(TIỂU LUẬN) TRỒNG cây với DUNG DỊCH THỦY CANH từ PHÂN bón hóa học

Tổ: Sinh họcTÊN CHỦ ĐỀ : TRỒNG CÂY VỚI DUNG DỊCH THỦY CANH TỪ PHÂN BÓN HÓA HỌC Môn học/Hoạt động giáo dục: Sinh học; lớp: 11 Thời gian thực hiện: 3 tiết I.. 1 - Nêu được khái niệm dinh

Tổ: Sinh học

TÊN CHỦ ĐỀ : TRỒNG CÂY VỚI DUNG DỊCH THỦY CANH TỪ PHÂN BÓN HÓA HỌC

Môn học/Hoạt động giáo dục: Sinh học; lớp: 11

Thời gian thực hiện: 3 tiết

I MỤC TIÊU

1 Về năng lực

1.1 Năng lực chuyên biệt

1.1.1 Năng lực nhận thức sinh học

- Trình bày được cơ chế hấp thụ nước và khoáng ở tế bào lông hút của rễ (1)

- Nêu được khái niệm dinh dưỡng ở thực vật và vai trò sinh lí của một số nguyên tố

khoáng đối với thực vật (2)

- Nêu được các nguồn cung cấp nitơ cho cây (3)

- Trình bày được quá trình hấp thụ và biến đổi nitrate và ammonium ở thực vật (4)

- Phân tích được vai trò của phân bón đối với năng suất cây trồng (5)

1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

- Thực hiện được các bài thực hành về thủy canh (6)

1.2 Năng lực chung

- Giao tiếp và hợp tác: Lựa chọn được các cách để hoạt động nhóm, thảo luận nhóm

trong các hoạt động học tập, mang lại hiệu quả cao (7)

- Giao tiếp và hợp tác: Chủ động, tự tin kiểm soát cảm xúc, thái độ khi thuyết trình

nội dung đột biến gene và công nghệ gene (8)

- Tự chủ và tự học: Tìm kiếm, đánh giá và lựa chọn được nguồn tài liệu phù hợp

với mục đích, nhiệm vụ thiết kế sơ đồ tư duy liên quan đến đột biến gene (9)

2 Về phẩm chất

Trách nhiệm: Tích cực tham gia, nhận nhiệm vụ, vận động các bạn khác tham gia

hoạt động học tập (11)

II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

Hoạt động 1 Mở đầu - Bài giảng.

nguyên nhân, cơ chế phát

sinh, hậu quả và vai trò đột

Sơ đồ tư duy nguyên nhân,

cơ chế, hậu quả, vai trò đột biến gene

Hoạt động 2.3 Tìm hiểu

công nghệ DNA tái tổ hợp

và các thành tựu tạo động

thực vật biến đổi gene

- Rubric buổi talkshow

- Bảng kiểm đánh giá hoạt động nhóm

Máy chiếu, inforgraphic

Hoạt động 3 Luyện tập - Đề trắc nghiệm Kahoot!

- Thang đo đánh giá kĩ năng thuyết trình

Kịch bản buổi hội thảo

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Hoạt động mở đầu: Xác định yêu cầu tìm hiểu sự phát triển của cây trồng thủy canh từ phân bón hóa học (25 phút)

a Mục đích:

- Xác định được nhiệm vụ của dự án

- Trình bày những hạn chế trong việc trồng cây ăn lá và ưu điểm nổi bật của việctrồng cây bằng dung dịch thủy canh

b Nội dung:

- Những hạn chế trong việc trồng cây ăn lá

- Ưu điểm nổi bật của việc trồng cây bằng dung dịch thủy canh

+ Nhóm 1: Hạn chế trong việc trồng cây ăn lá hiện nay.

+ Nhóm 2: Ưu điểm của việc trồng cây bằng dung dịch thủy canh hiện nay.

- GV dẫn dắt đưa ra tên chủ đề: Thực hiện mô hình trồng rau ăn lá thủy canh từphân bón hóa học

3 GV triển khai tiến trình của dự án, nhiệm vụ cần làm, cấu trúc hồ sơ học tập và

các tiêu chí đánh giá

Thực hiện nhiệm vụ

HS thảo luận nhóm, trả lời các câu hỏi trên, tiến hành nhận nhiệm vụ

Báo cáo, thảo luận

HS tổ chức đại diện báo cáo kết quả thảo luận

a Mục đích: (1), (2), (3), (4), (5).

b Nội dung

- Cơ chế hấp thụ nước và khoáng ở tế bào lông hút của rễ

- Khái niệm dinh dưỡng ở thực vật và vai trò sinh lí của một số nguyên tố khoángđối với thực vật

- Các nguồn cung cấp nitơ cho cây

- Quá trình hấp thụ và biến đổi nitrate và ammonium ở thực vật

- Vai trò của phân bón đối với năng suất cây trồng

- GV dùng phương pháp dạy học theo nhóm, kĩ thuật “hoàn tất một nhiệm vụ”, giaonhiệm vụ hoàn thành nội dung kiến thức nền trong hồ sơ học tập tại nhà thông qua việc tựnghiên cứu kiến thực thông qua các tài liệu học tập, mạng internet

- GV gửi tài liệu tham khảo qua gmail cho các nhóm trưởng, hỗ trợ HS:

https://docs.google.com/document/d/1Z8r8WrcI7aGuWkB9FnBlyigrEiFk4Ag3/edit?usp=sharing&ouid=109539834764000928301&rtpof=true&sd=true

Thực hiện nhiệm vụ

HS tiến hành nghiên cứu các nội dung đã được phân công ở nhà, sau đó hoàn thànhnội dung 1 trong hồ sơ học tập

Báo cáo, thảo luận

HS tiến hành báo cáo nội dung 1 ở hoạt động 3

- Nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gene

- Khái niệm, nguyên lí của DNA tái tổ hợp

- Thành tựu động vật và thực vật biến đổi gene

c Sản phẩm: Kết quả trò chơi.

d Cách thức thực hiện:

Chuyển giao nhiệm vụ

- GV ôn tập các nội dung chính của chủ đề bằng việc tổ chức cho HS làm 15 câuhỏi trắc nghiệm liên quan đến kiến thức trên nền tảng Kahoot!

- Luật chơi: HS dùng điện thoại truy cập link Kahoot để tham gia kiểm tra Đề

kiểm tra có 15 câu trắc nghiệm với các đáp án A, B, C, D HS trả lời bằng cách chọnđáp án trên điện thoại của mình

Thực hiện nhiệm vụ

HS chia nhóm, vào link Kahoot do GV tạo và sẵn sàng

Báo cáo, thảo luận

HS thực hiện trả lời các câu hỏi trên Kahoot do GV đặt ra

- Kịch bản buổi tranh luận (bảng kiểm ở trang 25)

- Bài trình bày phản biện của HS

d Cách thức thực hiện:

Chuyển giao nhiệm vụ (tiết học trước)

- GV chia lớp thành 3 nhóm, dùng kĩ thuật dạy học nhóm chuyên gia, tổ chức

buổi hội thảo về vấn đề “Vào ngày 25/11/2018, nhà khoa học Hạ Kiến Khuê công bố

đã tạo ra hai bé gái biến đổi gene đầu tiên trên thế giới nhờ kỹ thuật CRISPR, nhằm

vô hiệu hóa một gene gọi là CCR5 trong bào thai vốn được virus HIV dùng để xâmnhập tế bào người để giảm nguy cơ lây nhiễm HIV ở các em bé.” Trong đó sẽ có 1nhóm làm MC tổ chức chương trình, 1 nhóm bảo vệ quan điểm, 1 nhóm chống đốiquan điểm

 Luật buổi phản biện – tranh luận được diễn ra như sau:

- Vòng 1: MC sẽ gọi đại diện 2 bạn ở 2 nhóm để trình bày ý kiến của nhóm về vấn

đề (mỗi nhóm có 5 phút để trình bày) Thư ký ghi lại để làm tài liệu phản biện

- Vòng 2: MC sẽ gọi đại diện lần lượt 2 bạn khác trong nhóm để phản biện nhómđối phương (mỗi nhóm có 5 phút để trình bày) Thư ký ghi lại để làm tài liệu phản biện

- Vòng 3: MC sẽ gọi đại diện lần lượt 2 bạn khác trong nhóm để tranh luận (vừa đặtcâu hỏi cho đối phương và vừa trả lời) với nhóm đối phương (mỗi nhóm có 5 phút đểtrình bày) Thư ký ghi lại để làm tài liệu phản biện

Thực hiện nhiệm vụ

HS phân công nhóm, chia việc để thực hiện buổi hội thảo vào tiết sau

Báo cáo, thảo luận

HS tổ chức và tham gia buổi hội thảo dưới sự quan sát của GV

Kết luận, nhận định

GV và HS nhận xét, đánh giá các quan điểm của 2 bên, kết luận lại những ýchính

IV HỒ SƠ BÀI DẠY

A NỘI DUNG DẠY HỌC CỐT LÕI

I NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG THIẾT YẾU TRONG CÂY

Trong cơ thể thực vật chứa nhiều nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn Tuynhiên, chỉ có 17 nguyên tố C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni lànguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu đối với sự sinh trưởng của mọi loài cây

Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu là:

- Nguyên tố mà thiếu nó cây không hoàn thành được chu trình sống

- Không thể thay thế được bởi bất kì nguyên tố nào khác

- Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể

Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu thường được phân thành nguyên tố đạilượng và nguyên tố vi lượng, dựa vào hàm lượng của chúng trong mô thực vật

- Nguyên tố đại lượng (chiếm > 100mg/1kg chất khô của cây) gồm C, H, O, N, P,

K, S, Ca, Mg

- Nguyên tố vi lượng (chiếm < 100mg/1kg chất khô của cây) chủ yếu là Fe, Mn, B,

Cl, Zn, Cu, Mo, Ni

II VAI TRÒ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG THIẾT YẾU TRONG CÂY

Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu đóng vai trò quan trọng trong đời sốngthực vật:

- Tham gia vào các thành phần cấu tạo nên hệ thống chất nguyên sinh, cấu trúc nên

tế bào và các cơ quan

- Nguyên tố khoáng tham gia vào quá trình điều chỉnh quá trình trao đổi chất, cáchoạt động sinh lí trong cây:

+ Thay đổi các đặc tính lý hóa của các chất keo nguyên sinh

+ Hoạt hóa enzim, làm tăng hoạt động trao đổi chất

+ Điều chỉnh quá trình sinh trưởng của cây

- Tăng tính chống chịu cho cây trồng đối với các điều kiện bất lợi của môi trường

III NGUỒN CUNG CẤP NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG CHO CÂY 3.1 Đất là nguồn cung cấp chủ yếu các nguyên tố dinh dưỡng khoáng cho cây

- Các muối khoáng trong đất tồn tại ở dạng không tan hoặc hòa tan (dạng ion) Tuynhiên, rễ cây chỉ hấp thụ được muối khoáng ở dạng hòa tan

- Sự chuyển hóa muối khoáng từ dạng không tan thành dạng hòa tan chịu ảnhhưởng của nhiều nhân tố môi trường như hàm lượng nước, độ thoáng (lượng oxy), độ pH,nhiệt độ, vi sinh vật đất Nhưng các nhân tố này lại chịu ảnh hưởng của cấu trúc đất

3.2 Phân bón cho cây trồng

- Phân bón là nguồn quan trọng cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng

- Liều lượng phân bón cao quá mức cần thiết không chỉ độc hại đối với cây mà còngây ô nhiễm nông phẩm và môi trường

IV VAI TRÒ SINH LÝ CỦA NGUYÊN TỐ NITƠ

- Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật Nitơ được rễ câyhấp thụ ở dạng NH4+ và NO3-

- Nitơ có vai trò quan trọng với thực vật Nitơ giúp cây sinh trưởng và phát triển

- Vai trò điều tiết

Nitơ là thành phần cấu tạo của prôtêin – enzim, côenzim và ATP Vì vậy, nitơ thamgia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác,cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử prôtêin trong tếbào chất

V QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA NITƠ Ở THỰC VẬT

- Rễ cây hấp thu nitơ ở dạng NH4+ (dạng khử) và NO3- (dạng oxy hóa) từ đất, nhưngnitơ trong các hợp chất hữu cơ cấu thành cơ thể thực vật chỉ tồn tại ở dạng khử Do vậycần có quá trình đồng hóa nitơ, để cây có thể sử dụng được nitơ lấy được từ đất

- Sự đồng hóa nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình: khử nitrat và đồng hóaamôni

5.1 Quá trình khử nitrat

- Đó là quá trình chuyển hóa NO3- thành NH4+ theo sơ đồ sau:

NO3- (nitrat) → NO2- (nitrit) → NH4+ (amôni)

- Mo và Fe hoạt hóa các enzim tham gia vào quá trình khử trên

- Quá trình khử nitrat thành amôni được thực hiện trong mô rễ và mô lá

5.2 Quá trình đồng hóa NH4 + trong mô thực vật

5.2.1 Amin hóa trực tiếp các axit xêtô

Axit xêtô + NH4+ → Axit amin (Axit α – xêtôglutaric + NH4 → Axit glutamic)

5.2.2 Chuyển vị amin

Axit amin + Axit xêtô → Axit amin mới + Axit xêtô mới (Axit glutamic + Axitpyruvic → Alanin + Axit α – xêtôglutaric)

5.2.3 Hình thành amit

- Axit amin đicacbôxilic + NH4 → Glutamin

- Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng:

+ Đó là cách giải độc NH4 tốt nhất (chất này tích lũy lại gây độc cho tế bào).+ Amit là nguồn dự trữ NH4+ cho các quá trình tổng hợp axit amin trong cơ thểthực vật khi cần thiết

VI NGUỒN CUNG CẤP NITƠ TỰ NHIÊN CHO CÂY

Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong tự nhiên, chủ yếu tồn tạitrong không khí và trong đất

Nitơ trong không khí Nitơ trong đất

Dạng

tồn tại Chủ yếu tồn tại ở dạng nitơ phân tử.Ngoài ra có ở dạng NO và NO2

Tồn tại ở 2 dạng : nitơ khoáng trong cácmuối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinhvật

Đặc

điểm

- Cây không hấp thụ được nitơ phân

tử

- Nitơ phân tử sau khi được các vi

sinh vật cố định nitơ chuyển hóa thành

NH3 thì cây mới đồng hóa được

- Nitơ ở dạng NO và NO2 trong không

khí là độc với thực vật

- Cây chỉ hấp thụ được nitơ khoáng từ đấtdưới dạng NH4 và NO3-

- Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu

cơ trong xác sinh vật Nitơ phải được visinh vật đất khoáng hóa thành NH4 vàNO3-

VII QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VÀ CỐ ĐỊNH NITƠ TRONG ĐẤT

7.1 Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất

- Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật Nitơ phải trảiqua con đường chuyển hóa thành NH4+ và NO3- nhờ hoạt động của các vi sinh vật đất:

- Con đường chuyển hóa diễn ra theo 2 giai đoạn:

+ Amôn hóa là quá trình chuyển hóa nitơ hữu cơ trong xác thực vật thành

amôni (NH4+) nhờ vi khuẩn amôn hóa:

+ Nitrat hóa là quá trình chuyển hóa từ dạng nitơ ôxi hóa (NH4+) sang dạngnitơ khử là NO3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa:

- Ngoài ra trong đất còn xảy ra quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử(NO3- → N2) Quá trình này do các vi sinh vật kị khí thực hiện, diễn ra mạnh khi đất thiếukhông khí Do đó, để ngăn chặn sự mất mát nitơ cần đảm bảo độ thoáng cho đất.

7.2 Quá trình cố định nitơ phân tử

- Quá trình liên kết N2 với H2 để hình thành nên NH3 gọi là quá trình cố định nitơ

- Trong tự nhiên, hoạt động của nhóm vi sinh vật cố định nitơ có vai trò quan trọngtrong việc bù đắp lại lượng nitơ của đất đã bị lấy đi

- Vi sinh vật cố định nitơ gồm 2 nhóm: vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam vànhóm cộng sinh với thực vật, điển hình là các vi khuẩn thuộc chi Rhizobium tạo nốt sần ở

rễ cây họ Đậu

- Vi khuẩn cố định nitơ có được khả năng như vậy là do nó có enzim nitrôgenaza cókhả năng bẻ gẫy liên kết ba bền vững trong N2 để nitơ liên kết với hiđrô tạo thànhamoniac (NH3) Trong môi trường nước NH3 chuyển thành NH4+

VIII PHÂN BÓN VỚI NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ MÔI TRƯỜNG

8.1 Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng

Để cây trồng có năng suất cao cần phải bón phân hợp lí:

- Đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng

- Đúng nhu cầu của giống, loài cây trồng

- Phù hợp với thời kì sinh trưởng và phát triển của cây (bón lót, bón thúc) cũng nhưđiều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ

8.2 Các phương pháp bón phân

- Bón phân qua rễ (bón vào đất): Phương pháp bón phân qua rễ dựa vào khả năngcủa rễ hấp thụ các ion khoáng từ đất Bón phân qua rễ gồm bón lót trước khi trồng cây vàbón thúc sau khi trồng cây

- Bón phân qua lá: Phương pháp bón phân qua lá là sự hấp thụ các ion khoáng quakhí khổng Dung dịch phân bón qua lá phải có nồng độ các ion khoáng thấp và chỉ bónphân qua lá khi trời không mưa và nắng không quá gay gắt

8.3 Phân bón và môi trường

Khi lượng phân bón vượt quá mức tối ưu, cây sẽ không hấp thụ hết Dư lượng phânbón sẽ làm xấu tính chất lí hóa của đất Dư lượng phân bón sẽ bị nước mưa cuốn xuốngcác thủy vực gây ô nhiễm môi trường nước

B PHỤ LỤC

CẤU TRÚC HỒ SƠ HỌC TẬP

1 Trang bìa: Trang trí theo sở thích cá nhân nhưng phải phù hợp với nội dung hoạt

động thực hành thí nghiệm, đảm bảo các mục (tên nhóm, lớp, trường, môn học, tên dự ánstem, danh sách phân công nhiệm vụ)

THIẾT KẾ QUY TRÌNH PHA CHẾ DUNG DỊCH THỦY CANH

TỪ PHÂN BÓN HÓA HỌC

Tên nhóm: ……….

Lớp: ………

Giáo viên hướng dẫn:……….

2 Trang giới thiệu: Gồm lời nói đầu, chi tiết công việc các thành viên trong nhóm

Danh sách thành viên và phân công nhiệm vụ

Tên thành viên Mô tả nhiệm vụ

3 Bảng chú dẫn: các chú dẫn hoă ̣c kí hiệu dùng trong phần nội dung

4 Mục lục: Liệt kê các phần trong hồ sơ học tập theo thứ tự để tiện tra cứu

NỘI DUNG 1: NỘI DUNG KIẾN THỨC NỀN

5.1.1 Vật lý

- Câu 1: Thế nào là hiện tượng căng mặt ngoài và hiện tượng mao dẫn?

- Câu 2: Hãy nêu cách đo hệ số căng mặt ngoài bằng phương pháp vòng dùng lực

kế nhậy

5.2.1 Hóa học, công nghệ

- Câu 1: Kể tên, thành phần hóa học và vai trò được các loại phân bón hóa học

thường dung (phân đạm, phân lân, phân kali, NPK, phân vi lượng)?

- Câu 2: Nêu phương pháp điều chế các loại phân bón?

- Câu 3: Tra cứu trên Internet về thông số của các loại phân bón hóa học?

- Câu 4: Trình bày nguyên nhân gây ô nhiễm và tác hại của dư lượng phân bón ảnh

hưởng đến môi trường đất, nước, không khí gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người vàhướng giải quyết?

- Câu 5: Cách sử dụng phân bón trong trồng trọt một cách hợp lý và an toàn?

5.1.3 Sinh học

- Câu 1: Nêu các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu trong cây?

- Câu 2: Nêu vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu trong cây?

- Câu 3: Chỉ ra nguồn cung cấp các yếu tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu trong cây.

- Câu 4: Nêu ra vai trò sinh lí của nitơ?

- Câu 5: Nêu quá trình đồng hóa nitơ ở thực vật?

- Câu 6: Chỉ ra nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây?

- Câu 7: Nêu quá trình chuyển hóa nitơ trong đất và cố định nitơ?

- Câu 8: Kể ra vai trò của phân bón với năng suất cây trồng và môi trường?

- Câu 9: Kể tên một số loại phân bón thường dùng trong nông, lâm nghiệp?

- Câu 10: Nêu các đặc điểm, tính chất của một số loại phân bón thường dùng trong

nông, lâm nghiệp?