Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP 1 MODUL 1: PENYIASATAN SAINTIFIK OBJEKTIF PEMBELAJARAN 1.1 Menganalisis kaedah penyiasatan saintifik. 1.2 Menyedari keperluan mengamalkan sikap saintifik dan nilai murni semasa menjalankan sesuatu penyiasatan saintifik. 1. Kaedah penyiasatan saintifik adalah kaedah yang dilakukan mengikut peraturan dan prinsip sains yang tepat, teratur dan sistematik untuk memperoleh pengetahuan sains. 2. Langkah-langkah yang melibatkan kaedah penyiasatan saintifik adalah: Mengenal pasti masalah Masalah yang ditimbulkan oleh seseorang yang mempunyai sifat ingin tahu terhadap fenomena atau kejadian yang berlaku di sekelilingnya. Mengenal pasti pemboleh ubah - pemboleh ubah yang dimalarkan (CV): faktor yang tetap/sama - pemboleh ubah yang dimanipulasikan (MV): faktor yang berubah-ubah - pemboleh ubah yang bergerak balas (RV): pemerhatian atau pengukuran untuk mendapatkan keputusan. Membuat hipotesis Penyataan yang boleh diuji. Menunjukkan hubungan antara MV dengan RV. Merancang penyiasatan Menentukan pelaksanaan yang sistematik bagi sesuatu penyiasatan. Menjalankan penyiasatan Menjalankan penyiasatan mengikut prosedur yang telah dirancang. Mengumpul data Mengumpul dan merekodkan data/maklumat bergantung kepada pemerhatian dan pengukuran secara sistematik. Menganalisa dan mentafsir data Langkah mengolah maklumat daripada jadual,graf, carta atau pernyataan yang berlaku semasa penyiasatan. Membuat kesimpulan Daripada hasil analisis dan tafsiran data, kesimpulan dibuat dalam bentuk pernyataan. Hipotesis dinyatakan diterima atau ditolak. Membuat Laporan Dibuat selepas menjalankan eksperimen dengan menggunakan format: 1. Tujuan 2. Hipotesis 3. Pemboleh ubah: Pemboleh ubah dimanipulasikan Pemboleh ubah bergerak balas Pemboleh ubah dimalarkan/tetap
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
1
MODUL 1: PENYIASATAN SAINTIFIK
OBJEKTIF PEMBELAJARAN 1.1 Menganalisis kaedah penyiasatan saintifik. 1.2 Menyedari keperluan mengamalkan sikap saintifik dan nilai murni semasa
menjalankan sesuatu penyiasatan saintifik. 1. Kaedah penyiasatan saintifik adalah kaedah yang dilakukan mengikut
peraturan dan prinsip sains yang tepat, teratur dan sistematik untuk memperoleh pengetahuan sains.
2. Langkah-langkah yang melibatkan kaedah penyiasatan saintifik adalah:
Mengenal pasti masalah Masalah yang ditimbulkan oleh seseorang yang mempunyai sifat ingin tahu terhadap fenomena atau kejadian yang berlaku di sekelilingnya.
Mengenal pasti pemboleh ubah - pemboleh ubah yang dimalarkan (CV): faktor yang tetap/sama - pemboleh ubah yang dimanipulasikan (MV): faktor yang berubah-ubah - pemboleh ubah yang bergerak balas (RV): pemerhatian atau
pengukuran untuk mendapatkan keputusan.
Membuat hipotesis Penyataan yang boleh diuji. Menunjukkan hubungan antara MV dengan RV.
Merancang penyiasatan Menentukan pelaksanaan yang sistematik bagi sesuatu penyiasatan.
Menjalankan penyiasatan Menjalankan penyiasatan mengikut prosedur yang telah dirancang.
Mengumpul data Mengumpul dan merekodkan data/maklumat bergantung kepada pemerhatian dan pengukuran secara sistematik.
