Hướng dẫn học khoa học tự nhiên 6

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC DỰ ÁN MÔ HÌNH TRƯỜNG HỌC MỚI VIỆT NAM HƯỚNG DẪN HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TẬP MỘT (SÁCH THỬ NGHIỆM) NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM Bài MỞ ĐẦU Mục tiêu Sau học, học sinh : – Làm quen với hoạt động nghiên cứu khoa học quy trình nghiên cứu khoa học – Tìm hiểu số thành tựu nghiên cứu khoa học đời sống – Tạo hứng thú, bước đầu hình thành kĩ quan sát có ý thức tìm tòi, nghiên cứu tượng tự nhiên, u thích mơn Khoa học – Hình thành kĩ làm việc theo nhóm, kĩ báo cáo khoa học A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG Chúng ta thường thấy hoạt động người nhiều lĩnh vực đời sống Lĩnh vực có hoạt động phù hợp với Hãy quan sát hoạt động người hình ảnh (hình 1.1) Dự đốn điền cụm từ thích hợp vào chỗ trống hình ảnh Gợi ý : Con người làm ? Ở đâu ? Hình 1.1 Trong hoạt động trên, hoạt động người chủ động tìm tòi, khám phá ? Lấy thêm ví dụ mà em biết ghi vào theo bảng 1.1 Bảng 1.1 Hoạt động tìm tòi, khám phá Hoạt động thơng thường Chọn cụm từ cột B điền vào chỗ trống cột A cho phù hợp Bảng 1.2 Cột A Những hoạt động mà người chủ động hoạt động nghiên cứu khoa học B Cột B – Tìm tòi, khám phá – Khơng phải tìm HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Hãy tm tòi, khám phá trả lời câu hỏi : Nhỏ giọt mực vào nước nóng hay nước lạnh giọt mực hòa tan nhanh ? Khi nhiệt độ thay đổi thể tích lượng khơng khí xác định có thay đổi khơng ? Chuẩn bị : Thí nghiệm : cốc, nước nóng, nước lạnh, lọ mực, ống nhỏ giọt Thí nghiệm : vỏ chai, bóng bay, chậu nước nóng, khăn bơng Gợi ý : Hãy dự đốn tượng xảy ra, ghi dự đoán vào theo bảng 1.3 ; sau đó, làm thí nghiệm ghi kết vào theo bảng 1.3 Bảng 1.3 Hiện tượng xảy Thí nghiệm Dự đốn (trước làm thí nghiệm) Kết (sau làm thí nghiệm) Thí nghiệm Thí nghiệm Hình 1.2 Chọn cụm từ cột B điền vào chỗ trống cột A cho phù hợp Bảng 1.4 Cột A Cột B Những phán đoán người để đưa câu trả lời sơ vấn đề (hay câu – chưa chứng minh hỏi nghiên cứu), mà – chứng minh gọi giả thuyết Trong thí nghiệm trên, mơ tả cơng việc (quy trình) ghi vào theo gợi ý bảng 1.3 Bảng 1.5 Quy trình nghiên cứu Mô tả công việc em làm theo bước Bước : Xác định vấn đề (câu hỏi nghiên cứu) Bước : Đề xuất giả thuyết Bước : Thiết kế tiến hành thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết Bước : Thu thập, phân tích số liệu Bước : Thảo luận rút kết luận Bước : Báo cáo kết Hãy quan sát biểu tượng Hình 1.3, đặt tương ứng bước quy trình nghiên cứu Khoa học, vào hình chữ nhật (dưới biểu tượng) cho thích hợp Vẽ tóm tắt quy trình nghiên cứu Khoa học vào Hình 1.3 C HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH Tìm hiểu câu hỏi để xây dựng phương án nghiên cứu khoa học Loại giấy thấm hút nhiều nước ? Chuẩn bị : Một vài loại giấy thấm, cốc, nước, nhíp, bình chia độ, cân điện tử Gợi ý : Thực ghi vào theo quy trình Bảng 1.3 Hãy tìm hiểu hoạt động người Hình 1.4 Hoạt động hoạt động nghiên cứu khoa học ? Ghi vào ý kiến em Hình 1.4 D HOẠT ĐỘNG ỨNG DỤNG Hãy xem hình 1.5, chọn ví dụ nói lên thành tựu