عرض اون لاين كتاب العلوم سابع اساسي
- انظم الى قناة منهج ليبيا الجديد في التليجرام
أهداف التعلم
ستتعلم في هذا الفصل أن :
تفسر معنى العلم والتقانة.
تناقش فوائد ومحدودية، وإساءة استخدام العلم والتقانة.
تميز أن دراسة وممارسة العلوم يشتملان على السلوكيات، والعمليات، والمخرجات.
تتعرف على مهارات معالجة العلم مثل الملاحظة، والقياس، وفرض الفروض، وتصميم التجارب والتواصل.
تلتزم بقواعد السلامة في كل الأوقات داخل معمل العلوم ...
تتعرف على الرموز التي تمثل المواد الخطرة .
تستخدم الأدوات والتجهيزات المعتادة في معمل العلوم.
الجزء الأول : العلم كعملية بحثية
1-1 العلم والتقانة
ما العلم ؟
Science and Technology
هل العلم مهم فقط للعلماء ؟ هل يمكن أن يستفيد منه عامة
الناس ؟ لماذا نحتاج إلى فهم العلم ؟
العلم هو الدراسة المنهجية للأشياء حولنا، فبالدراسة المنهجية لما
يحدث حولنا ثم بكتابة سجلات دقيقة وتصميم تجارب دقيقة،
اكتشف العلماء الكثير عن العالم الذي نعيش فيه، كما استطاعوا
تقديم تفسيرات ذات معنى لسبب حدوث الأشياء، والتنبؤ بما
يمكن أن يحدث في المستقبل، وابتكار الآلات والاختراعات التي
تحسن حياتنا ، مكنتنا على سبيل المثال دراسة الشروط الواجب
توافرها لزراعة نبات سليم من إنتاج محاصيل أفضل، وحتى من
زراعة نباتات من دون استخدام التربة الزراعية، مكننا استقصاء
خواص المادة اللبنية، المستخرجة من
أشجار المطاط، من استخدام المطاط في
العديد من المجالات، وساعدتنا دراسة
كيفية تحلل الطعام على معالجة، وحفظ،
ونقل الطعام دون أن يفقد قيمته الغذائية.
ويصور شكل 1-1 أمثلة يبين العلم فيها
فائدته في حياتنا اليومية . فكر لمدة دقيقة
فيما ستكون عليه الحياة من دون تلك
الأشياء.
من كان سيتأثر أكثر إن لم تخترع هذه الأشياء ؟
محدودية وإساءة استخدام العلم والتقانة
بالرغم من أن العلم والتقانة مكنانا من أداء أشياء كثيرة بشكل أفضل وأسرع، إلا أن لهما حدودهما ، فيمكن الآن على سبيل المثال علاج أمراض كثيرة مثل الحصبة والسل، والتي لم تكن تعالج في الماضي، ونظل رغم ذلك غير قادرين على منع أو علاج أمراض معينة مثل السرطان والعدوى الفيروسية، ولقد زاد العلم والتقانة من تلوث هوائنا ومياهنا بشكل كبير، فتجد ملوثات مثل : أول أكسيد الكربون، ومركبات الرصاص في الهواء، وتجد الأسمدة والمبيدات الحشرية في الماء. رغم التقدم العلمي الهائل، لا تزال توجد مشاكل علمية كثيرة وظواهر علمية ليس لها تفسير. انظر إلى شكل 1-2 (أ، ب، ج، د)، ثم صف كيف أدى العلم والتقانة إلى إساءات الاستخدام التالية :
فكر في هذا
رغم أن العلم يمكن أن يساعدنا على
فهم المشكلة وإيجاد حل لها ، فلا يمكننا الاعتماد على العلم فقط الحل مشاكلنا طوال الوقت، فإذا أرادت ليبيا على سبيل المثال استزراع مساحة أكبر من أراضيها لإنتاج محاصيل لشعبها، فيجب على الدولة توفير الموارد المطلوبة، ويجب أن يخضع اختيار النباتات المزروعة العوامل أخرى مثل ندرة الأرض الزراعية وزيادة السكان .
( د ) العتالين مقابل رافعة شوكية ذات أصابع فولاذية مقابل
رافعة آلية .
مقارنة
Scientific Work
2-1 العمل العلمي
كيف يعمل العلماء ؟ هل يقضي جميع العلماء ساعات طويلة
في معامل العلوم يجبرون أبحاثا ؟ الإجابة " لا " ، فإن العلم غير متقيد بالمعمل، إنه في كل مكان في العالم وفي كل شيء تؤديه.
