Đề cương Khoa học tự nhiên và Công nghệ - Hãy trình bày quy luật X của thế giới tự nhiên. Giải thích quy luật X đó thông qua 1 ví dụ cụ thể

ĐỀ CƯƠNG MÔN NHẬP MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ
I. Hãy trình bày quy luật X của thế giới tự nhiên. Giải thích quy luật X đó
thông qua 1 ví dụ cụ thể.
1. Quy luật về sự đa dạng của Thế giới tự nhiên:
- Thế giới tự nhiên có nhiều dạng điển hình cùng với nhiều quy luật khác nhau.
=> Cho ta thấy được sự đa dạng của thế giới tự nhiên.
- Sự đa dạng đó của thế giới tự nhiên giúp duy trì sự cân bằng trong các hệ sinh
thái và cung cấp cho con người những tài nguyên hữu ích.
+ Ví dụ: Sự đa dạng của thế giới vô sinh => cung cấp cho con người tài nguyên,
khoáng sản, năng lượng,…. => góp phần phục vụ cho cuộc sống của con người.
- Đa dạng sinh học được định nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả
mọi nơi bao gồm: các hệ sinh thái trên thái, sinh thái trong dại dương và các hệ
sinh thái thủy vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một
thành phần trong đó. Thuật ngữ đa dạng sinh học này cũng bao hàm sự khác nhau
trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái khác nhau.
- Trên thế giới thì có rất nhiều định nghĩa về thuật ngữ “đa dạng sinh học” này.
Trong đó, định nghĩa của tổ chức FAO (Tổ chức Lương nông Liên hiệp quốc) cho
rằng: “đa dạng sinh học là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và
mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng sinh thái”.
- Vai trò của đa dạng sinh học:
+ Có vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường ở Việt Nam.
+ Là cơ sở đảm bảo an ninh lương thực, duy trì nguồn gen vật nuôi, cây trồng.
+ Cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng và nguồn nhiên liệu, dược liệu,….
- Ví dụ: Hệ sinh thái rừng nhiệt đới có các thành phần chủ yếu sau:
+ Các thành phần vô sinh: Đất, nước, thảm mục, ánh sáng, nhiệt độ…
+ Sinh vật sản xuất: cỏ, cây gỗ
+ Sinh vật tiêu thụ gồm: chuột, bọ ngựa, hổ, rắn, báo…
+ Sinh vật phân giải như vi khuẩn, nấm, giun đất
* Phân tích ví dụ trên : Trong ví dụ cụ thể trên thì sự đa dạng sinh học được thể
hiện ở chỗ: trong hệ sinh thái của rừng nhiệt đới thì có nhiều thành phần loài khác
nhau và mỗi loài đều có một số lượng con cụ thể (có loài có số lượng nhiều, có loài
có số lượng ít), trong chúng thì mỗi loài vật sẽ có một bộ gen và giữa các cá thể
mỗi con cũng có một hệ gen khác nhau, không con nào giống con nào. Bên cạnh
đó, khi trời mưa trong rừng tạo ra một số vũng nước to nhỏ khác nhau và trong
vũng nước đó cũng có nhiều sinh vật bé nhỏ khác nhau sinh sống, các loài động vật
trong rừng đến và uống nước trong vũng nước đó để thỏa mãn nhu cầu them nước
của mình => Tạo ra sự đa dạng về hệ sinh thái trong khu vực đó.
2. Quy luật về tính cấu trúc của Thế giới tự nhiên:
- TGTN tuy đa dạng, luôn vận động và phát triển nhưng mọi sự vật, hiện tượng tồn
tại trong TGTN đều có cấu trúc nhất định.
- Thông thường, các cấu trúc đó được mô phỏng bởi các mô hình. Tức là, khi
nghiên cứu về TGTN, các nhà khoa học thường xây dựng nên các mô hình đại diện
cho các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên. Các mô hình được xây dựng để tạo điều
kiện cho việc hiểu biết các quá trình và các cấu trúc không thể được quan sát trực
tiếp hoặc để đưa ra dự đoán một cách hợp lý và dễ dàng hơn.
+ Ví dụ: Qua nhiều mô hình của các nhà vật lý học đã giúp con người hiểu được
cấu trúc của thế giới vi mô, từ đó ra đời nhiều chuyên ngành khác nữa của Vật lí học hiện đại ngày nay.
- Với những hiện vật, hiện tượng tồn tại trong TGTN mà có cấu trúc quan sát được
thì các cấu trúc đó thường biểu hiện ở dạng hình học nào đó, hình đơn lẻ hoặc hình tổ hợp.
- Toán học cung cấp cho chúng ta phương tiện nhận thức cấu trúc của các sự vật,
hiện tượng trong tự nhiên bằng cách mô hình hóa cấu trúc của chúng về những dạng hình.
- Ở con người cũng vậy, từng bộ phận đều có thể quy về các hình học cơ bản và
toàn thể cũng là một hình có thể xác định được.
- Các tinh thể trong Hóa học lại có cấu trúc được thể hiện qua các đa diện đặc biệt,
trong đó có đa diện đều.
- Ví dụ: Năm 1913, Bo đã vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng vào hệ thống nguyên
tử và đề ra một mẫu nguyên tử mới mang tên mình. Mô hình nguyên tử có các
electron di chuyển xung quanh trên các quỹ đạo tròn tương tự cấu trúc của hệ MT
nhưng lực hấp dẫn được thay bằng lực tĩnh điện. Mô hình này đã giải thích rất
thành công nhiều hiện tượng vật lý.
- Ý nghĩa của việc nghiên cứu tính cấu trúc:
+ Mỗi chất, sinh vật đều có cấu trúc xác định và tương ứng là những tính chất và đặc điểm xác định.
+ Mỗi chất, mỗi sinh vật sống đều có cấu trúc xác định: Do sự đa dạng về số lượng
loại chất, loài sinh vật.
+ Việc xác định được cấu trúc có ý nghĩa đặc biệt quan trọng: giải thích và dự đoán
được tính chất và đặc điểm của chất cũng như sinh vật sống.
Ví dụ: Phương pháp điều trị thay đổi cấu trúc AND có thể ngăn sự phát triển của
gen gây bệnh hoặc sửa chữa đột biến di truyền.
3. Quy luật về tính hệ thống của Thế giới tự nhiên: - Khái niệm:
+ Vật chất trong tự nhiên tồn tại dưới dạng các hệ thống.
+ Hệ thống là một tổng thể bao gồm một nhóm các thực thể tương tác hoặc liên
quan với nhau tạo thành một thể thổng nhất để thực hiện một chức năng. Mỗi bộ
phận của hệ thống thực hiện một vai trò khác nhau và tương tác qua lại với nhau,
đảm bảo việc thực hiện chức năng chung của toàn bộ hệ thống.
+ Một hệ thống được phân định bởi các ranh giới không gian và thời gian, được
bao quanh và ảnh hưởng bởi môi trường của nó, được bao quanh và ảnh hưởng bởi
môi trường của nó, được mô tả bởi cấu trúc và mục đích của nó, đồng thời cũng
được thể hiện trong chức năng của nó.
+ Đã là hệ thống thì phải có kết cấu.=> Nhờ có kết cấu mà ta hiểu được vì sao
phẩm chất của hệ thống nói chung không giống với tồng số phẩm chất của các yếu tố tạo thành.
- Hệ thống quanh ta vô cùng phong phú:
+ Các hệ cơ quan trong cơ thể sống (hệ tiêu hóa, hệ sinh sản,…).
+ Hệ thống trong TGTN như hệ Moon – Earth – Sun (chu kì chuyển động của
moon quanh TĐ , chu kì chuyển động của TĐ quanh Sun, hiện tượng nhật thực và
nguyệt thực, hiện tượng thủy triều, mùa trên TĐ,…).
- Ví dụ biểu hiện tính hệ thống: Hệ (thống) tiêu hóa với các chức năng tiêu hóa và
chế biến thức ăn gồm tuyến nước bọt, thực quản, dạ dày, gan, túi mật, tuyến tụy,
ruột, trực tràng và hậu môn. Mỗi thành phần cũng là một hệ thống.
- Ý nghĩa của nghiên cứu tính hệ thống:
Việc hiểu biết sâu sắc các hệ thống tự nhiên giúp hiểu rõ:
+ Chức năng nhất định và tính độc lập tương đối của mỗi phần tử trong hệ thống.
+ Những mối quan hệ và liên hệ lẫn nhau giữa các phần tử ảnh hưởng đến hệ thống.
+ Những thuộc tính mới mà từng phần tử riêng lẻ không có hoặc có không đáng kể.
4. Quy luật về tính tuần hoàn của Thế giới tự nhiên:
- Trong TGTN, cấu trúc của các hệ thống hoặc sự vận động và biến đổi của các hệ
thống đều mang tính lặp đi lặp lại. Tính chất đó của Tự nhiên được gọ là tính tuần
hoàn hay sự tuần hoàn theo chu kì.
- Ví dụ về tính tuần hoàn của TGTN:
Vòng tuần hoàn của nước: nhiệt của Sun làm nước bốc hơi chủ yếu từ đại dương
và cả từ sông hồ, mặt đất và các sinh vật. Các đám mây hình thành do hơi nước
gặp lạnh và ngưng tụ, rồi được gió (cũng phát sinh nhờ năng lượng của Sun) đưa đi
xa. Khi các đám mây trở nên bão hòa, nước sẽ rơi xuống thành mưa.
- Ý nghĩa của nghiên cứu tính tuần hoàn:
+ Cũng tương tự như việc hiểu rõ các quy luật khác của TGTN, việc hiểu rõ quy
luật tuần hoàn cho phép con người hiểu rõ các quy luật vận động và phát triển của
TGTN, giúp con người dự đoán được các sự kiện và các quá trình sẽ diễn ra trong
tương lai. => Giúp con người dự báo và hạn chế được các ảnh hưởng xấu của
TGTN, đặc biệt là các thảm họa do thiên tai gây ra.
+ Nếu biết được quy luật tuần hoàn và vị trí của đối tượng nghiên cứu trong quá
trình tuần hoàn, có thể dự đoán được những điều đã và sẽ xảy ra tiếp theo => phát
triển những vấn đề tích cực, hạn chế những vấn đề tiêu cực.
Ví dụ về quy luật chính về vòng đời của túi gói hàng: được sản xuất ra => sử dụng
để gói hàng => thùng rác. Ví dụ trên cho ta thấy được nếu túi gói hàng làm bằng
vật liệu như PE chẳng hạn, sẽ dẫn tới tác hại đến môi trường => Nên sử dụng vật
liệu phân hủy sinh học (dù không làm thay đổi quy luật về vòng đời túi gói hàng).
5. Quy luật về tính vận động và biến đổi của Thế giới tự nhiên:
- Theo quan điểm triết học thì vận động là một phạm trù của triết học dùng để chỉ
sự thay đổi của tất cả mọi sự vật, hiện tượng, mọi quá trình diễn ra trong vũ trụ từ
đơn giản đến phức tạp.
- Theo F.Engels thì: Vật chất mà không vận động là điều không thể quan niệm
được; vận động “là thuộc tính cố hữu của vật chất” và “là phương thức tồn tại của
vật chất” có nghĩa là vật chất tồn tại bằng vận động.
- Một số dạng vận động: + Vận động cơ học. + Vận động vật lí. + Vận động hóa học. + Vận động sinh học. + Vận động xã hội.
- Vận động và biến đổi là thuộc tính cốt lõi của TGTN:
+ Các hình thức vận động cao xuất hiện trên cơ sở các hình thức vận động thấp,
bao hàm trong nó tất cả các hình thức vận động thấp hơn; nhưng các hình thức vận
động thấp không có khả năng bao hàm các hình thức vận động ở mức độ cao hơn.
Ví dụ: Trong vận động vật lí thì bao gồm vận động cơ học, trong vận động hóa học
có bao gồm vận động vật lí và trong vận động sinh học bao gồm vận động hóa học.
- Ví dụ về tính vận động và biến đổi của TGTN: Khi thế giới khách quan tác động
vào bộ não, hệ thần kinh của con người thì sẽ tạo ra một hình ảnh gọi là hình ảnh
tâm lí mang nét riêng của chủ thể. Hay nói cách khác đó là sự phản ánh sự vận
động của thế giới khách quan vào con người và được biến đổi để tạo ra sản phẩm
là hình ảnh tâm lí của mỗi cá nhân.
- Ý nghĩa của việc nghiên cứu tính vận động và biến đổi:
+ Đặt cơ sở cho sự phân loại các khoa học tương ứng với đối tượng nghiên cứu của chúng.
+ Chỉ ra cơ sở của khuynh hướng phân ngành và hợp ngành của các khoa học.
6. Quy luật về tính tương tác của Thế giới tự nhiên:
- Tương tác là một trong những nguyên lí cơ bản chi phối mọi vật trong tự nhiên.
- Đối với thế giới sống, sự tương tác giữa các sinh vật sống và môi trường được thể
hiện ở các cấp độ khác nhau: tương tác xảy ra trong cơ thể sinh vật, giữa sinh vật
với sinh vật và giữa các sinh vật với môi trường.
- Tương tác trong hệ sinh thái được thể hiện ở: ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái
đến đời sống sinh vật; quan hệ giữa sinh vật – môi trường; quan hệ giữa sinh vật –
sinh vật trong quần thể và trong quần xã.
- Ngoài ra, trong tự nhiên còn có sự tương tác giữa các đối tượng, tương tác giữa
chất và năng lượng. Các tương tác này thường đi kèm sự chuyển hóa vật chất và năng lượng.
- Ngày nay con người biết đến 4 loại tương tác: hấp dẫn, điện từ, tương tác yếu và tương tác mạnh.
Ví dụ: Tương tác giữa TĐ và vật có khối lượng là tương tác hấp dẫn: công thức tính lực hấp dẫn.
- Ví dụ về tính tương tác của TGTN:
Trong lĩnh vực CNTT, tương tác giữa người và máy móc (hay còn được gọi là
HCI) là một trong những nghiên cứu quan trọng trong khoa học máy tính. Qua sự
tương tác giữa người và máy móc góp phần tang tính tiện dụng của các loại máy
móc, công cụ sản xuất, đưa năng suất làm việc lên cao và mang lại hiệu quả tích cực cho cả hai bên.
- Ý nghĩa khi nghiên cứu tính tương tác:
+ Giúp con người hiểu rõ hơn về môi trường và vai trò của con người.
+ Bằng cách hiểu sự tương tác giữa con người và môi trường, con người có thể
đánh giá tốt hơn hậu quả của những hành động của mình và biết chịu trách nhiệm về các hành động đó.