nghiên cứu khoa học mà em biết Trao đổi với bạn ghi vào ý kiến em a) Giấy gói thực phẩm ăn b) Vệ tinh siêu nhỏ Việt Nam (thứ ba từ phải sang) bắt đầu phát tín hiệu Trái Đất ngày 19.11.2013 c) Kháng sinh pênixilin d) Rôbôt sinh viên Việt Nam chế tạo Hình 1.5 Tìm kiếm Internet số hình ảnh nói kết nghiên cứu khoa học Việt Nam giới năm gần Ghi vào ý kiến em E HOẠT ĐỘNG BỔ SUNG Tìm hiểu kết nghiên cứu khoa học mà ứng dụng sống ngày gia đình em Ghi kết tìm hiểu em vào Chuẩn bị : Tìm kiếm mạng nguồn tư liệu khác Gợi ý : Tham khảo ý kiến cha mẹ, thầy cô giáo người thân em Hoàn thành câu hỏi sau đây, ghi vào Chọn cụm từ cột B điền vào chỗ trống cột A cho phù hợp Cột A Những hoạt động chủ động (1) người nhằm (2) chất, quy luật vật, tượng giới tự nhiên ; (3) phương pháp phương tiện kĩ thuật để làm biến đổi vật hoạt động nghiên cứu khoa học Cột B - sáng tạo - tìm tòi, khám phá - phát - tự nhiên thấy Phân biệt hoạt động nghiên cứu khoa học với hoạt động thông thường khác Nêu trình tự bước quy trình nghiên cứu khoa học Kể tên số thành tựu nghiên cứu khoa học Việt Nam giới mà em biết Tập nghiên cứu khoa học nhà, mô tả bước ghi vào Chọn câu hỏi sau để thực theo quy trình nghiên cứu khoa học : – Hiện tượng xảy ta thổi khí cacbonic vào nước vơi ? – Hiện tượng xảy ta thả cam chưa bóc vỏ bóc vỏ vào nước ? – Hiện tượng xảy ta cắm cành hồng bạch vào cốc nước màu ? 10 Bảng 3.2 STT Tên đồ vật Lần đo Chiều dài Chiều rộng Chiều cao/ Bề dày Nhận xét 1 Cái bàn Cái ghế 3 Quyển sách Quyển Hãy dùng bình chia độ, ca đong để đo thể tích chất lỏng Đo lần, hồn thành Bảng 3.3 ghi kết vào Chuẩn bị : Một số bình chia độ, ca đong, số chai, cốc bình chứa nước Bảng 3.3 Chất lỏng cần đo Thể tích ước lượng (lít) Dụng cụ đo GHĐ ĐCNN Lần đo Thể tích đo (cm3) Kết trung bình (cm3) Nước chai Nước cốc 23 Đọc thông tin khung thực đo thể tích, khối lượng số vật, hồn thiện bảng 3.4, ghi kết vào Trong hệ thống đo lường hợp pháp : – Độ dài có đơn vị đo kilômét (km), mét (m), đềximét (dm), xentimét (cm), milimét (mm), – Thể tích có đơn vị đo mét khối (m3), lít (l), đềximét khối (dm3), xêxê (cc)… – Khối lượng có đơn vị đo kilôgam (kg), gam (g), héctôgam (hg), miligam (mg), lạng, yến, tạ, (t), Hai vật (hoặc chất lỏng) tích khối lượng khác Người ta so sánh chúng cách đo khối lượng đơn vị thể tích nó, gọi khối lượng riêng vật (hoặc chất lỏng) Gọi m khối lượng, V thể tích khối lượng riêng D tính công thức : m D= V Trong hệ đo lường quốc tế (SI), khối lượng m tính kilơgam (kg), thể tích V tính mét khối (m3) đơn vị khối lượng riêng kilơgam mét khối (kg/m3) Ngồi ra, phòng thí nghiệm khối lượng riêng có đơn vị gam xentimét khối (g/cm3) Người ta xác định công thức để tính thể tích số vật có dạng hình học : – Vật dạng khối hộp, kích thước a, b, c (với đơn vị đo) : V= a.b.c – Vật hình cầu, bán kính R : V = πR – Vật hình trụ tròn, bán kính R, độ dài h : V = πR2h Chuẩn bị : Cân Rô-béc-van cân đồng hồ, cân số số vật cần đo khối lượng viên gạch hình hộp, chai nước 24 Bảng 3.4 Vật cần đo Khối lượng ước lượng (g) Dụng cụ đo GHĐ ĐCNN Lần đo Khối lượng đo (g) Kết trung bình (g) Nước chai Viên gạch