Sử dụng thí nghiệm để tổ chức dạy học phần sinh học cơ thể, sinh học 11

Một trong những phương hướng để gắn lí thuyết với thực hành, phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện các kĩ năng cho học sinh là việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học.. Thí nghiệm l

MỞ ĐẦU

- Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của người thầy trong quá trình dạy học Vì vậy nó luôn là trung tâm chú ý của

lí luận và thực tiễn dạy học hiện nay

- Trong những năm gần đây, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học đều nhằm hướng đến điều chỉnh mối quan hệ giữa tái hiện và sáng tạo Dựa trên cái cũ đã biết, cần đặt ra cho học sinh những nhiệm vụ tìm tòi, những mâu thuẫn, những vấn

đề, những mối liên hệ mới cần phát hiện Trên cơ sở đó mà tăng cường các hoạt động nhận thức và tư duy của học sinh

- Thực tế giảng dạy các môn khoa học thực nghiệm nói chung và môn Sinh học nói riêng ở nhà trường phổ thông hiện nay, nhiều giáo viên vẫn còn áp dụng phương pháp dạy học truyền thống Học sinh không được tạo điều kiện để bồi dưỡng phương pháp nhận thức, rèn luyện tư duy khoa học, phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề Về phía giáo viên, phần nhiều ngại sử dụng thí nghiệm trong các giờ dạy, đặc biệt là các giờ thực hành và có xu hướng là dạy chay Hậu quả của các tồn tại trong dạy học nói trên là dẫn đến hạn chế sự phát triển tư duy của học sinh, mất dần đi những hiểu biết sáng tạo vô cùng lí thú của bộ môn khoa học thực nghiệm này Một trong những phương hướng để gắn lí thuyết với thực hành, phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện các kĩ năng cho học sinh là việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học Một mặt các em được trang bị, củng cố kiến thức, mặt khác rèn luyện cho các em năng lực tư duy thực nghiệm trong quá trình học tập từ đó phát triển năng lực nhận thức cho các em

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “ Sử dụng thí nghiệm để tổ chức dạy học phần sinh học cơ thể, sinh học 11”

NỘI DUNG CHƯƠNG I: CỞ SỞ THÍ NGHIỆM 1.1 Thí nghiệm

Thí nghiệm là phương pháp nghiên cứu để kiểm tra những giả thuyết khác nhau bằng những thử nghiệm và tiến hành dưới những điều kiện được tạo ra và kiểm soát bởi các nhà nghiên cứu Trong suốt quá trình thí nghiệm, một hoặc một

số điều kiện được thay đổi (điều kiện không phụ thuộc) so với trật tự sắp xếp thì dẫn đến kết quả là điều kiện liên quan (điều kiện phụ thuộc) cũng thay đổi được đo lại, ghi lại theo logic hợp lý và phân tích kết quả để kết luận vấn đề

Thí nghiệm vừa là phương tiện tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh, vừa là phương tiện để học sinh rèn luyện năng lực nghiên cứu theo phương pháp tư duy của các nhà khoa học Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh

1.2 Các dạng thí nghiệm

Thí nghiệm gồm có thí nghiệm sinh học và thí nghiệm đơn giản

- Thí nghiệm sinh học là mô hình nhân tạo, mô phỏng quá trình cơ chế sinh học để qua đó con người hiểu biết bản chất của các hiện tượng, đối tượng sống

- Thí nghiệm đơn giản là thí nghiệm được sử dụng để thiết lập nên các mối quan hệ có tính nhân quả, thông qua thí nghiệm người ta có thể đánh giá được tính hiệu quả của phương pháp tác động Trong thí nghiệm đơn giản các thành phần tham gia nghiên cứu được bố trí ngẫu nhiên về một trong hai

nhóm, một nhóm đối chứng không nhận được các tác động của thí nghiệm

và nhóm thực nghiệm chịu sự tác động của các điều kiện thí nghiệm

1.3 Phân loại thí nghiệm

Gồm có các loại thí nghiệm

- Thí nghiệm chứng minh: sử dụng trong nhóm trực quan với vai trò minh họa cho lời giảng của giáo viên

