Khoa học tự nhiên 6 – một cuốn sách giáo khoa còn những sai sót

Kiến thức về Vật lý

Các kiến thức cơ sở về Vật lí, Hóa học, Sinh học, vv. đã được tích hợp trong một cuốn này, thay cho ba cuốn riêng biệt của mỗi môn học. Điều đó có thể phần nào “giảm tải” và tiện dụng cho cả thày và trò. Tuy nhiên, cuốn sách còn một số sai sót được nêu dưới đây, xét riêng trong lĩnh vực Vật lí.

1. Đo khối lượng. Ở bài 6 viết “Khối lượng là số đo lượng chất của vật”. Định nghĩa này chưa đúng ở chỗ: Khối lượng là một đại lượng vật lí cơ bản, không phải là số đo; hơn nữa “Lượng chất” (amount substance) đã là tên gọi một đại lượng cơ bản khác có đơn vị đo là mol, được định nghĩa trong Hóa học mà học sinh sẽ học ở các lớp trên. Người lớn cũng khó mà hiểu được “số đo lượng chất” là gì; chẳng lẽ, ví dụ, 3 kg vải thiều và 3 kg xi măng là có cùng lượng chất? Dùng thuật ngữ trùng nhau với nghĩa khác nhau như vậy là điều tối kị trong khoa học.

So sánh với cách diễn đạt ở các bài khác, ta thấy, ở bài 5 – Đo chiều dài, các tác giả đã viết “Trong hệ đơn vị đo lường hợp pháp của nước ta, đơn vị độ dài là mét, kí hiệu là m”, mà không định nghĩa chiều dài là gì. Và tương tự, ở bài 7 – Đo thời gian cũng không đưa ra định nghĩa về thời gian. Vậy với khối lượng cũng nên viết đơn giản là “Trong hệ đơn vị đo lường hợp pháp của nước ta, đơn vị khối lượng là kilôgam, kí hiệu là kg”, cho nhất quán với các bài 5 và 7.

Về sau, khi học đến gia tốc, lực li tâm hay lực hấp dẫn, các em sẽ hiểu ý nghĩa của khối lượng cũng chưa muộn.

2. Các loại cân. Các tác giả cho rằng cân Rô-béc-van (hai đĩa), cân đòn, cân đồng hồ, cân y tế, vv., tất cả đều là dụng cụ đo khối lượng (Hình 2). Thực ra, chỉ hai loại đầu là để đo khối lượng, bởi ở mọi trường hấp dẫn đều cho một kết quả đo không đổi. Các loại cân khác theo nguyên lí nén lò xo, như loại cân đồng hồ thường thấy ở các chợ, thì không, bởi chúng cho những kết quả đo khác nhau, tùy thuộc gia tốc trọng trường ở vị trí đo: khi đo ở hai vùng cực, kết quả sẽ khác ít nhiều so với ở vùng xích đạo; còn, ví dụ ở Mặt Trăng, kim đồng hồ sẽ chỉ số đo chỉ bằng 1/6 ở Trái Đất.

Trong đời sống thực tế trên Trái Đất, người ta dùng loại cân lò xo đó để đo khối lượng bởi vì việc chế tạo rất đơn giản, không cần kèm theo những hộp quả cân mẫu chuẩn, và chỉ dùng cân các hàng hóa thông thường, không đòi hỏi kết quả chính xác. Không thể dùng loại cân này để đo khối lượng trong phòng thí nghiệm khoa học hoặc để cân vàng, bạc, quý kim.

3. Về từ “hợp pháp”. Trong sách KHTN 6 nhiều lần gặp cụm từ “đơn vị hợp pháp của nước ta” và câu ”Một số quốc gia còn dùng đơn vị đo khác”.

Các “đơn vị đo khác” ở đây là ý nói các đơn vị mà cuốn sách chưa nói đến, chẳng hạn: inch, dặm (mile), hải lí (nautical mile), năm ánh sáng (light year) để đo chiều dài; galon (gallon), thùng (barrel) để đo dung tích; aoxơ (ounce), pao (pound) để đo khối lượng; độ Fahrenheit (oF) để đo nhiệt độ, vv.

Nhưng, thực tế, các đơn vị ấy vẫn được dùng hằng ngày, không chỉ ở “một số quốc gia” khác, mà cả trong các tài liệu, văn bản nhà nước và các phương tiện truyền thông ở nước ta. Luật pháp đo lường quốc gia chỉ quy định các đơn vị đo nào được dùng trong văn bản nhà nước hay việc công nói chung, mà không hề cấm dùng các “đơn vị đo khác” này. Vì vậy cũng không có đơn vị “hợp pháp” hay “bất hợp pháp”.

Thêm nữa, lại có câu “Từ năm 1960, các nhà khoa học chính thức sử dụng hệ thống đơn vị đo lường quốc tế, SI”. Tuy nhiên, thực tế không có loại đơn vị nào dành cho các nhà khoa học chính thức sử dụng. Trái lại, hằng ngày, mọi người, dù có là “nhà khoa học” hay không vẫn dùng cả những đơn vị không phải SI như: hải lí, lượng/chỉ, tấn (t), phút (min), giờ (h), kilômét trên giờ (km/h), vòng trên phút (r/min), lít (L), hecta (ha), kilôoát giờ (kWh), deciben (dB), calo (cal), milimét thủy ngân (mmHg), vv. Và ngay các sách giáo khoa cũng đang dạy những đơn vị quen thuộc nhưng không phải là SI đó!

Điều này khiến người đọc cho rằng, Luật Đo lường 2011 và Nghị định của Chính phủ số 86/2012/NĐ-CP hiện hành đã không được tham khảo khi biên soạn.

4. Biến dạng của lò xo. Ở bài 42 viết “độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo”. Ví dụ sau đây cho thấy điều đó là không đúng: Ở Trái Đất, khi treo thẳng đứng một vật vào một lò xo thì lò xo sẽ dãn gấp 6 lần độ dãn của chính lò xo ấy khi treo cũng một khối lượng ấy trên Mặt Trăng. Vậy, đâu phải là chúng tỷ lệ với nhau!

Mặt khác, trước đó, ở mục dụng cụ đo lực đã nói rằng, độ dãn của lò xo tỉ lệ với lực (chứ không phải với khối lượng) tác dụng theo bất cứ phương nào. Đó cũng là một định luật quan trọng (định luật Hooke) mà các em sẽ học ở lớp 10 và sau nữa ở các trường đại học kĩ thuật.

Câu này cùng với câu nói dùng cân đồng hồ (lò xo) để đo khối lượng cho thấy những sai sót là có tính hệ thống, khiến các em lớn lên vẫn hiểu mơ hồ, chưa phân biệt được sự khác nhau hoàn toàn giữa trọng lượng và khối lượng.

5. Lò xo bị mỏi. Ở bài 42 có đoạn viết “khi lò xo bị dãn quá nhiều thì nó không thể lấy lại được hình dạng ban đầu, nghĩa là đã mất tính đàn hồi. Trong kĩ thuật, người ta dùng thuật ngữ “lò xo bị mỏi” để chỉ tình huống này”. Điều này làm cho các em hiểu sai về “mỏi”.

Tương tự trong đời sống, mỏi (fatigue) bao giờ cũng gắn với yếu tố thời gian, như đi xa mỏi chân, nhìn lâu mỏi mắt, ngồi nhiều mỏi lưng. Các bộ phận công trình và máy cũng vậy, khi chịu lực, dù không lớn lắm nhưng lặp đi lặp lại, sẽ bị hư hỏng dần vì mỏi. Lò xo là một bộ phận như vậy, dễ bị mỏi, nhưng đó là khi nó làm việc thường xuyên, lâu dài, bị co dãn rất nhiều lần; còn nếu “dãn quá nhiều” và “không thể lấy lại hình dạng ban đầu”, người ta sẽ hình dung một chiếc lò xo bị kéo mạnh, chỉ một lần quá một giới hạn nào đó và không hồi lại được như cũ. Đó là một hiện tượng có tên gọi khác, không phải là hiện tượng mỏi!

