MỤC TIÊU
Trình bày và vận dụng được một số phương pháp và kĩ năng trong học tập môn Khoa học tự nhiên:
- Phương pháp tìm hiểu tự nhiên.
- Thực hiện được các kĩ năng tiến trình: quan sát, phân loại, liên kết, đo, dự báo.
- Làm được báo cáo, thuyết trình.
- Sử dụng được một số dụng cụ đo (trong nội dung môn Khoa học tự nhiên 7).
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Các sự vật và hiện tượng trong thế giới tự nhiên rất đa dạng và phong phú. Chẳng hạn, chúng ta có thể thấy lá cây xấu hổ tự khép lại khi có vật chạm vào, dòng sông đục ngầu phù sa khi mùa lũ đi qua, các đàn chim di cư bay theo đội hình chữ V, ... Từ đó, xuất hiện câu hỏi vì sao, nguyên nhân nào gây ra hiện tượng này.
Học tập môn Khoa học tự nhiên giúp chúng ta nhận thức, tìm hiểu thế giới tự nhiên và vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học vào trong cuộc sống. Để tìm hiểu thế giới tự nhiên ta cần vận dụng phương pháp nào, cần thực hiện các kĩ năng gì và cần sử dụng các dụng cụ đo nào?
- Để tìm hiểu thế giới tự nhiên ta cần vận dụng phương pháp tìm hiểu tự nhiên: Phương pháp tìm hiểu tự nhiên là cách thức tìm hiểu các sự vật và hiện tượng trong tự nhiên và đời sống, được thực hiện qua các bước:
(1) Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu;
(2) Hình thành giả thuyết;
(3) Lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết;
(4) Thực hiện kế hoạch;
(5) Kết luận.
- Để tìm hiểu thế giới tự nhiên, chúng ta cần thực hiện và rèn luyện một số kĩ năng: Quan sát, phân loại, liên kết, đo, dự báo, viết báo cáo, thuyết trình.
- Một số dụng cụ đo:
+ Dao động kí có thể hiện đồ thị của tín hiệu điện theo thời gian (giúp chúng ta biết được dạng đồ thị của tín hiệu theo thời gian).
+ Đồng hồ đo thời gian hiện số dùng cổng quang điện có thể tự động đo thời gian.
1. PHƯƠNG PHÁP TÌM HIỂU TỰ NHIÊN
Vận dụng phương pháp tìm hiểu tự nhiên trong học tập
Tiến trình tìm hiểu tự nhiên hay phương pháp tìm hiểu tự nhiên thường trải qua 5 bước cơ bản như trong sơ đồ bên.
Ví dụ minh hoạ về phương pháp tìm hiểu tự nhiên khi nghiên cứu về sự sinh trưởng của thực vật:
❖ Bước 1: Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu
- Quan sát để nhận ra tình huống có vấn đề và đặt được các câu hỏi tìm hiểu về vấn đề đó.
- Khi quan sát thực vật, thấy chúng lớn lên theo thời gian, ta sẽ đặt ra câu hỏi: Nguyên nhân nào đã thay đổi ở thực vật làm cho chúng ngày càng phát triển, tăng kích thước theo thời gian?
❖ Bước 2: Hình thành giả thuyết
- Dựa trên những quan sát và phân tích, có thể đưa ra dự đoán về câu trả lời cho câu hỏi đặt ra ở Bước 1. Câu trả lời giả định này được gọi là giả thuyết.
- Thực vật được cấu tạo bởi các tế bào, nên nguyên nhân thực vật tăng trưởng kích thước là do số lượng tế bào tăng lên. Ở cùng một mẫu thực vật, nếu thực vật càng lớn thì số lượng tế bào trên các bộ phận của chúng sẽ càng nhiều và ngược lại.
❖ Bước 3: Lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết
- Lựa chọn được mẫu vật, dụng cụ thí nghiệm, phương pháp, kĩ thuật thích hợp (thực nghiệm, điều tra, ...) và lập phương án kiểm tra giả thuyết.