- Thí nghiệm nghiên cứu: Sử dụng trong nhóm trực quan với vai trò là nguồn dẫn đến tri thức mới cho người học

- Thí nghiệm thực hành: Sử dụng trong nhóm phương pháp thực hành với vai trò củng cố tri thức, rèn luyện kỹ năng, kỷ xảo cho người học

Trong thực tế không phải lúc nào các thí nghiệm cũng có thể tiến hành trên mẫu vật thật để học sinh có thể quan sát trực tiếp bằng các giác quan, mà một số thí nghiệm rất khó hoặc không thể thực hiện trên các đối tượng sống (do hạn chế về thời gian, phương tiện ) Với các thí nghiệm có tính chất như trên, muốn cho học sinh có thể hiểu sâu hơn về các hiện tượng hay quá trình sinh học diễn ra bên trong đối tượng sống người ta có thể sử dụng thêm các dạng thí nghiệm: thí nghiệm ảo,thí nghiệm mô phỏng

1.4 Yêu cầu của thí nghiệm

Khi tiến hành thí nghiệm, giáo viên cần tuân thủ một số nguyên tắc sau:

- Đảm bảo tính an toàn cho cả giáo viên và học sinh

- Đảm bảo tính khoa học của thí nghiệm: Có sự chuẩn bị chu đáo, thí nghiệm nên lặp lại nhiều lần để chọn ra điều kiện tốt nhất, giải thích được diễn biến

và kết quả của thí nghiệm

- Bố trí thí nghiệm ở vị trí cao cho cả lớp đều có thể quan sát Đặc biệt là kết quả của thí nghiệm

- Thí nghiệm đơn giản, vừa sức với học sinh

- Thời gian cho mỗi thí nghiệm được tính toán cẩn thận và không kéo dài nhằm đảm bảo thời gian chung cho cả tiết học

- Nếu làm thí nghiệm để minh họa thì nội dung của thí nghiệm phải phù hợp với chủ đề của bài học

1.5 Vai trò của thí nghiệm

- Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, nó là cơ sở, điểm xuất phát cho quá trình học tập- nhận thức của học sinh Từ đây xuất phát quá trình nhận thức cảm tính của trò, để rồi từ đó diễn ra sự trừu tượng hóa và sự tiến lên từ trừu tượng đến cụ thể trong tư duy

- Thí nghiệm do giáo viên trình bày sẽ là mẫu mực về thao tác cho học trò học tập

mà bắt chước, để rồi sau đó khi làm thí nghiệm học sinh sẽ học được các cách thức làm thí nghiệm(kỹ năng, kỹ xảo thực hành)

- Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn để đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo và nó là phương tiện duy nhất hình thành ở học sinh kỹ năng(kỹ năng sử dụng kính hiển vi, kỹ năng làm thí nghiệm ), rèn luyện một số kỹ năng vận dụng vào thực tiễn và kỹ năng tư duy(phân tích điều kiện thí nghiệm, nguyên nhân và kết quả đạt được của thí nghiệm)

- Thí nghiệm giúp nghiên cứu sâu sắc bản chất, cơ chế các hiện tượng sinh học Do các hiện tượng sinh học thường xảy ra đồng thời trong mối quan hệ phức tạp, nên

để phát hiện các mối quan hệ nhân quả, tìm hiểu tính quy luật của hiện tượng

người ta phải tổ chức các thí nghiệm đó chủ thể nhận thức chủ động đề xuất giả thuyết và trên cơ sở đó tách ra từng hiện tượng để nghiên cứu cho đơn giản hơn, sau đó đặt nó vào hệ thống vốn có của sự vật để cuối cùng có nhận thức đầy đủ

CHƯƠNG II: SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 2.1 Hệ thống các thí nghiệm để tổ chức dạy học phần sinh học cơ thể, sinh học 11

2.1.1 Thí nghiệm 1 Thí nghiệm thoát hơi nước

- Mục đích:

+Học sinh làm được thí nghiệm thoát hơi nước ở hai mặt lá

- Nguyên liệu dụng cụ, hóa chất

+ Chậu cây (của loài cây bất kì có lá phiến to)

+ Kẹp nhựa

+ Lam kính

+ Đồng hồ bấm giây

+ Dung dịch cooban clorua 5%

+ Bình hút ẩm để giữ tấm giấy lọc tẩm côban clorua

- Cách tiến hành

+ Dùng hai miếng giấy lọc tẩm côban clorua đã sấy khô (có màu xanh da trời) đặt đối xứng nhau qua hai mặt lá

+ Tiếp theo, dùng kẹp giấy kẹp ép hai bản kính vào hai miếng giấy này ở cả hai mặt của lá tạo thành hệ thống kín

+ Bấm giây đồng hồ để so sánh thời gian giấy chuyển màu từ xanh da trời sang màu hồng So sánh diện tích giấy có màu hồng ở mặt trên và mặt dưới của lá trong cùng thời gian

- Hướng dẫn học sinh quan sát

Ngày, giờ Tên cây, vị trí

của lá

Thời gian chuyển màu của giấy côban clorua

- Kết quả, yêu cầu

Giải thích vì sao có sự khác nhau giữa hai mặt lá ?

2.1.2 Thí nghiệm 2: Vai trò của phân bón

- Mục đích:

+ Hiểu được tầm quan trọng của phân bón đối với cây trồng

+ Ứng dụng trong thực tiễn đời sống, bón phân hợp lí cho cây trồng

- Nguyên liệu dụng cụ, hóa chất

+ Chậu nhựa trong đường kính 200mm, cao 100mm

+ Hạt thóc đã nảy mầm 2-3 ngày

+ Cốc đốt 1000ml

+ Thước nhựa 200mm

+ Tấm xốp D200mm

+ ống đong 100ml

+ Đũa thủy tinh

+ Phân bón NPK

+ Nước sạch

- Cách tiến hành

+ Cho 1g phân NPK với 1000 ml nước cất vào cốc đốt 1000ml (nồng độ 1g/l) + Dùng đũa thủy tinh khuấy tan

+Rót dung dịch phân NPK vào chậu thí nghiệm

+ Đặt tấm xốp vào chậu trồng cây đã có chứa môi trường nuôi cấy (1 chậu chứa dung dịch phân NPK và 1 chậu chứa nước sạch)

+ Chọn các hạt với cây mầm có kích thước tương đương nhau đặt vào lỗ trên tấm xốp, cho rễ mầm chui vào lỗ hướng dung dịch dinh dưỡng trong chậu

- Hướng dẫn học sinh quan sát

+ Đặt các chậu vào góc thực nghiệm trong phòng có ánh sáng hoặc đưa ra vườn trường Tiếp theo cần chăm sóc để cây được chiếu sáng hằng ngày cho đến khi thấy rõ sự khác biệt giữa cây thí nghiệm và cây đối chứng

- Kết quả, yêu cầu

Quan sát, đo chiều cao cây trong các chậu thí nghiệm và chậu đối chứng

2.1.3 Thí nghiệm 3: Hướng động

- Mục đích:

+ Phân biệt các hướng động chính: hướng đất, hướng sáng, hướng nước, hướng hóa

+ Rèn luyện kỹ năng thao tác tiến hành thí nghiệm; tính kiên trì, tỉ mỉ trong công việc

+ Vận dụng lý thuyết để giải thích các kết quả thí nghiệm

- Nguyên liệu dụng cụ, hóa chất

+ hạt đậu nảy mầm

+ Hộp giấy có nhiều ngăn đục thủng lỗ

+ cốc trồng các cây đậu, hộp nhựa trong suốt, khay nhỏ bằng lưới thép lỗ nhỏ

+ đèn chiếu sáng, phân đạm

- Cách tiến hành

+ Hướng sáng

 Đặt cốc hay chậu nhỏ có cây đậu đã mọc thân, lá Tùy theo lỗ ở vách ngăn, nhận xét chiều hướng của ngọn cây theo vị trí lỗ thủng

 Đặt cốc hay chậu nhỉ có cây đậu vào sát cây đèn sau một tuần thấy chồi ngọn cây vươn ra theo hướng có ánh sáng

+ Hướng đất

 Lấy một chậu có hạt đậu đã mọc thân lá, treo ngược để thân quay xuống đất sau một thời gian vẫn thấy thân vẫn quay lên trên

 Cho hạt đậu nảy mầm trong một ống trụ bằng giấy dài 2 cm treo nằm ngang

Rễ và thân mọc dài ra khỏi ống trụ Quan sát rễ và thân mọc theo chiều nào?

+ Hướng nước:

Hạt đậu nảy mầm đặt vào khay nhỏ bằng lưới thép đựng mạt cưa ẩm cho kín hạt Đem khay treo nghiêng Quan sát thấy rễ mọc xuyên qua lỗ thủng của khay, rễ uốn cong quay về phía mạt cưa ẩm trong khay

+ Hướng hóa

Trong một hộp nhựa trong suốt để cây đậu mọc bình thường ở giữa hộp, chỉ bón phân đạm ở một phía thành hộp Theo dõi rễ mọc vươn về phía phân bón

- Hướng dẫn học sinh quan sát

- Kết quả, yêu cầu

+ HS giải thích được các hiện tượng trên

2.1.4 Thí nghiệm 4: Chứng minh quá trình hô hấp tỏa nhiệt

- Mục đích:

+ Chứng minh được quá trình hô hấp tỏa nhiệt

+ Rèn luyện kĩ năng thực hiện chính xác các thao tác trong phòng thí nghiệm

- Nguyên liệu dụng cụ, hóa chất

+ Dụng cụ: Một bình thủy tinh miệng rộng có thể tích khoảng 2-3l có nút, 1 nhiệt

kế

+ Hóa chất: nước vôi trong.

+ Mẫu vật: Hạt đậu xanh (0,5kg)

- Cách tiến hành:

+ Cho hạt đậu vào bình thủy tinh, đổ nước ngập hạt

+ Ngâm hạt trong nước khoảng 2-3h Sau đó gạn hết nước khỏi bình

+ đậy kính bình và cắm một nhiệt kế trực tiếp vào khối hạt

+ Đặt bình thủy tinh có chứa hạt ẩm cùng nhiệt kế vào hộp xốp cách nhiệt

+ Theo dõi nhiệt độ lúc bắt đầu cắm nhiệt kế và sau 1h, 2h, 3h

- Hướng dẫn học sinh quan sát

- Kết quả, yêu cầu: HS giải thích được kết quả thí nghiệm

Thí nghiệm 5: Giâm, chiết, ghép ở thực vật

- Mục đích:

+ Giải Thích được cơ sở sinh học của phương pháp nhân giống vô tính: chiết, giâm, ghép…

+ Nêu được lợi ích của phương pháp nhân giống sinh dưỡng

+ Biết cách và rèn luyện kĩ năng thực hiện một vài ứng dụng dựa vào hình thức sinh sản vô tính ở thực vật có hoa

- Nguyên liệu dụng cụ, hóa chất

+ Dao cắt

+ Băng keo

+ Dây buộc

+ Đoạn thân sắn, thân mía, lá bỏng

+ Cành cây cam

- Cách tiến hành

Giâm cành:

+ đất tơi vụn, trộn với 1/3 mùn hay phân mục, đánh thành luống nhỏ cao 10-12 cm (nếu đất bùn trộn cát thì tạo luống dưới bóng mát)

+ Cắt một đoạn thân 5-7 cm (cắt lúc sáng hoặc tối) + Đặt nghiêng 2/3 phần gốc trên rãnh luống

+ Vun đất và tưới ẩm.Có thể sử dụng chất kích thích cho ra rễ

Giâm lá: + Cắt lá thành từng mảnh (hoặc để cả lá) + Đặt lá nằm ngang trên đất ẩm vòng cung, hoặc đặt đứng (lá lưỡi hổ) + Duy trì độ ẩm, theo dõi sự ra chồi và tạo cây mới

Chiết cành: cách bó bầu : 2/3 bầu đất là đất vườn hay bùn ao phơi khô, dập nhỏ

trộn với 1/3 mùn cưa, trấu, rơm rác mục,…đảm bảo đất ẩm 70% + Bóc một đoạn

vỏ sát lớp gỗ dài 1,5 - 2 lần đường kính cành chiết cách gốc cành 10 - 15 cm - Tiến hành: - Làm đất: + Bó quanh bầu đất phần cành vừa bóc vỏ Bầu chiết đường kính

6 – 8 cm, dài 10 – 12 cm(có thể vít cành vào đất) + Dùng dao sắc cắt ngang dưới bầu chiết sau 30-60 ngày (cành đã mọc rễ) mang trồng

Ghép cành: + Cành ghép có đường kính tương đương với gốc ghép đặt sát nhau +

Dùng dao sắc cắt vát một miếng nhỏ (dài 1,5 - 2 cm, rộng 0,4 - 0,5 cm) vừa chạm

vào lớp gỗ ở cả cành và gốc ghép + Buộc chặt ở vị trí cắt Sau 30-40 ngày :cắt ngọn gốc ghép, cắt gốc cành ghép cách chỗ buộc 2 cm

- Hướng dẫn học sinh quan sát

- Kết quả, yêu cầu: HS biết cách giâm, chiết, ghép ứng dụng vào thực tiễn

2.2 Sử dụng thí nghiệm dạy học trong phần

2.2.1 Thí nghiệm 1: Thí nghiệm thoát hơi nước

2.2.1.1 Mục đích: Đặt vấn đề vào bài mới và củng cố kiến thức

2.2.1.2 Tiến trình tổ chức

- Đặt vấn đề vào bài mới: Bài 2 Trao đổi nước ở thực vật

GV kể hoặc sử dụng tranh minh họa: Có một bạn đặt hai miếng giấy lọc tẩm dung dịch côban đối xứng nhau qua 2 mặt lá cây rau khoai Sau một thời gian thấy giấy chuyển từ màu xanh da trời sang màu hồng Chứng tỏ có hơi nước thoát ra Vậy hơi nước đó từ đâu mà xuất hiện, cơ chế thoát hơi nước như thế nào? Tìm hiểu bài Trao đổi nước ở thực vật

-Dạy phần củng cố:

GV trình bày thí nghiệm:

+ Dùng hai miếng giấy lọc tẩm dung dịch côban clorua đặt đối xứng nhau qua 2 mặt lá

+ Sau một thời gian giấy chuyển màu từ xanh da trời sang màu hồng

Em hãy giải thích hiện tượng trên? So sánh diện tích giấy có màu hồng ở mặt trên

và mặt dưới của lá trong cùng thời gian

2.2.2 Thí nghiệm 2: Vai trò của phân bón

2.2.2.1 Mục đích: Dạy củng cố

2.2.2.2 Tiến trình tổ chức

Một bạn ở nhà tiến hành thí nghiệm như sau:

+ Cho 1g phân NPK với 1000 ml nước cất vào cốc đốt 1000ml (nồng độ 1g/l) + Dùng đũa thủy tinh khuấy tan

+Rót dung dịch phân NPK vào chậu thí nghiệm

+ Đặt tấm xốp vào chậu trồng cây đã có chứa môi trường nuôi cấy (1 chậu chứa dung dịch phân NPK và 1 chậu chứa nước sạch)

+ Chọn các hạt với cây mầm có kích thước tương đương nhau đặt vào lỗ trên tấm xốp, cho rễ mầm chui vào lỗ hướng dung dịch dinh dưỡng trong chậu

Sau một tuần cây trồng trong chậu có phân NPK sinh trưởng nhanh, cây cao, khỏe Cây trồng trong chậu nước sinh trưởng còi cọc, lá vàng héo Em hãy giải thích hiện tượng trên ?

2.2.3 Thí nghiệm 3: Hướng động

2.2.3.1 Mục đích: Đặt vấn đề vào bài mới, dạy kiến thức mới, củng cố- kiểm tra

đánh giá

2.2.3.2 Tiến trình tổ chức

- Đặt vấn đề vào bài mới:

GV: Lấy một chậu có hạt đậu đã mọc thân lá, treo ngược để thân quay xuống đất Sau một thời gian vẫn thấy thân vẫn quay lên trên Hay ở thành phố chúng ta thường thấy hai hàng cây vươn ra ngoài đường phía có ánh sáng Tại sao lại có những hiện tượng đó? Để giải thích chúng ta đi tìm hiểu bài 23 Hướng động

- Dạy kiến thức mới (dạy hướng sáng)

GV mô tả thí nghiệm

GV hỏi: Vì sao cây hướng về phía ánh sáng?

HS: Do sự phân bố không đều của auxin Auxin vận chuyển chủ động về phía ít có ánh sáng

- Dạy củng cố

GV ra bài tập HS hãy làm thí nghiệm chứng minh tính hướng hóa, hướng đất, hướng nước ở thực vật

2.2.4 Thí nghiệm 4: Chứng minh quá trình hô hấp tỏa nhiệt

2.2.4.1 Mục đích: Đặt vấn đề vào bài mới.

2.2.4.2 Tiến trình tổ chức

- Đặt vấn đề vào bài mới: Bài 11 Hô hấp ở thực vật

GV mô tả thí nghiệm: Cho hạt đậu vào bình thủy tinh, đổ nước ngập hạt Ngâm hạt trong nước khoảng 2-3h Gạn hết nước khỏi bình, đậy kính bình và cắm một nhiệt

kế trực tiếp vào khối hạt Đặt một cốc nước vôi trong vào bình thủy tinh Sau đó đặt bình thủy tinh vào hộp xốp cách nhiệt Sau 2h lấy ra thây nước vôi trong vẩn đục, chỉ số nhiệt kế tăng lên Chứng tỏ có quá trình hô hấp xảy ra tạo ra khí CO2

và sinh nhiệt Để tìm hiểu rõ hơn quá trình hô hấp xảy ra như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu bài 11 hô hấp ở thực vật

2.2.5 Thí nghiệm 5: Giâm, chiết, ghép ở thực vật

2.2.5.1 Mục đích: Đặt vấn đề vào bài mới, dạy kiến thúc mới, củng cố, kiểm tra 22.5.2 Tiến trình tổ chức

- Đặt vấn đề vào bài mới: Bài 41 sinh sản vô tính ở thực vật GV giới thiệu (treo

tranh, kênh hình): lấy một lá bỏng đem giâm xuống đất, sau vài ngày trên cây lá bỏng mọc lên những cây bỏng con Lấy một đoạn thân sắn đem vùi xuống đất, sau một thời gian thấy trên thân sắn mọc lên những cây sắn con Đó là những hình thức sinh sản vô tính Vậy sinh sản vô tính là gì? Có những hình thức sinh sản vô tính nào? Và phương pháp nhân giống vô tính ra sao? Hôm nay chúng ta tìm hiểu bài

41 Sinh sản vô tính ở thực vật