SKKN Xây dựng các bài tập từ hình vẽ SGK sinh học ( chương I – lớp 11 ) nhằm khắc sâu kiến thức, nân...

SKKN Xây dựng các bài tập từ hình vẽ SGK sinh học ( chương I – lớp 11 ) nhằm khắc sâu kiến thức, nâng cao năng lực tư duy, khả năng vận dụng của học sinh 1 Phần I MỞ ĐẦU I Lý do chọn đề tài Trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay, từ những nước đang phát triển đến những nước phát triển đều nhận thức được vai trò và vị trí hàng đầu của giáo dục, đều phải đổi mới giáo dục để có thể đáp ứng một cách năng động hơn, hiệu quả hơn, trực tiếp hơn những nhu cầu của sự phát triển đất nước Ở nước ta, Nghị quy[.]

Phần I : MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay, từ những nước đang phát triển đến những nước phát triển đều nhận thức được vai trò và vị trí hàng đầu của giáo dục, đều phải đổi mới giáo dục để có thể đáp ứng một cách năng động hơn, hiệu quả hơn, trực tiếp hơn những nhu cầu của sự phát triển đất nước

Ở nước ta, Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy

và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học” Để thực hiện tốt mục tiêu về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT theo Nghị quyết số 29-NQ/TW, cần có nhận thức đúng về bản chất của đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học và một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học theo hướng này

Hoạt động dạy học bao gồm hoạt động dạy và hoạt động học Kết quả của việc học tích cực là học sinh chiếm lĩnh đối tượng học tập ở mức độ sâu, rộng dẫn đến

sự thay đổi năng lực và nhu cầu của bản thân Và một trong những yêu cầu của dạy tích cực là phải tổ chức các hoạt động học tập như thế nào để lôi cuốn được

sự tham gia của học sinh, tạo môi trường thuận lợi cho học sinh phát triển hết năng lực của bản thân Giáo viên cần chú trọng sử dụng kết hợp các kĩ thuật và phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, chú ý cho học sinh thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ năng vào các tình huống cụ thể

Là một giáo viên đang trực tiếp giảng dạy bộ môn Sinh học ở trường phổ thông, với mong muốn tận dụng tối ưu các hình vẽ trong sách giáo khoa, khắc sâu kiến thức mới, nâng cao khả năng vận dụng của HS, tôi xin chia sẻ sáng kiến kinh

nghiệm: “Xây dựng các bài tập từ hình vẽ SGK sinh học ( chương I – lớp 11 )

nhằm khắc sâu kiến thức, nâng cao năng lực tư duy, khả năng vận dụng của học sinh”

II Mục đích nghiên cứu

Dựa vào hình vẽ có trong SGK để xây dựng các bài tập vận dụng ở mức độ thấp

và mức độ cao

Các bài tập được xây dựng nhằm khắc sâu kiến thức, nâng cao khả năng vận dụng của học sinh

III Đối tượng nghiên cứu

Hình vẽ có trong SGK

Các dạng bài tập vận dụng

IV Phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết:

Dựa trên nội dung của các hình vẽ trong SGK và các dạng bài tập vận dụng trong chương trình sinh học

Thực nghiệm sư phạm:

Tiến hành thực nghiệm trong giảng dạy sinh học 11 ( chương I phần chuyển hóa vật chất và năng lượng )

Xác định tính hiệu quả và khả thi của phương pháp

Phần II : NỘI DUNG

I Cơ sở lí luận:

Hình vẽ là những hình ảnh dùng sự bố cục đường nét để biểu diễn sự vật, hiện tượng Để phản ánh nội dung cần truyền đạt, hình vẽ bao gồm các hình ảnh hoàn thiện có chú thích, có bố cục rõ ràng, có nội dung cụ thể khái quát

Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm, tuy nhiên không phải hiện tượng, quá trình và cấp độ tổ chức nào cũng có thể quan sát rõ ràng trong thực tế Hình

vẽ trong sách giáo khoa sinh học được dùng để thay thế những vật thật quá nhỏ ( như cấu tạo của lông hút, khí khổng ) hay quá to khó quan sát ( như cấu tạo của mạch gỗ, mạch rây ) Không những vậy, hình vẽ sinh học còn có tác dụng

cụ thể hóa những nội dung quá trừu tượng, giúp giáo viên truyền tải nội dung bài giảng từ phức tạp đến đơn giản

Trong sách giáo khoa sinh học lớp 11, ở chương I có nội dung về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cả động, thực vật Vì vậy, các hình vẽ hầu như mang tính khái quát hóa cao, đi sâu cụ thể hóa cấu tạo của các bộ phận, mô tả các quá trình sinh lí trong cơ thể Việc sử dụng các hình vẽ này để dạy kiến thức mới hay củng

cố bài giảng là rất hợp lí

Bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng những điều đã học và giúp giáo viên kiểm tra việc dạy của mình Bài tập có thể ở một trong các mức độ nhận biết, thông hiểu, vận dụng thấp hoặc vận dụng cao

Bài tập được xây dựng từ hình vẽ sách giáo khoa là những bài tập gắn liền với nội dung của hình vẽ, có thể sử dụng hình vẽ để giải quyết yêu cầu của bài tập

Đa số các bài tập dạng này được tạo ra để kiểm tra ở mức độ vận dụng thấp và vận dụng cao

II Thực trạng

Cấu trúc chương trình sinh học 11 hiện hành được trình bày thành bốn chương tương ứng với bốn đặc trưng sống cấp độ cơ thể là: Chuyển hóa vật chất

và năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản Mỗi chương được trình bày theo hai phần: Phần A – Thực vật, Phần B – Động vật, nội dung các bài

ở mỗi phần thể hiện từng chức năng sống và đa số được trình bày theo cấu trúc: Khái niệm, sự phù hợp giữa cấu trúc và chức năng, cơ chế, ảnh hưởng của môi trường và ứng dụng

Ở chương I giới thiệu về sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong cơ thể động vật và thực vật Một trong các mục tiêu chính của chương là trình bày được các quá trình trao đổi vật chất, vận chuyển và chuyển hóa vật chất trong cơ thể thực, động vật Trong sách giáo khoa, các quá trình này được trình bày dưới dạng kênh chữ hoặc khái quát dưới dạng kênh hình Giáo viên cũng đã dùng rất

nhiều phương pháp giảng dạy khác nhau nhằm giúp học sinh nắm vững được kiến thức của phần này Tuy nhiên, tôi nhận thấy đây là phần kiến thức thực nghiệm nhưng có tính trừu tượng rất cao, bởi rất nhiều quá trình xảy ra trong cơ thể sống dù đã được mã hóa cho dễ hiểu nhưng vẫn khó nhớ Học sinh vẫn bị rơi vào tình trạng học trước quên sau, thậm trí lẫn lộn các quá trình với nhau Vì vậy, theo tôi việc “xây dựng các bài tập từ hình vẽ giúp học sinh khắc sâu kiến thức”

là cần thiết

III Phương pháp.

Để có thể xây dựng được các bài tập từ hình vẽ sách giáo khoa cần tuân theo các bước sau:

- Bước 1: Lựa chọn những hình vẽ trong sách giáo khoa có tính chất khái quát

kiến thức, khó thuộc, khó nhớ

- Bước 2: Phân tích các nội dung chính được thể hiện trong hình vẽ sách giáo

khoa đã chọn

- Bước 3: Lựa chọn các dạng bài tập ở mức độ vận dụng, có liên quan chặt chẽ

với các kiến thức có trong hình vẽ của sách giáo khoa

- Bước 4: Xây dựng bài tập hợp lí, tạo sự liên quan giữa hình vẽ và bài tập.

IV Một số ví dụ:

IV.1 Ví dụ 1: Xây dựng bài tập từ hình 12.2 ( SGK 11 – cơ bản ) Con đường hô

hấp ở thực vật

- Hình 12.2 được tìm hiểu theo chiều từ trái sang phải Những nội dung chính có thể khai thác từ hình này gồm:

+ Nơi xảy ra đường phân, sản phẩm của đường phân và mục đích của đường phân

+ Đường phân là pha phân giải kị khí chung cho cả phân giải kị khí và phân giải hiếu khí

+ Ở điều kiện nào thì sản phẩm của đường phân ( axit piruvic ) chuyển hóa theo con đường lên men và ở điều kiện nào thì diễn ra hô hấp hiếu khí

+ Vị trí, sản phẩm của lên men, hô hấp hiếu khí

+ Hiệu quả năng lượng của con đường phân giải kị khí và hiếu khí

+ So sánh phân giải kị khí và phân giải hiếu khí

- Giáo viên có thể dùng hình này để xây dựng bài tập nhằm khắc sâu kiến thức, kích thích tư duy và khả năng vận dụng của HS khá giỏi như sau ( có thể dùng ở phần củng cố cuối bài học hoặc bài tập luyện tập, bài tập nâng cao về nhà )

Bài tập 1:

Đề bài: Quan sát hình 12.2 Con đường hô hấp ở thực vật.

1 Viết sơ đồ tóm tắt phản ứng phân giải glucozo trong điều kiện hiếu khí

và kị khí

2 Trong một thí nghiệm, việc sử dụng hoàn toàn 0,5 mol glucozo, trong

điều kiện hiếu khí một phần và kị khí một phần, thu được 1,8 mol CO2 Giả sử trong điều kiện kị khí không có giai đoạn tạo ra axit lactic

a Hãy tính tỉ lệ phần trăm số mol glucozo được dùng trong phản ứng hiếu

khí

b Hãy tính hệ số hô hấp được định nghĩa là tỉ số giữa số mol CO2 hình thành trên số mol O2 tiêu thụ

Bài giải:

1 Sơ đồ tóm tắt phản ứng phân giải glucozo trong điều kiện hiếu khí và kị khí:

- Trong điều kiện hiếu khí: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O (1)

- Trong điều kiện kị khí: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 (2)

Hoặc C6H12O6 → 2C3H6O3 (3)

2 Theo đề bài sẽ không xảy ra phản ứng (3).

a Gọi x là số mol glucozo bị phân giải theo phản ứng (1)

→ Số mol CO2 tạo ra theo phản ứng (1) là 6x

→ Số mol glucozo bị phân giải theo phản ứng (2) là 0,5 - x

→ Số mol CO2 tạo ra theo phản ứng (2) là 2.(0,5 – x)

Ta có phương trình: 6x + 2(0,5 – x ) = 1,8 → x = 0,2

Vậy tỉ lệ phần trăm số mol glucozo được dùng trong phản ứng hiếu khí là

x 100% = 40%

0, 2

0, 5

b Tổng số mol O2 tiêu thụ là 6 0,2 = 1,2 mol

Vậy hệ số hô hấp RQ = 1,8 = 1,5

1, 2

Bài tập 2:

Đề bài: Quan sát hình 12.2 Con đường hô hấp ở thực vật.

1 Viết sơ đồ tóm tắt phản ứng phân giải glucozo trong điều kiện hiếu khí

và kị khí, từ đó so sánh hiệu quả năng lượng của quá trình phân giải hiếu khí và phân giải kị khí

2 Trong một thí nghiệm, việc sử dụng glucozo để phân giải trong điều kiện hiếu khí một phần và kị khí một phần, người ta thấy một nửa lượng ATP

được tạo ra do hô hấp kị khí Giả sử trong điều kiện kị khí không có giai đoạn tạo

ra axit lactic

a Tỉ lệ giữa tốc độ dị hóa glucozo theo kiểu hiếu khí và kị khí là bao nhiêu?

b Tính tỉ lệ giữa số mol O2/số mol glucozo được tiêu thụ

c Tính tỉ lệ giữa số mol CO2 thải ra/số mol glucozo được tiêu thụ

Bài giải:

1 Sơ đồ tóm tắt phản ứng phân giải glucozo trong điều kiện hiếu khí và kị khí:

- Trong điều kiện hiếu khí: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 ATP (1)

- Trong điều kiện kị khí: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (2)

( Hoặc C6H12O6→ 2C3H6O3 + 2 ATP )

2 Theo đề bài, lượng ATP do phân giải hiếu khí và kị khí tạo ra là bằng nhau

a Xét phản ứng (1) và (2) ta thấy lượng ATP tạo ra do phân giải hiếu khí là 38

ATP, lượng ATP tạo ra do phân giải kị khí là 2 ATP

→ Lượng ATP tạo ra do phân giải hiếu khí gấp 19 lần lượng ATP tạo ra do phân giải kị khí

→ Tỉ lệ giữa tốc độ dị hóa glucozo theo kiểu hiếu khí và kị khí là 1 : 19

b Ta có tương quan của phân giải hiếu khí và kị khí là

1C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

18C6H12O6 → 36C2H5OH + 36CO2

→ Nếu số mol glucozo tiêu thụ là 1 + 18 = 19 mol thì số mol O2 cần dùng là 6 mol

Vậy tỉ lệ giữa số mol O2/số mol glucozo được tiêu thụ là 6

19

c Theo sơ đồ ở câu b, thì Nếu số mol glucozo tiêu thụ là 1 + 18 = 19 mol thì số

mol CO2 thải ra là 6 + 36 = 42 mol

Vậy tỉ lệ giữa số mol CO2 thải ra/số mol glucozo được tiêu thụ là 42

19

IV.2 Ví dụ 2: Xây dựng bài tập từ hình 11.1 ( SGK 11 – nâng cao ) Sơ đồ các

giai đoạn của hô hấp

- Hình 11.1 được tìm hiểu theo chiều từ trên xuống dưới Mũi tên lớn mô tả các giai đoạn, mũi tên nhỏ đi ra chỉ sản phẩm của mỗi giai đoạn Những nội dung chính có thể khai thác từ hình này gồm:

+ Tên các giai đoạn của quá trình hô hấp

+ Trình tự các giai đoạn của quá trình hô hấp

+ Nơi xảy ra mỗi giai đoạn của quá trình hô hấp

+ Sản phẩm của từng giai đoạn trong quá trình hô hấp

- Giáo viên có thể dùng hình này để xây dựng bài tập nhằm khắc sâu kiến thức, kích thích tư duy và khả năng vận dụng của HS khá giỏi như sau ( có thể dùng ở phần củng cố cuối bài học hoặc bài tập luyện tập, bài tập nâng cao về nhà )

Bài tập 1:

Đề bài: Dựa trên hình 11 1 Sơ đồ các giai đoạn của hô hấp.

Hãy xác định năng lượng ( tính bằng kcal ) được sản xuất ra khi chấm dứt quá trình hô hấp Biết rằng, có 20 phân tử glucozo trải qua giai đoạn đường phân, 60% sản phẩm tiếp tục đi vào chu trình Crep Trong chuỗi truyền electron, 1 phân

tử NADH tạo ra 3 ATP và 1 phân tử FADH2 tạo ra 2 ATP Mỗi ATP giải phóng 7,3 kcal

Bài giải:

- Số phân tử ATP trực tiếp được tạo ra ở mỗi giai đoạn:

+ Đường phân: 20 x 2 ATP = 40 ATP

+ Chu trình Crep: 20 x 60% x 2 ATP = 24 ATP

- Số phân tử NADH tạo ra ở các giai đoạn:

20 x 2 NADH + 20 x 60% x 2 NADH + 20 x 60% x 6 NADH = 136 NADH

- Số phân tử FADH2 tạo ra ở các giai đoạn:

20 x 60% x 2 FADH2 = 24 FADH2

→ Số phân tử ATP trực tiếp được tạo ra ở mỗi giai đoạn:

+ Đường phân: 20 x 2 ATP = 40 ATP

+ Chu trình Crep: 20 x 60% x 2 ATP = 24 ATP.

+ Chuỗi truyền electron: 136 x 3 ATP + 24 x 2 ATP = 456 ATP

→ Tổng năng lượng được sản xuất ra là:

( 40 + 24 + 456 ) x 7,3 kcal = 3796 kcal

Bài tập 2:

Đề bài: Dựa trên hình 11 1 Sơ đồ các giai đoạn của hô hấp

Hãy tính năng lượng ( bằng số phân tử ATP ) thu được trong các giai đoạn của quá trình hô hấp khi oxi hóa hết 18g glucozo

Bài giải:

- Số mol glucozo tham gia vào quá trình hô hấp là: 18 : 180 = 0,1 mol

- Số phân tử glucozo tham gia vào quá trình hô hấp là:

0,1 x 6,023.1023 = 6023.1019 phân tử

→ Số phân tử ATP thu được trong mỗi giai đoạn là:

+ Đường phân : 2 ATP x 6023.1019 = 12046.1019 ATP

+ Chu trình Crep: 2 ATP x 6023.1019 = 12046.1019 ATP

+ Chuỗi truyền electron: 32 ATP x 6023.1019 = 192736.1019 ATP

Bài tập 3:

Đề bài: Dựa trên hình 11 1 Sơ đồ các giai đoạn của hô hấp

Hãy tính hiệu suất năng lượng giai đoạn glucozo biến đổi thành axit piruvic và hiệu suất năng lượng toàn bộ quá trình hô hấp hiếu khí từ 1 phân tử glucozo Biết rằng 1 phân tử glucozo tích được 2870 kJ và 1 ATP tích được 31 kJ

Bài giải:

- Hiệu suất năng lượng giai đoạn glucozo biến đổi thành axit piruvic là:

x 100% = 2,1603%

2 31 2870

- Hiệu suất năng lượng toàn bộ quá trình hô hấp hiếu khí là:

x 100% = 38,8850%

36 31 2870

IV.3 Ví dụ 3: Xây dựng bài tập từ hình 8.1 ( SGK 11 – cơ bản ) Sơ đồ quang

hợp ở cây xanh

Những nội dung chính có thể khai thác từ hình này gồm:

+ Các điều kiện cần để quang hợp xảy ra ( diệp lục, ánh sáng, nước từ rễ lên, khí CO2 từ khí quyển vào lá )

+ Sản phẩm của quang hợp ( C6H12O6 cùng dẫn xuất của nó là tinh bột, đường saccarozo và O2 )

+ Nguồn gốc của các chất là nguyên liệu trong quang hợp

+ Đường đi của các sản phẩm quang hợp sau khi được tạo ra

- Giáo viên có thể dùng hình này để xây dựng bài tập nhằm khắc sâu kiến thức, kích thích tư duy và khả năng vận dụng của HS khá giỏi như sau ( có thể dùng ở phần củng cố cuối bài học hoặc bài tập luyện tập, bài tập nâng cao về nhà )

Đề bài: Quan sát hình 8.1 Sơ đồ quang hợp ở cây xanh

1 Cân bằng phương trình quang hợp trên.

2 Tính lượng CO2 hấp thụ và lượng O2 giải phóng của 1 ha rừng cho năng

suất 15 tấn sinh khối/năm

Bài giải:

1 Cân bằng phương trình quang hợp:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

2 Tính lượng CO2hấp thụ và lượng O2giải phóng:

Ta có : Khối lượng phân tử của CO2 là 44, của O2 là 32, của C6H12O6 là 180

Nên: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

6.44 180 6.32

x 15 tấn y

Vậy:

- Lượng CO2hấp thụ là 6.44.15 = 22 tấn/ha/năm

180

- Lượng O2 giải phóng là 6.32.15 = 16 tấn/ha/năm

180

IV.4 Ví dụ 4: Xây dựng bài tập từ hình 9.1 ( SGK 11 – cơ bản ) Sơ đồ các quá

trình của hai pha trong quang hợp

Những nội dung chính có thể khai thác từ hình này gồm:

+ Tên gọi và ý nghĩa tên gọi của 2 pha trong quang hợp

+ Vị trí xảy ra mỗi pha

+ Nguồn nguyên liệu, năng lượng của mỗi pha

+ Sản phẩm của mỗi pha

+ Trong các sản phẩm của pha sáng, sản phẩm nào cung cấp cho pha tối

+ Mối liên quan giữa pha sáng và pha tối