- Muốn biết được số tế bào tăng lên ở cây trưởng thành so với cây chưa trưởng thành, ta có thể đếm số tế bào ở hai cây. Để làm được điều này, cần thực hiện các công việc: chọn cây cùng loại, lấy thân cây trưởng thành và chưa trưởng thành, cắt thân cây theo chiều ngang; sử dụng kính hiển vi để quan sát tế bào, ghi lại số tế bào quan sát được, so sánh số lượng tế bào giữa chúng.
❖ Bước 4: Thực hiện kế hoạch
- Ở bước này, thực hiện các nội dung trong kế hoạch đã đề ra như làm thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu, phân tích kết quả, ... Đối với thí nghiệm trên cho ta kết quả: Số tế bào ở thân cây trưởng thành lớn hơn số tế bào ở cây chưa trưởng thành.
- Tiến hành thí nghiệm với các loại cây khác cũng cho ta kết quả tương tự.
❖ Bước 5: Kết luận
- Khẳng định giả thuyết được chấp nhận hay bị bác bỏ. Nếu giả thuyết bị bác bỏ sẽ quay lại Bước 2.
- Thực vật sinh trưởng là do sự tăng về kích thước và số lượng tế bào. Như vậy giả thuyết trong ví dụ này được chấp nhận.
📝 Củng cố
1. Em hãy mô tả một hiện tượng trong tự nhiên đã quan sát được. Từ đó đặt câu hỏi cần tìm hiểu về hiện tượng đó.
Gợi ý:
- 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?
📝 Củng cố
2. Để trả lời cho câu hỏi trên, giả thuyết của em là gì?
Gợi ý: Tại sao người ta lại có thể canh tác thủy canh (trồng cây trên nước)?
Giải thuyết: Đất chỉ đóng vai trò làm giá thể giúp cố định cây trên mặt đất.
📝 Củng cố
3. Kế hoạch kiểm tra giả thuyết của em cần thực hiện những công việc nào?
Lên kế hoạch chứng minh giả thuyết:
❖ Nghiên cứu tài liệu:
- Tìm hiểu các bài báo khoa học liên quan
- Tham khảo phương pháp thủy canh trong nông nghiệp
❖ Lên kế hoạch thực hiện:
- Bước 1: Lập các ô thí nghiệm: Trồng các cây rau cải (10 cây 1 lô thí nghiệm, sức sống các cây ban đầu là như nhau) trong các điều kiện khác nhau.
+ Ô 1: trồng cây trên cát (đất không chứa khoáng chất) và tưới nước cất
+ Ô 2: trồng cây trên cát (đất không chứa khoáng chất) và tưới nước dinh dưỡng (được bổ sung các chất cần thiết)
+ Ô 3: trồng cây trên môi trường thủy sinh (Nước dinh dưỡng).
- Bước 2: Tiến hành quan sát sinh trưởng của cây liên tục trong 10 ngày. Tiến hành xem độ xanh tốt và đo chiều cao của cây 3 ngày 1 lần, ghi chép số liệu.
- Bước 3: Phân tích số liệu đã thu được và kết luận.
📝 Củng cố
4. Thực hiện kế hoạch của em và rút ra kết quả.
- Kết quả:
+ Ô 1: Cây có hiện tượng héo sau 5 ngày, ngày 10 số cây chết một nửa phần còn lại sinh trưởng yếu.
+ Ô 2: Các cây sinh trưởng tốt bình thường.
+ Ô 3: Các cây sinh trưởng tốt bình thường.
📝 Củng cố
5. Rút ra kết luận cho nghiên cứu của em.
- Kết luận: Trong tự nhiên đất đóng vai trò là giá thể giúp cố định cây, trong đất canh tác tự nhiên có chứa các chất khoáng, các chất này hòa tan trong nước sau đó được cây hấp thụ, giúp cây sinh trưởng và phát triển.
✍️ Ghi nhớ
Phương pháp tìm hiểu tự nhiên là cách thức tìm hiểu các sự vật và hiện tượng trong tự nhiên và đời sống, được thực hiện qua các bước: (1) Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu; (2) Hình thành giả thuyết; (3) Lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết; (4) Thực hiện kế hoạch; (5) Kết luận.
