NOTA SC F1 BAB 1 zila khalid PDF

BAB 1 PENGENALAN KEPADA PENYIASATAN SANTIFIK Sains Tingkatan 1 KSSM Oleh Cikgu Norazila Khalid Smk Ulu Tiram, Johor  1.1 Sains adalah Sebahagian daripada Kehidupan Seharian  Sains Sains ialah disiplin ilmu yang melibatkan pemerhatia...

BAB 1 PENGENALAN KEPADA PENYIASATAN SANTIFIK Sains Tingkatan 1 KSSM Oleh Cikgu Norazila Khalid Smk Ulu Tiram, Johor  1.1 Sains adalah Sebahagian daripada Kehidupan Seharian  Sains Sains ialah disiplin ilmu yang melibatkan pemerhatian dan eksperimen yang sistematik terhadap fenomena alam semula jadi.  Kepentingan sains dalam kehidupan seharian Menyumbang kepada bidang kejuruteraan seperti pembinaan bangunan pencakar langit yang canggih. Penciptaan satelit menyebabkan komunikasi menjadi lebih cepat dan efektif. Meningkatkan hasil tanaman dengan penemuan baja, racun serangga dan penggunaan kaedah hidroponik. Penemuan vaksin dan antibiotik dalam bidang perubatan membantu mengawal penyakit berjangkit dan mengurangkan kadar kematian  Menyumbang kepada bidang kejuruteraan seperti pembinaan bangunan pencakar langit yang canggih.  Penciptaan satelit menyebabkan komunikasi menjadi lebih cepat dan efektif. Meningkatkan hasil tanaman dengan penemuan baja, racun serangga dan penggunaan kaedah hidroponik.  Penemuan vaksin dan antibiotik dalam bidang perubatan membantu mengawal penyakit berjangkit dan mengurangkan kadar kematian  Fizik Biologi Kimia Geologi Astronomi Meteorologi Fizik Biologi Kimia Geologi  Inovasi Teknologi Kebanyakan mesin dan alat yang kita gunakan setiap hari ialah hasil reka cipta sains, contohnya kereta, kapal terbang, telefon, komputer dan sebagainya. Mesin dan alat tersebut membantu kita menyelesaikan masalah dalam kehidupan seharian kita.  Hadiah Nobel Hadiah Nobel diberikan kepada ahli sains yang cemerlang dalam beberapa bidang sains setiap tahun di Stockholm, Sweden. 1.2 Makmal Sains Anda Radas makmal dan fungsinya  Tabung didih Memanaskan bahan kimia dalam kuantiti yang kecil  Tabung uji Mengisi bahan kimia dalam kuantiti yang kecil  Bikar Mengisi bahan kimia dalam kuantiti yang besar  Kelalang kon Mengisi bahan kimia dalam kuantiti yang besar Kelalang dasar leper Mengisi bahan kimia dalam kuantiti yang besar Silinder penyukat Menyukat isi padu cecair  Buret Menyukat isi padu cecair dengan tepat  Pipet Menyukat isi padu cecair yang tetap Tungku kaki tiga Menyokong radas semasa pemanasan  Kasa dawai Membantu menyebarkan haba dengan sekata semasa pemanasan  Corong turas Menuras atau menapis pepejal tidak larut daripada campuran Balang gas Untuk mengumpul gas  Kaki retort Untuk memegang atau menyokong sesuatu radas  Piring sejat Untuk tujuan penyejatan  Simbol Bahan Berbahaya di dalam Makmal Kebanyakan bahan kimia yang kita gunakan di dalam makmal sains berbahaya. Kita mesti perhatikan simbol amaran pada botol bahan kimia dengan teliti sebelum menggunakannya untuk mengelakkan kemalangan.  Simbol Bahan Berbahaya di dalam Makmal Sesetengah bahan kimia seperti kalium dan litium boleh bertindak balas jika terdedah kepada udara. Oleh itu, bahan kimia tersebut perlu disimpan di dalam minyak parafin. Simbol-simbol Amaran Bahan merengsa Bahan radioaktif Bahan mengakis Bahan beracun / toksik Bahan mudah meletup Bahan mudah terbakar  Bahan merengsa Bahan kimia yang merengsa boleh menghasilkan wap atau wasap yang dapat memedihkan mata, hidung dan tekak. ELAKKAN daripada menghidu wap atau wasap Gunakan bahan kimia tersebut di dalam kebuk wasap Contoh: kloroform dan ammonia  Bahan radioaktif Bahan radioaktif mengeluarkan sinaran radioaktif yang dapat menyebabkan kanser. Contoh: uranium dan plutonium.  Bahan mengakis Bahan kimia ini bersifat mengakis. JANGAN sentuh bahan ini kerana akan melecurkan kulit. Sekiranya terkena pada kulit, cuci bahagian tersebut dengan air yang banyak. Contoh: asid dan alkali pekat.  Bahan beracun / toksik Bahan kimia ini beracun atau toksik. JANGAN minum, makan, menghidu atau merasa bahan ini. Contoh: merkuri dan klorin.  Bahan mudah meletup Bahan kimia ini mudah meletup. Gunakan bahan ini mengikut arahan dengan CERMAT. Contoh: gas hidrogen dan gas butana.  Bahan mudah terbakar Bahan yang mudah mengewap dan terbakar. JAUHKAN bahan ini daripada sumber api atau haba. Gunakan bahan ini mengikut arahan dengan cermat. Contoh: alkohol dan petrol. Peraturan dan Langkah-Langkah Keselamatan di dalam Makmal Untuk mengelakkan kejadian yang tidak diingini, kita perlu sentiasa mematuhi peraturan dan langkah-langkah keselamatan di dalam makmal. Peraturan di dalam makmal Jangan masuk ke dalam makmal tanpa kebenaran. Jangan mulakan eksperimen sebelum diarahkan oleh guru. Baca arahan dan fahami arahan eksperimen terlebih dahulu. Gunakan semua bahan kimia dan peralatan dengan betul dan cermat  Peraturan di dalam makmal Dilarang minum, makan dan bermain-main di dalam makmal. Dilarang mengeluarkan peralatan dan bahan kimia dari makmal. Kembalikan peralatan dan bahan kimia ke tempat simpanan asal jika dialihkan.  Peraturan di dalam makmal Pastikan tempat menjalankan eksperimen sentiasa kemas dan bersih. Cuci semua peralatan dan buang bahan buangan mengikut kaedah yang betul. Cuci tangan dengan air dan sabun sebelum meninggalkan makmal. Jika berlaku kemalangan, kita janganlah panik sebaliknya mengambil tindakan yang sepatutnya 1.3 Kuantiti Fizik dan Unitnya  Kuantiti Fizik dan Unitnya Kuantiti fizik dalam sains ditakrifkan sebagai sifat fizikal yang boleh dihitung,iaitu boleh diukur dan dikira. Kuantiti fizik asas yang sentiasa digunakan ialah panjang, jisim, masa, suhu dan arus elektrik Untuk keseragaman penggunaan, unit Sistem Antarabangsa atau Système International d’Unités (S.I.) digunakan. Hal ini membolehkan pertukaran data dan pengetahuan saintifik dilakukan keseluruh dunia dengan lebih tepat.  Unit S.I Unit S.I. dijadikan sebagai unit piawai kuantiti fizik asas sejak tahun 1960 untuk mengelakkan masalah perbezaan unit pengukuran.  Nilai imbuhan Sekiranya nilai unit kuantiti fizik sangat besar atau kecil,imbuhan yang sesuai boleh digunakan. Nilai imbuhan adalah penting dan banyak digunakan dalam pengiraan.  Kepentingan Unit Piawai dalam Kehidupan Harian Ketidakseragaman unit dalam kehidupan boleh mendatangkan kekeliruan. Sebagai contohnya, rakyat di beberapa buah negara menyukat barang dengan menggunakan kati dan tahil, manakala rakyat di negara lain pula menggunakan cupak, gantang, kaki dan ela. Penggunaan unit ukuran yang sama boleh memudahkan ahli sains untuk berkomunikasi di peringkat antarabangsa. Ukuran zaman dahulu ukuran zaman dahulu yang dipelajari semasa di sekolah rendah, iaitu kaki, jari, depa, jengkal, hasta dan lain-lain yang digunakan untuk mengukur panjang.  1.4 Penggunaan Alat Pengukur, Kejituan, Kepersisan, Kepekaan dan Ralat  Penggunaan Alat Pengukur, Kejituan, Kepersisan, Kepekaan dan Ralat Untuk tujuan pengukuran,alat pengukur yang berbeza diperlukan bagi mengambil data dalam suatu eksperimen. Kita perlu memastikan alat pengukur yang betul untuk mengukur dengan persis dan jitu kuantiti panjang, jisim, masa, suhu dan arus elektrik.  Kejituan Kebolehan alat pengukur untuk mendapatkan bacaan menghampiri atau menepati nilai sebenarnya.  Kepersisan Kebolehan alat pengukur memberikan bacaan yang hampir sama apabila pengukuran diulang.  Kepekaan Kebolehan alat pengukur mengesan perubahan kecil sesuatu kuantiti yang diukur.  Penggunaan Alat Pengukur yang Betul Mengukur Panjang Menyukat Jisim Mengukur Masa Menyukat Suhu Menyukat Arus Elektrik Menyukat Isi padu Air  Mengukur Panjang Panjang ialah jarak di antara dua titik. Unit S.I. panjang ialah meter (m). Panjang juga boleh diukur dalam milimeter (mm), sentimeter (cm) atau kilometer (km).  Semasa menggunakan pembaris, mata pemerhati hendaklah berserenjang dengan skala bacaan untuk mengelakkan ralat paralaks Ralat paralaks wujud disebabkan kedudukan mata yang tidak betul semasa mengambil ukuran.  Menyukat Jisim Jisim sesuatu objek ialah kuantiti jirim yang terkandung di dalamnya. Unit S.I. bagi jisim ialah kilogram (kg). Contoh alat pengukuran jisim yang digunakan pada zaman dahulu ialah dacing  Mengukur Masa Unit S.I. bagi masa ialah saat (s). Unit lain masa termasuk minit (min), jam (j), hari, bulan, tahun, dekad dan sebagainya. Jam randik dapat mengukur tempoh masa dengan kejituan 0.1 s atau 0.2 s.  Menyukat Arus Elektrik Ammeter digunakan untuk menyukat arus elektrik dalam sesuatu litar.  Menyukat Isi padu Air Silinder penyukat digunakan untuk menyukat isi padu air. Ralat paralaks berlaku apabila mata pembaca tidak berserenjang dengan skala bacaan. Penggunaan Alat Pengukur yang Lebih Jitu Mengukur Panjang Menyukat Jisim Menyukat Masa Menyukat Suhu Menyukat Arus Elektrik  Mengukur Panjang Angkup Vernier Tolok Skru Mikrometer  Angkup Vernier Angkup vernier digunakan untuk mengukur ketebalan atau diameter luar, diameter dalam dan kedalaman suatu objek. Bahagian terkecil bacaan angkup vernier ialah 0.01 cm atau 0.1 mm Oleh itu, angkup vernier lebih jitu berbanding dengan pembaris yang hanya dapat mengukur bacaan terkecil sehingga 0.1 cm atau 1 mm.  Angkup Vernier Ralat sistematik disebabkan oleh pengukuran menggunakan alat pengukur yang kurang tepat. Contohnya terdapat ralat sifar pada alat pengukur, ralat yang disebabkan oleh orang yang melakukan pengukuran atau faktor persekitaran. Ralat sifar boleh ditentukan apabila angkup vernier dirapatkan.  Untuk menentukan ralat sifar positif, ralat sifar dibaca dari tanda “0” pada skala vernier. Untuk menentukan ralat sifar negatif, ralat sifar dibaca dari tanda “10” pada skala vernier.  Tolok skru mikrometer Tolok Skru Mikrometer digunakan untuk mengukur ketebalan dan diameter objek kecil seperti kertas, rambut dan lain-lain. Bahagian terkecil bacaan tolok skru mikrometer ialah 0.001 cm atau 0.01 mm. Oleh itu, tolok skru mikrometer adalah lebih jitu daripada angkup vernier dan pembaris.  Skala vernier mengandungi 50 bahagian 1 senggatan skala vernier = 0.01 mm  Kedudukan mata pembaca perlu berserenjang dengan skala bacaan untuk mengelakkan ralat paralaks berlaku.  Ralat sifar tolok skru mikrometer boleh ditentukan apabila rahang tolok skru mikrometer ditutup sepenuhnya. Untuk mendapatkan bacaan sebenar tolok skru mikrometer, ralat sifar perlulah diambil kira. Bacaan sebenar = Bacaan tolok skru mikrometer – Ralat sifar  Angkup vernier digital dan tolok skru mikrometer digital dapat mengukur bacaan dengan lebih tepat dan jitu.  Menyukat Jisim Penimbang digital mengukur bacaan jisim dengan lebih tepat dan jitu.  Menyukat Masa Jam randik digital lebih tepat daripada jam randik biasa kerana dapat mengukur masa sehingga 0.01 saat, manakala jam randik biasa dapat mengukur masa sehingga 0.1 saat sahaja.  Menyukat Suhu Termometer digital dapat memberikan bacaan suhu dengan lebih tepat dan jitu kerana dapat menyukat suhu sehingga 0.1°C. Oleh itu, termometer digital digunakan di klinik-klinik kini.  Menyukat Arus Elektrik Ammeter digital memberikan bacaan arus elektrik dengan lebih tepat dan jitu kerana dapat menyukat arus elektrik sehingga 0.01 A.  Ralat Ralat sistematik Ralat rawak  Membuat Anggaran Sebelum Membuat Pengukuran Sebenar Apabila alat pengukur yang sesuai tidak dijumpai oleh seseorang saintis semasa menjalankan kajian atau penyiasatan saintifik,cara yang terbaik adalah dengan membuat anggaran terlebih dahulu, kemudian barulah diikuti dengan penggunaan alat yang lebih tepat dan jitu.  Luas ialah besar sesuatu kawasan. Membuat Unit S.I. untuk luas ialah m2. anggaran luas Untuk objek sekata, luas boleh diukur menggunakan rumus Contohnya, luas segi empat ialah panjang × lebar. Untuk objek tidak sekata, luas boleh dianggarkan menggunakan kaedah kertas graf. Membuat anggaran jisim Jika jisim bagi 100 helai kertas ialah 500 g, maka jisim sehelai kertas dianggarkan 5 g. Membuat anggaran isi padu Isi padu objek sekata dapat dikira menggunakan rumus, manakala objek tidak sekata perlu dianggarkan menggunakan kaedah sesaran air.  Teknologi dan Inovasi dalam Alat Pengukuran Menyukat tekanan darah menjadi begitu mudah dengan Monitor Tekanan Darah Digital Dengan bantuan alat ini,pesakit yang mengalami masalah tekanan darah dapat mengetahui bacaan tekanan darah yang tepat dalam hanya beberapa saat tanpa perlu ke hospital atau klinik. 1.5 Ketumpatan Ketumpatan Ketumpatan sesuatu bahan ialah jisim per unit isi padu bahan tersebut. Bahan yang kurang tumpat akan terapung dan berada di atas bahan yang lebih tumpat daripadanya, manakala bahan yang lebih tumpat akan tenggelam dan berada di bawah bahan yang kurang tumpat daripadanya Pengiraan Ketumpatan dengan Menggunakan Rumus  Menentukan Ketumpatan Objek dengan Menggunakan Kaedah Sesaran Air Ketumpatan objek tidak sekata boleh ditentukan dengan menggunakan kaedah sesaran air. Kaedah sesaran air ialah kaedah yang digunakan bagi menyukat isi padu sesuatu objek tidak sekata. Perbezaan Ketumpatan dalam Kehidupan Seharian Inovasi Objek, Makanan atau Minuman Menggunakan Konsep Ketumpatan 1.6 Langkah-langkah dalam Penyiasatan Saintifik Langkah-langkah dalam Penyiasatan Saintifik Kaedah saintifik ialah kaedah sistematik yang digunakan bagi menyelesaikan masalah dalam sains. Kaedah ini mempunyai beberapa langkah penting bagi membolehkan sesuatu permasalahan itu diselesaikan atau dijelaskan dengan kaedah yang betul.  Kaedah Saintifik Mengenal pasti masalah Membina hipotesis Mengawal pemboleh ubah Merancang eksperimen Menjalankan eksperimen Mengumpul data Menganalisis dan mentafsirkan data Membuat kesimpulan Menulis laporan Mengenal pasti masalah Mengenal pasti masalah yang boleh diuji dengan penyiasatan saintifik.  Membina hipotesis Kita perlu membina satu hipotesis sebagai penerangan awal pemerhatian atau fenomena yang sedang dikaji. Hipotesis ini perlulah diuji.  Mengawal pemboleh ubah Kenal pasti jenis pemboleh ubah yang terbabit Pemboleh ubah ialah kuantiti fizik yang mempengaruhi pemerhatian atau fenomena sains dan terdiri daripada pemboleh ubah yang dimanipulasikan, bergerak balas dan dimalarkan.  Merancang eksperimen Kita perlu merancang reka bentuk eksperimen terlebih dahulu dengan betul. Kita juga perlu memilih bahan-bahan dan radas yang sesuai untuk eksperimen.  Menjalankan eksperimen Semasa menjalankan eksperimen, langkah berjaga-jaga mesti diamalkan pada setiap masa untuk mendapatkan data yang lebih tepat. Langkah keselamatan pula perlu untuk menghindari kemalangan.  Mengumpul data Pengumpulan data dilakukan secara berhati-hati dengan menggunakan alat yang sesuai dengan mengambil kira sebarang ralat rawak atau sistematik yang mungkin berlaku. Pastikan ukuran diulang sekurang-kurangnya tiga kali untuk mendapatkan nilai yang lebih tepat dan jitu. Gunakan jadual untuk merekod data.  Menganalisis dan mentafsirkan data Analisis perlu disertakan dengan bentuk komunikasi yang berkesan seperti penggunaan graf dan jadual. Graf dan jadual membantu kita untuk mentafsirkan data dengan lebih mudah.  Membuat kesimpulan Kesimpulan dibuat berdasarkan hasil analisis eksperimen; sama ada hipotesis diterima atau ditolak. Jika ditolak, kita perlu membuat hipotesis baharu dan melakukan eksperimen semula.  Menulis laporan Ketika menulis laporan, semua data dan maklumat yang penting perlu disertakan. 1.7 Sikap Saintifik dan Nilai Murni dalam Menjalankan Penyiasatan Saintifik  Sikap saintifik yang perlu diamalkan Minat dan bersifat ingin tahu tentang alam sekeliling Jujur dan tepat dalam merekod dan mengesahkan data Bertanggungjawab terhadap keselamatan diri dan rakan serta terhadap alam sekitar Bertanggungjawab terhadap keselamatan diri dan rakan serta terhadap alam sekitar  Nilai murni Menyedari bahawa pengetahuan sains merupakan satu cara untuk memahami alam Menghargai dan mengamalkan cara hidup bersih dan sihat Menghargai keseimbangan dalam alam semula jadi Berhemah tinggi dan hormat-menghormati Mensyukuri nikmat alam semula jadi kurniaan Tuhan TAMAT