Menganalisa dan mentafsir data Langkah mengolah maklumat daripada jadual,graf, carta atau pernyataan yang berlaku semasa penyiasatan.
Membuat kesimpulan Daripada hasil analisis dan tafsiran data, kesimpulan dibuat dalam bentuk pernyataan. Hipotesis dinyatakan diterima atau ditolak.
Membuat Laporan Dibuat selepas menjalankan eksperimen dengan menggunakan format:
1. Tujuan 2. Hipotesis 3. Pemboleh ubah: Pemboleh ubah dimanipulasikan
Pemboleh ubah bergerak balas Pemboleh ubah dimalarkan/tetap
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
2
ceper antibiotik
4. Bahan & Radas 5. Prosedur 6. Pengumpulan data atau pengukuran 7. Analisis dan mentafsir data 8. Kesimpulan
KEMAHIRAN SAINTIFIK : MENGAWAL PEMBOLEHUBAH TIPS: Jenis Pembolehubah:
DIMALARKAN (sama / tetap)
DIMANIPULASIKAN ( berbeza / berlainan )
BERGERAKBALAS (keputusan / hasil
eksperimen)
Radas tidak digunakan sebagai pembolehubah dimalarkan
Cara Menulis Pembolehubah: Mesti tulis parameter untuk setiap pembolehubah. Contoh 1:
Rajah 1.1
Contoh 2
Koloni bakteria
Rajah 1.2
Parameter + bahan Panjang/ Ketebalan/ + spring Jenis
Parameter + bahan Isipadu + agar nutrien Jenis + antibiotik Saiz / + koloni bakteria Diameter
2.4 cm
Agar nutrien
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
3
Contoh 3
Contoh 4
A B Contoh-contoh penulisan pemboleh ubah bersama parameter:
PEPEJAL CECAIR GAS
Jisim logam
Berat logam
Kuantiti bahan
Saiz bahan
Jenis bahan
Kehadiran yis
Kehadiran garam
Diameter dawai
Ketebalan dawai
Isipadu larutan
Isipadu asid/ alkali
Kepekatan asid/ alkali
Isipadu larutan kultur
Isipadu larutan ammonia
Isipadu agar-agar nutrien
Isipadu oksigen
Bilangan gelembung gas
Pembolehubah boleh dikenalpasti daripada: Gambarajah dalam soalan Jadual Graf Pernyataan Soalan
lateks
Asid etanoik
lateks
Bubur nutrient + Kultur bakteria
kapas
Air suling + Kultur bakteria
Parameter + bahan Kehadiran + asid etanoik Isipadu + lateks
Parameter + bahan Isipadu/ + kultur bakteria Jenis
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
4
Contoh 1: Daripada Gambarajah
Rajah 1.5
Contoh 2 : Daripada Jadual (i) Jadual Jenis 1 Pembolehubah Pembolehubah Dimanipulasikan Bergerak balas
Bahan Takat didih /0C
Air suling
100
Air suling + garam biasa ......................