افترض أنه طلب منك إنشاء حديقة صديقة للبيئة في مدرستك . كيف تساعدك معرفتك العلمية على اختيار مكانها ؟ ما العوامل الأخرى التي ستؤثر على قرارك ؟
سلوكيات العلماء المتميزين
تتقدم التقانة اليوم بسرعة مذهلة فلا يستطيع العلماء البقاء في
معاملهم طوال الوقت. فيجب على علماء اليوم أن يكونوا على وعي مستمر بما يحدث حولهم ومعرفة أحدث التطورات في عالم اليوم بعقد حلقات نقاشية، وحضور مؤتمرات، والمشاركة بالآراء والاكتشافات مع باحثين آخرين في جميع أنحاء العالم.
مهارات معالجة العلم
تفيد بعض مهارات المعالجة في دراسة العلوم وإجراء الاستقصاءات.
تدوين المشاهدات وعمل قياسات دقيقة.
هل تعلم ؟
أنه قبل أن يعرف عمل مندل، كان يعتقد أن الوراثة ترجع إلى خلط السمات المختلفة. وكانت اكتشافات مندل مثل كثير من العلماء الآخرين تعود إلى السلوك العلمي والعمل الجاد والمنهج العلمي الصحيح ونوع من العبقرية، وبالطبع، قدر من الحظ عظيم.
يستفيد العلماء في هذه الخطوة الأولية من حواسهم : البصر، والشم، والسمع واللمس والتذوق في ملاحظة وجمع المعلومات، ومن المهم كذلك استخدام الأدوات والتجهيزات الملائمة لعمل القياسات والتعرف على حدود ودقة القراءات المأخوذة. فسيكون على سبيل المثال من غير الملائم تماما قياس
قطر خصلة من الخيط بمسطرة لدائنية .
جريجور مندل، عالم نمساوي في القرن التاسع عشر، أول من لاحظ أن صفات معينة في نباتات البازلاء التي زرعها في حديقته تنتقل من جيل إلى آخر، في حين لم تنتقل صفات أخرى . لقد عدد وسجل الصفات التي رأها في نباتات البازلاء ...
تحديد مشكلة أو طرح سؤال ذي مفردات واضحة يمكن أن
تثبت التجربة صحتها .
يجب أن يكون العالم واضحا بالنسبة للهدف من إجراء التجربة
أو البحث. فعليه تحديد المشكلة للتركيز عليها وإيجاد الحل لها . أراد مندل اكتشاف كيفية انتقال الصفات أو الخصائص فعليا .
فرض فرض ممکن ( تفسير تجريبي ) للمشكلة. يجب على العالم افتراض فرض يفسر المشاهدات تجريبيا . هذا
الفرض ليس تفسيرا نهائيا كما يحتاج إلى اختبارات أخرى . ولقد كان فرض مندل سوف تظهر صفة واحدة من جديد في
الجميل التالي النباتات البازلاء
تصميم تجارب بسيطة لاختبار صحة الفرض ( التفسير المقترح) .
التجربة هي إجراء يستخدم لاختبار فرض معين، فعند تصميم
تجارب بسيطة، يضع العالم في اعتباره المتغيرات لضمان اختبار عادل . يجب تخطيط الوقت والشروط، مثل : درجة الحرارة والضوء، والتجهيزات، وسلامة الإعداد، والوعي بطبيعة المواد
الكيميائية المستخدمة.
وبدأ مندل تجاربه بتربية مجموعات عديدة من البازلاء في
حديقته مثل: الطويلة والقصيرة، أو ذات الأزهار الحمراء والبيضاء، أو ذات الحبوب الدائرية أو المجعدة، واستولد أجيالا
عديدة من هذه البازلاء لاختيار فرضه، ولقد تحكم مندل
تجاربه بدقة وكذلك في البازلاء التي استخدمها .
معالجة البيانات والوصول إلى استنتاجات.
يجب في أي استقصاء تسجيل الطرق المنهجية والمشاهدات والنتائج بدقة وبكل تفاصيلها. ويجب على العالم أن يكون قادرا على استخدام النماذج المناسبة لتمثيل مجموعة بياناته كاستخدام النماذج المصورة مثل الجداول، والرسوم البيانية، والخرائط. ويمكن استخدام الأشكال الموضح عليها البيانات
والصيغ، وجميع أشكال العمل، والأفكار.
