§ 3. Зерттеу жүргізуге не көмектеседі?

Жаратылыстану, 5 сынып. Оқулық: Верховцева Л.А. және т.б. (Алматыкітап баспасы, 2023). 1 тарау: Ғылым әлемі. 17–22-беттер.

Нені үйренесің

• Зерттеудің үш әдісін атауды: бақылау, тәжірибе, өлшеу.
• Жабдықтарды зертханалық, ұлғайтқыш және өлшеуіш деп бөлуді.
• Шамаға өлшем бірлігін таңдауды: ұзындық — метр, масса — килограмм…
• Көлеңкемен тәжірибе жасап, нәтижесін жазып алуды.

Ой қозғау

• Өткен сабақта зерттеудің қандай әдісін меңгердің? Әлеуметтік сауалнаманы.
• «Мәселе → нысаны мен пәні → … → болжам → міндеттер» тізбегінде зерттеу жоспарының қай қадамдары жетіспейді? Ақпарат көздері, тақырып, мақсат.
• Ауа температурасын немен өлшейді? Термометрмен.
• Бір метрде неше сантиметр бар? 100.

Тақырыпты талдаймыз

Сауалнама жеткіліксіз

Сауалнама адамдарды зерттеуге жарайды: олардың пікірін, әдетін, қызығушылығын. Ал тастан оның неден тұратынын қалай сұрайсың? Не жұлдыздан оның алыс-жақындығын ше? Табиғатты зерттеуге басқа тәсілдер керек — зерттеу әдістері.

📌 Зерттеу әдістері — құбылыстарды зерттеуге, нәтижені дәл жазып алуға және мақсатқа жетуге көмектесетін тәсілдер.

Үш басты әдіс

Бақылау. Бәрінің өзі қалай болып жатқанына қарап, араласпаймыз. Мысалы, терезе алдындағы қарағашта жапырақтың қашан жайылатынын күн сайын жазып отырамыз.

Тәжірибе. Жағдайды өзіміз жасап, не өзгеретінін қараймыз. Мысалы, бір көшетті терезеге, екіншісін шкафқа қойып, салыстырамыз.

Өлшеу. Құралдың көмегімен нақты санды білеміз: ұзындықты, массаны, көлемді, уақытты, температураны.

💡 Ғалымдар әдістерді әрдайым дерлік біріктіреді. Сонда құбылысты әртүрлі жағынан көріп, өздерін өздері тексереді: бақылау мен тәжірибе бір нәтиже берсе — нәтижеге сенуге болады.

🌟 Француз Жан Анри Фабр (1823–1915) бүкіл өмірін жәндіктерді бақылауға арнады: тезек домалатқыш қоңыздың шарды қалай домалататынын, аралардың олжасын қалай аулайтынын зерттеді. Мұны кітаптарында сондай қызықты жазды, оларды бүгінде де оқиды.

Жабдықтар: үш топ

Параграфтағы суретте он жабдық бар. Оларды үш топқа бөлуге болады.

• Зертханалық жабдық — тәжірибеге арналған ыдыстар мен ұстағыштар: колба, сынауықты ұстағыш.
• Ұлғайтқыш жабдық — ұсақ немесе алыстағы нәрсені көру үшін: ұлғайтқыш шыны (лупа), микроскоп, телескоп.
• Өлшеуіш жабдық — санды білу үшін: сызғыш, таразы, секундөлшер, термометр, өлшеуіш стақан.

⚠️ Жиі кететін қате. Өлшеуіш стақан химиялық зертханада тұрады, сондықтан оны жиі зертханалық деп атайды. Бұл да қате емес! Бірақ оның шәкілі бар және онымен көлемді өлшейді. Сондықтан оны көбіне өлшеуіш жабдыққа жатқызады.

Көзге көрінбейтінді көрсететін техника

Лазерлік техника, компьютерлер, спектрометрлер көзге көрінбейтін нәрсені зерттеуге мүмкіндік берді. Мысалы, томограф (суреттегі төсегі бар үлкен «сақина») дененің ішінен қабат-қабатымен сурет түсіреді. Дәрігерлер осы суреттерге қарап, адам әлі ауырғанын сезбей тұрғанда ауруды табады.

📕 Оқулықта томограф «химиялық құбылыстардың барысын бақылауға мүмкіндік береді» деп жазылған. Дәлірек айтқанда, томограф дененің ішкі құрылысын қабат-қабатымен көрсетеді — дәрігерлер ауруды сол арқылы ерте кезеңде байқайды.

Эталондар мен бірліктер

Барлық адам бірдей өлшеу үшін эталондар — басты бірліктер туралы келісті.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Үйде «бірлік аулауын» ұйымдастырыңыз: сүт қорабынан (л немесе мл), қантқа (кг немесе г), градусник пен (°C), рулеткадан (см). Бала әр шаманың атын айтсын.

4-кезең: әдістерді таңдау

Өткен сабақтағы жоспарды еске түсір. Оған 4-кезең — зерттеу әдістерін таңдау және мәліметтер жинау қосылады. Бақылаймыз ба, тәжірибе жасаймыз ба, әлде өлшейміз бе — соны шешіп, деректерді жинаймыз.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Жабдықтың қандай түрлері бар? Зертханалық, ұлғайтқыш, өлшеуіш.
• Эталон дегеніміз не? Барлық өлшеуді соған салыстыратын басты бірлік: метр, килограмм, секунд.
• Томограф нені көрсетеді? Дененің ішінде не болып жатқанын: суреттер арқылы ауруларды ерте кезеңінде анықтайды.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

Зерттеудің қандай әдістерімен таныстың?

Жауабы: әлеуметтік сауалнама (өткен сабақта), бақылау, тәжірибе, өлшеу.

№ 2

Бақылау арқылы нені білуге болады?

Жауап үлгісі. Табиғат жыл мезгілдеріне қарай қалай өзгеретінін, құстар қашан ұшып келетінін, өсімдік қалай өсетінін, жануарлар өзін қалай ұстайтынын, ауа райы қандай екенін, Күн, Ай мен жұлдыздар қалай қозғалатынын.

Жауабы: табиғаттағы құбылыстардың өздігінен, біз араласпай қалай өтетінін.

№ 3

Тәжірибе мен бақылаудың айырмашылығы неде?

Қалай ойлаймыз. Құбылысты кім «ұйымдастырады» — табиғат па, әлде сен бе?

Шешуі. Бақылағанда біз ештеңені өзгертпейміз, құбылыстың өздігінен болуын күтеміз. Тәжірибеде жағдайды өзіміз жасаймыз, бір нәрсені ғана өзгертіп, не болатынын қараймыз. Тәжірибені кез келген уақытта қайталауға болады, ал бақылауды тек құбылыс болып жатқанда ғана жүргізуге болады (тұтылуды қалауыңша жасай алмайсың).

Жауабы: тәжірибеде зерттеуші жағдайды өзі жасап, өзгертеді, бақылауда олай емес.

№ 4

Табиғатты зерттеуде қандай өлшемдер қолданылады?

Жауабы: ұзындықты және қашықтықты, массаны, көлемді, уақытты, температураны өлшейді; сондай-ақ жел жылдамдығын, ауа қысымын, жауын-шашын мөлшерін.

№ 5

Төмендегі шараларды орындау үшін зерттеудің қандай әдістерін қолдану қажет: 1) бөлме өсімдіктерінің жапырақтарын өлшеу; 2) түрлі жағдайларда өсетін бірдей өсімдіктердің айырмашылығын анықтау?

Шешуі.

1. Өлшеу — сызғышпен. Бірнеше жапырақты өлшеуге болады.
2. Тәжірибе (екі өсімдік әртүрлі жағдайда), бақылау (күн сайын оларға не болып жатқанын қарау) және өлшеу (биіктігін, жапырақ санын салыстыру).

Жауабы: 1) өлшеу; 2) тәжірибе, бақылау және өлшеу бірге.

№ 6

Бастауыш мектепте «Жаратылыстану» пәнін оқығанда қолданған бақылауларыңнан мысал келтір.

Жауап үлгісі. Ауа райын (ауа райы күнтізбесін жүргіздім), үрме бұршақ немесе бұршақ тұқымының өнуін, қыста қоректендіргіштегі құстарды, көктемде қардың еруін, Ай фазаларын бақыладым.

Жауабы: әркімдікі әртүрлі; мысалы, ауа райы күнтізбесі, тұқымның өнуі, қоректендіргіштегі құстар.

№ 7

Қандай мамандық ғалымдары бақылау кезінде телескопты қолданады?

Жауабы: астрономдар мен астрофизиктер. Сонымен қатар телескопты ғарышкерлер мен ғарыштық байланыс мамандары, ал шағын телескопты экспедициядағы теңізшілер мен географтар қолданады.

№ 8

Қашықтық, уақыт, массаны өлшеу үшін қандай құрал-жабдық қолданылады?

Жауабы: қашықтықты — сызғыш, рулетка (үлкен қашықтықты — қашықтықөлшер, картамен); уақытты — секундөлшер, сағат; массаны — таразы.