Jadual 1.2
P Q
Penyumbat kapas steril
Tabung uji steril
Bubur nutrient + bakteria
Penyumbat kapas steril
Tabung uji steril
Bubur nutrient + bakteria
Disimpan pada suhu 35ºC
Penyumbat kapas steril
Tabung uji steril
Bubur nutrien + bakteria
Disimpan dalam peti sejuk Disimpan pada suhu bilik
Penyumbat kapas steril
Tabung uji steril
Bubur nutrien + bakteria
Disimpan pada suhu 35ºC Disimpan pada suhu 60ºC
R S
Malar Isipadu bubur nutrien
Manipulasi Suhu
Gerakbalas Keadaan bubur nutrien
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
5
(ii) Jadual Jenis 2 Pemboleh ubah dimanipulasikan
Ketinggian Pelajar (cm) 146-150 151-155 156-160 161-165 166-170
Bilangan Pelajar
Jadual 1.3 Pembolehubah Bergerak balas Contoh 3: Daripada Graf
Pembolehubah Bergerak balas
Pembolehubah dimanipulasikan
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
6
Contoh 4: Daripada Pernyataan dalam soalan
1. Tujuan eksperimen untuk membandingkan kecergasan tindak balas logam L dan logam M dengan asid hidroklorik cair.
Langkah:
Isi penting daripada pernyataan
sama beza keputusan
Asid hidroklorik cair Logam L dan logam M Kecergasan tindak balas
Pemboleh ubah
dimalarkan
Pemboleh ubah
dimanipulasikan
Pemboleh ubah
bergerak balas
Isipadu asid hidroklorik
Kepekatan asid
hidroklorik
Jenis logam
Logam L dan logam M
Kecergasan tindak
balas logam
Jadual 1.4
Mengkaji kesan antibiotik terhadap / ke atas pertumbuhan bakteria [manipulasi] [ gerak balas]
Mengkaji tekanan oleh bongkah P and bongkah Q yang sama jisimnya [gerak balas] [ manipulasi] [malar]
Mengkaji kekonduksian elektrik Plumbum (II) Bromida
[gerak balas]
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
7
LATIHAN KEMAHIRAN SAINTIFIK : PEMBOLEHUBAH
BIL MAKLUMAT/ PERNYATAAN PEMBOLEH UBAH
1 Empat keping kertas A,B,C dan D telah dicelup dengan antibiotik yang berlainan kepekatan diletakkan di atas agar-agar nutrien yang mengandungi kultur bakteria.
2. Dimanipulasikan : __________________ __________________ 3. Bergerak balas: __________________ __________________
Koloni bakteria
Piring petri
Kawasan jernih
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
8
4 Empat tin P, Q ,R dan S digantung kepada sebatang kayu mengufuk. Tin P kosong manakala tin Q, R dan S masing-masing diisi penuh dengan pasir,habuk papan dan kapas. Jika keempat-empat tin itu diayun serentak dari ketinggian yang sama, tin yang manakah akan berhenti dahulu?
Tiga cakera penisilin P1, P2 dan P3 dengan kepekatan berlainan diletakkan di atas permukaan agar-agar nutrien. Piring petri itu dieramkan dalam keadaan terlangkup pada suhu 370C. Selepas dua hari , satu kawasan jernih terbentuk disekeliling setiap cakera. Diameter kawasan jernih diukur dan dicatat seperti dalam Jadual 1.6
Cakera penisilin
P1 P2 P3
Diameter kawasan Jernih /cm
1.5 2.4 2.0
Jadual 1.6
3. Bergerak balas: __________________ __________________
KEMAHIRAN SAINTIFIK: MEMBINA HIPOTESIS TIPS: Ayat hipotesis mempunyai hubungan antara pemboleh ubah dimanipulasikan
dengan pemboleh ubah bergerak balas Tidak boleh ada perkataan seperti mengkaji / menentukan Hipotesis boleh diuji
Contoh Penulisan: 1. Jika pemboleh ubah manipulasi meningkat/ menurun, maka pemboleh ubah bergerak balas meningkat/ menurun Contoh: Jika suhu meningkat, maka isipadu gas bertambah. 2. Semakin pemboleh ubah manipulasi meningkat/ menurun, semakin meningkat/ menurun pemboleh ubah bergerak balas.
Contoh: Semakin suhu meningkat, semakin bertambah isipadu gas yang dibebaskan.
Semakin halaju air bertambah, semakin berkurang tekanan yang dihasilkan. 3. X1 ………… Y …………………. X2 Paku paku mudah berkarat berbanding paku keluli
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
11
Contoh 1: 1 Rajah 1.13 menunjukkan susunan radas untuk mengkaji hubungan antara ketebalan kanta cembung dengan jarak fokus kanta.
Rajah 1.13
Keputusan yang diperoleh ditunjukkan di dalam Jadual 1.7 di bawah.