Mở rộng
Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học luôn đặt ra câu hỏi và đi tìm câu trả lời, chúng ta nhận thấy điều này ở:
- Nhà bác học Dmitri Mendeleev (1834 – 1907) người Nga, khi nghiên cứu về các nguyên tố hoá học, ông đặt ra câu hỏi, liệu rằng có thể sắp xếp các nguyên tố hoá học theo một trật tự nhất định. Ông tiến hành nghiên cứu và phát minh ra bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học mang tên mình.
- Nhà bác học Galileo Galilei (1564 – 1642) người Italia, đã đặt câu hỏi “Liệu các vật rơi nhanh chậm khác nhau có phải do chúng nặng nhẹ khác nhau?” mà không dễ dàng chấp nhận rằng, vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ như mọi người ở thời kì đó. Ông đã tiến hành nhiều thí nghiệm và chứng minh được rằng: ở một nơi bất kì trên Trái Đất, mọi vật đều rơi với cùng một gia tốc rơi tự do (sẽ học ở chương trình cao hơn).
- Vào những năm giữa thế kỷ XVII, Robert Hooke (1635 – 1703) là một nhà khoa học người Anh đã đặt ra câu hỏi có thể chế tạo ra được một thiết bị để quan sát những vật rất nhỏ bé hay không? Cuối cùng, ông chế tạo ra kính hiển vi quang học. Ông sử dụng nó để quan sát những mảnh bần (liège) và phát hiện ra tế bào thực vật.
Quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học cứ tiếp diễn, giúp con người ngày càng làm chủ thế giới tự nhiên và có nhiều vận dụng trong cuộc sống.
2. KĨ NĂNG HỌC TẬP MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Thực hiện một số kĩ năng học tập môn Khoa học tự nhiên
Khi vận dụng phương pháp tìm hiểu tự nhiên trong học tập, các em cần thực hiện một số kĩ năng như: quan sát, phân loại, đo đạc, liên kết, phân tích và dự báo. Ngoài ra, các em cần rèn luyện kĩ năng viết báo cáo kết quả tìm hiểu tự nhiên và kĩ năng thuyết trình.
1. Kĩ năng quan sát
Việc quan sát được diễn ra hằng ngày, tuy nhiên quan sát khoa học là sát khoa học là quan sát sự vật, hiện tượng hay quá trình diễn ra trong tự nhiên để đặt ra câu hỏi cần tìm hiểu hay khám phá, từ đó có được câu trả lời. Câu trả lời hợp lí chính là những kiến thức mới cho bản thân hay cho khoa học.
2. Kĩ năng phân loại
Sau khi đã thu thập mẫu vật, dữ liệu để nghiên cứu, các nhà khoa học lựa chọn các mẫu vật, dữ liệu có cùng đặc điểm chung giống nhau để sắp xếp thành các nhóm. Đây chính là kĩ năng phân loại.
3. Kĩ năng liên kết
Từ những thông tin thu được, nhà nghiên cứu tiếp tục liên kết các tri thức khoa học, liên kết các dữ liệu đã thu được. Kĩ năng liên kết này được thể hiện thông qua việc sử dụng các kiến thức khoa học liên quan, sử dụng các công cụ toán học, các phần mềm máy tính, ... để thu thập và xử lí dữ liệu nhằm tìm mối liên hệ giữa các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên.
4. Kĩ năng đo
Kĩ năng này chúng ta đã được làm quen ở lớp 6 về các phép đo khối lượng, đo thời gian, đo nhiệt độ, đo chiều dài, ... Kĩ năng đo gồm: ước lượng giá trị cần đo, lựa chọn dụng cụ đo thích hợp, tiến hành đo, đọc đúng kết quả đo, ghi lại kết quả đo.
5. Kĩ năng dự báo
- Dự báo là một nhận định về những gì được đánh giá là có thể xảy ra trong tương lai dựa trên những căn cứ được biết trước đó, đặc biệt là liên quan đến một tình huống cụ thể.