№ 9

Қандай ұлғайтқыш аспаптарды білесің? Олардың көмегімен нені зерттейді?

Жауабы: ұлғайтқыш шыны — ұсақ нәрселерді: жәндіктерді, жапырақтарды, тұз кристалдарын; микроскоп — көзге көрінбейтін жасушалар мен микробтарды; телескоп — Айды, планеталарды, жұлдыздарды; дүрбі — жердегі алыс нысандарды, мысалы, құстарды.

№ 10

Зертханалық жабдықтардың мысалын келтір. Оларды қандай мақсатта қолданады?

Жауабы: колба, сынауық, сынауықты ұстағыш, штатив, спирт шамы, химиялық стақан. Олармен тәжірибе жасайды: заттарды араластырады, қыздырады, олардың қалай өзгеретінін бақылайды.

№ 11

Химик ғалымдар қандай аспаптарды қолданады?

Жауабы: колбалар, сынауықтар, ұстағыштар, өлшеуіш стакандар мен цилиндрлер, таразы, термометрлер, спирт шамдары, микроскоптар, ал заманауи зертханаларда — заттың құрамын анықтайтын спектрометрлер.

№ 12

Ғылыми зерттеу жоспарын төртінші ғылыми зерттеу кезеңімен толықтырып, құрылымын ата.

Шешуі.

1. Мәселені, нысан мен пәнді анықтаймыз.
2. Әдебиетті зерттейміз, ұғымдарды нақтылаймыз, жұмысқа ат қоямыз.
3. Мақсатты, міндеттерді және болжамды тұжырымдаймыз.
4. Зерттеу әдістерін таңдап, мәліметтер жинаймыз.

Жауабы: мәселе, нысан және пән → әдебиетті зерттеу және тақырып → мақсат, міндеттер, болжам → әдістерді таңдау және мәліметтер жинау.

№ 13

(екінші тапсырмалар тізімі, № 1) Кітап беттерін парақтап, бақылау мен тәжірибенің 1–2 мысалын таңда. Дәптерге «Тәжірибе — Бақылау» кестесіне бір-бір мысалдан жазып ал.

Қалай ойлаймыз. Тәжірибе — өзің бір нәрсе жасап, өзгертетін жағдай. Бақылау — тек қарайтын жағдай.

Жауап үлгісі.

Жауабы: тәжірибе — өзек пен шамнан түскен көлеңке; бақылау — ауа температурасын бақылау.

№ 14

(екінші тапсырмалар тізімі, № 2) Оң қатардағы өлшем бірліктерінің қайсысы сол жақтағы шамаға сәйкес келеді? Шамалар: ұзындық, масса, температура, уақыт, жылдамдық. Бірліктер: Цельсий градусы, метр/секунд, секунд, килограмм, метр.

Қалай ойлаймыз. Жылдамдық — секундына неше метр жүретінін білдіреді, сондықтан оның бірлігінде метр де, секунд та бар.

Жауабы: ұзындық — метр; масса — килограмм; температура — Цельсий градусы; уақыт — секунд; жылдамдық — метр/секунд.

№ 15

(екінші тапсырмалар тізімі, № 3) Уақыт шәкілінде зерттеу жабдықтарын ең ежелгісінен бастап, заманауи түрлеріне дейін ретімен орналастыр: БТА-6 үлкен телескопы, 1951 ж. С.А. Лебедев жасаған МЭСМ, Халықаралық ғарыштық станса, Галилео дүрбісі, арақашықтықты өлшейтін фотоаппарат.

Жауабы: Галилео дүрбісі → фотоаппарат → МЭСМ → БТА-6 → ХҒС.

📕 Оқулықта МЭСМ «бірінші компьютер» деп жазылған. Дәлірек айтқанда, бұл — КСРО-дағы және бүкіл континенттік Еуропадағы алғашқы ЭЕМ. Әлемде алғашқы ЭЕМ-дерді 1940-жылдары АҚШ пен Ұлыбританияда жасады.

№ 16

(нөмірсіз тапсырма: «Ойлан») Әлеуметтік сауалнама қандай ғылым түріне жатады? Неліктен? Ғылыми зерттеуге әлеуметтік сауалнама жүргізудің өзі жеткілікті ме?

Жауап үлгісі. Сауалнама қоғамдық ғылымдарға (әлеуметтану, психология) жатады: ол адамдардың пікірі мен мінез-құлқын зерттейді. Табиғатты зерттеуге бір сауалнама жеткіліксіз — тас немесе өсімдік ештеңе айтып бермейді. Бақылау, тәжірибе және өлшеу керек. Тіпті адамдарды зерттегенде де сауалнаманы бақылаумен толықтырған жөн: адамдар өздері туралы әрдайым дәл айта бермейді.

Жауабы: қоғамдық ғылымдарға; бір сауалнама жеткіліксіз — басқа әдістер де керек.

№ 17

(нөмірсіз тапсырма: жұппен жұмыс) Төмендегі жабдықтарды (18-бет) кестедегі үш топқа жіктеп жаз. Неге ондай таңдау жасағаныңды түсіндір.

Шешуі. «Тақырыпты талдаймыз» бөлімінде талқыланды («Жабдықтарды топтарға бөл» виджеті).

• Зертханалық: колба, сынауықты ұстағыш — оларда және олармен тәжірибе жасайды.
• Ұлғайтқыш: ұлғайтқыш шыны, микроскоп, телескоп — ұсақ және алыстағы нәрсені көрінетін етеді.
• Өлшеуіш: сызғыш, таразы, секундөлшер, термометр, өлшеуіш стақан — олардың шәкілі бар, сан береді.

Жауабы: жоғарыдағы үш топты қара.

№ 18

(нөмірсіз тапсырма: «Анықтамасын тап» және «Постердегі бос бағанды толтыр») Бақылау, тәжірибе, өлшеу, эталон дегеніміз не екенін тап. «Зерттеу түрлері» сызбасын толтыр.

Шешуі. Анықтамалар өз сөзіммен:

• Бақылау — құбылысты араласпай, қарап, жазып алу арқылы зерттеу.
• Тәжірибе — зерттеуші жағдайды өзі жасап, не өзгеретінін тексереді.
• Өлшеу — шаманы бірлікпен салыстырып, құралдың көмегімен сан алу.
• Эталон — барлық аспаптарды соған салыстыратын өлшем бірлігінің үлгісі.

Сызба: ортада «Зерттеу түрлері». Одан үш көрсеткі шығады:

• жоғары — бақылау, оның екі жағында бақылауға арналған аспаптар: ұлғайтқыш шыны және телескоп (немесе микроскоп);
• солға — тәжірибе, оның астында — колба және сынауықты ұстағыш;
• оңға — өлшеу, оның астында — сызғыш пен термометр (сызылып қойған) және тағы бір аспап, мысалы, таразы немесе секундөлшер.

Жауабы: бос сұр бағандар — тәжірибе және өлшеу; ақ бағандар — әр түрдің аспаптары (толтыру нұсқасы жоғарыда).

№ 19

(нөмірсіз тапсырма: жұппен жұмыс) Кестеде ғылыми зерттеулер жүргізуге қажетті нақты денелердің эталондары мен өлшем бірліктері берілген. Жабдықтың жанына осы жабдыққа тән өлшем бірлігін жазып, постерді толтыр.

Жауабы: сызғыш — мм, см (м); таразы — г, кг; секундөлшер — с, мин; термометр — °C; өлшеуіш стақан — мл (л, см³).

№ 20

(нөмірсіз тапсырма: «Шиеленіскен сөздегі кеңес») Сенің ойыңша, қандай зерттеу түрінде жабдықтарды пайдалану арқылы өлшем, масса, көлем, уақыт және температура анықталады? Көмекші шиеленіскен сөзде жасырынып тұр: ШУЕЛӨ.

Жауабы: өлшеу.

№ 21

(нөмірсіз тапсырма: «Тізбекті орнына келтір») Зерттеу мәселесі → зерттеудің нысаны мен пәні → … → зерттеу болжамы → зерттеу міндеттері. Не жетіспейді?

Жауабы: мәселе → нысан мен пән → ақпарат көздері → тақырып → мақсат → болжам → міндеттер.

№ 22

(нөмірсіз тапсырма: сарамандық жұмыс) Көлеңкенің ұзындығы неге байланысты? Өзек пен шаммен тәжірибе жүргіз.

🧪 Тәжірибе «Көнгіш көлеңке». Қажетті жабдықтар: ермексаз бөлігіне қадалған қарындаш (тік тұрады), үстел шамы, сызғыш, дәптер.

⚠️ Электр құралдарымен жұмыс істегендегі қауіпсіздік ережелері: розетка мен айырды дымқыл қолмен ұстама; қызып тұрған шамға тиме; шамды сымынан тартпа; жұмыс біткен соң өшір.

Параграфтағы қадамдар бойынша жоспар:

1. Мәселе: көлеңкенің ұзындығы неге байланысты?
2. Нысан — өзектің көлеңкесі; пән — оның ұзындығы.
3. Көздер: оқулық, көшедегі көлеңкелерді бақылау.
4. Тақырып: «Көлеңкенің ұзындығы жарық көзінің орнына қалай байланысты».
5. Мақсат: шамды жылжытқанда көлеңке қалай өзгеретінін анықтау. Болжам: егер шамды жоғарырақ көтерсек, көлеңке қысқарады.
6. Міндеттер: көлеңкені шамның әртүрлі қашықтығында және биіктігінде өлшеу.
7. Әдістер: тәжірибе, бақылау, өлшеу.
8. Тәжірибе жүргізіп, мәліметтерді жазып алу.

Жазбалар үлгісі (сенде сандар өзгеше болады):

Не шығуы керек және неге.

• Өзек шамға жақын болса — көлеңке қысқа. Шам жоғарыдан жарқырайды: өзек шамның дәл астына неғұрлым жақын болса, сәулелер соғұрлым тіктеу түседі.
• Өзек шамнан алыс болса — көлеңке ұзынырақ: сәулелер қиғаш, жатық түсіп, көлеңке созылады.
• Шам жоғары болса — көлеңке қысқа: сәулелер жоғарыдан тіктеу түседі.
• Шамды өзектің дәл үстіне қойсаң, көлеңке дерлік жоғалады: жарық жоғарыдан түседі, көлеңке өзектің астына тығылады.

⚠️ Жиі кететін қате. Шам қарындаштың ұшынан төмен тұрып, бүйірден жарқыраса, көлеңке орасан ұзын болып, үстелден «қашып кетеді». Тәжірибе сәтті шығу үшін шам өзектен жоғары тұруы керек.

🌟 Күн де дәл осылай жасайды. Таңертең және кешке ол аласа — көлеңкелер ұзын. Түсте биік — көлеңкелер қысқа. Ал тропикте жазда түсте көлеңке дерлік болмайтын сәт болады!

👨‍👩‍👧 Ата-анамен үйде. Шамның орнына телефонның қол шамын қолданып, тәжірибені қайталаңдар — бұл қауіпсізірек, шам қызбайды. Немесе сағат 9-да, 12-де және 17-де көшеге шығып, өз көлеңкеңді рулеткамен өлше.

Жауабы: көлеңкенің ұзындығы жарық көзінің орнына байланысты: өзек шамға жақын немесе шам жоғары болса — көлеңке қысқа; өзек алыс немесе шам төмен болса — көлеңке ұзын; шам өзектің дәл үстінде болса — көлеңке дерлік жоқ. Әдістер: тәжірибе, бақылау, өлшеу.

№ 23

(нөмірсіз тапсырма: үй тапсырмасы) Үйде қандай өлшеуіш аспаптар бар екенін анықта және «Отбасы мүшелерім қандай өлшемдер жүргізеді» туралы мәлімдеме дайында. Температураны үш күн бойы сағат 7:00-де, 14:00-де және 21:00-де өлшеп, кестені толтыр.

Қалай ойлаймыз. Үйді аралап шық: асүй, ванна бөлмесі, қойма. Әр аспап үшін — оны кім қолданады және нені өлшейді.

Мәлімдеме үлгісі. Біздің үйде өлшеуіш аспаптар көп. Анам бауырсақ пісіргенде ас үйдегі таразымен ұнды өлшейді, өлшеуіш стақанмен суды құяды. Әкем сөре іліп қою үшін қабырғаны рулеткамен өлшейді. Мен ауырғанда маған температураны градусникпен өлшейді. Әжем күн сайын қан қысымын тонометрмен өлшейді. Терезенің сыртында көшелік термометр ілулі — сол арқылы не киетінімізді шешеміз. Ал менде сызғыш пен сағат бар. Өлшемдер бізге күн сайын қажет екен!

Бақылау кестесінің үлгісі (сенде сандар өзгеше болады):

⚠️ Термометрді көлеңкеге, солтүстік жаққа іл. Күнге іліп қойсаң, ол ауа температурасын емес, өзінің қалай қызғанын көрсетеді.

Жауабы: үйдегі аспаптар туралы мәлімдеме және 3 күндік температура кестесі. Кестені сақта — ол 4-параграфта керек болады!

Жадынама

• Әдістер: бақылау, тәжірибе, өлшеу (және сауалнама — адамдар үшін).
• Ұзындық — метр, масса — килограмм, көлем — текше метр, уақыт — секунд, температура — °C.
• Әдістерді біріктіру нәтижені сенімді етеді.
• Электр құралдарымен — тек қауіпсіздік ережелерін сақтап.

Шағын тест