Ketebalan kanta Tebal Sederhana Nipis
Jarak fokus /cm 5.0 10.0 15.0
Jadual 1.7
(a) Nyatakan hipotesis yang boleh dibuat daripada eksperimen ini?
Skrin Kanta cembung
Sinar cahaya dari objek jauh
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
12
Contoh 2: Rajah 1.14(a) dan Rajah 1.14(b) menunjukkan imej yang terbentuk oleh satu kanta cembung apabila objek berada pada kedudukan yang berbeza.
(a) Berdasarkan Rajah 1.14(a) dan 1.14(b) nyatakan hipotesis.
Rajah 1.14 (a)
Rajah 1.14 (b)
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
13
Contoh 3: Rajah 1.15 menunjukkan satu eksperimen untuk mengkaji isipadu gas karbon dioksida yang dibebaskan semasa proses penapaian.
Rajah 1.15
Jadual menunjukkan keputusan eksperimen.
Masa / hari 0 1 2 3 4 5
Isipadu gas /cm3 0 10 20 25 30
Jadual 1.8
(a) Nyatakan satu hipotesis berdasarkan Jadual 1.8 di atas
Buret
Air Larutan glukosa dan yis
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
14
Contoh 4: Rajah 1.16 menunjukkan satu eksperimen untuk mengkaji sifat bagi dua jenis logam.
Rajah 1.16 Hasil eksperimen dicatat dalam Jadual 1.9 di bawah.
Jenis dawai logam Panjang dawai (cm)
Pemanjangan dawai (cm) Sebelum ditarik Selepas ditarik
X 12 12.6 0.6
Y 12 12.8 …………..
Jadual 1.9
(a) Nyatakan hipotesis bagi eksperimen tersebut.
Playar
Dawai logam pengapit G
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
15
Melengkung ke bawah
KEMAHIRAN SAINTIFIK : MENGUKUR MENGGUNAKAN NOMBOR TIPS: Pelajar semesti mempunyai kemahiran membaca data daripada Rajah yang diberi
Bacaan untuk permukaan cecair : Melengkung ke atas
Rajah 1.17 Bacaan dibaca daripada turutan nombor kecil ke nombor besar Berlatih menulis unit bagi setiap ukuran
LATIHAN : 1
Rajah 1
Berapakah isi padu oksigen yang telah dibebaskan oleh rumpai air? cm3
Bacaan di ambil pada meniskus (permukaan melengkung ke atas
Bacaan di ambil pada meniskus (permukaan melengkung ke bawah)
Silinder penyukat
Oksigen
Cahaya Air bercampur dengan sedikit natrium bikarbonat
Rumpai air
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
16
2.
Rajah 2 3. Rajah 3
Rajah 3 4.
Rajah 4
3
4
5
6
7
Pemberat Span
Bacaan voltmeter = V
Ketinggian span = cm
Jisim batu = g
Neraca spring
Batu
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
17
5 Rajah 5 6.
Rajah 6
Isipadu air = cm3
Isipadu air = ____
Isipadu air + blok besi =
Air
Silinder penyukat
Benang
Air
Blok besi Silinder penyukat
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
18
7. Ukur panjang keratan 2 pita detik itu dan catat dalam Jadual 7 di bawah.
Rajah 7 Jadual menunjukkan maklumat tentang keratan pita detik di atas.
Keratan pita detik 1 2 3 4
Panjang /cm 1.9 …………
3.9 4.8
Jadual 7
8. Berdasarkan Rajah 8 di bawah, ukur dan catatkan kedalaman lekukan P.
Rajah 8 Kedalaman lekuk: ________ cm. 9.
Rajah 9
Apakah bacaan ammeter pada Rajah 9 _________________A
Lekukan P Lekukan Q
Plastisin
Panaskan
Elektrod karbon Elektrod karbon
Leburan plumbum (II) bromida
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
19
10. Rajah 10 Berdasarkan Rajah 10, ukur diameter koloni bakteria antara A dan B.
___________ cm
11.
