệ sinh thái. Chỉ xét riêng với đa dạng loài: Hiện nay, trên TG có khoảng 1,7 triệu loài đã được mô tả, ít nhất là 2 lần số đó chưa được mô tả. Các loài trên đc chia thành 4 nhóm loài chính: động vật có xương sống (gần 63 nghìn loài), động vật không xương sống chiếm đông đảo (1,3 triệu loài), thực vật (hơn 300 nghìn loài) và các nhóm khác (khoảng 51 nghìn) Mỗi năm các nhà phân tích trên thế giới mô tả được khoảng 11.000 loài (chiếm 10 – 30% tổng số loài hiện có). Như vậy, để mô tả hết các loài trên TG, ước tính từ 10 – 30 triệu loài, dự kiến tốn từ 750 – 2570 năm (trong đó nhiều loài có thể tuyệt chủng trc khi đc mô tả Richard B.Primack, 1995) c. Lợi ích: Nhìn chung, tính đa dạng: o Giúp duy trì sự cân bằng trong các hệ sinh thái o Cung cấp cho con người những tài nguyên, khoáng sản, năng lượng,… Đa dạng sinh học đem lại các: Giá trị trực tiếp: • Giá trị tiêu thụ: làm củi đốt, sưởi ấm; cung cấp rau, củ, quả, thịt cá,… • Giá trị sản xuất: cung cấp các loại dược phẩm, gỗ, nhựa, dầu, mây, hoa quả,… Giá trị gián tiếp: • Bảo vệ nguồn tài nguyên đất và nước • Điều hòa khí hậu • Phân hủy chất thải, • Giá trị triển lãm, du lịch • Giá trị giáo dục và khoa học d. Vai trò: Đa dạng sinh học có vai trò đặc biệt trong phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường. Ở Việt Nam, đa dạng sinh học: • Là vấn đề mang tính toàn cầu • Là cơ sở để đảm bảo an ninh lương thực • Duy trì nguồn gen vật nuôi, cây trồng • Cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng và các nguồn nhiên liệu, dược liệu Như vậy, bảo tồn đa dạng sinh học không chỉ là vấn đề của một quốc gia, một địa phương, vùng lãnh thổ hay của một cá nhân mà là vấn đề chung của cả thế giới.

ĐỀ CƯƠNG KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ BÀI 1: Hãy trình bày quy luật X Thế giới tự nhiên Giải thích quy luật X thơng qua ví dụ cụ thể Phần chung: + Quy luật mối liên hệ chất, tất nhiên, phổ biến lặp lại vật, tượng hay yếu tố cấu thành, thuộc tính vật, tượng + Quy luật có tính chất bản, là: Tính khách quan tính ổn định QUY LUẬT 1: Quy luật tính đa dạng a Khái niệm: - Thế giới tự nhiên vô đa dạng phong phú - Đa dạng sinh học: khác sinh vật sống tất nơi, bao gồm :các hệ sinh thái cạn, sinh thái đại dương hệ sinh thái Thủy vực khác, phức hệ sinh thái mà sinh vật thành phần b Ví dụ: Sự đa dạng sinh học TG: Theo tài liệu nghiên cứu ĐH Huế - ĐHKH năm 2011, đa dạng sinh học thể qua dạng đa dạng lồi, đa dạng gen, đa dạng quần xã hệ sinh thái Chỉ xét riêng với đa dạng loài: Hiện nay, TG có khoảng 1,7 triệu lồi mơ tả, lần số chưa mơ tả Các lồi đc chia thành nhóm lồi chính: động vật có xương sống (gần 63 nghìn lồi), động vật khơng xương sống chiếm đơng đảo (1,3 triệu lồi), thực vật (hơn 300 nghìn lồi) nhóm khác (khoảng 51 nghìn) Mỗi năm nhà phân tích giới mơ tả khoảng 11.000 lồi (chiếm 10 – 30% tổng số lồi có) Như vậy, để mơ tả hết lồi TG, ước tính từ 10 – 30 triệu lồi, dự kiến tốn từ 750 – 2570 năm (trong nhiều lồi tuyệt chủng trc đc mơ tả - Richard B.Primack, 1995) c Lợi ích: - Nhìn chung, tính đa dạng: o Giúp trì cân hệ sinh thái o Cung cấp cho người tài nguyên, khoáng sản, lượng,… - Đa dạng sinh học đem lại các: Giá trị trực tiếp:  Giá trị tiêu thụ: làm củi đốt, sưởi ấm; cung cấp rau, củ, quả, thịt cá,…  Giá trị sản xuất: cung cấp loại dược phẩm, gỗ, nhựa, dầu, mây, hoa quả,… Giá trị gián tiếp:  Bảo vệ nguồn tài ngun đất nước  Điều hịa khí hậu  Phân hủy chất thải,  Giá trị triển lãm, du lịch  Giá trị giáo dục khoa học d Vai trị: Đa dạng sinh học có vai trò đặc biệt phát triển kinh tế xã hội bảo vệ môi trường Ở Việt Nam, đa dạng sinh học:  Là vấn đề mang tính tồn cầu  Là sở để đảm bảo an ninh lương thực  Duy trì nguồn gen vật ni, trồng  Cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng nguồn nhiên liệu, dược liệu Như vậy, bảo tồn đa dạng sinh học không vấn đề quốc gia, địa phương, vùng lãnh thổ hay cá nhân mà vấn đề chung giới QUY LUẬT 2: Quy luật tính cấu trúc a Khái niệm: - Thế giới tự nhiên đa dạng, vận động phát triển thấy vật tượng giới tự nhiên có cấu trúc định - Thơng thường cấu trúc mơ mơ hình Vì nghiên cứu giới tự nhiên, nhà khoa học thường xây dựng nên mơ hình đại diện cho vật, tượng tự nhiên b Đặc điểm: - Đa số thực thể Tự nhiên khơng nhẵn, khơng trịn, thứ rối ren, chằng chịt Sự không đặn thực thể khơng phải tuyệt dối ngẫu nhiên, mà hình thể khơng đặn có đặn c Ý nghĩa: - Các mơ hình xây dựng để tạo điều kiện cho việc hiểu biết trình cấu trúc quan sát trực tiếp đưa dự đốn cách hợp lí dễ dàng Cần thường xuyên cải tiến mô hình hay xây dựng mơ hình dựa mơ hình trước d Ví dụ: Thực thể Fractal - Thực thể Fractal thực thể có mức độ không đặn không đổi thang bậc, thang bậc phản ánh mức độ đặn Với thực thể Fractal, dù vị trí quan sát gần hay xa chi tiết nhỏ đến gần chi tiết nhìn từ xa, vật thể nhiêu mức không đặn - Các ứng dụng hình học Fractal: Y học sinh học: Các nhà khoa học tìm mối quan hệ Fractal với hình thù tế bào, trình trao đổi chất thể người, ADN, nhịp tim, Việc chuẩn đoán bệnh áp dụng hình học Fractal có tiến rõ rệt Bằng cách quan sát hình dạng tế bào theo quan điểm Fractal, người ta tìm bệnh lý người, nhiên lĩnh vực mẻ, cần phải tiếp tục nghiên cứu Hố học: Hình học Fractal sử dụng việc khảo sát hợp chất cao phân tử Tính đa dạng cấu trúc polyme thể phong phú đặc tính hợp chất cao phân tử Fractal Hình dáng vơ định hình, đường bẻ gảy, chuỗi, tiếp xúc bề mặt polyme với khơng khí, chuyển tiếp sol-gel, có liên quan đến Fractal Vật lý: Trong vật lý, nghiên cứu hệ học có lượng tiêu hao (chẳng hạn có lực ma sát) người ta nhận thấy trạng thái hệ khó xác định trước hình ảnh hình học chúng đối tượng Fractal Thiên văn học: Các nhà khoa học tiến hành xem xét lại quỹ đạo hành tinh hệ mặt trời hệ thiên hà khác Một số kết cho thấy hành tinh quay theo quỹ đạo Ellipse mà chuyển động theo đường Fractal Kinh tế: Mô tả biến động giá thị trường chứng khốn đồ hình Fractal cho phép theo dõi biến động giá Trên sở dự báo giá thị trường dựa theo luật hình học Fractal Khoa học máy tính: Hình học Fractal giúp thiết kế hình ảnh đẹp máy tính cách đơn giản trực quan Đây lĩnh vực nhiều người quan tâm, người yêu mến nghệ thuật Cơ sở hình học Fractal ứng dụng công nghệ nén ảnh cách hiệu Âm nhạc: hình học Fractal đưa vào ứng dụng, điểm hút, điểm đẩy sở cấu thành nốt nhạc Fractal Các lĩnh vực khác: Fractal ứng dụng việc đo chiều dài đường bờ biển xác so với hình học Eulide đường bờ biển hình Fractal Fractal cịn sử dụng để mơ tả hình ảnh nhấp nhô đồi núi, khảo sát vết nứt chấn động địa chấn, biến đổi lòng đất dự báo biến động địa chất QUY LUẬT 3: Quy luật tính tuần hồn a Khái niệm: Trong giớI tự nhiên, cấu trúc hệ thống vận động biến đổi hệ thống điều mang tính lặp lặp lại.Tính chất Tự nhiên gọi tính tuần hồn hay tuần hồn theo chu kì b Ý nghĩa: - Việc tìm hiểu quy luật tuần hồn cho phép người hiểu rõ quy luật vận động phát triển giới tự nhiên - Giúp người dự báo hạn chế ảnh hưởng xấu giới tự nhiên, đặc biệt thảm họa thiên tai gây c Ví dụ: Vịng tuần hồn cacbon Cacbon tồn đa số mọi sự sống hữu tảng của hóa hữu cơ.  Cacbon vào chu trình dạng cacbon dioxit (CO 2) - Thực vật lấy CO2 để tạo chất hữu thông qua trình quang hợp đồng thời tạo O phục vụ cho q trình hơ hấp người, động thực vật Cacbon trao đổi quần xã qua chuỗi lưới thức ăn - Sinh vật sử dụng O2 tất chất hữu lượng cần thiết cho sống từ trình quang hợp Khi đó, CO trở lại mơi trường vô qua đường sau:  TH1: Động, thực vật vi sinh vật đất, nước hô hấp sinh CO2 vịng tuần hồn kép kín  TH2: Động, thực vật vi sinh vật chết (thực vật phân giải), sau xác chết sinh vật tích tụ lại, khống hóa tạo thành nhiên liệu hóa thạch Nhiên liệu công nghiệp đốt cháy tạo thành CO quay trở môi trường  TH3: Với phần bên Trái Đất, cacbon từ lớp phủ lớp vỏ Trái Đất giải phóng vào khí thủy thông qua hoạt động phun trào núi lửa hệ thống địa nhiệt - Cứ lặp lặp lại tạo thành vòng tuần hồn khép kín Chu trình sinh địa hóa cacbon chu trình quan trọng Trái đất cho phép cacbon tái chế tái sử dụng khắp sinh tất sinh vật QUY LUẬT 4: Quy luật tính hệ thống  Hệ thống tổng thể bao gồm nhóm thực thể tương tác liên quan với tạo thành thể thổng để thực chức Mỗi phận hệ thống thực vai trò khác tương tác qua lại với nhau, đảm bảo việc thực chức chung toàn hệ thống  Biểu tính hệ thống: Hệ thống tự nhiên: - Hệ quan thể sống (hệ tiêu hóa, hệ sinh sản,…) - Hệ thống Mặt Trăng – Trái Đất -Mặt Trời (chu kì chuyển động Mặt Trăng quanh Trái Đất, chu kì chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời, tượng nhật thực nguyệt thực, tượng thủy triều,…) - Sinh giới chia theo hệ thống Hệ thống phân chia đơn giản ta hay sử dụng là: Giới  Ngành  Lớp  Bộ  Họ  Giống  Loài  Phân loài Hệ thống nhân tạo: mạch điện, bút bi, hệ thống điện nước tịa nhà,…  Đặc điểm: Đã hệ thống phải có kết cấu Nếu hệ thống thể thống bao gồm yếu tố có quan hệ liên hệ lẫn kết cấu tổng thể mối quan hệ liên hệ yếu tố thể thống Kết cấu phản ánh hình thức xếp yếu tố tính chất tác động lẫn mặt, thuộc tính chúng Những mặt thuộc tính yếu tố tham gia tác động lẫn lớn kết cấu hệ thống phức tạp Cùng số yếu tố, tác động lẫn mặt khác tạo nên hệ thống khác  Ý nghĩa: Việc hiểu sâu sắc hệ thống tự nhiên giúp người hiểu rõ: - Chức định, tính độc lập tương đối phần tử hệ thống - Mối quan hệ liên hệ lẫn phần tử ảnh hưởng đến hệ thống - Nhận biết thuộc tính (tính trồi hệ thống) mà phần tử riêng lẻ khơng có có khơng đáng kể  Cho phép người hiểu rõ quy luật vận động phát triển TGTN, khơng “giải thích giới” mà cịn “cải tạo giới” Ví dụ hệ thống nhân tạo: Hệ thống cấu tạo bút bi Bút bi có cấu tạo phần vỏ, ruột phận điều chỉnh bút Vỏ: thường làm chất liệu nhựa tổng hợp nhẹ mà cứng để bảo vệ phần ruột bút bên Ruột: nhựa dẻo hình trụ bên rỗng để chứa mực Bộ phận điều chỉnh gồm phần bấm lị xo, ngồi cịn có nắp Bộ phận điều chỉnh bút phần ngịi bút Ngồi cịn có số phận khác giúp hoàn thiện bút đai cài, lò xo, nút bấm, Việc hiểu cấu tạo bút bi giúp cho người sử dụng tự sửa gặp trục trặc, sâu xa hơn, nguồn động lực để người tìm cách khắc phục khuyết điểm cịn tồn bút bi cải tiến thành loại bút bi tốt QUY LUẬT 5: Quy luật vận động biến đổi a) Vận động biến đổi thuộc tính cốt lõi Thế giới tự nhiên  Định nghĩa Theo quan điểm Triết học Marx-Lenin: - Vận động phương thức tồn vật chất, với không gian thời gian - Vận động phạm trù Triết học biến đổi nói chung từ vị trí giản đơn đến tư Theo F.Engels: - Vận động “là thuộc tính cố hữu vật chất” “là phương thức tồn vật chất” - Vật chất mà khơng vận động khơng thể quan niệm Thông qua vận động, vật chất biểu bộc lộ chất đó, người nhận thức thân vật chất thơng qua nhận thức hình thức vân động vật chất - Vận động vật chất tác động qua lại yếu tố, phận khác thân vật  Các hình thức vận động (HTVĐ) (từ đơn giản đến phức tạp) Cơ học: di chuyển vị trí vật thể khơng gian (bắn hịn bi vận động hịn bi vận động học, …) VD: Con người chạy ngang qua cột điện là vận động học (Cột điện làm mốc) Vật lí: vận động phân tử, vận động điện tử, trình nhiệt điện,… (Thanh sắt nóng sinh nhiệt,…) VD: Các điện tích di chuyển tạo dòng điện, tỏa nhiệt của bàn ủi Hóa học: biến đổi chất q trình hóa hợp phân giải,… (Đốt cháy hoàn toàn chất hữu ln sinh nước khí cacbonic,…) VD: Cho Bazơ vào quỳ tím thì quỳ tím chuyển xanh, cho Axit vào quỳ tím thì quỳ tím chuyển đỏ 10 - Thoải mái hoàn toàn thể chất tức hoạt động thể lực, hoạt động sống chức thể ăn, uống ngủ ,nghỉ Đều trạng thái tốt phù hợp với giai đoạn phát triển, thời gian, không gian, mtr sống -Thoải mái hoàn toàn tâm thần trạng thái tâm thân cảm xúc tốt phù với lứa tuổi,mơi trường sống văn hóa Người có sức khỏe tâm thần tốt có cân bằng, hài lịng, bình an tâm hồn thoải mái giao tiếp xã hội, có tự tin vào thân đối mặt với căng thẳng sống để trì trạng thái tốt cảm xúc - Thoải mái xã hội có nghề nghiệp ổn định với thu nhập đủ sống an sinh xã hội đảm bảo - Khơng có bệnh tật hay tàn phế khơng có bệnh thể chất, bệnh tâm thần, khư khơng có khiếm khuyết thể chất tinh thần Nguyên nhân Mất cân dinh dưỡng - Mất an toàn vệ sinh thực phẩm - Ô nhiễm môi trường - Những bệnh truyền lây Hậu Tất vấn đề có nguy gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người dân : 19 -Các vấn đề dinh dưỡng, vệ sinh an tồn thực phẩm, nhiễm mơi trường nên vấn đề thời sự, nỏng bỏng giới, nước phát triển gây thách thức lớn sức khỏe cộng đồng tình trạng thừa cân, béo phì ung thư -Các bệnh truyền lây, bệnh nổi, diễn biến phức tạp gây nguy toàn cầu bệnh cúm H5N1, hội chứng Hơ hấp cấp tính (SARS), đại dịch HIV KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRONG GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ VỀ SỨC KHỎE 1)Công nghệ tế bào gốc 2) Cơng nghệ giải trình tự gen hệ (Next Generation Sequencing - NGS) 3) Chụp cắn lớp vi tính (CT Scanner) cộng hƣởng từ (MRI) 4) Vật liệu sinh học thay (biomaterials) phận thay (Prosthetics) y học 5) Công nghệ robot y học (Medical robots) (6) Trí tuệ nhân tạo y học (Artificial Intelligence in Medicine) Vấn đề Năng lượng tái tạo Năng lượng bao gồm nhiên liệu, điện năng, nhiệt thu trực tiếp  thông qua chế biến từ nguồn tài nguyên lượng khơng tái tạo tái tạo (Hình 20