هل تعلم ؟
القصيرة طويلة طويلة طويلة طويلة
ولقد حلل مندل بياناته رياضيا، ووجد من تجاربه أن خاصية أو
يكون أحياناً الاهتمام بالنتائج " غير المتوقعة والحوادث بذات الأهمية . فمثلا عندما كان العالم الكسندر فليمنج يربي أطباقا من البكتريا، تلوث أحدها بطريقة عرضية وبدلا من استبعاد الطبق، احتفظ به للمشاهدة. ولاحظ أن البكتريا قتلها العفن، مما أدى في النهاية إلى اكتشافه البنسلين. إن قدرة فليمنج على ملاحظة التفاصيل انقدت كثيرا
سمة واحدة بقيت دائما دون تغيير، واستنتج ان العوامل الوراثية المعروفة الآن بالجينات ( هي المسئولة عن انتقال الصفات إلى
الجيل التالي.
توصيل المعلومات بشكل فعال شفويا وتحريريا .
يجب على العالم تفسير البيانات، وملاحظة الاتجاهات، واقتراح التفسيرات البديلة عندما لا تؤدي الاتجاهات إلى الاستنتاج النهائي. ويتم التوصل إلى استنتاج بعد أخذ جميع البيانات
المتجمعة لديه في الاعتبار.
عرض مندل نتائجه في ورقة بحثية على اجتماع الجمعية علمية ثم نشر البحث في مطبوعات ( دوريات ) الجمعية بعد ذلك .
صياغة قانون علمي .
يصبح في العلوم الفرض المدعوم بمشاهدات منفصلة وبتجارب
متعددة على مدار فترة زمنية طويلة نظرية ويصيغ العالم بعد اختبار النظرية مرات عديدة قانونا .
لقد أصبحت استقصاءات مندل القانون الأول المندل أو قانون الانعزال.
اختبر معلوماتك
1- لماذا يكرر أحيانا العلماء عمل علماء آخرين؟
-2- ما أهمية الدوريات العلمية ؟
3-1 قواعد الأمان في معمل العلوم Science Laboratory Rules
تجرى استقصاءات كثيرة في معمل العلوم يكون بعضها خطيرا، ولذا يجب مراعاة قواعد الأمان في المعمل لضمان سلامة الجميع . اقض بعض الوقت في الإلمام بالقواعد العامة للأمان في معمل العلوم، والتي يجب اتباعها في جميع الأوقات أثناء عملك في
المعمل .
قواعد عامة
1- لا تدخل المعمل من دون إذن المعلم .
2 لا تأكل أو تشرب في المعمل .
3 لا تعدو داخل المعمل .
4- لا تجر أية تجربة من دون إذن المعلم.
5- اترك جميع الأبواب والنوافذ مفتوحة إن لم يعط المعلم تعليمات
عكس ذلك .
6- لا تعبث بالتوصيلات الكهربائية والتجهيزات الأخرى في
المعمل. 7- اقرأ التعليمات بدقة قبل بدء التجربة، وإذا كنت غير متأكد
اسأل المعلم قبل المضي في العمل. 8 لا تشم الغازات إن لم يعط المعلم تعليمات بذلك، ولا تستنشق
أي غار .
9 لا تتذوق أية مواد كيميائية إن لم يأذن المعلم لك .
10- استخدم الأدوات والتجهيزات بعناية وبشكل صحيح.
-11- تأكد أن مكان عملك مرتب، ونظف كل ما هو مسكوب
على منضدة العمل فورا.
12- اغسل جميع الأدوات بعد الاستخدام، وتخلص من الفضلات بشكل مناسب، ولا تلق مواد الفضلات الصلبة في الحوض
على الإطلاق، ثم أعد الأداة التي تم تنظيفها إلى مكانها الأصلي .
-13- لا تنقل المواد الكيميائية والأدوات خارج معمل العلوم. -14- اغسل يديك تماما بعد نهاية الدرس العملي ..
15- بلغ معلمك عن الحوادث، والمسكوبات، والأشياء المكسورة
العلم والتقانة
قواعد خاصة لإجراء التجارب 1 ارتد دائما نظارة واقية قبل بدء تسخين ومزج المواد الكيميائية . 2- لا توجه فوهة أنبوبة الاختبار التي تقوم بتسخينها تجاهك أو
تجاه أي شخص آخر بجوارك . 3 لا تضع مادة كيميائية قابلة للاشتعال مثل الكحول بالقرب من لهب مكشوف أو تسخن بشكل مباشر انبوبة اختبار
تحتوي على مادة قابلة للاشتعال .. 4 اقرأ البطاقات على الأوعية قبل تفريغ المواد الكيميائية منها .