Rajah 11
Ukur ketinggian imej pada Rajah 11 di atas. _______________ cm
Agar-agar nutrien
Ceper antibiotik
B A
Koloni bakteria
Objek imej
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
20
12.
Rajah 12
TIPS: Perhati rajah yang diberi. Cari keputusan/hasil daripada rajah Buat perbandingan jika ada dua rajah Catat apa yang dilihat sahaja
LATIHAN 1 Rajah 1 menunjukkan kesan ke atas plastisin apabila bongkah logam P dan
bongkah logam Q dijatuhkan.
[dilukis mengikut skala sebenar]
Tuliskan satu pemerhatian bagi hasil eksperimen ini. _____________________________________________________________________
Berdasarkan Rajah 12, lengkapkan Jadual 12 di bawah
Jenis Jalur Getah
Panjang awal jalur getah
(cm)
Panjang jalur getah apabila digantung
pemberat (cm)
Getah tervulkan
7 ____________
Getah asli
7 _____________
Jadual 12
cm
Jalur getah tervulkan
Jalur getah asli
Pemberat Pemberat
Lekukan Q Lekukan P
Plastisin
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
21
2. Tuliskan satu pemerhatian bagi eksperimen di atas. ___________________________________________________________________
3. Rajah 3(a) dan Rajah 3(b) menunjukkan satu eksperimen mengkaji kesan antibiotik terhadap pertumbuhan bakteria. agar-agar nutrien koloni bakteria Rajah 3(a) Rajah 3(b)
Tuliskan satu pemerhatian bagi eksperimen ini. _________________________________________________________________
B A selepas 5 hari
ceper antibiotik
2.5 cm
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
23
5. Rajah 5(a) dan Rajah 5(b) menunjukkan eksperimen untuk mengkaji kekonduksidan elektrik plumbum(II) bromida. (a) (i) Berdasarkan Rajah 5(a) apakah pemerhatian anda pada jarum ammeter? __________________________________________________________ (ii) Berdasarkan Rajah 5(b), apakah pemerhatian anda pada jarum ammeter?
2 Jadual 2 menunjukkan keputusan eksperimen hasil tindak balas antara 3.0g logam zink dengan 100cm3 asid hidroklorik cair.
Masa /minit 0 1 2 3 4 5 6
Isipadu gas/ cm3 0 26 46 56 64 68 68
Jadual 2
(a) Lukiskan graf isipadu gas melawan masa berdasarkan Jadual 2
Isipadu gas cm3
masa(minit)
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
27
3 Seorang murid telah menjalankan suatu eksperimen makmal untuk menentukan takat didih satu larutan . Suhu larutan itu dicatatkan setiap 2 minit sehingga ia mendidih Jadual 3 di bawah menunjukkan keputusan eksperimen itu.
Masa/ minit 0 2 4 6 8 10
Suhu /0C 28 48 68 88 102 102
Jadual 3 (a) Berdasarkan Jadual 3, lukiskan graf suhu melawan masa.
(b) Apakah hubungan antara suhu larutan itu dengan masa dalam 6 minit pertama? ____________________________________________________________
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
28
4 Jadual 4 di bawah menunjukkan keputusan eksperimen kajian kesan suhu terhadap pertumbuhan bakteria.
Jadual 4 (a) Berdasarkan jadual 4, lukiskan graf menunjukkan hubungan antara saiz koloni
bakteria dengan suhu.
(b) Apakah hubungan antara saiz koloni bakteria dengan suhu? ____________________________________________________________
Suhu/0C Saiz koloni bakteria selepas 24 jam
0 1
15 4
25 8
35 11
60 3
Suhu / ºC
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
29
5 Isipadu gas yang tekumpul bagi setiap dua minit dicatatkan dalam jadual di bawah.
Masa (min) 2 4 6 8 10 12
Isipadu gas (cm3) 9 16 22 24 25 25
Jadual 5 (a) Dengan menggunakan data daripada Jadual di atas, lukiskan graf isipadu gas melawan masa.
