Hướng dẫn học sinh lớp 10 vận dụng kiến thức vi sinh vật để sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rác thải nhà bếp

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI TRƯỜNG THPT HOÀNG VĂN THỤ BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ Lĩnh vực: Sinh học Tên sáng kiến: HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 10 VẬN DỤNG KIẾN THỨC VI SINH VẬT SẢN X

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI

TRƯỜNG THPT HOÀNG VĂN THỤ

BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ

(Lĩnh vực: Sinh học)

Tên sáng kiến:

HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 10 VẬN DỤNG KIẾN THỨC VI SINH VẬT SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỪ RÁC THẢI NHÀ BẾP

Tác giả : NGUYỄN THỊ HỒNG THƠM

Trình độ chuyên môn: Đại học Sinh học

Chức vụ: Giáo viên

Đơn vị công tác:Trường THPT Hoàng Văn Thụ

Yên Bái, ngày 10 tháng 1 năm 2022

I THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN

1 Tên sáng kiến: Hướng dẫn học sinh lớp 10 vận dụng kiến thức vi sinh vật sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rác thải nhà bếp

2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Sinh học

3 Phạm vi áp dụng sáng kiến:

Thực hiện những tiết dạy học trải nghiệm hoặc dạy học stem cho học sinh lớp 10 trong nhà trường

4 Thời gian áp dụng sáng kiến:

Đề tài đã được bản thân tôi ấp ủ từ ý tưởng cá nhân với những ý kiến bổ ích

từ đồng nghiệp và tiến hành thực tế từ năm học 2020 – 2021 cho đến nay

5 Tác giả:

Họ và tên: Nguyễn Thị Hồng Thơm

Năm sinh: 20/08/1979

Trình độ chuyên môn: Đại học sinh học

Chức vụ công tác: Giáo viên

Nơi làm việc: Trường THPT Hoàng Văn Thụ

Địa chỉ liên hệ: Trường THPT Hoàng Văn Thụ - Huyện Lục Yên – Tỉnh Yên Bái

Điện thoại: 0979216174

II MÔ TẢ SÁNG KIẾN:

1 Tình trạng các giải pháp đã biết

Lượng rác thải hữu cơ từ nhà bếp của mỗi gia đình hiện nay là rất lớn chiếm 85% đến 90% tổng lượng rác thải Trong khi đó nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ cho cây trồng hiện nay đang được khuyến khích sử dụng rất cao Một số rác thải như hoa quả dư thừa bị hỏng, vỏ trái cây, cuống rau, vỏ trứng, xương, bã cà phê những chất thải này ở khu vực thị trấn được thu gom và đưa về nơi tập kết để tự phân hủy Còn ở khu vực nông thôn được vứt ra vườn và trong quá trình phân hủy đã gây ô nhiễm môi trường sống, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây bệnh phát triển

Thực tế đa số học sinh trường THPT Hoàng Văn Thụ là con em dân tộc thiểu số,

địa bàn sinh sống rộng, gia đình thuần nông, đời sống vật chất còn nhiều khó khăn

thiếu thốn nên chưa có điều kiện tìm hiểu và nhận thức đúng đắn về việc vận dụng kiến

thức được học vào đời sống, có thể góp phần vào việc bảo vệ môi trường sống ngay

chính tại gia đình mình Vì vậy tôi mạnh dạn xây dụng đề tài: "Hướng dẫn học sinh

lớp 10 vận dụng kiến thức vi sinh vật sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rác thải nhà

bếp" với mục đích:

Thứ nhất: Qua việc hướng dẫn học sinh thực hiện đề tài để giúp các em củng cố

được kiến thức cơ bản phần sinh học vi sinh vật đồng thời giúp học sinh hiểu về vi sinh

vật rộng hơn, sâu hơn tham gia các hoạt động thực hành mà không bắt học sinh học

thuộc một cách máy móc

Thứ hai: Giúp các em có thể tự tay mình biến rác thải nhà bếp đồ bỏ đi thành phân

hữu cơ – sản phẩm có ích và rất thiết thực với đại bộ phận học sinh là gia đình thuần

nông

Thứ ba: Góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường

Thứ tư: Tạo cho học sinh kĩ năng học đi đôi với hành, đưa kiến thức vào cuộc

sống qua đó các em yêu thích môn học hơn

2 Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến:

2.1 Mục đích

- Giúp các em có cơ hội thể hiện sự hiểu biết cũng như gia tăng kiến thức của bản

thân trong các tình huống về bảo vệ môi trường từ những việc làm nhỏ của mình trong

gia đình

- Giúp các em có những hiểu biết thêm về hoạt động của vi sinh vật trong đời sống

và nó có thể đem lại lợi ích thiết thực gì trong cuộc sống Góp phần giáo dục, nâng cao

ý thức cho học sinh giữ gìn môi trường sống và phòng tránh ô nhiễm môi trường, ô

nhiễm nông phẩm

- Có thái độ cương quyết bảo vệ môi trường trước tình hình ô nhiễm môi trường và ô

nhiễm thực phẩm hiện nay

- Biết yêu lao động, quý trọng giữ gìn sức khỏe cá nhân

- Học sinh ý thức được phòng bệnh hơn chữa bệnh

2.2 Nội dung

2.2.1 Cơ sở lý luận:

- Vi sinh vật là những sinh vật rất nhỏ bé chúng có khả năng hấp thụ và chuyển hóa các chất dinh dưỡng nhanh Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản, giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống khác

- Lợi dụng những hiểu biết về hoạt động của vi sinh vật để sử dụng sử lý rác thải với chi phí thấp

- Xử lý rác thải bằng công nghệ vi sinh vật là nhờ hoạt động sống của vi sinh vật phân hủy rác thải thành các phần nhỏ hơn hình thành sinh khối vi sinh vật cao hơn, các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật và các loại khí như CO2, CH4 … Các quá trình này có thể xảy ra hiếu khí hay kị khí

- Các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ; hỗn hợp các vi sinh vật thuộc các chi: Bacillus sp, Saccharomyces sp (nấm men), Lactobacillus sp, Actinomyces có khả năng phân giải mạnh cellulose, tinh bột, kitin, protein, khử mùi hôi thối, đồng

thời sinh ra các hoạt chất có lợi cho môi trường

* Một số hình ảnh về vi sinh vật

2.2.2 Một số khái niệm:

- Rác thải sinh hoạt: là chất thải bao gồm mọi thứ mà con người không còn sử

dụng tới, có ý định vứt đi hoặc loại bỏ Chất thải có thể ở dạng rắn (rác thải), lỏng (nước thải) hoặc khí (khí thải)

- Rác thải hữu cơ: Là những loại rác chứa nhiều chất hữu cơ dễ dàng phân hủy,

và là loại phế thải được tạo bởi hàng ngày của con người Rác hữu cơ có thể được tái chế để đưa vào sử dụng làm phân xanh chăm sóc cây trồng (phân hữu cơ) hoặc làm

thức ăn cho động vật nuôi

- Chế phẩm sinh học: "Chế phẩm sinh học" là những sản phẩm thông qua nghiên

cứu thực nghiệm mà được điều chế, chiết xuất từ những thành phần nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên, chúng có nguồn gốc từ thực vật (rong, rêu, tảo ), động vật (giun quế, công trùng ), vi sinh vật Các sản phẩm này có độ an toàn cao, thân thiện với con người và môi trường, không độc hại cho vật nuôi, cây trồng, thủy sản, xử lý môi trường

2.2.3 Các bước thực hiện

Để nghiên giải quyết vấn đề trên tôi đã đưa ra giải pháp và tổ chức thực hiện như sau:

*Nghiên cứu bài học

+) Học sinh

Các em nghiên cứu nội dung bài học trong SGK cơ bản

Bài 22: Dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật

Bài 23: Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật

Ngoài ra cũng là tiền đề để học các bài:

Bài 25 + 26: Sinh trưởng của vi sinh vật Sinh sản của vi sinh vật (chỉ giới thiệu các hình thức sinh sản của VSV)

Bài 27: Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật

Tìm hiểu thêm thông tin trên mạng internet

+) Giáo viên:

Nghiên cứu kỹ các bài dạy để xây dựng kế hoạch tích hợp kiến thức sản xuất và bảo vệ môi trường Tìm kiếm các kiến thức tích hợp phù hợp cho bài dạy qua nhiều kênh khác nhau: Thực tế địa phương; qua sách báo; qua mạng internet…trong đó chú trọng các tư liệu sát thực ở địa phương

Sử dụng phương pháp này GV có thể kiểm tra, phát hiện mức độ nhận thức, năng lực tư duy của HS với sản phẩm của mình Đây là phương pháp quan trọng cần được ứng dụng triệt để và sáng tạo trong quá trình hướng dẫn học sinh tiếp nhận những kiến thức đã học trong SGK Khi xây dựng câu hỏi cần phải đảm bảo: Câu hỏi bám sát thực

tế, tập trung vào nội dung cơ bản có tính ứng dụng vào thực tiễn, dễ hiểu, phải kích thích được trí thông minh, tư duy sáng tạo của học sinh Tập trung vào câu hỏi nêu vấn

đề, câu hỏi tò mò, phát hiện kiến thức giúp học sinh hình thành được kĩ năng tự học phù hợp với bộ môn

Hệ thống câu hỏi: Câu hỏi tái hiện câu hỏi nêu vấn đề, gợi mở, tìm tòi phát hiện Tùy thuộc vào từng bài dạy cụ thể mà giáo viên lựa chọn những câu hỏi phù hợp, có thể xây dựng hệ thống câu hỏi như sau:

1.Vi khuẩn tiến hành lên men có ý nghĩa gì? Các sản phẩm lên men là gì?

2 Hãy phân biệt các loại môi trường nuôi cấy vi sinh vật (Câu hỏi phát hiện)

3 Dựa vào nhu cầu về oxi, vi sinh vật được chia làm mấy loại?

4 Thế nào là vi khuẩn kị khí tùy tiện, kị khí chịu khí, kị khí bắt buộc, hiếu khí, hiếu

khí bắt buộc? có thể lấy ví dụ chứng minh (Câu hỏi phát hiện)

5 Hãy nêu các loại môi trường nuôi cấy vi sinh vật? (Phát hiện)

6 Quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục được chia làm

mấy pha? (Câu hỏi định hướng)

7 Thế nào là chủng vi sinh vật? Em biết có khoảng bao nhiêu chủng vi sinh vật?(Câu hỏi khái quát)

8 Hãy so sánh vi sinh vật sinh trưởng trong môi trường tự nhiên với vi sinh vật sinh

trưởng trong môi trường nuôi cấy liên tục (Câu hỏi nêu vấn đề)

9 Nếu biết lợi dụng những hiểu biết về hoạt động của VSV thì người dân có thể sử

dụng để xử lý rác thải nông nghiệp không? Vì sao?(Câu hỏi nêu vấn đề)

10 Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở VSV có lợi, hay có hại cho con người,

chúng ta cần làm gì để phát huy mặt có lợi và hạn chế mặt có hại? (Câu hỏi sáng tạo)

11 Em có suy nghĩ gì nếu như chúng ta sử dụng vi sinh vật sản xuất phân bón từ rác

thải nhà bếp để bảo vệ môi trường xung quanh chúng ta? (Câu hỏi khái quát)

12 Phân hữu cơ có được coi là sản phẩm có giá trị với cuộc sống của chúng ta không,

vì sao? (Câu hỏi khái quát)

* Nội dung:

+) Khảo sát thực tế:

Tôi tiến hành khảo sát với 6 lớp giảng dạy 10A 3,4,5,6, 9,10 tổng 165 học sinh

Phiếu thăm dò ý kiến gồm 4 câu hỏi đề cập đến nhận thức của các em về hiểu biết của mình: lượng rác thải trong gia đình và địa phương nơi em sinh sống, lượng phân hóa học dùng để trồng các lại cây trong gia đình và mức độ ô nhiễm môi trường ở gia đình và địa phương em, cuối cùng là giải pháp chuyển hóa rác thải nhà bếp thành phân hữu cơ sử dụng cho cây trồng Sau đó, tôi tổng hợp và thống kê câu trả lời của các em

để có số liệu đánh giá về mức độ nhận thức của các em về vấn đề này

PHIẾU KHẢO SÁT SỐ 1

Lượng rác thải từ gia đình

Lượng phân hóa học dùng trong

gia đình

Mức độ ô nhiễm môi trường ở

gia đình và địa phương em

PHIẾU KHẢO SÁT SỐ 2

Giải pháp chuyển hóa rác

thải nhà bếp thành phân

hữu cơ

Kết quả khảo sát:

Phiếu khảo sát số 1

Lượng rác thải từ gia đình 165 91% 9%

Lượng phân hóa học

dùng trong gia đình

165 78% 22%( không trồng cấy)

Mức độ ô nhiễm môi

trường ở gia đình và địa

phương em

Phiếu khảo sát số 2:

Nội dung khảo sát Số hs Đồng ý Không đồng ý

Giải pháp chuyển hóa rác

thải nhà bếp thành phân

hữu cơ

+) Hướng dẫn các em thực hiện:

A Công tác chuẩn bị:

+ Thu gom rác thải hữu cơ

+ Bao tay, dụng cụ trộn, dao kéo để cắt nhỏ rác

+ Thùng nhựa hoặc thùng xốp, thùng sơn

+ Men ủ( chế phẩm EMZEO, EMIC 100g, Trichoderma ) thúc đẩy quá trình tạo

ra phân hữu cơ

+ Đường phên

+ Nước giếng

B Cách thức thực như sau:

Cách 1: Hướng dẫn các em thực hiện sản phẩm dùng để tưới tại vườn trường Cách này có thể thực hiện trong những gia đình các em ở trung tâm thị trấn trồng rau trên sân thượng

Bước 1: Thái nhỏ nguyên liệu, hòa đường phên, trộn men

Bước 2: Xay nhỏ nguyên liệu sau đó trộn với men ủ

Mục đích của việc xay nhỏ nguyên liệu giúp vi sinh vật phân giải nhanh các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản Thu hoạch nhanh sản phẩm để sử dụng

Bước 3: Ủ rác:

Khi hoàn thành xong các bước ta cho vào trong các bình chứa như hình và tiến hành ủ trong khoảng thời gian từ 15 đến 25 ngày

Trong khoảng thời gian này các vi sinh vật hoạt động yếm khí( lên men kị khí)

Hỗn hợp các vi sinh vật thuộc các chi: Bacillus sp, Saccharomyces sp (nấm men), Lactobacillus sp, Actinomyces có khả năng phân giải mạnh cellulose, tinh bột, kitin, protein, khủ mùi hôi thối, đồng thời sinh ra các hoạt chất có lợi cho môi trường

Hoạt động của vi sinh vật trong quá trình ủ rác

Các vi sinh vật có mặt trong quá trình ủ phân rác bao gồm vi khuẩn, nấm, men,

khuẩn tía v.v Người ta xác định rằng hầu hết các loài trong nhóm vi sinh vật nêu

trên đều có khả năng phân giải gần hết các chất hữu cơ thô trong rác thải Tất nhiên

mỗi một loài vi sinh vật có khả năng tốt nhất để phân huỷ một dạng chất hữu cơ nào

đó

Phân hủy protein: Protein → Peptide → Amino acid → Hợp chất Amonium → Sản phẩm chuyển hóa của vi khuẩn, N, NH3

Phân hủy Carbonhydrat: Carbonhydrat → Đường đơn → Acid hữu cơ → Sản phẩm chuyển hóa của vi khuẩn, CO2

Các nhóm vi sinh vật tham gia chuyển hóa vật chất hữu cơ trong quá trình ủ phân gồm các vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn hiếu khí và các vi nấm hiếu khí Ngoài ra có một

số loại vi khuẩn yếm khí, kỵ khí tùy tiện

Các quá trình sinh hoá diễn ra trong hỗn hợp ủ chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cho các hoạt động sống của chúng Các loại vi khuẩn và nấm đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải các hợp chất phức tạp thành những chất đơn giản cây dễ hấp thụ

Ủ trong thời gian 15 ngày đến 25 ngày Thời gian này vi sinh vật sẽ hoạt động

Phân hữu cơ tự ủ sẽ có các đặc điểm như sau:

+ Phân hữu cơ sẽ chuyển sang có màu nâu vàng, trên bề mặt có lớp màng trắng

+ Phân không có mùi hôi

+ Phần nước sử dụng để tưới, phần bã bón vào gốc cây

Ngoài ra cũng có thể hướng dẫn nhiều cách làm đa dạng, sử dụng thùng xốp:

Hình thức này thích hợp với gia đình các em ở khu trung tâm thị trấn, có thể sử dụng phân bón này để trồng rau trên sân thượng

Hướng dẫn sử dụng: Pha loãng 300ml phân hữu cơ vi sinh với 10l nước tưới

vào buổi sáng và buổi chiều hàng ngày

Dự toán chi phí để thực hiện:

Rác thải 3kg 0 đồng

Đường phên 0,6 kg 15.000đ

Men ủ : Emzeo, Emic 200g 30.000đ

Trên đơn vị diện tích, thời gian 2 luống rau, 2 tháng

Cách 2: (tham khảo) Hướng dẫn các em thực hiện tại gia đình dùng để bón, gia đình những em ở thôn bản có đất vườn rộng ( sử dụng Trichoderma chế phẩm sinh học nấm đối kháng)

Bước 1: Cho một lớp đất hoặc mùn dừa vào dưới đáy thùng để làm nền (độ dày

khoảng 5 – 10 cm)

Bước 2: Cắt nhỏ rác nhà bếp đã được phân loại và trộn đều với men ủ phân

Cho rác đã trộn vào thùng ủ

Kiểm tra và điều chỉnh độ ẩm cho đến khi bóp nắm rác cảm thấy dính chặt là được

Nên cắt nhỏ rác trước khi ủ để tối ưu hiệu quả lên men

Bước 3: Phủ một lớp đất hoặc mùn dừa lên trên cùng để hạn chế ruồi nhặng và mùi

hôi Có thể bổ sung thêm rác bằng cách:

+ Đổ trực tiếp rác mới đã cắt nhỏ vào thùng

+ Thêm men ủ Trichoderma và trộn đều

+ Phủ tiếp một lớp đất hoặc mùn dừa mỏng lên

+ Quy trình thực hiện liên tục mỗi khi bổ sung thêm rác mới vào ủ

Khi muốn bổ sung rác thải, chúng ta chỉ cần thực hiện như bước 2 và phủ lên một lớp đất hoặc mùn dừa là được

Bước 4: Đặt thùng ủ ở nơi khô thoáng, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng và nơi có

độ ẩm cao

Đậy kín thùng chứa, đặt ở vị trí thông thoáng, có mái che, kê cao để không bị ngập úng nước

Sau khoảng 20 - 30 ngày, khi rác không còn phát mùi và phân hủy hết, có thể đem ra bón cho cây trồng

Hoặc trộn thêm với đất làm giá thể trồng cây trên sân thượng, rau trong vườn…

Đợi phân hủy và sử dụng phân bón cho vườn rau sạch