مختبر علم البيئة - كتاب علم البيئة - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال سؤال: كيف تستجيب المتماثلة الأرجل للضوء؟

الإجابة: س: كيف تستجيب المتماثلة الأرجل للضوء؟ تستجيب غالبًا بالنفور الضوئي، فتتحرك بعيدًا عن الضوء وتتجمع في الأماكن الأقل إضاءة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، المتماثلة الأرجل هي حيوانات صغيرة مثل حشرة الحطب (woodlouse). عندما ندرس استجابتها للضوء، نلاحظ أنها تتحرك بعيداً عن المناطق المضيئة وتفضل الأماكن المظلمة. هذا السلوك يسمى "النفور الضوئي" (photonegative response). إذن الإجابة هي: **تستجيب غالبًا بالنفور الضوئي، فتتحرك بعيدًا عن الضوء وتتجمع في الأماكن الأقل إضاءة.**

سؤال خطوات العمل - ٢: ضع فرضية عن كيفية استجابة المتماثلات الأرجل للضوء.

الإجابة: س: خطوات العمل - ضع فرضية إذا وُضعت المتماثلات الأرجل في وعاء نصفه مضيء ونصفه مظلم، فإن معظمها سيتجه إلى الجزء المظلم.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الفرضية هي تخمين علمي مبني على ملاحظة أولية. هنا نلاحظ أن المتماثلات الأرجل توجد غالباً في أماكن مظلمة.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** إذا وضعناها في وعاء نصفه مضيء ونصفه مظلم، نتوقع أنها ستتحرك بعيداً عن الضوء.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك الفرضية: **إذا وُضعت المتماثلات الأرجل في وعاء نصفه مضيء ونصفه مظلم، فإن معظمها سيتجه إلى الجزء المظلم.**

سؤال خطوات العمل - ٣: خطط كيف ستقوم ببناء غرفة الفحص، وصمم تجربة لاختبار فرضيتك، خذ في الحسبان أن المتماثلات الأرجل تحتاج أن تبقى رطبة في جميع الأوقات، وكن حريصاً على أن تضمن تجربتك مجموعة ضابطة من المتماثلات الأرجل. حدد المتغيرات، وتأكد أن تجربتك تختبر متغيراً واحداً في كل مرة. ماذا ستقيس؟ وكيف تقيسه؟

الإجابة: س: خطوات العمل - ماذا ستقيس؟ سأقيس عدد المتماثلات الأرجل التي اخترت في الجزء المضيء والمظلم كل دقيقة لمدة 10 دقائق.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تصميم التجربة):** لنبني غرفة فحص: صندوق بلاستيكي مقسم إلى نصفين بواسطة حاجز، نصف مضيء باستخدام مصباح، ونصف مظلم. نضع منشفة مبللة في القاع للحفاظ على الرطوبة.
2. **الخطوة 2 (المتغيرات):** - المتغير المستقل: وجود الضوء أو عدمه. - المتغير التابع: عدد المتماثلات في كل جانب. - المتغيرات الضابطة: الرطوبة، درجة الحرارة، نوع السطح، عدد المتماثلات.
3. **الخطوة 3 (القياس):** سأقيس عدد المتماثلات في الجانب المضيء والمظلم كل دقيقة لمدة 10 دقائق، باستخدام عداد يدوي أو تسجيل فيديو.

سؤال ١: نظم البيانات اعمل رسماً بيانياً يوضح ما توصلت إليه.