+ Ví dụ: Khi nghiên cứu về sự phát triển của cây trồng, ta có thể dự báo được thời gian cây trưởng thành để lập kế hoạch thu hoạch đúng thời điểm. Nhà khí tượng học có thể dự báo thời tiết các ngày trong tuần dựa vào các quy luật về khí tượng trước đó.
6. Kĩ năng viết báo cáo
- Quá trình nghiên cứu, tìm hiểu tự nhiên được trình bày thành báo cáo khoa học.
- Cấu trúc một bài báo cáo thường có các đề mục: tên đề tài nghiên cứu, câu hỏi nghiên cứu, giả thuyết khoa học, kế hoạch thực hiện, triển khai kế hoạch, rút ra kết luận nghiên cứu.
7. Kĩ năng thuyết trình
- Sau khi hoàn thành báo cáo, chúng ta cần trình bày kết quả nghiên cứu bằng bài thuyết trình.
- Để bài thuyết trình thuyết phục được người nghe, ta cần đảm bảo một số yêu cầu cơ bản trước, trong và sau khi kết thúc bài thuyết trình.
+ Trước khi thuyết trình, cần chuẩn bị bài báo cáo dưới dạng trình chiếu hay dùng các công cụ hỗ trợ như phấn, bảng, vật liệu, sản phẩm, ... Bài thuyết trình cần phải làm rõ những nội dung các em đã tìm hiểu được.
+ Trong quá trình thuyết trình, cần chú ý về hình thức; về ngôn ngữ cần rõ ràng, rành mạch, ngắn gọn, logic; về ngữ điệu, nhịp điệu, sự kết hợp với ngôn ngữ cơ thể, ...
+ Sau khi kết thúc bài thuyết trình: lắng nghe câu hỏi, ghi chép và chuẩn bị câu trả lời theo nhóm các vấn đề. Trong khi trao đổi, thảo luận, cần tập trung vào vấn đề cốt lõi cùng với thái độ nhiệt tình, ôn hòa, cởi mở.
👨👩👧👦 Thảo luận
1. Hãy quan sát Hình 1.1 và mô tả hiện tượng xảy ra, từ đó đặt ra câu hỏi cần tìm hiểu, khám phá.
Từ việc quan sát hiện tượng mưa trong tự nhiên, em có thể đặt câu hỏi như sau: Liệu gió có liên quan đến hiện tượng mưa trong tự nhiên không?
👨👩👧👦 Thảo luận
2. Quan sát Hình 1.2, phân loại động vật có đặc điểm giống nhau rồi xếp chúng vào từng nhóm.
- Các động vật có ở trong hình: Chim bồ nông, sư tử, voi, thỏ, tê giác, hươu cao cổ, ngựa vằn, lợn rừng, cá sấu, vịt, hà mã.
- Có nhiều cách để phân loại các động vật như dựa vào môi trường sống (trên cạn, dưới nước, nửa cạn nửa nước), dựa vào số chân (4 chân, 2 chân), dựa vào khả năng bay (biết bay, không biết bay), dựa vào khả năng bơi lội (biết bơi, không biết bơi),…
- Ví dụ: Phân loại dựa vào số chân.
+ Động vật có 2 chân: chim bồ nông, vịt.
+ Động vật có 4 chân: sư tử, voi, thỏ, tê giác, hươu cao cổ, ngựa vằn, lợn rừng, cá sấu, hà mã.
👨👩👧👦 Thảo luận
3. Kĩ năng quan sát và kĩ năng phân loại thường được sử dụng ở bước nào trong phương pháp tìm hiểu tự nhiên?
Kĩ năng quan sát và kĩ năng phân loại thường được sử dụng ở các bước:
- Quan sát, đặt câu hỏi để nghiên cứu:
+ Sử dụng kĩ năng quan sát để nhận ra tình huống có vấn đề từ đó đặt câu hỏi tìm hiểu hay khám phá.
- Lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết:
+ Sử dụng kết hợp kĩ năng quan sát và phân loại nhận dạng đặc điểm, tính chất đặc trưng của sự vật để phân loại chúng vào các nhóm và tiến hành nghiên cứu.
- Thực hiện kế hoạch:
+ Sử dụng kết hợp kĩ năng quan sát và phân loại làm các thí nghiệm, so sánh, đối chiếu để rút ra kết luận.
👨👩👧👦 Thảo luận
4 Bảng dưới đây cho biết số liệu thu được khi tiến hành thí nghiệm đếm tế bào trên một diện tích thân cây. Em có thể sử dụng kĩ năng liên kết nào để xử lí số liệu và rút ra kết luận gì?
- Kĩ năng liên liên kết được sử dụng trong thí nghiệm đếm tế bào trên một diện tích thân cây: Sử dụng phép nhân để tính toán số lượng tế bào ở thân (sử dụng các công cụ toán học) từ đó sử dụng kiến thức về sự sinh trưởng của thực vật (sử dụng các kiến thức khoa học liên quan) để tìm ra mối liên hệ giữa sự sinh trưởng ở thực vật với số lượng tế bào.
- Rút ra kết luận: Qua thí nghiệm cho thấy cây trưởng thành có diện tích thân lớn hơn, số lượng tế bào ở thân nhiều hơn cây chưa trưởng thàn → Kết luận: Cây to ra và lớn lên do sự tăng số lượng tế bào trong cơ thể.
|
|
Số tế bào trên một mm2 |
Diện tích thân cây (cm2) |
Số tế bào ở thân cây |
|
Cây chưa trưởng thành |
36 |
5 |
18 000 |
|
Cây trưởng thành |
36 |
10 |
36 000 |
|
Kết luận |
Số tế bào ở thân cây trưởng thành lớn hơn số tế bào ở thân
cây chưa trưởng thành. Cây to ra và lớn lên do sự tăng số lượng tế bào trong
cơ thể. |
||
👨👩👧👦 Thảo luận
5. Kĩ năng liên kết và kĩ năng đo thường được sử dụng ở bước nào trong phương pháp tìm hiểu tự nhiên?
Kĩ năng liên kết và kĩ năng đo thường được sử dụng ở:
- Bước 3: Lập kế hoạch và kiểm tra giả thuyết;
- Bước 4: Thực hiện kế hoạch.
👨👩👧👦 Thảo luận
6. Kĩ năng dự báo thường được sử dụng ở bước nào trong phương pháp tìm hiểu tự nhiên?
Kĩ năng dự báo thường được sử dụng ở bước 2 – Hình thành giả thuyết.
👨👩👧👦 Thảo luận
7. Em đã đứng trước lớp hay nhóm bạn để trình bày một vấn đề nào chưa? Em thấy bài thuyết trình của em còn những điểm gì cần khắc phục.
Học sinh đưa ra những điểm cần khắc phục của bản thân. Cần chú ý những yêu cầu cơ bản trước, trong và sau khi kết thúc bài thuyết trình.
📝 Củng cố
Bác sĩ chuẩn đoán bệnh thường phải thực hiện các kĩ năng gì? Các kĩ năng đó tương ứng với các kĩ năng nào trong tiến trình tìm hiểu tự nhiên?
- Bác sĩ chuẩn đoán bệnh thường phải thực hiện các kĩ năng là:
+ Kĩ năng quan sát: Quan sát các triệu chứng (biểu hiện bệnh) của bệnh nhân.
+ Kĩ năng đo: Đo các chỉ số cơ thể liên quan như nhiệt độ, nhịp tim, nhịp thở,…
+ Kĩ năng phân loại: Phân loại các triệu chứng và chỉ số đã quan sát và đo được.
+ Kĩ năng liên kết: Liên kết các triệu chứng, chỉ số đã quan sát, đo và liên kết với các kiến thức về các loại bệnh để tìm ra chuẩn đoán bệnh mà bệnh nhân gặp phải, từ đó đưa ra phác đồ điều trị thích hợp.
+ Kĩ năng dự báo: Dự báo về các nguy cơ mà bệnh nhân có thể gặp phải.
