الاستقصاءات Investigations - كتاب الأحياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 6: ضع فرضية حول كيفية تأثير العامل المستقل في الزمن الذي تحتاج إليه لحل المتاهة.

الإجابة: تتضمن الفرضية: كلما زاد عدد مرات حل المتاهة، قل الزمن المستغرق في حلها. أو كلما زاد عدد مرات حل المتاهة، زاد الزمن المستغرق في حلها.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** في التجارب العلمية، الفرضية هي تخمين أو توقع مبني على معرفة مسبقة حول العلاقة بين متغيرين. هنا، العامل المستقل هو المتغير الذي نغيره (مثل عدد مرات حل المتاهة)، والعامل التابع هو المتغير الذي نقيسه (الزمن المستغرق). لذلك، الفرضية يجب أن تتنبأ بكيفية تأثير تغيير العامل المستقل على العامل التابع. يمكن أن تكون العلاقة طردية (كلما زاد العامل المستقل، زاد التابع) أو عكسية (كلما زاد العامل المستقل، قل التابع). إذن الفرضية المناسبة هي: **كلما زاد عدد مرات حل المتاهة (العامل المستقل)، قل الزمن المستغرق في حلها (العامل التابع)**، أو العكس.

سؤال 7: بعد أن يوافق معلمك على خطتك، نفذ التجربة، وسجل الزمن الذي تحتاج إليه لحل المتاهة.

الإجابة: يجب أن يوافق المعلم على خطتك، نفذ التجربة، وسجل الزمن الذي تحتاج إليه لحل المتاهة على أنه عامل تابع.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** بعد وضع الفرضية، ننفذ التجربة عملياً. الخطوة الأولى هي الحصول على موافقة المعلم على الخطة التجريبية لضمان السلامة والدقة.
2. **الخطوة 2 (التنفيذ):** نقوم بتنفيذ التجربة حسب الخطة، حيث نغير العامل المستقل (مثل تكرار حل المتاهة عدة مرات) ونقيس في كل مرة العامل التابع، وهو الزمن المستغرق للحل.
3. **الخطوة 3 (التسجيل):** نسجل هذه القياسات بدقة في جدول، مع التأكيد على أن الزمن المسجل هو العامل التابع لأنه يعتمد على التغييرات التي نجريها.

سؤال 9: مثل النتائج بيانيًا، واستخدم الرسم البياني في تحليل العلاقة بين العوامل المستقلة والثابتة.

الإجابة: يجب أن يمثل الرسم البياني العلاقة بين العامل المستقل والعامل التابع. (الزمن المستغرق في حل المتاهة). الرسم البياني: محور السينات (الأفقية) يمثل العامل المستقل (عدد مرات حل المتاهة). محور الصادات (الرأسية) يمثل العامل التابع (الزمن المستغرق في حل المتاهة).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (التمثيل البياني):** لتمثيل النتائج بيانياً، نرسم محورين: المحور الأفقي (السينات) يمثل العامل المستقل (مثل عدد مرات حل المتاهة)، والمحور الرأسي (الصادات) يمثل العامل التابع (الزمن المستغرق).
2. **الخطوة 2 (التحليل):** باستخدام الرسم البياني، نحلل العلاقة بين العاملين. إذا كان الخط البياني ينخفض مع زيادة العامل المستقل، فهذا يدل على علاقة عكسية، وإذا ارتفع، فهي علاقة طردية. هذا يساعد في فهم تأثير العامل المستقل مع ثبات العوامل الأخرى.

سؤال 1: فسر أثر المتغير المستقل في التجربة.

الإجابة: يجب أن يوضح أثر العامل المستقل في الزمن الذي استغرقته لحل المتاهة. فمثلاً، إذا كان العامل المستقل هو عدد مرات حل المتاهة، فيجب أن يوضح الرسم البياني العلاقة بين عدد مرات حل المتاهة والزمن المستغرق في حلها.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** تفسير أثر المتغير المستقل يعني شرح كيف أن تغيير هذا المتغير أدى إلى تغيير في المتغير التابع. في هذه التجربة، إذا كان المتغير المستقل هو عدد مرات حل المتاهة، فإن تأثيره يظهر في الزمن المستغرق. على سبيل المثال، إذا أظهر الرسم البياني أن الزمن ينقص مع زيادة عدد المرات، فهذا يدل على أن تكرار التجربة يحسن الأداء ويقلل الزمن. إذن، تفسير الأثر يكون بوصف هذه العلاقة كما تظهر من البيانات والرسم البياني.

سؤال 2: حلل الخطأ، أدخل متغيراً آخر في كل مرة فيها المتاهة، بحيث يؤثر في الزمن العام للعامل في حل المشكلة؟ وضح ذلك.