5 إذا سقطت أية مادة كيميائية على أي جزء من جسدك، اغسله تماما وفورا تحت ماء ينساب من الصنبور ثم بلغ المعلم. 6- لا تعيد المواد الكيميائية غير المستعملة إلى أوعيتها لأن ذلك
يؤدي إلى تلوثها .
اختبر معلوماتك |
حجرة العلوم - خطر كامن لكل فرد
حدد قواعد الأمان في معمل العلوم التي لم تراع في هذه الصورة ما تصورك لبعض العواقب المحتملة إذا استمر الطلاب
في التصرف بهذا الشكل ؟
41 رموز لبعض الأخطار
Hazard Symbols
تستخدم أنواع كثيرة من المواد الكيميائية والأجهزة في معمل
العلوم. ولعدم معرفتك بخواص جميع المواد الكيميائية، توجد بعض الرموز التي تحذرك من الطبيعة الخطرة المواد كيميائية معينة،
ويبين جدول 1-1 بعض الرموز الشائعة.
ملخص
العلم هو الدراسة المنهجية للأشياء حولنا .
نقوم عند دراسة العلوم بتسجيل مشاهدات للطبيعة والأحداث التي تحدث حولنا، ونجري تجارب
وتكتشف، ونشاهد الأنماط، وتثنيا، وتخترع.
تشير التقانة إلى التقدم والتطور العلمي الذي تحقق من أجل إحداث تحسينات في حياتنا اليومية.
.. يجب أن يكون لدى العالم المتميز سلوكيات جيدة لكي يكون ناجحا في دراساته وبحوثه .
يتضمن المنهج العلمي مهارات معالجة العلم :
. إجراء مشاهدات وتجميع قياسات دقيقة.
. تحديد مشكلة أو طرح سؤال ذي صياغة واضحة يمكن التحقق من صحته بالتجربة.
. اقتراح فرض محتمل ( تفسير تجريبي ) للمشكلة .
.
تصميم تجارب بسيطة لاختبار ما إذا كان الفرض ( تفسير مقترح ) صحيحا .
. معالجة وتوصيل المعلومات بشكل فعال في صورة شفهية وتحريرية.
. التوصل إلى استنتاجات من البيانات.
. استخدام الاستنتاجات لتأكيد الفرض .
. اختبار النظرية مرارا للتوصل الصياغة قانون علمي.
.. يجب مراعاة قواعد السلامة حتى يعمل الفرد بأمان في معمل العلوم.
.. تساعدنا بعض الرموز الخاصة بالأخطار في التعرف على خواص معينة للمواد الكيميائية.
تساعدنا الأدوات والتجهيزات المعملية على تسجيل مشاهدات واضحة وقياسات دقيقة للتجارب التي
تجريها لاختيار فرضنا .
القياس
Measurement
إن أحد المتطلبات الأكثر أهمية للمنهج العلمي هو القدرة على التقدير الكمي للأشياء والعمليات التي نواجهها في الحياة. وسيساعدك تعلم الكميات والقياسات الفيزيائية العديدة على أداء مقارنات عادلة وإصدار أحكام دقيقة. ستتعلم كيفية قياس بعض الكميات الأساسية مثل : الكتلة، والطول، والزمن، ودرجة الحرارة بشكل مباشر. وستتعلم كذلك قياس بعض الكميات المشتقة الأخرى والمعرفة في ضوء هذه الكميات الأساسية. وستصبح قادرا على استخدام بعض أدوات القياس وعلى إدراك مدى ودقة القياس الخاص بها . إن دراسة القياس مهمة لنا جدا عند التخطيط لاستخدام موارد الكرة
الأرضية المحدودة والنادرة .
قبل اختراع أدوات القياس، استخدم الناس أجزاء مختلفة من الجسم القياس الأطوال. وهذا هو السبب في استخدام وحدات قياس مثل القدم والذراع ماهي وحدات القياس التي استخدمت
في إنشاء هذا المسجد قبل ألف عام ؟
أهداف التعلم
سنتعلم في هذا الفصل أن :
تستخدم وحدات القياس الملائمة للطول، والكتلة، والزمن، ودرجة الحرارة.
تفسر وتستخدم البوادئ الملائمة للكلمات مثلي - سنتي - أو كيلو، بالنسبة لوحدات
الطول والكتلة .
تستخدم أدوات مثل المسطرة المترية، وشريط القياس، والقدمة ذات الورنية لقياس الطول .
تحدد وحدات مناسبة للمساحة والحجم.
تقدر الطول، والمساحة، والحجم.
