Giải Sinh Học 10 trang 16
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn Sinh Há»c · Trang 16–17
Tóm tắt lý thuyết: Tiến trình nghiên cứu khoa học
Theo Hình 2.4, một quy trình nghiên cứu khoa học gồm các bước sau:
| Bước | Nội dung |
|---|---|
| 1. Quan sát, thu thập dữ liệu | Mọi nghiên cứu bắt đầu từ quan sát. Cần rèn tính kiên trì, thận trọng và dùng công cụ thích hợp để thu số liệu chính xác. |
| 2. Đặt câu hỏi | Từ số liệu thu được, nhà khoa học đặt câu hỏi và tìm cách lí giải. |
| 3. Hình thành giả thuyết | Cách giải thích có thể kiểm chứng bằng thực nghiệm cho câu hỏi đặt ra gọi là giả thuyết khoa học. Từ giả thuyết suy ra các dự đoán dạng "nếu… thì…". |
| 4. Thiết kế và tiến hành thí nghiệm kiểm chứng | Thí nghiệm chia thành lô đối chứng và lô thí nghiệm, giống nhau mọi yếu tố, chỉ khác yếu tố cần nghiên cứu. |
| 5. Phân tích kết quả và xử lí dữ liệu | Trình bày dữ liệu dưới dạng bảng, đồ thị; dùng toán thống kê để xác định kết quả có ý nghĩa hay chỉ là ngẫu nhiên. |
| 6. Rút ra kết luận | Kết quả được thẩm định, công bố; giả thuyết được nhiều người kiểm nghiệm và thừa nhận sẽ trở thành học thuyết khoa học. |
Một số khái niệm quan trọng:
- Diễn giải (suy luận diễn dịch): đi từ cái chung tới cái riêng, ngược với quy nạp; dùng để suy ra dự đoán từ giả thuyết.
- Biến độc lập: thông số nhà nghiên cứu chủ động thay đổi (thường ở trục hoành).
- Biến phụ thuộc: thông số thay đổi theo biến độc lập (thường ở trục tung).
Ví dụ về Hình 2.5: trục hoành là số điếu thuốc lá hút mỗi ngày (biến độc lập), trục tung là tỉ lệ ung thư phổi trên 100 000 người (biến phụ thuộc). Đồ thị dạng đường cong cho thấy mối quan hệ không tuyến tính, càng hút nhiều, nguy cơ tăng càng nhanh.
Tóm tắt lý thuyết: Tin sinh học
Tin sinh học (Bioinformatics) là ngành khoa học sử dụng phần mềm máy tính, thuật toán, mô hình để lưu trữ, phân loại, phân tích các bộ dữ liệu sinh học quy mô lớn. Ngành này đòi hỏi sự cộng tác của nhiều chuyên gia (sinh học phân tử, hóa học, vật lí, toán học, công nghệ thông tin). Một ứng dụng tiêu biểu là tìm kiếm và so sánh hệ gene giữa các loài.
Câu hỏi: DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM
Câu 1
Đề: Quan sát hình 2.4, nêu trình tự các bước trong tiến trình nghiên cứu khoa học.
Trả lời: Trình tự các bước gồm:
- Quan sát và thu thập dữ liệu
- Đặt câu hỏi
- Hình thành giả thuyết
- Thiết kế và tiến hành thí nghiệm kiểm chứng
- Phân tích kết quả
- Rút ra kết luận
Ở bước cuối, nếu kết quả ủng hộ giả thuyết thì chấp nhận giả thuyết; nếu kết quả không phù hợp thì bác bỏ giả thuyết và quay lại hình thành giả thuyết mới (đường mũi tên hồi tiếp trong sơ đồ).
Câu 2
Đề: Để hình thành nên một giả thuyết khoa học và kiểm chứng một giả thuyết, chúng ta cần sử dụng cách tư duy khoa học nào? Giải thích.
Trả lời:
- Để hình thành giả thuyết: dùng phương pháp quy nạp — đi từ những quan sát, dữ liệu riêng lẻ để khái quát thành một giả thuyết chung giải thích cho hiện tượng.
- Để kiểm chứng giả thuyết: dùng phương pháp diễn giải (suy luận diễn dịch) — đi từ cái chung (giả thuyết) suy ra cái riêng. Cụ thể, từ giả thuyết ta suy ra các dự đoán dạng "nếu… thì…", rồi thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đó. Nếu dự đoán đúng với thực tế thí nghiệm thì giả thuyết được ủng hộ; nếu sai thì giả thuyết bị bác bỏ.
Như vậy, tư duy khoa học là sự kết hợp giữa quy nạp (xây dựng giả thuyết) và diễn giải (kiểm chứng giả thuyết).
Câu 3
Đề: Nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm trong một thí nghiệm có gì khác nhau? Cho ví dụ minh họa.
Trả lời:
Hai nhóm này giống nhau hoàn toàn về số lượng, đặc điểm sinh học và mọi điều kiện môi trường, chỉ khác nhau ở đúng một yếu tố — yếu tố cần nghiên cứu:
| Tiêu chí | Nhóm thực nghiệm | Nhóm đối chứng |
|---|---|---|
| Yếu tố nghiên cứu | Có tác động/thay đổi yếu tố cần nghiên cứu | Không có yếu tố đó (hoặc giữ ở mức chuẩn) |
| Các yếu tố còn lại | Giống nhau | Giống nhau |
| Vai trò | Kiểm tra ảnh hưởng của yếu tố | Làm chuẩn để so sánh |
Ví dụ (theo sách): Nghiên cứu tác động của một nguyên tố khoáng lên sự sinh trưởng của cây trồng. Hai lô cùng trồng một loài cây, cùng độ tuổi, cùng số lượng, cùng điều kiện môi trường.
- Lô thí nghiệm: bón đầy đủ tất cả các nguyên tố khoáng thiết yếu.
- Lô đối chứng: bón đầy đủ các nguyên tố khoáng trừ nguyên tố cần nghiên cứu.
So sánh sự khác biệt giữa cây ở hai lô sẽ cho thấy ảnh hưởng của nguyên tố khoáng đang nghiên cứu lên sự sinh trưởng của cây.