hình hộp Khối lượng riêng nước : Dn= (g/cm3) = (kg/m3) Khối lượng riêng viên gạch : Dg= (g/cm3) = (kg/m3) Từ phép đo trên, đưa quy trình đo để có kết Trao đổi với bạn để hoàn thành bảng 3.5 ghi vào Bảng 3.5 Ghép nội dung cột sang cột để có quy trình đo Quy trình đo Nội dung Bước : Tiến hành đo đại lượng Bước : Xác định dụng cụ đo, thang đo, điều chỉnh dụng cụ đo vạch số Bước : Bước : Ước lượng đại lượng cần đo Thông báo kết 25 Đọc thông tin cho biết muốn kết đo xác ta phải đo nhiều lần, tuân theo quy trình đo lưu ý (Hình 3.2 Hình 3.3) Ghi tóm tắt ý kiến em vào Những giá trị đo thông thường bị sai lệch với giá trị thực lượng nhỏ, người ta gọi độ sai lệch phép đo hay sai số phép đo Sai số phép đo bị ảnh hưởng khoảng cách vạch chia dụng cụ đo gọi sai số dụng cụ đo Ngồi nhiều nguyên nhân khác dẫn đến sai số phép đo, chẳng hạn cách đặt mắt đọc số liệu, dính ướt, cong vênh dụng cụ đo, vật đo, tác động mơi trường xung quanh q trình đo,… Để đo xác (sai số nhỏ nhất) phải bố trí vật cần đo, dụng cụ đo tuân theo bước đo ý đến cách đọc kết Quy ước viết kết đo : Giá trị đại lượng đo = Trung bình cộng kết lần đo ± sai số Trong chương trình THCS ta bỏ qua sai số, quy ước giá trị đại lượng đo trung bình cộng kết lần đo, lấy sau dấu phảy chữ số thập phân Ví dụ : Dùng thước GHĐ m, ĐCNN cm để đo chiều dài l vật, lần đo với kết 78 cm, 79 cm, 79 cm Giá trị trung bình đại lượng cần đo : (78+79+79)/3 = 78,666 (cm) Giá trị đo biểu diễn sau : l = 78,7 (cm) Hình 3.2 Cách đặt vật đặt mắt để đọc kết đo độ dài (hình c) 26 Hình 3.3 Cách đặt bình đặt mắt đọc kết đo chất lỏng bình chia độ C HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH Đo thể tích vật rắn khơng thấm nước thơng qua đo thể tích chất lỏng trường hợp : Vật rắn có kích thước nhỏ bình chia độ Vật rắn có kích thước lớn bình chia độ Xem hình 3.4, tìm hiểu quy trình đo Ghi ý kiến em vào Tiến hành đo ghi kết vào theo bảng 3.5 Chuẩn bị : Bình chia độ, cốc, ca đong, bình tràn, dây buộc vật, giấy thấm,các đinh ốc, viên sỏi (hình 3.5) số vật rắn khác khơng thấm nước Hình 3.4 27 a) Các đinh ốc b) Các viên sỏi Hình 3.5 Bảng 3.5 Kết đo thể tích vật rắn khơng thấm nước Vật cần đo Thể tích ước lượng (cm3) Dụng cụ đo GHĐ ĐCNN Lần đo Thể tích đo (cm3) Kết đo Cái đinh ốc Viên sỏi D HOẠT ĐỘNG ỨNG DỤNG Hãy tìm hiểu dụng cụ đo (mục đích sử dụng, thông số kĩ thuật, ưu điểm dụng cụ), ghi vào Sưu tầm câu chuyện liên quan phép việc đo mà em thấy thú vị 28 E HOẠT ĐỘNG BỔ SUNG Hoàn thành câu hỏi sau đây, ghi vào Kể tên số dụng cụ đo mà em biết Khi đo cần theo quy trình để kết xác ? Sai số phép đo phụ thuộc vào yếu tố ? Nêu cách biểu diễn giá trị đại lượng đo Hãy đo kích thước khối lượng vật nhà em mà thấy cần thiết, trao đổi với người gia đình (hoặc bạn) ý nghĩa việc đo này, cách đo kết đo Thực hành tìm hiểu nhà, ghi kết vào Đọc thông tin khung đây, xem bảng 3.6 Hãy chuyển đổi đại lượng sau đơn vị đo thích hợp cột chuyển đổi, ghi vào Độ dài : 2014 m = ? Thể tích : 2,5 m3 = ? Khối lượng : 35 kg = ? Thời gian : h = ? Ở số nước dùng ngôn ngữ tiếng Anh, đơn vị đo độ dài thường dùng inh (inch), dặm (mile) : inh = 