+ Kĩ năng viết báo cáo: Viết bệnh án cho bệnh nhân.
+ Kĩ năng thuyết trình: Thuyết trình về tình trạng bệnh, nguy cơ gặp phải, phác đồ điều trị với bệnh nhân.
- Các kĩ năng đó tương ứng với tất cả các kĩ năng trong tiến trình tìm hiểu tự nhiên gồm: Kĩ năng quan sát, kĩ năng phân loại, kĩ năng liên kết, kĩ năng đo, kĩ năng dự báo, kĩ năng viết báo cáo, kĩ năng thuyết trình.
♻️ Vận dụng
Em đã sử dụng kĩ năng nào trong học tập môn Khoa học tự nhiên để thực hiện các hoạt động sau:
a) Sử dụng cân đồng hồ để xác định khối lượng của hộp bút.
b) Nhìn thấy bầu trời âm u và trên sân trường có vài chú chuồn chuồn bay là là trên mặt đất, có thể trời sắp mưa.
a) Em đã sử dụng kĩ năng đo gồm:
- Ước lượng giá trị cần đo
- Lựa chọn dụng cụ đo thích hợp
- Tiến hành đo
- Đọc đúng kết quả đo
- Ghi lại kết quả đo
b) Em đã sử dụng kĩ năng dự báo, dựa vào qui luật tự nhiên là chuồn chuồn bay là là trên mặt đất sẽ thường xảy ra mưa.
♻️ Vận dụng
Hãy viết một bài báo cáo về một nghiên cứu của mình khi quan sát sự vật, hiện tượng trong tự nhiên hoặc từ thực tiễn và thuyết trình bài báo cáo đã viết ở trước lớp hoặc trước nhóm bạn trong lớp.
✍️ Ghi nhớ
Để học tập tốt môn Khoa học tự nhiên, chúng ta cần thực hiện và rèn luyện một số kĩ năng: quan sát, phân loại, liên kết, đo, dự báo, viết báo cáo, thuyết trình.
3. MỘT SỐ DỤNG CỤ ĐO
Sử dụng một số dụng cụ đo
1. Dao động kí
- Một chức năng quan trọng của dao động kí là hiển thị đồ thị của tín hiệu điện theo thời gian.
- Để tìm hiểu những tính chất của âm, người ta mắc hai đầu micro với chốt tín hiệu vào của dao động kí. Micro sẽ biến đổi tín hiệu âm truyền tới thành tín hiệu điện có cùng quy luật với quy luật của tín hiệu âm. Trên màn hình của dao động kí sẽ xuất hiện một đường cong sáng biểu diễn sự biến đổi của tín hiệu điện theo thời gian. Căn cứ vào đó, ta biết được quy luật biến đổi của tín hiệu âm truyền tới theo thời gian.
❖ Một số nút cơ bản ở mặt trước của dao động kí (Hình 1.4):
(1) POWER: Bật/ Tắt nguồn.
(2) CH1 INPUT: Ngõ kết nối micro.
(3) INTEN: Điều chỉnh độ sáng của tín hiệu trên màn hình.
(4) FOCUS: Điều chỉnh độ nét của tín hiệu trên màn hình.
(5) MODE: Chọn mode.
(6) VOLTS/ DIV: Chọn tỉ lệ điện áp trên một ô theo trục dọc.
(7) TIME/ DIV: Chọn tỉ lệ thời gian trên một ô theo trục ngang.
(8) TRIGGER: Điều chỉnh độ trigger.
❖ Sử dụng dao động kí:
- Gắn tín hiệu vào kênh 1, chọn mode CH1;
- Xoay hai nút INTEN, FOCUS về vị trí giữa;
- Điều chỉnh nút VOLTS/ DIV, TIME/ DIV ở mức trung bình;
- Trong 3 chế độ AC/ GND/ DC, chọn chế độ AC, nhấn ALT/ CHOP rồi nhả ra;
- Đặt TRIGGER MODE ở chế độ AUTO;
- Bật nút POWER, điều chỉnh nút VOLTS/ DIV, TIME/ DIV để chọn tỉ lệ điện áp và tỉ lệ thời gian phù hợp, kết hợp với xoay TRIGGER LEVEL cho tới khi đồ thị tín hiệu hiển thị ổn định trên màn hình.