الإجابة: يجب أن يوضح الطالب أن إدخال متغير آخر في كل مرة يقلل من الزمن الذي يحتاج إليه لحل المتاهة. هل يؤثر الاستخدام عن بعد في حل المشكلة؟ وضح ذلك. يجب أن يتضمن هذا المتغير (عدم وجود) أو حل المشكلة لأنه يسبب تداخلاً (تشويشاً) في النتائج، فلا يسمح بقرار بأن المتغير كان هو العامل الوحيد الذي أثر في النتائج.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في التجارب، يجب التحكم في المتغيرات بحيث نغير متغيراً واحداً فقط (المستقل) لمعرفة تأثيره على المتغير التابع. إدخال متغير آخر في كل مرة يعني إضافة عامل جديد قد يؤثر في النتائج.
2. **الخطوة 2 (التأثير):** هذا المتغير الإضافي يمكن أن يسبب تشويشاً أو تداخلاً، مما يجعل من الصعب تحديد إذا كان التغيير في النتائج بسبب العامل المستقل الأصلي أم بسبب هذا المتغير الجديد. على سبيل المثال، إذا أدخلنا متغيراً مثل "التشتت" أثناء حل المتاهة، فقد يزيد الزمن، لكننا لا نستطيع الجزم بأن الزمن تغير فقط بسبب عدد مرات الحل.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، يجب تجنب إدخال متغيرات أخرى لضمان أن النتائج تعكس تأثير العامل المستقل وحده، وإلا فإن التحليل سيكون غير دقيق.

في التجارب المنضبطة، ما هو الهدف من التبديل بين المتغيرات وملاحظة النتائج؟

• أ) جمع أكبر قدر ممكن من البيانات دون تحليل.
• ب) تأكيد صحة الفرضية دون الحاجة إلى دليل.
• ج) استنتاج العلاقات بين العوامل المختلفة في التجربة.
• د) تجنب أي تغيير في ظروف التجربة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: استنتاج العلاقات بين العوامل المختلفة في التجربة.

الشرح: 1. التجارب المنضبطة تُصمم لفحص سؤال أو مشكلة. 2. يتم تغيير متغير واحد (مستقل) وملاحظة تأثيره على متغير آخر (تابع). 3. الهدف من هذه العملية هو فهم وتحديد كيفية ارتباط العوامل ببعضها.

تلميح: فكر في الغاية النهائية من إجراء التجربة العلمية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هو الغرض الرئيسي من تحليل البيانات بعد إجراء استقصاء علمي؟

• أ) لإنهاء التجربة بسرعة دون مراجعة.
• ب) لتحديد ما إذا كانت البيانات تدعم الفرضية، والحاجة إلى مزيد من البيانات أو طريقة مختلفة.
• ج) لنسخ النتائج من تجارب سابقة فقط.
• د) لتجاهل أي أنماط تظهر في البيانات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لتحديد ما إذا كانت البيانات تدعم الفرضية، والحاجة إلى مزيد من البيانات أو طريقة مختلفة.

الشرح: 1. بعد جمع البيانات، يحللها الباحث. 2. يبحث عن أنماط محددة تساعد في تفسير النتائج. 3. يطرح أسئلة تقييمية: هل تدعم البيانات الفرضية؟ هل هناك حاجة لمزيد من البيانات؟ هل يجب تغيير الطريقة؟ 4. الهدف هو الوصول إلى تفسير دقيق ونتائج متسقة.

تلميح: فكر في الأسئلة التي يطرحها الباحث على نفسه بعد جمع البيانات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما هو التأثير المحتمل لإدخال متغير آخر أثناء إجراء تجربة علمية (مثل تجربة حل المتاهة)؟

• أ) يسرع من عملية جمع البيانات دون أي عواقب.
• ب) يضمن أن النتائج تعكس تأثير العامل المستقل وحده.
• ج) يسبب تشويشاً أو تداخلاً في النتائج، مما يجعل من الصعب تحديد العامل الوحيد المؤثر.
• د) يُبطل الحاجة إلى وجود فرضية أساسية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يسبب تشويشاً أو تداخلاً في النتائج، مما يجعل من الصعب تحديد العامل الوحيد المؤثر.

الشرح: 1. في التجربة المنضبطة، يجب تغيير متغير واحد فقط (المستقل) لمعرفة تأثيره. 2. إدخال متغير آخر يعني إضافة عامل جديد قد يؤثر في النتيجة. 3. هذا يؤدي إلى تداخل (تشويش)، فلا يمكن الجزم بأن التغيير في النتائج سببه العامل المستقل الأصلي وحده. 4. النتيجة: التحليل يصبح غير دقيق.

تلميح: تذكر مبدأ التجربة المنضبطة: التحكم في جميع المتغيرات ما عدا واحد.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

ما هي الخطوة التي تلي 'وضع الفرضية' مباشرة في خطوات العمل التجريبية الموضحة؟

• أ) تحليل البيانات بيانياً.
• ب) إعادة التجربة من الخطوة 3 إلى 7.
• ج) تنفيذ التجربة بعد موافقة المعلم، وتسجيل الزمن المستغرق.
• د) تعبئة بطاقة السلامة في الدليل.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تنفيذ التجربة بعد موافقة المعلم، وتسجيل الزمن المستغرق.

الشرح: 1. تسلسل خطوات العمل التجريبية المذكورة هو: تصميم جدول، طلب صورة المتاهة، اختيار طريقة تغيير الظروف (العامل المستقل)، كتابة العوامل الثابتة، وضع الفرضية. 2. الخطوة التالية مباشرة لوضع الفرضية هي: 'بعد أن يوافق معلمك على خطتك، نفذ التجربة، وسجل الزمن الذي تحتاج إليه لحل المتاهة.' 3. هذه هي مرحلة التنفيذ العملي والتسجيل.

تلميح: راجع تسلسل الخطوات: تصميم، فرضية، تنفيذ.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط