sáng kiến kinh nghiệm sinh học thpt

Dovậy việc khơi dậy các vấn đề thực tế cần giải quyết sẽ giúp tích cực hóa hoạtđộng của học sinh trong giờ học, giúp học sinh luôn hào hứng trong mỗi tiết học.Thực tế chứng minh kiến thứ

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN

1 Tên sáng kiến: Thiết kế một số thí nghiệm và mô hình trong dạy học chương:

“Chuyển hóa vật chất và năng lượng” – Sinh học 11 nhằm phát triển năng lựcgiải quyết vấn đề và sáng tạo

I Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến.

Chương trình giáo dục phổ thông mới đã định hướng phát triển 10 năng lựccốt lõi cho học sinh Một trong số đó là năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.Làm thế nào để phát triển cho học sinh năng lực này trong quá trình học tập làvấn đề luôn được quan tâm của các thầy cô giáo Đối với các em học sinh trunghọc phổ thông, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo càng cần thiết hơn vì các

em đang ở ngưỡng cửa quan trọng của cuộc đời

Chương trình Sinh học 11 với chủ đề “Sinh học cơ thể” chứa đựng nhữngbài học với nội dung rất sinh động và lý thú đối với người dạy và người học.Trong đó, chương I “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” cung cấp nhưng kiếnthức gần gũi, dễ tiếp thu và có nhiều liên hệ với chính bản thân người học Dovậy việc khơi dậy các vấn đề thực tế cần giải quyết sẽ giúp tích cực hóa hoạtđộng của học sinh trong giờ học, giúp học sinh luôn hào hứng trong mỗi tiết học.Thực tế chứng minh kiến thức học sinh thu được qua trải nghiệm và thực hành

sẽ luôn khắc sâu hơn so với việc nghe giảng và ghi chép bài Cũng thông quanhững hoạt động ấy, năng lực và phẩm chất của người học được hình thành vàphát triển, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Trong quá trìnhgiảng dạy phân môn Sinh học 11 những năm qua, ở một số tiết học, chúng tôi đã

tổ chức cho học sinh thiết kế thí nghiệm và mô hình nhằm phát triển năng lựcgiải quyết vấn đề và sáng tạo và thu được những kết quả khả quan

Do đó chúng tôi đã hình thành sáng kiến: Thiết kế một số thí nghiệm

và mô hình trong dạy học chương: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” – Sinhhọc 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề Sáng kiến hi vọng sẽ lànguồn tài liệu tham khảo cho các giáo viên trong quá trình giảng dạy

- Cơ sở vật chất, trang thiết bị và các phương tiện dạy học đáp ứng đủ cho hoạtđộng dạy và học Mỗi lớp đều được trang bị tivi, kết nối internet, các thiết bịthực hành đầy đủ.

- Sinh học 11 có rất nhiều kiến thức gần gũi, có thể liên hệ vào thực tế Giáo viên

có thể khai thác nhiều hơn những nội dung đó và sáng tạo các hình thức tổ chứchoạt động cho học sinh

- Việc thiết kế những thí nghiệm đơn giản củng cố kiến thức bài học hoặc thiết kế

mô hình rất phù hợp để tích cực hóa hoạt hoạt động của học sinh, phát huy tínhsáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, tuy nhiên biện pháp này chưa được nhiềugiáo viên áp dụng

III C¸c giải pháp

3.1 Dạy học thông qua thiết kế và hoàn thiện mô hình:

3.1.1 Mục tiêu:

Thông qua việc thiết kế và hoàn thiện mô hình, học sinh có thể:

- Hình thành và củng cố kiến thức lí thuyết cơ bản

- Phối hợp kiến thức sinh học với các kiến thức thuộc các môn học, lĩnh vực khácnhau như toán học, mĩ thuật, công nghệ, vật lí để thiết kế mô hình một cáchsáng tạo

- Biết chia sẻ ý tưởng, thảo luận, hợp tác và làm việc nhóm để hoàn thành từngbước trong quy trình

Như vậy, qua việc thiết kế và hoàn thiện mô hình, học sinh sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

3.1.2 Quy trình thực hiện:

- Nêu vấn đề

- Gợi ý (nếu học sinh chưa rõ)

- Thống nhất tiêu chí đánh giá mô

- Phác thảo mô hình trên giấy

- Lựa chọn nguyên liệu, dụng cụ phù hợp

3.1.3 Thời gian tiến hành:

- Học sinh chuẩn bị nguyên liệu, dụng cụ ở nhà sau đó làm mô hình trên lớp

- Học sinh làm mô hình ở nhà và thuyết trình trên lớp

Các mô hình được hình thành sau khi học xong bài học hoặc trước khi vào bàimới Tuy nhiên, mô hình hoàn thiện sau khi học xong bài sẽ giúp học sinh củng

cố kiến thức tốt hơn Mô hình hoàn thiện trước khi vào bài mới có thể có nhiềusai sót, nhưng cũng giúp giáo viên khắc sâu hơn kiến thức cho học sinh từ cáclỗi sai đó

- Thiết kế mô hình thể hiện cấu trúc látcắt ngang của rễ và thể hiện được cáccon đường xâm nhập của nước và cácion khoáng vào rễ

Hô hấp bằng phổi - Thiết kế mô hình mô phỏng sự lưu

thông khí của phổi

Bài 18: Tuần

hoàn máu

Hệ tuần hoàn kín Thiết kế mô hình trực quan mô phỏng

máu lưu thông trong hệ tuần hoàn kép3.1.5 Một số mô hình đã thực hiện:

* Thiết kê mô hình mô phỏng hệ tiêu hóa ở người:

- Nêu vấn đề: thiết kế mô hình mô

phỏng hoạt động tiêu hóa cơ học của

+ Thể hiện được thức ăn (dạng lỏng) đi

qua các bộ phận đó như thế nào một

cách đơn giản trên mô hình

- Tiến hành:

+ Bước 1: Vẽ phác thảo ra bìa cứngcác bộ phận của ống tiêu hóa của người

+ Bước 2: Dùng đất nặn phủ lên các bộphận đó sao cho đảm bảo tính thẩm mĩ+ Bước 3: Luồn dây truyền qua các phần của ống tiêu hóa sao cho đảm bảotính thẩm mĩ

+ Bước 4: Áp dụng nguyên tắc vật lý (áp suất chất lỏng) để thể hiện tiêu chíthứ 2 bằng cách: cho 1 đầu dây truyềnphía trên ngập trong chai nước màu.Hút nhẹ đầu dưới dây truyền để đẩy

khí ra hết, nước sẽ tự động chảy từ trêncao xuống và đi qua các phần của ống tiêu hóa

- Học sinh trình bày bản thiết kế của nhóm

- Tiến hành làm mô hình theo bản thiết kế

- Thuyết trình sản phẩm

- Đề xuất giải pháp khắc phục và hoàn thiện

(hình ảnh trong phần phụ lục)

* Thiết kế mô hình mô phỏng sự lưu thông khí của phổi

Từ đó GV nêu vấn đề về sự lưu thông

khí ở phổi và giao nhiệm vụ cho HS

thiết kế mô hình mô phỏng sự lưu

thông khí của phổi

- Thông nhất tiêu chí đánh giá

+ Mô hình thể hiện các cấu trúc chính

của phổi như: khí quản, phế quản, 2 lá

phổi, đảm bảo tính chính xác và thẩm

mĩ

+ Mô hình phải thể hiện được sựu lưu

thông khí qua 2 lá phổi

- Tiến hành:

+ Bước 1: Vẽ phác thảo ra giấy bìa hình ảnh cấu trúc phổi, dùng kéo cắtrời các bộ phận đó khỏi giấy

+ Bước 2: Gắn cố định 2 ống hút dọctheo khí quản, phế quản

+ Bước 3: Lồng giấy bóng bao bên ngoài mỗi bên phổi, dùng băng dính dính chặt mép túi để khí không bị thoát

ra ngoài

+ Thử nghiệm hoạt động: lần lượt thổikhí vào và hít khí ra qua ống hút sao

- Học sinh trình bày bản thiết kế của nhóm mình.

- Tiến hành làm mô hình theo bản thiết kế

- Thuyết trình sản phẩm

- Đề xuất giải pháp khắc phục và hoàn thiện

(hình ảnh trong phần phụ lục)

* Thiết kế mô hình trực quan mô phỏng máu lưu thông trong hệ tuần hoàn kép:

- Nêu vấn đề:

GV nêu vấn đề về ưu điểm của hệ tuần

hoàn kép so với hệ tuần hoàn đơn, từ

đó giao nhiệm vụ cho HS thiết kế mô

hình trực quan mô phỏng máu lưu

thông trong hệ tuần hoàn kép

- Thông nhất tiêu chí đánh giá

+ Mô hình thể hiện chính xác cấu trúc

của hệ tuần hoàn kép, đảm bảo tính

thẩm mĩ

+ Mô hình phải thể hiện được đường

đi (chiều di chuyển) của máu trong

mỗi vòng tuần hoàn, xác định được

máu đỏ thẫm và máu đỏ tươi chảy

trong các cấu trúc nào của vòng tuần

hoàn

- Xác định vấn đề

- Phác thảo bản thiết kế ý tưởng 1:

+ Nguyên liệu, dụng cụ: bìa, kéo, băng

dính, dây truyền, màu thực phẩm (xanh

và đỏ)+ Tiến hành:

• Bước 1: Vẽ phác thảo ra bìa hìnhảnh hệ tuần hoàn kép, trang trí sao cho đạt tính thẩm mĩ (ảnh minh họa)

• Bước 2: luồn dây truyền dọc theo đoạn mạch sao cho hợp lí

và thẩm mĩ Bước này là quan trọng nhất để đảm bảo tmô hình

có hoạt động được hay không (đáp ứng tiêu chí 2)

• Bước 3: Pha cốc nước với màu thực phẩm (cốc nước màu xanh thể hiện máu đỏ thẫm, cốc nước màu đỏ thể hiện máu đỏ tươi) Xác định đoạn mạch nào có máu

đỏ thẫm và đỏ tươi rồi cắm đầu dây truyền vào cốc nước đó Lưu

ý bố trí các cốc nước sao cho đảm bảo nguyên tắc vật lí về áp suất chất lỏng là nước sẽ di chuyển được trong ống dây (hệ mạch)

• Điều chỉnh mô hình cho hợp lý

- Phác thảo bản thiết kế ý tưởng 2:+ Nguyên liệu, dụng cụ: bìa, kéo, keo,nam châm, mẩu sắt nhỏ (có thể dùng mẩu kẹp ghim): 1 mẩu màu xanh và 1 mẩu màu đỏ, màu sáp

+ Tiến hành:

• Bước 1: Vẽ phác thảo ra bìa hìnhảnh hệ tuần hoàn kép, trang trí bằng màu sáp và dán bìa viền xung quanh sao cho đạt tính thẩm mĩ

• Bước 2: Dùng mẩu sắt nhỏ đặt vào trong mô hình tại vị trí tâmthất

• Bước 3: Dùng nam châm đặt bêndưới mẩu sắt, di chuyển nam

- Học sinh trình bày bản thiết kế của nhóm.

(hình ảnh trong phần phụ lục)

3.2 Dạy học thông qua thiết kế thí nghiệm:

3.2.1 Mục tiêu:

Thông qua việc thiết kế và thực hiện thí nghiệm, học sinh có thể:

- Hình thành và củng cố kiến thức lí thuyết cơ bản

- Vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn

- Biết chia sẻ ý tưởng, thảo luận, hợp tác và làm việc nhóm để hoàn thành từng bước thí nghiệm từ đó học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.3.2.2 Quy trình thực hiện:

Thiết kế thí nghiệm có thể được tiến hành trước hoặc sau khi tìm hiểu nội dungbài học Tùy thời gian thực hành thí nghiệm, giáo viên có thể có điều chỉnh phùhợp

- Nêu vấn đề cần giải quyết

- Tổ chức cho học sinh thuyết trình về

cách thức tiến hành, báo cáo kết quả

thí nghiệm và thảo luận

+ dụng cụ+ cách tiến hành+ dự đoán kết quả+ giải thích kết quả

- Trình bày bản thiết kế thí nghiệm

- Tiến hành làm thí nghiệm

- Theo dõi thí nghiệm, thu thập minh chứng

- Báo cáo kết quả

- Đề xuất giải pháp điều chỉnh (nếu có)3.1.3 Thời gian tiến hành:

- Học sinh chuẩn bị nguyên liệu, dụng cụ ở nhà sau đó làm thí nghiệm trên lớp

- Học sinh làm thí nghiệm ở nhà và thuyết trình trên lớp

Các thí nghiệm thường được thực hiện sau khi học xong bài học giúp củng cố kiến thức đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

- Thiết kế thí nghiệm chứng minh tếbào rễ có tính thấm chọn lọc

(ngăn cản các chất không cần thiết điqua như xanh metylen)

Bài 2: Vận chuyển

các chất trong cây

Động lực đẩydòng mạch gỗ

- Thiết kế thí nghiệm chứng minh cóhiện tượng ứ giọt ở lá cây

Bài 3: Thoát hơi

nước

Thoát hơi nướcqua lá

- Thiết kế thí nghiệm chứng minh lá có

sự thoát hơi nướcBài 4: Vai trò của

các nguyên tố

khoáng

Cả bài - Thiết kế thí nghiệm chứng minh vai

trò của phân bón đối với cây trồng

Bài 8: Quang hợp ở

thức vật

Hệ sắc tố quang hợp

- Thí nghiệm làm chất chỉ thị tự nhiên

từ rau, củ, quả

- Thiết kế thí nghiệm nhuộm vải

- Thiết kế thí nghiệm quang hợp thải oxy

- Thiết kế thí nghiệm phát hiện hô hấp

ở thực vật

- Thiết kế thí nghiệm bảo quản thựcphẩm bằng phương pháp “hút chânkhông” thủ công

Bài 15, 16: Tiêu hóa

ở động vật

Tiêu hóa ởđộng vật có ống tiêu hóa

- Thiết kế thí nghiệm chứng minh tácdụng của bakingsoda trong việc hỗ trợlàm giảm trào ngược dạ dày ở ngườiBài 17: Hô hấp ở

động vật

Hô hấp bằngphổi

- Thiết kế thí nghiệm góp phần chứngminh tác hại của thuốc lá đến phổiBài 22: Ôn tập

chương I

Liên hệ thực tế - Thiết kế thí nghiệm chứng mình vai

trò của rễ trong việc giữ đất từ đó nêugiải pháp chống xói mòn

3.2.3 Một số thí nghiệm đã được thực hiện:

* Thiết kế thí nghiệm chứng minh lá có sự thoát hơi nước:

- Nêu vấn đề: làm thế nào chứng minh

được lá có sự thoát hơi nước

+ ý tưởng 2: lấy một cành cây nhiều lá,cắm vào bình nước có nhỏ dầu ăn lên

- Tổ chức cho học sinh trình bày và

tiến hành thí nghiệm

- Tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả

thí nghiệm, giải thích và thảo luận

bề mặt (để ngăn sự thoát hơi nước củabình), chùm túi bóng lên lá và quan sáthiện tượng

- Trình bày bản thiết kế thí nghiệm

- Tiến hành làm thí nghiệm

- Theo dõi thí nghiệm

- Báo cáo kết quả

- Đề xuất giải pháp điều chỉnh

+ Càng giảm nồng độ oxi trong môi

trường bảo quản (nhưng không giảm

đến 0%) thì cường độ hô hấp của nông

sản càng giảm

+ Có thể bảo quản thực phẩm bằng

cách tạo môi trường “chân không”

+ Hút chân không là việc hút toàn bộ

không khí trong một môi trường nào

đó ra bên ngoài

+ Thực phẩm khi được hút chân không

sẽ không còn mùi bên ngoài, được bảo

quản lâu hơn vì không bị oxy hóa

- Giáo viên cho HS quan sát một số

thực phẩm được bảo quản bằng

+ Ý tưởng 3: tạo môi trường “chânkhông” bằng cách dùng ống hút kếthợp máy sấy tóc

- Trình bày bản thiết kế thí nghiệm

- Tiến hành làm thí nghiệm

- Theo dõi thí nghiệm

phương pháp hút chân không, cho HS

xem thời hạn bảo quản, từ đó nêu vấn

đề tại sao có thể bảo quản thực phẩm

bằng cách hút chân không? Từ đó GV

nêu yêu cầu: hãy thiết kế thí nghiệm áp

dụng phương pháp hút chân không để

bảo quản thực phẩm

- Giao nhiệm vụ cho HS lớp chuyên Lý

tìm hiểu về máy hút chân không đang

có trên thị trường (về nguyên tắc hoạt

động, cách sử dụng, ưu điểm, nhược

điểm…) từ đó có thể đề xuất ý tưởng

thiết kế máy hút chân không mini

- Báo cáo kết quả

- Đề xuất giải pháp điều chỉnh

* Cách tiến hành các ý tưởng:

Ý tưởng Nguyên liệu,

dụng cụ

Tiến hành

Ý tưởng 1 Túi zip, rau

xanh, chậu nước

- Bước 1: Cho thực phẩm vào túi zip và kéo một phần miệng túi lại

- Bước 2: Từ từ thả vào chậu nước (chú

ý không thả ngập mà chừa lại phần miệng túi)

- Bước 3: Cuối cùng sau khi không khí đã ra hết thì kéo khóa hoàn toàn miệng túi zip

Ý tưởng 2 Túi zip, rau

xanh, ống hút

- Bước 1: Chuẩn bị sẵn túi zip có khóa với kích thước tương thích với loại thực phẩm cần bảo quản Cho thực phẩm vào túi, kéo kín khóa lại chỉ chừa một lỗ nhỏ

- Bước 2: Cho ống hút vào lỗ nhỏ này rồi dùngmiệng hút không khí từ trong túi ra bên ngoài.Thao tác này cần thực hiện nhanh để không khíkhông tràn ngược vào túi Sau đó, nhanh chóng

rút ống hút ra và kéo hết toàn bộ khóa của túizip

Ý tưởng 3 Túi zip, rau

xanh, máy sấytóc, nắp chai, ống hút

- Bước 1: Cắt đầu chai nhựa giống hình cái phễu, sau đó đục 1 lỗ vào nắp chai và cho ốnghút vào

- Bước 2: Cho ống hút vào túi thực phẩm, sau đódùng phần hút không khí của máy sấy tóc vànhấn công tắc để hút không khí ra

+ Giới thiệu về baking soda

+ GV nêu yêu cầu: thiết kế thí nghiệm

chứng minh tác dụng của baking soda

trong việc hỗ trợ làm giảm trào ngược

+ Tiến hành:

• Đeo găng tay trước khi làm thínghiệm

• Dùng bút dạ vẽ hình dạ dàylên túi zip

• Thử quỳ tím trên HCl

• Đổ 50ml HCl vào túi zip

• Đổ baking soda (khoảng 4 thìa) vào túi, đậy miệng túi lại

• Quan sát hiện tượng sau 5phút và ghi chép lại

- Tổ chức cho học sinh tiến hành thí

nghiệm

- Tổ chức cho học sinh thuyết trình về

cách thức tiến hành, báo cáo kết quả

thí nghiệm và thảo luận

• Khi baking soda tan hết, thửlại quỳ tím với dung dịch trong túi

- Trình bày bản thiết kế thí nghiệm

- Tiến hành làm thí nghiệm theo đúng bản thiết kế

- Báo cáo kết quả, giải thích hiện tượng+ Túi zip phồng to lên sau khi đổ

baking soda+ Giấy quỳ đổi màu chứng tỏ bakingsoda trung hòa 1 phần HCl

GV có thể yêu cầu HS liên hệ với kiếnthức của môn hóa để giải thích hiệntượng

(hình ảnh trong phần phụ lục)

* Thiết kế thí nghiệm góp phần chứng minh tác hại của thuốc lá đến phổi:

- Nêu vấn đề:

+ Xem video về thực trạng hút thuốc lá

của thanh thiếu niên Việt Nam

+ GV nêu yêu cầu: thiết kế thí nghiệm

chứng minh tác hại của thuốc lá với

phổi và môi trường

• Đổ nước ngập ¾ chai nhựa và vặn nút lại, bên trên có gắn điếu

- Tổ chức cho học sinh tiến hành thí

nghiệm

Chú ý: Nếu tiến hành làm thí nghiệm

trên lớp, bước cuối cùng nên làm bên

ngoài cửa lớp hoặc làm chỗ gần cửa để

tránh khói thuốc lá bay trong lớp HS

có thể làm thí nghiệm tại nhà và quay

thuốc lá Bịt kín lỗ nhỏ ở dướisao cho nước khong chảy ra ngoài

• Châm điếu thuốc và từ từ mở nútbên dưới đáy chai để nước chảy

ra ngoài (Bước này mô phỏng hành động hút thuốc lá của con người.) Lúc này, bên trong chai

sẽ chứa đầy khói trắng từ thuốc

lá Lượng khói này bằng với lượng khói mà người hút đưa vào phổi

• Điếu thuốc được cháy hết 1 cách rất nhanh chóng Sau khi điếu thuốc cháy hết, mở nắp chai và nhanh chóng dùng mộtchiếc khăn giấy buộc quanh miệng chai

• Thổi vào trong chai qua lỗ nhỏphía dưới để đẩy hết khói ra ngoài qua khăn giấy

• Mở miếng khăn giấy trên miệngchai và quan sát Lớp chất màuvàng trên khăn giấy mô phỏng cho những chất độc hại mà thuốc lá đưa vào và lưu lại ở phổi người hút thuốc

- Trình bày bản thiết kế thí nghiệm

- Tiến hành làm thí nghiệm