الإجابة: س1: مخطط أعمدة: المحور الأفقي: الزمن المحور الرأسي: العدد المقارنة: جانب مضيء vs مظلم

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (نوع الرسم):** لتنظيم البيانات، نستخدم رسمًا بيانيًا بالأعمدة (Bar Graph) أو خطيًا (Line Graph).
2. **الخطوة 2 (تسمية المحاور):** - المحور الأفقي (X): الزمن بالدقائق (من 0 إلى 10). - المحور الرأسي (Y): عدد المتماثلات الأرجل.
3. **الخطوة 3 (تمثيل البيانات):** نرسم عمودين لكل دقيقة: واحد للجانب المضيء وآخر للمظلم، أو خطين للمقارنة. إذن الرسم البياني: **مخطط أعمدة أو خطي يوضح عدد المتماثلات في الجانب المضيء مقابل المظلم عبر الزمن.**

سؤال ٢: وضح كيف يوضح رسمك البياني استجابة المتماثلات الأرجل للضوء؟

الإجابة: س2: يوضح الرسم الاستجابة لأن عددها في الجزء المظلم يزداد وينخفض في المضيء، مما يدل على تجنب الضوء.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الرسم البياني يوضح الاستجابة لأنه يُظهر تغير أعداد المتماثلات مع الوقت. إذا كان عددها في الجزء المظلم يزداد باستمرار، بينما ينخفض في المضيء، فهذا يدل على أنها تتحرك بعيداً عن الضوء (نفور ضوئي). إذن الإجابة: **يوضح الرسم أن عدد المتماثلات في الجزء المظلم يزداد وينخفض في المضيء، مما يدل على تجنب الضوء.**

سؤال ٣: استخلص النتائج هل تدعم بياناتك التي جمعتها من ملاحظتك للمجموعات الضابطة والتجريبية فرضيتك؟

الإجابة: س3: نعم، تدعم فرضيتي، لأن الأفراد تركزت في الظلام، بينما الضابطة توزعها عشوائي.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (مقارنة البيانات):** نقارن بين المجموعة التجريبية (المعرضة للضوء) والمجموعة الضابطة (في ظروف متساوية بدون ضوء).
2. **الخطوة 2 (التحليل):** إذا كانت المجموعة التجريبية تتركز في الظلام، بينما الضابطة موزعة عشوائياً، فهذا يدعم الفرضية.
3. **الخطوة 3 (الاستنتاج):** لذلك: **نعم، تدعم فرضيتي، لأن الأفراد تركزت في الظلام، بينما الضابطة توزعها عشوائي.**

سؤال ٤: استعمل تفسيرات علمية ما أنواع السلوكات البيئية المعقدة التي يمكن أن تستعملها المتماثلات الأرجل في الاستجابة للضوء؟

الإجابة: س4: التفسيرات العلمية: 1. التوجه (Taxis): النفور الضوئي. 2. الحركة غير الاتجاهية (Kinesis): زيادة السرعة في الضوء. 3. الانتحاء: الاختباء في الشقوق المظلمة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السلوك البيئي المعقد يشمل استجابات اتجاهية وغير اتجاهية للضوء.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** 1. **التوجه (Taxis):** النفور الضوئي - تتحرك بعيداً عن مصدر الضوء. 2. **الحركة غير الاتجاهية (Kinesis):** تزيد سرعتها في الضوء للهروب بسرعة. 3. **الانتحاء:** تختفي في شقوق مظلمة للاختباء.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن أنواع السلوك: **النفور الضوئي، زيادة السرعة في الضوء، الاختباء في أماكن مظلمة.**

سؤال ٥: التفكير الناقد تتجمع المتماثلات الأرجل معاً استجابة لمثير آخر وهو قلة الرطوبة. توقع كيف يزيد هذا السلوك من نجاحها وبقائها؟

الإجابة: س5: التجمع يقلل فقد الماء ويحمي من الجفاف ويزيد فرص البقاء.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** المتماثلات الأرجل تتجمع أيضاً عند قلة الرطوبة. هذا السلوك يزيد نجاحها لأن التجمع يقلل مساحة السطح المعرض للهواء، مما يقلل فقد الماء بالتبخر. كما يحميها من الجفاف ويزيد فرص البقاء في البيئات الجافة. إذن الإجابة: **التجمع يقلل فقد الماء ويحمي من الجفاف ويزيد فرص البقاء.**

