TSA Tư duy Khoa học: bộ câu hỏi dùng chung ngữ cảnh thí nghiệm
Hệ thống năm động tác Dựng, Phân, Nối, Xét, Tính và Kiểm để đọc thí nghiệm, bảng số liệu, đồ thị rồi suy luận trong phần Khoa học của TSA: 7 phòng lab tương…
LUKATO AI · TSA TƯ DUY KHOA HỌC · BỘ CÂU HỎI DÙNG CHUNG NGỮ CẢNH
THÍ NGHIỆM · BẢNG · ĐỒ THỊ · GIẢ THUYẾT · SAI SỐ · ĐƠN VỊ
Một ngữ cảnh, nhiều câu hỏi:
đọc thí nghiệm , bảng , đồ thị
rồi suy luận có sổ căn cứ
Phần Khoa học của TSA thường đưa một ngữ cảnh rồi hỏi liền ba hoặc bốn câu. Nếu mỗi câu đọc lại từ đầu, em tốn thời gian và dễ lạc đề. Chuyên đề này gom mọi câu về một bộ năm động tác và một cuốn sổ căn cứ : dựng lại thí nghiệm, phân loại câu hỏi và chọn đúng dữ kiện, nối dữ kiện thành quan hệ, xét giả thuyết và sai số, tính cho đúng đơn vị, rồi kiểm đáp án.
- ① Một ngữ cảnh đọc một lần, ghi mã căn cứ (Đ, TN, B, H) cho từng dữ kiện cần dùng
- ② Bảng thử bốn phép: tỉ số, tích, hiệu, tỉ số liên tiếp; đồ thị đọc trục, độ dốc, rồi mới đến dạng đường
- ③ Lời khẳng định tuyệt đối cần mọi dòng; giả thuyết chỉ bị bác bởi phản ví dụ nằm trong phạm vi của nó
5 động tác + kiểm
một khung cho mọi câu Khoa học
7 phòng lab
dựng, chọn căn cứ, nối bảng, xét giả thuyết, đo lặp, tính, soát bẫy
16 bài
năm bộ ngữ cảnh, đủ các dạng trả lời
Vuốt ngang để xem toàn bộ hình.
01
Bản đồ chuyên đề
Phần Khoa học hỏi gì, và năm động tác để trả lời
Phần Khoa học - Giải quyết vấn đề chiếm 40 câu trong 60 phút, tức khoảng 1{,}5 phút mỗi câu. Thời gian ấy không đủ để đọc lại ngữ cảnh ở mỗi câu, cũng không đủ để học vẹt. May là các câu cùng một ngữ cảnh chia sẻ dữ kiện: đọc kĩ một lần , ghi lại mã của từng dữ kiện, rồi mỗi câu chỉ cần chọn đúng vài mã. Chuyên đề này luyện đúng thói quen đó. Chuyên đề dạy cách đọc một thí nghiệm, một bảng hay một đồ thị và rút ra điều được phép kết luận, không dạy thêm kiến thức nền.
Bản đồ bài thi: ba phần của bài thi, các hình thức thông tin thường gặp của phần Khoa học, các dạng trả lời và ba mức độ. Chuyên đề này nhắm vào phần màu cam.
Ba hình thức thông tin thường gặp, ba cách đọc
Biểu diễn dữ liệu
Bảng, đồ thị, sơ đồ
Câu hỏi đọc trực tiếp một ô, so sánh hai dòng, tìm quy luật hoặc dự đoán một giá trị. Cần: bốn phép thử trên bảng (mục 4), trục, độ dốc, nội suy, ngoại suy trên đồ thị (mục 5).
Tóm tắt nghiên cứu
Mô tả một thí nghiệm
Câu hỏi hỏi biến nào đổi, nhóm nào là đối chứng, so sánh có công bằng không, hoặc kết quả nói gì về giả thuyết. Cần: dựng lại thí nghiệm (mục 2), xét giả thuyết và sai số (mục 6, 7).
Quan điểm xung đột
Hai bên đối đầu
Hai giáo sư hay hai mô hình giải thích cùng một hiện tượng. Câu hỏi hỏi điều hai bên cùng đồng ý, điều không mâu thuẫn hoặc thí nghiệm nào phân xử được. Cần: ba câu hỏi phân biệt ở mục 6.
Một ngữ cảnh, ba hoặc bốn câu: tính thời gian
Một bộ bốn câu có ngân sách 4\cdot 1{,}5=6 phút. Nếu đọc ngữ cảnh 1{,}5 phút rồi giải mỗi câu 1{,}1 phút thì tổng là 1{,}5+4\cdot 1{,}1=5{,}9 phút, vừa kịp. Nếu mỗi câu lại đọc lại ngữ cảnh một phút và giải một phút thì mất 4\cdot 2=8 phút, vượt 2 phút so với ngân sách. Cái lợi của sổ căn cứ là đây: đọc một lần, ghi mã, rồi mỗi câu quay về mã chứ không quay về cả đoạn.
Một ngữ cảnh có bốn câu hỏi, ngân sách cả bộ là 6 phút. Cách phân bổ nào vừa ngân sách và hợp lí nhất?
Khung năm động tác và bước kiểm
Khung của chuyên đề: dựng, phân, nối, xét, tính, kiểm. Sổ căn cứ đi suốt cả sáu bước; mỗi hộp ghi mục dạy động tác ấy.
Động tác
Câu tự hỏi
Công cụ
Mục
Lab
DỰNG
Biến nào đổi, biến nào đo, biến nào giữ, đâu là đối chứng?
bảng vai trò của biến; phép so sánh công bằng
PHÂN
Câu này hỏi gì và cần những căn cứ nào?
sổ căn cứ: mã Đ, TN, B, H, d, c; ba loại câu hỏi
NỐI
Dữ kiện nối thành quan hệ gì?
bốn phép thử trên bảng; trục, độ dốc trên đồ thị
4, 5
XÉT
Giả thuyết hay quan điểm nào được ủng hộ; kết quả có vượt nhiễu không?
ba nhãn; phạm vi; sai số ngẫu nhiên và hệ thống
6, 7
4, 5
TÍNH
Đơn vị, chế độ góc, chữ số có nghĩa đã đúng chưa?
chuỗi đơn vị; quy tắc chữ số có nghĩa
KIỂM
Đáp án có hợp lí so với mốc, cực đại, đơn vị?
sổ tay mười bốn bẫy; sáu câu tự hỏi
9, 10
Sổ căn cứ là một dòng ghi nhanh bên lề đề: ví dụ Đ1 Đ2 B1.d3 nghĩa là «đoạn văn câu 1 và 2, bảng 1 dòng 3». Quy ước mã dùng xuyên suốt: Đ là đoạn văn, TN là thí nghiệm, B là bảng, H là hình, d là một dòng dữ kiện (một lần đo, dù bảng xếp dọc hay ngang) và c là cột. Ghi mã mất vài giây, nhưng nhờ đó em nhìn thấy câu mình đang dựa vào cái gì, và nhìn thấy chỗ mình bỏ sót.
Bẫy 1 · Học thuộc là đủ
Nhiều học sinh cho rằng phần Khoa học thi trí nhớ nên chỉ ôn công thức. Thực tế câu hỏi bắt đầu từ ngữ cảnh: phép tính cần đến khối lượng mol thì đề đã cho khối lượng chất; kết luận về giả thuyết thì đề đã cho bảng. Mảnh kiến thức nền chỉ vài chữ, và vẫn cần căn cứ trong ngữ cảnh để dùng nó. Học thuộc mà không đọc kĩ ngữ cảnh thì có công thức trong tay nhưng không biết thay số nào. Phòng lab 2 cho em tự chọn căn cứ cho từng câu và thấy câu nào chỉ cần đọc, câu nào cần thêm một mảnh nền.