2,54 cm ; dặm = 1609 m Trong vũ trụ, để đo khoảng cách lớn người ta dùng đơn vị năm ánh sáng (n.a.s) : n.a.s = 9461 tỉ km 29 Bảng 3.6 STT Đại lượng Chiều dài Thể tích Khối lượng Tên 30 Thời gian Chuyển đổi kilômét km = 1000 m mét m = 10 dm = 100 cm = 1000 mm đềximét dm = 0,1 m xentimét cm = 0,01 m milimét mm = 0,001 m mét khối m3 = 1000dm3 = 000 000 cm3 đềximét khối dm3 = lít lít l = dm3 = 1000 cc T = 10 tạ = 100 yến = 000 kg kilôgam kg = 1000 g gam g = 1000 mg mg = 0,001 g miligam Kí hiệu ngày d = 1d = 24 h = 440 = 86 400 s h = 60 phút giây s = 60 s = 1000 ms Bài LÀM QUEN VỚI KĨ NĂNG THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH KHOA HỌC Mục tiêu Sau học, học sinh : – Phân biệt phận, chi tiết kính lúp, kính hiển vi quang học hiển thị liệu – Tập sử dụng kính lúp, kính hiển vi quang học hiển thị liệu – Lập bảng số liệu tiến hành thí nghiệm – Quan sát ghi chép tượng tiến hành thí nghiệm – Vẽ hình quan sát mẫu vật kính lúp, kính hiển vi quang học – Thực quy tắc an toàn tiến hành thí nghiệm A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG Hình 4.1 Bố trí thí nghiệm hình 4.1 : Lấy rong mái chèo cho vào cốc thuỷ tinh chứa nước Dùng phễu thuỷ tinh tam giác úp lên rong mái chèo Sử dụng cốc thuỷ tinh nhỏ đựng nước úp lên phễu cho nước ngập phễu Đếm số bọt khí lên thời điểm khác ghi kết vào bảng 4.1 : 31 Bảng 4.1 Thời gian Số bọt khí Thời gian 05 giây 15 giây 10 giây 20 giây Số bọt khí Thảo luận : – Em bạn sử dụng đồng hồ bấm giây ? – Hãy cách em quan sát đếm bọt khí ? Kết nhóm em nhóm khác giống hay khác ? Nếu khác em đưa lời giải thích B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Kính lúp cách sử dụng Quan sát, thảo luận nhóm phận kính lúp cầm tay (Hình 4.2) Sử dụng kính lúp cầm tay để quan sát mẫu vật nhỏ khoảng cách gần xa chút em rút nhận xét ảnh mẫu vật mà em quan sát qua kính ? Sử dụng : Để mặt kính sát mẫu vật, từ từ đưa kính lên nhìn rõ vật Tấm kính Khung kim loại Tay cầm HÌnh 4.2 Kính lúp cầm tay 32 Kính hiển vi cách sử dụng – Thảo luận nhóm ghi thích cho phận kính hiển vi hình 4.3 Kính hiển vi gồm có hệ thống (Hình 4.3) : Hệ thống giá đỡ : bệ kính, thân kính, Revonve mang vật kính, bàn để tiêu bản, kẹp tiêu Hệ thống phóng đại : thị kính Vật kính Hệ thống chiếu sáng : nguồn sáng (gương đèn) ; chắn ; tụ quang Hệ thống điều chỉnh : ốc vĩ cấp ; ốc vi cấp ; ốc điều chỉnh tụ quang lên xuống ; ốc điều chỉnh độ tập trung ánh sáng tụ quang ; núm điều chỉnh chắn ; ốc di chuyển phiến kính mang tiêu (trước, sau, trái, phải) Hình 4.3 – Chuẩn bị tiêu hạt phấn vảy hành hay tế bào thịt cà chua để quan sát kính hiển vi (cũng quan sát tiêu có sẵn) : + Đặt cố định tiêu bàn kính ; + Điều chỉnh ánh sáng gương phản chiếu ; + Sử dụng ốc điều chỉnh để quan sát rõ vật Bộ hiển thị liệu, cảm biến cách sử dụng Hình 4.4 33 Ống nghe Cảm biến khí ơxi Cảm biến tốc độ hơ hấp Cảm biến khí cacbondioxit Cảm biến ánh sáng Cảm biến pH Hình 4.5 Bộ cảm biến (Hình 4.5.) – Nguyên tắc làm việc cảm biến tương tác đối tượng đo lên cảm biến dạng khác cơ, nhiệt, điện, từ, quang,… chuyển thành tín hiệu điện – Mỗi cảm biến nói chung có chức