سؤال ٦: تحليل الخطأ ما المتغيرات في تجربتك التي قد تؤثر في بياناتك إن لم تتحكم فيها جيداً؟

الإجابة: س6: المتغيرات: شدة الضوء، حرارة المصباح، الرطوبة، تسرب الضوء، نوع السطح، وحالة الأفراد.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المتغيرات المؤثرة):** متغيرات قد تؤثر في البيانات إذا لم نتحكم فيها: - شدة الضوء: إذا تغيرت، قد تغير الاستجابة. - حرارة المصباح: قد ترفع درجة الحرارة وتؤثر على السلوك. - الرطوبة: إذا اختلفت، قد تتداخل مع استجابة الضوء.
2. **الخطوة 2 (التحكم):** لذلك يجب التحكم في: تسرب الضوء، نوع السطح، وحالة الأفراد (مثل صحتها). إذن الإجابة: **المتغيرات: شدة الضوء، حرارة المصباح، الرطوبة، تسرب الضوء، نوع السطح، وحالة الأفراد.**

سؤال المتابعة: استقصاء ميداني ابحث عن مخلوقات حية متماثلة الأرجل في بيئتها الطبيعية. كيف يمكن للبيانات التي جمعتها في تجربتك أن تساعدك على اختيار وتحديد مواقع لتبدأ بحثك فيها؟ اكتب ملخصاً تصف فيه ملاحظاتك عن المتماثلات الأرجل في البيئة التي اخترتها.

الإجابة: س: المتابعة سأبحث في الأماكن المظلمة والرطبة (تحت الصخور، أو زق جل الشجر). ملاحظات: وُجدت متجمعة تحت خشب رطب وتفر عند الضوء.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** البيانات من التجربة تُظهر أن المتماثلات الأرجل تفضل الأماكن المظلمة والرطبة. لذلك، عند البحث في البيئة الطبيعية، سأبدأ في مواقع مثل: تحت الصخور، زق جل الشجر، أو تحت الأخشاب الرطبة. ملاحظاتي: وجدت المتماثلات متجمعة تحت خشب رطب، وعند تعريضها للضوء تفرقت بسرعة. إذن الملخص: **سأبحث في الأماكن المظلمة والرطبة، وملاحظاتي تُظهر تجمعها في مثل هذه المواقع وتجنبها للضوء.**

كيف يزيد سلوك التجمع عند قلة الرطوبة من فرص بقاء المتماثلات الأرجل؟

• أ) يزيد من فرصتها في العثور على الطعام.
• ب) يقلل من فقد الماء بالتبخر ويحميها من الجفاف.
• ج) يساعدها على التكاثر بسرعة أكبر.
• د) يجعلها أقل وضوحًا للمفترسات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يقلل من فقد الماء بالتبخر ويحميها من الجفاف.

الشرح: 1. المتماثلات الأرجل حساسة للجفاف. 2. عند التجمع، تقل المساحة السطحية الإجمالية المعرضة للهواء الجاف مقارنة بوجودها منفردة. 3. هذا يقلل من معدل فقد الماء بالتبخر. 4. النتيجة: حماية أفضل من الجفاف وزيادة فرص البقاء في البيئات قليلة الرطوبة.

تلميح: فكر في العلاقة بين مساحة السطح المعرض للهواء وفقدان الماء.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

ما هو السلوك البيئي الذي تستجيب به المتماثلات الأرجل للضوء عادةً؟

• أ) الجذب الضوئي (تتحرك نحو مصدر الضوء).
• ب) الاستجابة الحرارية (تتحرك نحو الأماكن الأكثر دفئًا).
• ج) النفور الضوئي (تتحرك بعيدًا عن الضوء وتتجمع في الأماكن الأقل إضاءة).
• د) الاستجابة العشوائية (لا يوجد نمط محدد لحركتها).

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: النفور الضوئي (تتحرك بعيدًا عن الضوء وتتجمع في الأماكن الأقل إضاءة).