2. Đồng hồ đo thời gian hiện số dùng cổng quang điện
- Thông thường để đo thời gian chuyển động của một vật trên một quãng đường, ta thường dùng đồng hồ hoặc đồng hồ bấm giây mà các em đã được học ở lớp 6. Tuy nhiên, trong trường hợp vật chuyển động nhanh, cách đo thời gian này dễ dẫn đến sai số lớn, vì vậy người ta sử dụng đồng hồ đo thời gian dùng cổng quang điện.
- Cấu tạo đồng hồ đo thời gian dùng cổng quang điện gồm hai bộ phận chính: đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện.
2.1. Đồng hồ đo thời gian hiện số:
- Mặt trước và mặt sau đồng hồ đo thời gian hiện số (Hình 1.5), gồm các nút:
(1) Thang đo: Nút thang đo thời gian thể hiện giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất.
(2) Mode: Thể hiện chế độ làm việc của đồng hồ, cụ thể nếu chọn chế độ làm việc A + B thì ta sẽ đo được thời gian chuyển động của vật đi được quãng đường từ cổng quang thứ nhất đến cổng quang thứ hai. Cổng C là để kết nối với nam châm điện.
(3) Reset: Nút sử dụng để quay về trạng thái ban đầu.
- Mặt sau đồng hồ đo thời gian hiện số gồm các nút:
(4) Công tắc điện: Nút đóng hoặc ngắt điện.
(5) Các nút cắm cổng quang điện.
2.2. Cổng quang điện (hay còn gọi là mắt thần):
- Một thiết bị cảm biến gồm hai bộ phận phát và thu tia hồng ngoại. Khi tia hồng ngoại chiếu đến bộ phận thu bị chặn lại thì cổng quang sẽ phát ra một tín hiệu điều khiển thiết bị được nối với nó. Khi nối cổng quang với đồng hồ hiện số, tuỳ theo cách chọn chế độ của đồng hồ mà tín hiệu này sẽ điều khiển đồng hồ bắt đầu đo hoặc dừng đo.
- Hiện nay, cổng quang điện có trong nhiều thiết bị khác như: hệ thống đếm sản phẩm; hệ thống phát hiện người, vật chuyển động.
👨👩👧👦 Thảo luận
8. Dao động kí cho phép đọc được những thông tin nào?
Dao động kí là một dụng cụ hiển thị dạng sóng, một thiết bị máy vẽ điện tử được dùng để thể hiện dạng tín hiệu đưa vào cần quan sát đó là tín hiệu theo tín hiệu khác hay theo thời gian. Sử dụng dao động ký cho phép đọc được những thông tin sau:
+ Quan sát toàn cảnh tín hiệu
+ Đo các thông số cường độ của tín hiệu
+ Đo điện áp, đo dòng điện, đo công suất
+ Đo tần số, chu kì, khoảng thời gian của tín hiệu
+ Đo độ di pha của tín hiệu
+ Vẽ tự động và đo được đặc tính phổ của tín hiệu
+ Vẽ đặc tuyến Vôn-ampe của linh kiện
+ Vẽ tự động, đo đặc tuyến biên độ - tần số
👨👩👧👦 Thảo luận
9. Em hãy lựa chọn các dụng cụ đo phù hợp để đo thời gian cho mỗi hoạt động sau và giải thích sự lựa chọn đó.
a) Một người đi xe đạp từ điểm A đến điểm B.
b) Một viên bi sắt chuyển động trên máng nghiêng.
a) Sử dụng đồng hồ bấm giây điện tử vì:
- Có chức năng bấm giây, hiển thị số, đo thời gian chuyển động của vật khi bắt đầu chuyển động tới lúc dừng lại.
- Nhỏ gọn, dễ sử dụng.