Luyện lại: Bài 6 và 9 ở mục 10, phòng lab 2.
02
Động tác DỰNG · Biến, đối chứng, so sánh công bằng
Dựng lại thí nghiệm: ai đổi, ai đo, ai giữ nguyên
Mọi câu hỏi về thí nghiệm đều quay về ba việc: cái gì được đổi , cái gì được đo và cái gì được giữ nguyên . Khi ba vai trò ấy rõ, em trả lời được cả câu «so sánh có công bằng không», «nhóm nào là đối chứng» lẫn «kết luận này có chắc không». Khi chúng mờ, mọi con số trong bảng đều đọc sai được. Động tác DỰNG là tự vẽ lại thí nghiệm bằng ba vai trò ấy trước khi động đến số liệu.
Thí nghiệm kéo vật: ba vai trò của biến và nhóm đối chứng. Phòng lab 1 ở cuối mục dùng chính thí nghiệm này.
Năm từ cần phân biệt
Từ khóa
Nghĩa
Ví dụ: ba chậu đậu
Biến đổi
điều người làm thí nghiệm chủ động thay đổi
loại phân bón: không phân, phân X
Biến đo
đại lượng đo để xem có tác dụng không
chiều cao cây sau 4 tuần
Biến giữ nguyên
điều được giữ cố định để không làm nhiễu kết quả
giống đậu, loại đất, lượng nước, ánh sáng
Nhóm đối chứng
nhóm không chịu yếu tố đang thử; làm mốc so sánh
chậu không bón phân
Lặp lại
làm nhiều lần hoặc nhiều mẫu để biết dao động
ba chậu cho mỗi điều kiện, lấy trung bình
Hai chỗ hay nhầm. Một: biến đo không phải biến đổi; nó là kết quả, không phải điều em điều khiển. Hai: nhóm đối chứng không phải nhóm «làm đúng» mà là nhóm làm mốc . Chậu không bón phân cao 12 cm chỉ nói rằng «không làm gì thì cao 12 cm»; chậu bón phân X cao 18 cm mới cho thấy phân X làm cây cao thêm 18-12=6 cm so với mốc.
So sánh nào công bằng?
Hai lần làm chỉ so sánh được khi chúng khác nhau ở đúng một biến . Giả sử bốn chậu có thiết kế như sau.
Chậu
Phân bón
Nước mỗi ngày
Ánh sáng
không
100 mL
cửa sổ phía đông
phân X
100 mL
cửa sổ phía đông
phân X
200 mL
cửa sổ phía đông
phân X
200 mL
trong phòng tối
So A với B: chỉ khác phân bón, nên chênh lệch chiều cao quy được cho phân bón. So B với C: chỉ khác lượng nước. So A với C: khác cả phân bón lẫn lượng nước, nên nếu C cao hơn A thì chưa biết do phân hay do nước. So A với D còn tệ hơn: khác ba điều. Muốn biết tác dụng của một yếu tố, chọn cặp chậu chỉ khác yếu tố ấy.
Hai cách so sánh hai lần kéo vật: chỉ đổi khối lượng (công bằng) và đổi cả khối lượng lẫn bề mặt (không công bằng). Ô vàng là ô khác nhau.
Bẫy 2 · Đổi nhiều biến cùng lúc
Trong thí nghiệm bốn chậu, một bạn so chậu A với chậu C rồi kết luận «phân X làm cây cao hơn». Hai chậu khác nhau ở phân bón và ở lượng nước, nên cây cao hơn có thể do nước. Với thí nghiệm kéo vật cũng vậy: kéo vật 100 g trên mặt nhựa rồi kéo vật 300 g trên mặt cao su và nói «khối lượng lớn nên lực lớn» là bỏ quên bề mặt. Cách sửa: giữ bề mặt, chỉ đổi khối lượng; muốn xét bề mặt thì làm một lượt khác. Phòng lab 1 đếm giúp em số biến khác nhau giữa hai lần ghi gần nhất.
Luyện lại: Bài 3 ở mục 10, phòng lab 1 và 7.
Chậu E giống chậu B (phân X, 100 mL nước, cửa sổ phía đông) nhưng đặt trong phòng tối. Nếu muốn biết ánh sáng có ảnh hưởng không, nên so chậu E với chậu nào?
Bẫy 3 · Đối chứng là đáp án
Học sinh hay thấy chậu đối chứng cao 12 cm rồi điền 12 làm đáp án cho câu «phân X làm cây cao thêm bao nhiêu». Đối chứng chỉ là mốc. Đáp án đúng là hiệu: 18-12=6 cm. Tương tự, khi đề cho nhóm không dùng thuốc còn một số vi khuẩn, con số ấy là «không làm gì thì còn bấy nhiêu», chứ không phải tác dụng của thuốc. Tác dụng chỉ nhìn ra khi so với mốc.
Luyện lại: Bài 11 và 13 ở mục 10, phòng lab 7.
Phòng lab 1: kéo vật có kiểm soát
Đoán trước: vật 100 g trên mặt nhựa, kéo đến khi vừa trượt, cần lực khoảng 0{,}25 N. Nếu gấp đôi khối lượng và giữ nguyên bề mặt, lực cần là bao nhiêu? Nếu bôi dầu lên mặt nhựa thì lực tăng hay giảm? Hãy nói dự đoán ra miệng rồi mới bấm «Kéo 3 lần và ghi vào sổ».
Phòng lab 1 · kéo vật có kiểm soát: đổi đúng một biến DỰNG THÍ NGHIỆM
Cách chơi. Chọn khối lượng, bề mặt và lớp dầu, bấm «Kéo 3 lần và ghi vào sổ». Rồi đổi đúng một điều kiện và ghi tiếp. Phòng lab so hai lần ghi gần nhất và cho biết phép so ấy có công bằng không.
Vuốt ngang để xem toàn bộ hình.
Khối lượng vật = 100 g
Bề mặt Lớp dầu
Trọng lượng W
Ba lần kéo (lực F)
F trung bình
F / W
Lần · Khối lượng (g) · Bề mặt · Lớp dầu · F trung bình (N) · F / W
Thử ba thao tác
(1) Ghi 100 g nhựa không dầu, rồi 200 g nhựa không dầu: phòng lab báo khác biệt quy được cho khối lượng; lực kéo xấp xỉ gấp đôi và tỉ số F/W gần như không đổi. (2) Từ 200 g nhựa, đổi sang gỗ: lực tăng nhưng chỉ vì bề mặt khác. (3) Đổi cùng lúc khối lượng và bề mặt: phòng lab báo đây là phép so sánh không công bằng và không kết luận được biến nào gây ra thay đổi. Nhận xét: tỉ số F/W cho biết bề mặt, còn khối lượng chỉ làm F lớn lên theo.
Thử tay: thiết kế thí nghiệm
Em muốn biết nhiệt độ nước có làm viên sủi tan nhanh hơn không. Có sẵn cốc, nước lạnh, nước ấm, đồng hồ bấm giây và các viên sủi giống nhau. Hãy nêu biến đổi, biến đo, ít nhất ba biến phải giữ nguyên, và nhóm đối chứng.
Gợi ý 1 · Chọn biến đổi và biến đo
Điều em chủ động thay đổi là nhiệt độ nước. Điều em đo bằng đồng hồ là thời gian viên sủi tan hết.
Gợi ý 2 · Liệt kê điều phải giữ
Lượng nước trong mỗi cốc, kích thước và loại viên sủi, có khuấy hay không, cách thả viên vào cốc. Mỗi điều đổi đi sẽ làm thời gian tan thay đổi mà em không biết do đâu.
Đáp án
Biến đổi: nhiệt độ nước. Biến đo: thời gian tan. Giữ nguyên: lượng nước, loại viên, cách khuấy (hoặc không khuấy). Đối chứng: cốc nước ở nhiệt độ thường, làm mốc cho hai cốc còn lại. Mỗi nhiệt độ nên làm ít nhất ba lần rồi lấy trung bình để biết dao động.
03
Động tác PHÂN · Sổ căn cứ
Gọi tên câu hỏi và chọn căn cứ vừa đủ
Sau khi dựng lại thí nghiệm, đến lúc đọc câu hỏi. Hai lỗi lớn nhất của phần Khoa học đều nằm ở bước này: đọc thiếu (bỏ sót một đầu của khoảng, một dòng của bảng) và đọc thừa (kéo cả bảng vào cho chắc rồi tính lệch). Động tác PHÂN giải quyết cả hai bằng một cuốn sổ căn cứ : gọi tên câu hỏi thuộc loại nào, đếm xem cần mấy dữ kiện, rồi ghi đúng mã của các dữ kiện ấy trước khi tính.
Mã căn cứ: cho mỗi dữ kiện một cái tên ngắn
Mã
Nghĩa
Ví dụ
một câu của đoạn văn mô tả, đánh số theo thứ tự
Đ2: «mỗi phép đo lặp ba lần, lấy trung bình»
TN
một thí nghiệm hoặc một bước trong đề
TN2: ống đối chứng
một bảng; thêm d là dòng dữ kiện, c là cột
B1.d3: bảng 1, dòng 3; B1.c2: cột 2
một hình, đồ thị hoặc sơ đồ
H1: đồ thị tầm xa theo góc ném
Sổ căn cứ cho một ngữ cảnh về dây dẫn và dòng điện: mỗi khối bên trái là một mã, mỗi câu hỏi bên phải chỉ cần vài khối. Đường nối cho biết câu nào dùng khối nào.
Hình trên cho thấy hai điều. Câu 1 chỉ cần hai dòng của bảng, còn câu 3 cần ba khối ở ba chỗ khác nhau (hiệu điện thế ở đoạn văn, một dòng của bảng, một thí nghiệm ở đoạn sau). Khối Đ4 (nhiệt độ phòng) không câu nào dùng: đề có thể cho dữ kiện thừa, đừng kéo nó vào.
Ba loại câu hỏi theo số căn cứ
Ba loại câu hỏi: đọc trong ngữ cảnh, ngữ cảnh cộng một mảnh kiến thức, và ghép nhiều căn cứ. Loại càng cao, sổ căn cứ càng cần cẩn thận.
Động từ của câu hỏi
Việc phải làm
Số căn cứ thường cần
Đọc trực tiếp: «giá trị tại...», «bao nhiêu»
tìm đúng ô
1 hoặc 2 (kèm đơn vị)
So sánh: «lớn hơn», «tăng bao nhiêu»
lấy hai dòng cùng nền rồi trừ hoặc chia
Quan hệ: «phụ thuộc thế nào», «tỉ lệ»
thử bốn phép trên toàn bảng
cả dải
Dự đoán: «rất có thể», «nếu lặp lại...»
xu hướng cộng với mốc đối chứng
2 đến 3
Đánh giá giả thuyết: «ủng hộ», «bác bỏ»
xét từng dữ kiện theo phạm vi
tùy giả thuyết
Một bảng nhỏ để tập
Một thí nghiệm bón phân cho cây đậu ghi chiều cao sau 4 tuần ở năm mức phân bón (bảng 1). Bảng xếp ngang nên mỗi dòng dữ kiện d1 đến d5 nằm trong một cột.
Lần đo
d1
d2
d3
d4
d5
Phân bón (g)
10
20
30
40
Chiều cao (cm)
12
18
23
26
25
Ba câu hỏi, ba lượng căn cứ khác nhau: «cây cao bao nhiêu ở 20 g» chỉ cần B1.d3 ; «từ 10 g lên 20 g cây cao thêm bao nhiêu» cần B1.d2 và B1.d3 ; «mức nào cho cây cao nhất» cần cả năm dòng .