ملخص الفصل ١: دراسة الحياة

1-1 مدخل إلى علم الأحياء

• علم الأحياء هو العلم الذي يدرس المخلوقات الحية: تراكيبها ووظائفها وتاريخها، وكيف تتفاعل مع بيئتها ومع غيرها من المخلوقات.
• تشترك المخلوقات الحية جميعها في خصائص الحياة: فهي تتكون من خلية أو أكثر، وتُظهر تنظيمًا، وتنمو وتتكاثر، وتستجيب للمثيرات، وتستخدم الطاقة، وتحافظ على اتزانها الداخلي، وتتكيف مع بيئتها.
• المثير أي تغير في البيئة الداخلية أو الخارجية يسبب ردّ فعل يسمى الاستجابة، أما الاتزان الداخلي فهو قدرة المخلوق على إبقاء ظروفه الداخلية ثابتة تقريبًا.

راجع صفحة ١٢ في الكتاب

1-2 طبيعة العلم وطرائقه

• العلم الطبيعي طريقة منظمة للبحث عن تفسيرات للظواهر الطبيعية تعتمد على الملاحظة والتجريب والأدلة القابلة للاختبار، وتُراجع نتائجه مراجعة الأقران ويتعدل عند ظهور أدلة جديدة.
• تبدأ الطرائق العلمية عادة بالملاحظة ثم صياغة فرضية قابلة للاختبار، ثم تصميم تجربة وجمع البيانات وتحليلها للوصول إلى استنتاج؛ والاستنتاج تفسير يُبنى على الملاحظات والخبرات السابقة.
• تضم التجربة المضبوطة مجموعة ضابطة للمقارنة ومجموعة تجريبية يُغيَّر فيها عامل واحد هو المتغير المستقل، ويُقاس أثره في المتغير التابع، ويستخدم العلماء النظام الدولي للوحدات (SI) لتوحيد القياس.

راجع صفحة ١٩ في الكتاب

مثال محلول

أرادت طالبة معرفة أثر كمية الضوء في نمو نبات الفول، فزرعت ٢٠ نبتة متماثلة، ووضعت ١٠ منها في ضوء الشمس ١٢ ساعة يوميًّا، و١٠ في ضوء ٤ ساعات فقط مع الماء والتربة نفسيهما، ثم قاست أطوال النباتات بعد أسبوعين. حدّد المتغير المستقل والمتغير التابع والمجموعة الضابطة والعوامل الثابتة.

1. المتغير المستقل هو العامل الذي غيّرته الطالبة عن قصد، وهو عدد ساعات الإضاءة اليومية.
2. المتغير التابع هو ما يُقاس ليظهر أثر التغيير، وهو طول النبات بعد أسبوعين.
3. المجموعة الضابطة هي النباتات التي بقيت في ظروف النمو المعتادة (ضوء الشمس ١٢ ساعة)، وتستخدم أساسًا للمقارنة، والمجموعة التجريبية هي نباتات الإضاءة المحدودة.
4. العوامل الثابتة هي نوع النبات وكمية الماء ونوع التربة ومدة التجربة، وتثبيتها يضمن أن الفرق في الطول سببه الضوء وحده.

الإجابة: المتغير المستقل: مدة الإضاءة، والمتغير التابع: طول النبات، والمجموعة الضابطة: نباتات ضوء الشمس ١٢ ساعة، والثوابت: نوع النبات والماء والتربة والمدة.