Câu này cũng thấy viết trong các sách giáo khoa Vật lí 6 từ lần tái bản thứ 8 trở về trước, cùng với câu “Khối lượng là số đo lượng chất của vật” trên nhiều sách Vật lí khác. Phải chăng đây là kết quả sao chép những điều sai trái từ người này qua người khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác?

Những bàn luận trên đây chỉ nhằm góp phần hiệu chỉnh cuốn sách khi được tái bản, tuyệt đối không đòi hỏi học sinh ở tuổi 12 phải hiểu cặn kẽ chính xác mọi thứ như trên. Vì vậy, khi biên soạn cần dứt khoát lược bỏ đi những gì không phù hợp với lứa tuổi và tư duy của các em.

Còn khi đã viết vào sách giáo khoa thì không viết ra những điều sai trái, phi khoa học và mâu thuẫn với những kiến thức mà các em sẽ học về sau, dù với bất cứ lí do gì, chẳng hạn tưởng rằng làm cho “đơn giản, dễ hiểu”, nhưng thực ra lại làm các em không hiểu hoặc hiểu sai.

Kiến thức về Mặt Trăng

1. Như mọi người đều biết, khi quay quanh Trái Đất, Mặt Trăng có một phía luôn hướng về Trái Đất; phía đó gọi là mặt nhìn thấy hay mặt gần. Phía bên kia, đứng từ Trái Đất, ta không nhìn thấy được, gọi là mặt không nhìn thấy hay mặt xa. Khi quay quanh Trái Đất, cả hai bán cầu của Mặt Trăng đều được Mặt Trời chiếu sáng luân phiên.

Tuy nhiên, mở đầu Bài 53 – Mặt Trăng, trang 183 viết: “Mặt Trăng có dạng hình cầu nên lúc nào cũng chỉ có một nửa Mặt Trăng được Mặt Trời chiếu sáng, nửa còn lại nằm trong bóng tối ta không nhìn thấy được”.

Câu này dẫn đến hiểu nhầm rằng, Mặt Trăng có hai bán cầu, một lúc nào cũng sáng, còn một lúc nào cũng tối, và nửa ta không nhìn thấy được là nửa tối.

Câu trên còn cho rằng, vì là hình cầu nên Mặt Trăng lúc nào cũng chỉ có một nửa được chiếu sáng. Vậy thì, các hành tinh khác cũng hình cầu, trong đó có Trái Đất ta đang sống, lúc nào cũng chỉ được Mặt Trời chiếu sáng một nửa hay sao?

Từ xa xưa, khi chưa có những thiết bị bay quan sát không gian, người ta chưa bao giờ nhìn thấy mặt xa, nên gọi nó là dark side (mặt tối). Giờ đây, từ đó không có nghĩa là có một mặt nằm trong bóng tối do không được Mặt Trời chiếu sáng, như viết trong sách. Trong tiếng Việt nên tránh dùng từ “mặt tối” dễ gây hiểu lầm.

2. Những câu trên có liên hệ đến một mô hình sau đó. Ở trang 186, cuốn sách hướng dẫn các em làm mô hình quan sát các pha của Mặt Trăng. Đó là một hộp kín bằng bìa cứng. Trên thành hộp có khoét một lỗ để chiếu đèn pin vào (làm Mặt Trời). Trong hộp có treo một quả bóng cố định (làm Mặt Trăng). Xung quanh hộp đục thủng một số lỗ nhỏ để ghé mắt nhìn (làm người quan sát trên Trái Đất), Hình 1.

Với cách làm như vậy, hiển nhiên không chỉ đối với quả bóng, mà nói chung đối với vật thể hình dáng bất kì, khi chiếu luồng ánh sáng vào thì chỉ mặt vật thể hướng về nguồn sáng được chiếu sáng, nếu vật thể đó không quay. Mô hình này không đúng ở chỗ đã cho các em thấy Mặt Trăng là cố định, không quay, còn người quan sát/Trái Đất thì chuyển động quay quanh Mặt Trăng!

Thực ra, Mặt Trăng tự xoay quanh trục của nó một vòng đồng thời cũng quay được một vòng quanh Trái Đất, và cả hệ Trái Đất – Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời. Một mô hình đơn giản mô tả đúng những chuyển động như thế đang chào bán trên thị trường (Hình 2), mà trường nào cũng có thể mua về làm giáo cụ trực quan.

3. Có thể người soạn sách từ đầu đinh ninh rằng “lúc nào cũng chỉ có một nửa Mặt Trăng được Mặt Trời chiếu sáng, nửa còn lại nằm trong bóng tối”, nên các từ “nửa tối” và “nửa sáng” còn gặp lại nhiều lần nữa trong các trang sau. Ví dụ, ở trang 184 xuất hiện những câu:

– “Không Trăng (còn gọi là Trăng non): khi nửa tối của Mặt Trăng hướng hoàn toàn về Trái Đất, ta không nhìn thấy Trăng”;

– “Trăng tròn: khi nửa sáng của Mặt Trăng hoàn toàn hướng về Trái Đất thì ta nhìn thấy Mặt Trăng hình tròn”.

Như vậy nghĩa là lúc nửa này lúc nửa kia của Mặt Trăng hướng về Trái Đất. Thực ra, như đã nói trên, chỉ có một mặt là mặt nhìn thấy của Mặt Trăng luôn hướng về Trái Đất mà thôi, nên đơn giản phải viết là:

– Không Trăng: khi mặt nhìn thấy của Mặt trăng hoàn toàn không được chiếu sáng;

– Trăng tròn: khi mặt nhìn thấy của Mặt trăng được chiếu sáng hoàn toàn.

Ta nhìn thấy hình dáng Mặt Trăng thay đổi dần từ không trăng sang lưỡi liềm, bán nguyệt, trăng tròn giữa tháng, rồi khuyết dần đến lưỡi liềm cuối tháng Âm lịch; đó chỉ là những phần sáng thấy được trên mặt nhìn thấy của Mặt Trăng.

4. Cuối bài, ở mục “Em có biết?”, nhằm gợi ý các em mở rộng kiến thức và kết nối với cuộc sống, có những câu:

– “Mặt Trăng quay một vòng quanh Trái Đất mất 27,32 ngày”.

Nhưng đây là thời gian Mặt Trăng xuất hiện trở lại ở một vị trí cố định trong không gian, khi lấy nền các sao xa làm mốc chuẩn. Chu kì này (gọi là chu kì theo sao) thường chỉ có ý nghĩa với các nhà Thiên văn học.

Mặt Trăng còn có một chu kì thứ hai (gọi là chu kì giao hội) gần gũi với cuộc sống hơn. Cứ trung bình khoảng 29,53 ngày, khi quan sát từ Trái Đất, ta lại thấy Mặt Trăng xuất hiện trở lại ở cùng một vị trí trên bầu trời so với vị trí của Mặt Trời. Nếu muốn kết nối với cuộc sống thì nên giới thiệu cho các em chu kì thứ hai này thay cho chu kì thứ nhất; bởi vì, chu kì 29,53 ngày sẽ giúp các em về sau hiểu được Âm lịch là gì, trong đó có tháng thiếu (29 ngày) và tháng đủ (30 ngày) xen kẽ nhau, và 3 năm lại có một tháng nhuận Âm lịch.

– Cũng ở mục cuối đó, có viết: “Khi Mặt Trăng quay quanh trục của nó được một vòng thì đồng thời cũng quay quanh Trái Đất được đúng một vòng. Do đó, luôn luôn chỉ có một phía của Mặt Trăng hướng về Trái Đất cho ta quan sát được”. Lạ thay, điều này hoàn toàn đúng, nhưng nó lại chỉ gỏn gọn hai câu ở phần phụ cuối bài, trong mục “Em có biết?” và trái ngược với nội dung chính xuyên suốt toàn bài!

Xin được chia sẻ những ý kiến trên đây với các bạn đọc và phụ huynh quan tâm, đặc biệt các thày cô có thể tham khảo khi chuẩn bị bài giảng ở học kì 2, trong lúc cuốn sách giáo khoa đang cầm trên tay chưa được chỉnh lí.