الشرح: 1. المتماثلات الأرجل (مثل حشرة الحطب) توجد غالبًا في بيئات مظلمة ورطبة. 2. عند تعريضها للضوء، تتحرك بعيدًا عنه. 3. هذا السلوك الاتجاهي يسمى النفور الضوئي (Photonegative response).

تلميح: فكر في سلوك الحيوانات الصغيرة التي توجد غالبًا تحت الصخور أو في الأماكن المظلمة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي الفرضية العلمية المنطقية عند وضع متماثلات أرجل في وعاء نصفه مضيء ونصفه مظلم؟

• أ) ستتوزع المتماثلات الأرجل بالتساوي بين الجانبين المضيء والمظلم.
• ب) ستتجه معظم المتماثلات الأرجل إلى الجزء المضيء من الوعاء.
• ج) ستبقى المتماثلات الأرجل ساكنة في مكانها.
• د) ستتجه معظم المتماثلات الأرجل إلى الجزء المظلم من الوعاء.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: ستتجه معظم المتماثلات الأرجل إلى الجزء المظلم من الوعاء.

الشرح: 1. الفرضية هي تخمين علمي مبني على ملاحظة. 2. الملاحظة: المتماثلات الأرجل توجد في أماكن مظلمة. 3. التوقع: عند تعريضها لخيار بين الضوء والظلام، ستختار الظلام. 4. الفرضية: ستتجه معظمها إلى الجزء المظلم.

تلميح: الفرضية هي تخمين مبني على ملاحظة أولية لسلوك الكائن الحي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي مما يلي يعد من أنواع السلوك البيئي المعقد الذي قد تستخدمه المتماثلات الأرجل استجابة للضوء؟

• أ) التوجه الضوئي الإيجابي (تتحرك مباشرة نحو مصدر الضوء).
• ب) الحركة غير الاتجاهية (Kinesis) حيث تزيد سرعتها في الضوء للهروب بسرعة.
• ج) السبات الشتوي استجابة لانخفاض درجات الحرارة.
• د) التواصل الصوتي مع أفراد أخرى لتحذيرها من الخطر.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الحركة غير الاتجاهية (Kinesis) حيث تزيد سرعتها في الضوء للهروب بسرعة.

الشرح: 1. السلوك البيئي المعقد يشمل استجابات غير اتجاهية. 2. الحركة غير الاتجاهية (Kinesis) هي تغيير في معدل النشاط أو الحركة استجابة لمثير. 3. في حالة الضوء، قد تزيد المتماثلات الأرجل سرعتها بشكل عشوائي في المناطق المضيئة للهروب منها بسرعة إلى مكان مظلم.

تلميح: هناك استجابات اتجاهية (مثل النفور الضوئي) واستجابات غير اتجاهية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

أي مما يلي يعد متغيرًا يجب التحكم فيه جيدًا في تجربة استجابة المتماثلات الأرجل للضوء؟

• أ) لون ورق الخلفية المستخدم.
• ب) الرطوبة داخل غرفة الفحص.
• ج) اسم الباحث الذي يجري التجربة.
• د) الوقت من اليوم الذي تُجرى فيه التجربة (صباحًا أو مساءً).

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الرطوبة داخل غرفة الفحص.

الشرح: 1. المتغيرات المؤثرة هي العوامل التي قد تغير الاستجابة إذا لم تكن ثابتة. 2. المتماثلات الأرجل حساسة للرطوبة وتستجيب لقلة الرطوبة بالتجمع. 3. إذا اختلفت الرطوبة أثناء التجربة، قد تتداخل استجابتها للرطوبة مع استجابتها للضوء. 4. لذلك، يجب التحكم في الرطوبة وإبقائها ثابتة لضمان أن الاستجابة الملاحظة هي للضوء فقط.

تلميح: المتغيرات هي العوامل التي قد تؤثر على نتيجة التجربة إذا تغيرت.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط