skkn sử dụng grap trong giảng dạy phần chương ii – sinh học 10 bộ cơ bản

Việc chuyển hóa grap toán học vào dạy sinh học có nhiều thuận lợi trong việc mô hình hóa, hệ thống hóa kiến thức, giúp cho học sinh có một điểm tựa tâm lý rất quan trọng trong việc lĩnh

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Đổi mới phương pháp dạy học là nhiệm vụ cấp bách của nghành giáo dục nước ta hiện nay và trong tương lai

Hiện nay việc chuyển hóa những thành tựu của rất nhiều nghành khoa học kĩ thuật khác nhau vào giảng dạy là một tiềm năng vô tận tạo nên sức mạnh cho công nghệ dạy học hiện đại Trong

đó đáng chú ý là việc chuyển hóa những thành tựu toán học và công nghệ thông tin(ví dụ phần mềm: Power point, Flash, Violet….)vào dạy học Trong đó tiếp cận – chuyển hóa lí thuyết grap toán học thành phương pháp dạy học sinh học là một trong những hướng có nhiều triển vọng

Việc chuyển hóa grap toán học vào dạy sinh học có nhiều thuận lợi trong việc mô hình hóa, hệ thống hóa kiến thức, giúp cho học sinh có một điểm tựa tâm lý rất quan trọng trong việc lĩnh hội tri thức, học sinh tự thiết lập các grap trong não, học sinh dễ dàng hiểu sâu cái bản chất nhất, chủ yếu nhất, quan trọng nhất của nội dung học tập, rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh khái quát Đây là hoạt động có hiệu quả lâu dài, ảnh hưởng đến khả năng tư duy và hoạt động trong suốt cuộc đời của mỗi học sinh Mặt khác tế bào học là môn khoa học nghiên cứu cấu tạo

và chức năng của các thành phần cấu tạo nên tế bào, các cơ chế và mối quan hệ của chúng nên việc sử dụng grap trong hệ thống hóa kiến thức là hoàn toàn hợp lí

Vì những lí do trên, tôi quyết định chọn“ Sử dụng grap trong giảng dạy phần chương II – Sinh học 10 bộ cơ bản”.

Là một giáo viên còn trẻ, kinh nghiệm chưa nhiều nên lần đầu làm sáng kiến sẽ còn nhiều thiếu sót Rất mong quý thầy cô đồng nghiệp giúp đỡ

II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1 Cơ sở lí luận

+ Trên thế giới

Lí thuyết grap là một chuyên ngành toán học Trong những năm cuối thể kỉ XX, những nghiên cứu vận dụng lí thuyết grap đã có những bước tiến nhảy vọt Lí thuyết grap hiện đã được công bố trong cuốn sách: “Lí thuyết định hướng và vô hướng” của Conig, xuất bản ở LepZic vào năm 1936

Năm 1958, tại pháp Claude Berge đã viết cuốn “Lí thuyết grap và ứng dụng của nó” Trong cuốn này các tác giả trình bày khái niệm cơ bản của lí thuyết grap, đặc biệt là ứng dụng của lí thuyết grap

Những năm gần đây lí thuyết grap đã được nghiên cứu nhiều nước trên thế giới Trên mạng Internet có hàng ngàn bài nghiên cứu lí thuyết grap và ứng dụng của nó

+ Trong nước

Ở Việt Nam, 1971 giáo sư nguyễn Ngọc Quang là người đầu tiên nghiên cứu chuyển hóa grap toán học thành grap dạy học và đã công bố nhiều công trình trong lĩnh vực này

1980, tác giả Trần Trọng Dương đã nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng

hệ thống bài toán về lập công thức hóa học ở trường phổ thông, giúp cho việc dạy học có kết quả hơn

2005, Nguyễn Phúc Chỉnh là người đầu tiên nghiên cứu“ Nâng cao hiệu quả dạy học giải phẫu sinh lí người ở THCS bằng áp dụng phương pháp grap” Tác giả đã thiết kế được các grap nội dung và các grap hoạt động, từ đó thiết kế được hệ thống grap nội dung dạy học giải phẫu sinh lí người Ông cũng đã đưa ra một số hình thức sử dụng grap trong dạy học giải phẫu sinh lí người nâng cao chất lượng dạy môn học

2007, Võ Thị Bích Thủy với“ Các biện pháp rèn luyện kĩ năng diễn đạt nội dung trong quá trình tổ chức hoạt động tự lực nghiên cứu SGK sinh học – 11” Tác giả đã diễn đạt nội dung

khái niệm(thực chất chính là grap), trên cơ sở đó vận dụng vào quy trình tổ chức hoạt động tự lực ngiên cứu SGK để rèn luyên kĩ năng diễn đạt nội dung

2 Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài

2.1.1 Khái niệm grap

Theo định nghĩa toán học về grap thì: “Một grap(G) của một tập hợp điểm gọi là đỉnh(Vertiex) của grap cùng với tập hợp một đoạn thẳng hay đường cong gọi là cạnh(Edge) của grap, mỗi cạnh nối với hai đỉnh khác nhau và hai đỉnh khác nhau được nối nhiều nhất là một cạnh…Mỗi đỉnh của grap được kí hiệu bằng một chữ cái (A,B,C…) hay chữ số(1,2,3…) Mỗi grap có thể biểu diễn bằng một hình vẽ trên một mặt phẳng”

Grap là loại hình “mã hóa” về các đối tượng nghiên cứu Loại mô hình này có ý nghĩa trong việc hình thành các biểu tượng(giai đoạn thứ nhất của tư duy), nó cũng có ý nghĩa quan trọng trong các thao tác tư duy trừu tượng hóa – khái quát hóa Đặc biệt mô hình grap có ý nghĩa trong việc tái hiện và cụ thể hóa khái niệm

2.1.2 Đặc điểm của grap

2.1.2.1 Tính khái quát và tính hệ thống

Grap là sơ đồ thể hiện toàn bộ nội dung cơ bản của một bài học hay một chương, một phần Khi nhìn vào grap thấy rõ tổng thể nội dung kiến thức chọn lọc nhất, cơ bản nhất và quan trọng nhất của bài lên lớp thể hiên rõ ràng trọng tâm của từng phần và của cả bài Do đó grap là

cơ sở để HS tái hiện lại kiến thức cụ thể trong từng bài giảng của giáo viên(hay trong SGK) Sơ

đồ grap chủ yếu là sơ đồ hình cây, đó là một cây kiến thức được sắp xếp theo thứ tự, từng bậc nêu lên trình tự kiến thức của bài học từ đầu đến kết thúc Sơ đồ đó thể hiện những kiến thức trọng tâm mà sinh học cần nắm được, cần ghi nhớ, củng cố và khác sâu Sự sắp xếp kiến thức là điều kiện quan trọng nhằm giúp HS nắm bắt nhớ kiến thức tốt hơn

2.1.2.2 Tính lôgic

Grap mang tính lôgic cao, lôgic của grap thể hiện rõ ràng rành mạch trong các mối quan

hệ ngang, dọc, rẽ nhánh…giữa các cấp độ kiến thức Qua grap người đọc có thể thấy lôgic của sự phát triển các nội dung Tính logic của grap giúp cho tư duy của HS rõ ràng và khúc chiết hơn trong tiếp thu vấn đề

2.1.2.3 Tính trực quan

Trực quan là tính có thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan khi nhìn vào grap có thể thấy được các kiến thức một cách chọn lọc cơ bản, chủ yếu và quan trọng nhất của bài, thể hiện trong từng phần của toàn bộ bài học

Khi hướng dẫn HS vào grap giáo viên nên chú ý về mặt hình thức của grap, những nội dung kiến thức chốt được mã hóa, được sắp xếp thành các hình đẹp và rõ ràng, các đường liên kết giữa các nội dung kiến thức giúp vấn đề được trình bày rõ ràng, mạch lạc

2.1.3 Tác dụng của Grap

- Grap có tác dụng mô hình hóa các đối tượng nghiên cứu và mã hóa các đối tượng đó bằng một loại ngôn ngữ vừa trực quan vừa cụ thể và cô đọng Vì vậy, dạy học bằng grap có tác dụng nâng cao hiệu quả truyền thông tin nhanh chóng và chính xác

- Sử dụng grap để liên kết các khái niệm với cái đã biết, liên hệ các khái niệm với nhau, để liên

hệ giữa cấu trúc và chức năng, liên hệ với thực tiễn

- Việc học trên lớp bằng grap sẽ đem lại cho HS một phương pháp hoạt động mới mẻ, khác lạ bổ ích với cách học truyền thống trước đây Thông qua grap dưới sự chỉ đạo của giáo viên HS có thể nắm vững kiến thức trong SGK một cách chung nhất, sau đó đi sâu vào phần kiến thức cụ thể

để minh họa, giải thích cụ thể các kiến thức chung đó Không chỉ vậy, grap còn giúp HS dễ dàng

- Về mặt tâm lý, không HS nào có thể giữ trong trí nhớ một nội dung chi tiết trong SGK, nhưng lại có thể lưu trong bộ óc một sơ đồ hình ảnh, một “mạng”, những hiểu biết, những khái niệm

- SGK là nguồn cung cấp kiến thức cơ bản, cần thiết, giúp HS rèn luyện các kĩ năng và phương pháp học tập bộ môn Vấn đề dặt ra là phải sử dụng SGK một cách tối ưu trong quá trình dạy học Sử dụng grap bài giảng của giáo viên trọng tâm không sa vào các chi tiết thứ yếu, không lặp lại toàn văn SGK Bài giảng như vậy dẫn dắt HS theo quá trình phát triển của kiến thức, gợi cho

HS cách giải quyết vấn đề Trong một chừng mực nào đó, bài giảng đó lại đặt cho HS những vấn

đề đi sâu thêm, cần mở rộng so với SGK Ngược lại những chi tiết nào grap chưa thâu tóm hết được thì HS có thể sử dụng thêm SGK để bổ sung hoàn chỉnh Grap là một biện pháp giúp HS ghi chép ngắn gọn, đầy đủ những ý chính làm cơ sở đối chiếu với SGK khi học tập Song, grap phải là bản tóm tắt SGK, grap không nêu đầy đủ, toàn bộ chi tiết của SGK, không nêu toàn văn khái niệm, định nghĩa nên nó không thể thay thế SGK được

- Sử dụng grap để hướng dẫn HS tự học Thường xuyên hướng dẫn HS tự học bằng grap sẽ giúp

HS có thói quen để tự học suốt đời một cách khoa học

Như vậy, việc tổ chức chỉ đạo học tập bằng sử dụng grap để phát huy tác dụng SGK và tài liệu tham khảo, là một biện pháp tích cực hóa hoạt động học tập của HS, nó giúp việc chỉ đạo

HS trong việc tự học theo SGK cũng như tài liệu tham khảo khác

2.2 Phân tích cấu trúc nội dung phần chương II – Sinh học 10 bộ cơ bản Gồm có 6 bài(bài

7, bài 8, bài 9, bài 10, bài 11, bài 12)

Bài 7: Tế bào nhân sơ

Bài 8: Tế bào nhân thực

Bài 9: Tế bào nhân thực tiếp

Bài 10: Tế bào nhân thực(tiếp)

Bài 11: Vận chuyển các chất qua màng sinh chất

Bài 12: Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh

Nội dung của chương đề cập đến cấu trúc của tế bào nhân sơ, nhân thực Tế bào là đơn vị nhỏ nhất cấu tạo nên mọi cơ thể sống Các tế bào có thể khác nhau về hình dạng, kích thước nhưng đều có cấu trúc chung gồm 3 phần: Màng sinh chất – tế bào chất – nhân(vùng nhân)

Tế bào nhân sơ có cấu trúc rất đơn giản, có kích thước rất nhỏ không có màng nhân, có ribôxom và các hạt dự trữ Vùng nhân của tế bào nhân sơ thường chỉ có một phân tử AND vòng

Tế bào nhân thực có cấu trúc phức tạp, có màng nhân bao bọc, có nhiều bào quan với cấu trúc và chức năng khác nhau

Ở tế bào thực vật, bên ngoài màng sinh chất còn có thành tế bào bằng xenlulozơ Còn ở tế bào nấm là kitin có tác dụng bảo vệ tế bào, cũng như xác định hình dạng, kích thước tế bào

Màng sinh chất đóng vai trò quan trọng là nơi trao đổi chất với môi trường một cách có chọn lọc, thu nhận các thông tin cho tế bào(nhờ thụ thể), nhận biết nhau và nhận biết các tế bào“lạ” (nhờ “dấu chuẩn”)

2.3 Thiết kế một số grap nội dung phần chương II – Sinh học 10 bộ cơ bản

Grap 1: Tế bào nhân sơ

Màng sinh chất

Tế bào

nhân

sơ

Thành tếbào:( ở

vi khuẩn) Gồm các peptiđoglican liên kết với nhau, quy định hình dạng và bảo vệ tế bào

Prôtêin Phôtpholipit 2 lớp

Tế bào chất: Nơi thực hiện các phản ứng chuyển hóa của tế bào.

Nguyên sinh chất

Ribôxom

Vùng nhân(chưa có màng bao bọc):

Chứa thông tin di truyền và điều khiển mọi hoạt động của tế

bào.

Chứa một phân tử AND vòng.

Grap 2: Cấu tạo tế bào nhân thực

Ti thể

Khung xương….

Tế bào

nhân

thực

Màng sinh chất

Prôtêin

Prôtêin xuyên màng

Prôtêin bám màng Photpholipit

kép

Tế bào chất

Lưới nội chất Ribôxom

Bộ máy Gôngi

Lục lạp

Nhân: Được bao bọc bởi lớp màng kép, trên màng có lỗ nhân.

Chất nhiễm sắc

ADN

Prôtêin

Nhân con Nguyên sinh chất

Grap 3: Lưới nội chất

Grap 4: Ribôxom

Ribôxom

(không có

màng bao

bọc)

Hạt bé (rARN + prôtêin)

Hạt lớn (rARN + prôtêin)

Nơi tổng hợp prôtêin

Lưới nội

chất(Hệ thống

các ống và

xoang dẹp

thông nhau)

Lưới nội chất trơn:

( không đính các hạt ribôxom, nhưng đính nhiều loại enzim)

Tham gia tổng hợp

lipit

Tham gia chuyển hóa đường Phân hủy chất độc

Tổng hợp prôtêin

Lưới nội chất hạt(có đính các hạt ribôxom, một đầu liên kết với màng nhân, đầu kia nối với lưới nội chất trơn.

Dòng di chuyển vật chất

Grap 5: Cấu trúc và chức năng của bộ máy Gôngi

Grap 6: Cấu trúc và chức năng của ti thể.

Cấu trúc ti

thể

Bên ngoài:

Màng kép

Màng ngoài:

Trơn

Màng trong: Gấp khúc, chứa nhiều loại enzim hô hấp

Tham gia vào quá trình chuyển hóa đường và các chất hữu cơ khác → ATP

→ Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào.

Bên trong:

Chất nền

ADN

Ribôxom

Lưới

nội

chất

hạt

Prôtêin dạng túi tiết

Bộ máy Gôngi (Gồm một chồng túi màng dẹp)

Loại prôtêin tiết ra ngoài

tế bào

Túi liên kết với màng sinh chất

Loại prôtêin

sử dụng trong tế bào

Prôtêin được tiết ra ngoài

Grap 7: Lục lạp

Lục

lạp(ở tế

bào thực

vật)

Bên ngoài: Là lớp màng kép bao bọc

Bên trong

Chất nền

ADN

Ribôxom

……

Hạt grana:Gồm nhiều hệ thống túi dẹt tilacôit xếp chồng lên nhau

Enzim quang hợp

Chất diệp lục

Màng sinh

chất

Lớp kép photpholipit

Đầu ưa nước

Đuôi kị nước

Ngăn cách với môi trường bên ngoài.

Prôtein

Prôtein xuyên màng

Prôtein bám màng

Là kênh vận chuyển các chất

Tiếp nhận và truyền thông tin

Cholesterol(ở động vật)

Tăng cường sự ổn định qua màng.

Grap 8: Màng sinh chất

Grap 9: Các kiểu vận chuyển qua màng sinh chất

Các kiểu vận

chuyển qua

màng sinh

chất

Vận chuyển thụ động(vận chuyển từ nơi

có nồng độ cao đến nơi có nồng

độ thấp, không tiêu tốn năng lượng)

Khuếch tán qua kênh prôtein xuyên màng

Khuếch tán qua một kênh prôtein đặc biệt(vận chuyển các phân tử nước)

Vận chuyển chủ động(từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao, cần chất vận chuyển(chất mang) và tiêu tốn năng lượng)

Gồm các chất không phân cực, có kích thước nhỏ như

CO2, O2…

Vận chuyển nhờ sự biến dạng màng

Nhập bào(phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong bằng cách biến dạng màng sinh chất

Xuất bào(là phương thức tế bào bài xuất ra ngoài các chất hoặc các phân tử bằng cách hình thành các bóng xuất bào)

Grap10: Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ khuếch tán qua màng.

2.4 Ví dụ về giáo án soạn theo hướng nghiên cứu

Giáo án : TẾ BÀO NHÂN THỰC

I Mục tiêu

1 Kiến thức

- Mô tả được cấu trúc chức năng của nhân

- Mô tả được cấu trúc và chức năng của ribôxom

- Mô tả được cấu trúc và chức năng của hệ thống lưới nội chất

- Mô tả được cấu trúc chức năng của bộ máy Gôngi

2 Kĩ năng

- Rèn luyện kĩ năng quan sát, tư duy, tổng hợp, khái quát hóa kiến thức

3 Trọng tâm

Cấu trúc tế bào: Nhân tế bào, lưới nội chất, riboxom và bộ máy Gôngi

4 Thái độ

- Thấy được tính thống nhất về cấu trúc và chức năng của nhân tế bào và ribôxom

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Các sơ đồ hình vẽ SGK phóng to

- Gráp 3: Cấu tạo tế bào nhân thực, grap 11: Lưới nội chất, grap 12: Cấu tạo ribôxom

2 Học sinh

- Đồ dùng học tập, vở ghi, bút……

III PHƯƠNG PHÁP/KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍCH CỰC

Các yếu tố

ảnh hưởng

tới tốc độ

khuếch tán

qua màng

Sự chênh lệch nồng

độ các chất giữa môi trường bên trong và bên ngoài tế bào

Ưu trương [chất tan]ngoài tế bào > [chất tan]trong tế bào

→Chất tan khuếch tán vào trong tế bào được

Nhược trương:

[chất tan]

ngoài tế bào < [chất tan]

trong tế bào

→Chất tan không khuếch tán vào trong tế bào được

Đẳng trương:

[chất tan]ngoài tế bào = [chất tan]trong tế bào

Nhiệt độ môi trường

- Hỏi đáp

IV HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ

3 Bài mới

- GV yêu cầu HS: quan sát H8.1 và đọc nội

dung SGK trang 36 Cho biết đặc điểm chung

tế bào nhân thực gồm những thành phần nào

- HS quan sát hình và nghiên cứu SGK, tư duy

để trả lời câu hỏi

- GV củng cố và bổ sung lại:

- GV giải thích cấu tạo của nhân tế bào qua

H8.1 và yêu cầu HS trình bày cấu tạo của nhân

tế bào

- HS quan sát hình và nghiên cứu SGK trang

37 trình bày

- GV nhận xét bổ sung:

- GV chia lớp thành nhiều nhóm nhỏ yêu cầu

các nhóm nghiên cứu SGK trình bày cấu trúc

và chức năng của lưới nội chất và ribôxom?

- Các nhóm nghiên cứu cử đại diện lên trình

bày

- GV nhận xét và đưa ra grap 4 và 5: Lưới nội

chất, cấu tạo ribôxom để hoàn thiện kiến thức

cho HS

- GV trình bày cấu trúc và chức năng của bộ

máy Gôngi?

- HS nghiên cứu trả lời

- GV nhận xét bổ sung:

I Đặc điểm chung của tế bào nhân thực

II Cấu tạo tế bào

1 Nhân tế bào

- Kích thước lớn

- Cấu tạọ: Phía ngoài là màng kép, bên trong là dịch nhân, trong đó có một nhân con(giàu chất ARN) và các sợi nhiễm sắc

2 Lưới nội chất và ribôxom

a Hệ thống lưới nội chất

- Hệ thống màng bên trong tế bàotạo nên các ống và xoang dẹt thông với nhau

- Grap 4: Lưới nội chất

b Ribôxom

- Không có màng giới hạn, được cấu tạo từ một

số ARN và protein khác nhau → Là nơi tổng hợp protêin cho tế bào

- Grap 5: Ribôxom

3 Bộ máy Gôngi

- Gồm hệ thống túi màng dẹt xếp chồng lên nhau nhưng tách biệt nhau theo hình vòng cung

- Chức năng của Gôngi là gắn nhóm tiền tố cacbonhiđrat vào prôtêin được tổng hợp ở lưới nội chất hạt, tổng hợp một số hoocmon, từ đó tạo ra các túi có màng bao bọc như túi tiết, lizôxom

- Grap 6: Bộ máy Gôngi

4 Củng cố

- GV yêu cầu HS đọc kết luận SGK

Tế bào nhân thực

Màng sinh chất

Tế bào chất Nhân