(b) Apakah hubungan antara isipadu gas yang terkumpul dengan masa? ____________________________________________________________
Isipadu gas/cm3
0 2 4 6 8 10 12 Masa /min
25 20 15 10 5
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
30
6 Rajah 6 menunjukkan eksperimen untuk mengkaji tindak balas di antara logam kalsium dengan air.
Rajah 6
Isipadu gas yang tekumpul bagi setiap dua minit dicatatkan dalam Jadual 6 di bawah.
Masa (min) 2 4 6 8 10 12
Isipadu gas (cm3) 9 ______ 22 24 25 25
Jadual 6
(a) Berdasarkan eksperimen di atas, lengkapkan Jadual 6. (b) (i) Dengan menggunakan data daripada Jadual 6, lukiskan graf isipadu gas melawan masa.
Gas
Silinder
penyukat
Air Granul kalsium
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
31
Isipadu gas / cm3
5
10
15
20
25
2 4 6 8 10 12Masa / minit
(b) (ii) Ramalkan isipadu gas yang terkumpul pada minit ke 14.
KEMAHIRAN SAINTIFIK: MEMBUAT INFERENS TIPS: Menyatakan kesimpulan awal pada pemerhatian. Gunakan perkataan kerana adalah lebih baik.
KEMAHIRAN SAINTIFIK : MENDEFINISI SECARA OPERASI TIPS: Teknik menjawab:
Mesti dijawab berdasarkan pemerhatian dalam eksperimen Ayat Umum
Contoh: Berikan definisi secara operasi bagi: 1 Antibiotik : Antibiotik adalah bahan yang boleh membuat kawasan jernih di atas permukaan agar-agar nutrien : Antibiotik adalah bahan yang boleh mengurangkan saiz koloni bakteria 2 Air suling : Air suling adalah cecair yang mempunyai takat didih 1000C 3 Logam : Logam adalah bahan yang boleh mengalirkan haba : Logam adalah bahan yang boleh menjadi panjang apabila ditarik 4 Aloi : Aloi adalah bahan yang tahan kakisan : Aloi adalah bahan yang membuat lekukan yang kurang dalam apabila pemberat dijatuhkan ke atasnya
……………………..adalah bahan / cecair / logam / mikroorganisma / dan lain-lain
yang …………(pemerhatian eksperimen / pemboleh ubah bergerak balas) …………
Modul 1 Sains Tingkatan Empat GCBP
33
1. Rajah 1.1 menunjukkan susunan radas untuk membandingkan sifat kekerasan logam kuprum dengan aloi loyang.
Rajah 1.1
Rajah 1.2(a) dan Rajah 1.2(b)menunjukkan kesan ke atas bongkah loyang atau bongkah kuprum apabila pemberat 1kg dijatuhkan.
(a) (a) Tuliskan satu pemerhatian bagi hasil eksperimen ini.
____________________________________________________________ (b) Nyatakan satu inferens yang boleh dibuat berdasarkan pemerhatian pada Rajah 1.2(b).
____________________________________________________________ (c) Apakah hubungan antara kekerasan bongkah dengan kedalaman lekuk?
2. Rajah 2.1(a) dan Rajah 2.1(b) menunjukkan eksperimen untuk mengkaji kekonduksian elektrik oleh plumbum (II) bromida. (a) (i) Berdasarkan Rajah 2.1(b) apakah pemerhatian anda pada jarum ammeter? ____________________________________________________________ (ii) Apakah bacaan ammeter pada Rajah 2.1(b)? _______________A (b) Nyatakan pembolehubah dalam eksperimen ini. (i) Pemboleh ubah dimanipulasikan: ____________________________ (ii) pemboleh ubah bergerakbalas : _____________________________ (c) Nyatakan satu inferens bagi eksperimen ini.