chuyển tín hiệu sang tín hiệu điện, chuyển tín hiệu quang sang tín hiệu điện,… – Ứng với phép đo khác mà người ta phải dùng cảm biến khác 34 Ví dụ : để đo nhiệt độ phải dùng cảm biến nhiệt độ ; để đo áp suất phải dùng cảm biến áp suất Mỗi cảm biến có nguyên tắc hoạt động riêng mặt kĩ thuật để chuyển tín hiệu thành tín hiệu điện Bộ hiển thị liệu (Hình 4.4) – Là thiết bị đa năng, đồng đại gồm chức thu liệu, phát sóng xử lí liệu – Có hình LCD cảm ứng, giao diện tiếng Việt – Có cổng kết nối với cảm biến máy tính, bao gồm : bốn cổng kết nối cảm biến, cổng USB kết nối máy vi tính, cổng sạc điện – Tự động nhận dạng cảm biến kết nối – Hiển thị trực tiếp số liệu thí nghiệm từ bốn cảm biến đồng thời hình hiển thị số liệu liên tục Biểu diễn đồ thị trực tiếp hình – Có thẻ nhớ để lưu liệu Khởi động hiển thị liệu – Bật cách đẩy nút trượt lên phía – Màn hình hiển thị hình 4.6, tình trạng pin hiển thị góc phải hình Khởi động Bộ điều khiển Hình 4.6 Kết nối cảm biến áp suất khí với hiển thị liệu – Cắm cảm biến áp suất khí vào kênh 1, hiển thị liệu tự động nhận cảm biến + Click “chạy” + Nối xi-lanh vào cảm biến + Ấn nút “start” hiển thị liệu để bắt đầu đo áp suất, đồng thời thay đổi thể tích xi lanh, ta thu đồ thị biểu diễn thay đổi áp suất khí 35 Giải thích chức hình hiển thị Vị trí hiển thị tên cảm biến Bật tắt trình đo Lựa chọn cảm biến C HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH Hãy thảo luận tên số dụng cụ đo cảm biến gắn với hiển thị liệu, dự đoán khả đo (giới hạn đo), độ xác (độ chia nhỏ nhất) dụng cụ đo mà em biết Tập sử dụng cảm biến gắn với hiển thị liệu đo số mơi trường (ví dụ đo độ pH hay nồng độ ôxi nước, đo nhịp tim cảm biến ống nghe) Tập làm tiêu tế bào vảy hành, lên kính quan sát Tập dùng kính lúp để quan sát mẫu vật D HOẠT ĐỘNG ỨNG DỤNG Bảo quản kính hiển vi, kính lúp hiển thị liệu – Sử dụng bảo quản kính hiển vi cách thận trọng – Đặt kính nơi khơ thống, vào cuối ngày làm việc đặt kính hiển vi vào hộp có gói hút ẩm silicagel để tránh bị mốc 36 – Lau hệ thống giá đỡ hàng ngày khăn lau sạch, lau vật kính dầu giấy mềm chun dụng có tẩm xilen cồn – Bảo dưỡng, mở kính lau hệ thống chiếu sáng phía định kì E HOẠT ĐỘNG BỔ SUNG Tìm hiểu thêm an tồn làm thí nghiệm, vệ sinh mơi trường phòng thí nghiệm phòng học mơn nhà trường – Hình thức học : Hoạt động nhóm (ngồi giờ) Thực tập sau : Kể tên số dụng cụ đo cảm biến gắn với hiển thị liệu Nêu cách sử dụng dụng cụ Kể tên phận kính lúp kính hiển vi Nêu cách sử dụng dụng cụ Trình bày thao tác làm tiêu tế bào 37 ... dụng cân Rơ-béc-van Hồn thành bảng 2.3, ghi vào Gợi ý : Các phận cân Rơ-béc-van (Hình 2 .6) : đòn cân (1), đĩa cân (2), kim cân (3), cân (4), ốc điều chỉnh (5), mã (6) Hình 2 .6 Cân Rơ-béc-van 18... bằng) Đó việc - cân (1) - vật đem cân - Đặt (2) lên đĩa cân bên trái Đặt đĩa cân bên - điều chỉnh số số (3) có khối lượng phù hợp điều - chỉnh mã cho đòn cân nằm (4) , - thăng kim... 2 .6 Cân Rơ-béc-van 18 Chuẩn bị : Cân Rô-béc-van Bảng 2.3 Chọn cụm từ cột B điền vào chỗ trống cột A cho thích hợp Cột A (Cách sử dụng cân Rô-béc-van) Cột B - Thoạt tiên, phải điều chỉnh cho chưa