- Độ chính xác cao lên tới 0,001s.
b) Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số dùng cổng quang điện, vì:
- Có thể tự động đo thời gian khi vật đi qua thiết bị cảm biến.
- Thích hợp đo thời gian của vật khi chuyển động nhanh giúp cho sai số nhỏ.
♻️ Vận dụng
Hệ thống phát hiện người qua cửa ra vào hoạt động dựa trên nguyên tắc nào?
Hệ thống phát hiện người qua cửa ra vào hoạt động dựa trên nguyên tắc:
Khi có người xuất hiện trong phạm vi không gian hoạt động của thiết bị cảm biến như: tia hồng ngoại, vi sóng, sóng âm,... thì các tia/ sóng này ngay lập tức sẽ bị tán xạ khiến cho cảm biến bị ngắt và tín hiệu sẽ được gửi trực tiếp đến các thiết bị điều khiển được cài đặt sẵn từ trước kết nối với nó.
Ví dụ: Nhờ vào cảm biến nhiệt độ trên cơ thể người mà hệ thống đèn điện sẽ tự động chiếu sáng một cách dễ dàng và thuận tiện hơn. Từ đó giúp tiết kiệm điện năng và tránh lãng phí khi không sử dụng.
✍️ Ghi nhớ
• Dao động kí có thể hiện thị đồ thị của tín hiệu điện theo thời gian (giúp chúng ta biết được dạng đồ thị của tín hiệu theo thời gian).
• Đồng hồ đo thời gian hiện số dùng cổng quang điện có thể tự động đo thời gian.
BÀI TẬP
✍️ Bài tập
1. Kĩ năng quan sát và kĩ năng dự đoán được thể hiện qua ý nào trong các trường hợp sau?
a) Gió mạnh dần, mây đen kéo đến, có thể trời sắp có mưa.
b) Người câu cá thấy cần câu bị uốn cong và dây cước bị kéo căng, có lẽ một con cá to đã cắn câu.
a)
- Kĩ năng quan sát được thể hiện qua ý: gió mạnh dần, mây đen kéo đến.
- Kĩ năng dự đoán được thể hiện qua ý: có thể trời sắp mưa.
b)
- Kĩ năng quan sát được thể hiện qua ý: cần câu bị uốn cong, dây cước bị kéo căng.
- Kĩ năng dự đoán được thể hiện qua ý: có lẽ một con cá to đã cắn câu.
✍️ Bài tập
2. Cho một cốc nước ấm để trong điều kiện nhiệt độ phòng.
a) Em hãy lựa chọn các dụng cụ, thiết bị phù hợp có trong phòng thí nghiệm để xác định nhiệt độ, khối lượng và thể tích của nước trong cốc.
b) Sau 10 phút, nhiệt độ của nước trong cốc thay đổi thế nào?
c) Em đã sử dụng các kĩ năng nào để giải quyết các vấn đề trên?
a)
- Để đo nhiệt độ nước trong cốc em sử dụng nhiệt kế.
- Để đo khối lượng nước trong cốc em sử dụng cân.
+ Lấy một chiếc cốc khác đựng nước (cốc 2).
+ Cân khối lượng của cốc 2 khi chưa có nước.
+ Rót nước từ cốc 1 vào cốc 2.
+ Cân khối lượng của cốc nước 2 (chứa nước).
+ Lấy khối lượng cốc 2 khi đã chứa nước trừ đi khối lượng cốc 2 khi chưa có nước em sẽ xác định được khối lượng nước trong cốc.
- Để đo thể tích nước em sử dụng ống đong hoặc cốc có chia độ.
b) Sau 10 phút nhiệt độ cốc nước giảm.
c) Em đã thực hiện kĩ năng đo để giải quyết vấn đề trên.
SÁCH HỌC SINH (bản in thử)
🔬 ➲ → ⟶ ↑ ↓ ⤑ ⟹ • ❖ ❈ ▲ Hình thành kiến thứcGhi nhớ
Thảo luận
Thực hành
Củng cố
Vận dụng
Mở rộng
.png)