الجزء الثاني : القياس
-24-
1-2 الكميات الفيزيائية الأساسية، ووحدات القياس في
Basic Physical Quantities and S... Units النظام الدولي
هل تعلم ؟
تختبر في العلوم جميع النظريات والقوانين بإجراء تجارب، ويعتبر جمع البيانات والقياس جزءا مهما من الدراسة، وتسمى كل سمة المفردة أو مفهوم يمكن قياسها كمية فيزيائية، وتساعدنا تلك للوحدات : الكميات على وصف المفاهيم والقوانين والتعبير عنها بدقة.
ان 5.1 هي اختصار النظام الدولي
Systeme International'd Unites
وتم تبني نظام الوحدات هذا عام
إن مساحة مضمار لعب، وكتلة كيس سكر، وسرعة طائرة كلها كميات فيزيائية. وعند الاستشهاد بأي قياس الكمية فيزيائية يجب ذكر سمتين، القيمة العددية، ووحدة القياس
1960 في المؤتمر الدولي للمكاييل والمقاييس ومنذ ذلك التاريخ
يستخدم علماء في دول كثيرة هذا
ولقد اتفق خلال تطور العلم على بعض كميات فيزيائية ككميات
النظام في جميع الأعمال العلمية.
أساسية تشكل الأساس للوحدات والكميات المشتقة الأخرى. وسنقدم لك في هذا الجزء الكميات الأساسية الأربع ووحدات
قياسها في النظام الدولى : الطول، والكتلة، والزمن، ودرجة الحرارة .
الكميات الفيزيائية الأساسية، ووحدات القياس في
Basic Physicut Quantities and Stile الكلام الدول
PDF
هل تعلم :
تختبر في العلوم جميع النظريات والقوانين بإجراء تجارب ، ويعتبر جمع البيانات والقياس جزءا مهما من الدراسة، وتسمى كل سمة المفردة أو مفهوم يمكن قياسها كمية فيزيائية، وتساعدنا تلك
ان .. هي اختصار النظام الدولي للوحدات :: Systeme International'd Unites وتم تبني نظام الوحدات هذا عام 1960 في المؤتمر الدولي للمكاييل والمقاييس. ومنذ ذلك التاريخ يستخدم علماء في دول كثيرة هذا النظام في جميع الأعمال العلمية.
الكميات على وصف المفاهيم والقوانين والتعبير عنها بدقة. إن مساحة مضمار لعب، وكتلة كيس سكر، وسرعة طائرة كلها کميات فيزيائية. وعند الاستشهاد بأي قياس الكمية فيزيائية، يجب ذكر سمتين القيمة العددية، ووحدة القياس
ولقد اتفق خلال تطور العلم على بعض كميات فيزيائية ككميات أساسية تشكل الأساس للوحدات والكميات المشتقة الأخرى. وسنقدم لك في هذا الجزء الكميات الأساسية الأربع ووحدات قياسها في النظام الدولي : الطول، والكتلة، والزمن، ودرجة الحرارة .
الطول هو الكمية الفيزيائية التي تقيس المسافة بين نقطتين. ووحدة قياس الطول في النظام الدولي هي المتر (م)، وتعطيك
المسطرة المترية في المعمل فكرة عن طول المتر.
وكانت أهمية القياس واضحة للحضارات القديمة. فأمكن عبر التاريخ القياس بدقة متزايدة باستخدام أدوات أكثر حنكة.
وغالبا ما نحتاج في العلم معرفة المسافة بين نقطتين أو موضعين. فيمكن على سبيل المثال لشخص ودون استخدام أدوات صحيحة تقدير المسافة باستخدام طول ذراع أو قدم . حاول قياس طول منضدة المعلم باستخدام طول ذراعك ؟ اجعل صديقا آخر يقوم بنفس القياس. إجابة من هي الصحيحة ؟
ولقياس أطوال تتكون من أمتار عديدة مثل طول وعرض غرفة أو أثاث، يشيع استخدام شريط القياس لدى الشريط دقة قياس حتى 0.1 سم . ويستخدم الخياطون نوعا مختلفا من أشرطة القياس مصنوع من مادة أكثر ليونة، ويمكن لكلا النوعين من أشرطة القياس أن يطويا بعد الاستخدام.
أخطاء اختلاف المنظر المرتبطة بقياس الطول
ينتج خطأ القراءة هذا عن الوضع الخاطئ لعيون الراصد عند أخذ القراءات. تحدث أخطاء اختلاف المنظر في الغالب عند اختلاف سمك العينة عن سمك القياس المستري ، يصبح في مثل تلك الحالات وضع العينين مهما كما هو مبين في شكل .