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 hiệ
Trang 1trong 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 và dần được sử dụng nhiều trong những năm gần đây
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, đặc biệt là 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 chương III, IV– Sinh học 10 Nâng cao ”.
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 ở SGK sinh học 11 thành một số dạng ngôn ngữ khác nhau, trong đó có sơ đồ logic dạng bản đồ khái
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 1 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Trang 22 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 định hướng tập trung vào kiến thức cơ bản, theo dõi được sự phát triển lôgic của nội dung bài học, ghi chép dễ dàng hơn ở trên lớp
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 2 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Trang 3- 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 chương III và IV – Sinh học 10 Nâng cao Chương III Gồm có 7 bài(bài 21, bài 22, bài 23, bài 24, bài 25, bài 26, bài 27)
Bài 21: Chuyển hóa năng lượng
Bài 22: Enzim và vai trò của enzim trong chuyển hóa vật chất
Bài 23: Hô hấp tế bào
Bài 24: Hô hấp tế bào(tiếp theo)
Bài 25: Hóa tổng hợp và quang tổng hợp
Bài 26: Hóa tổng hợp và quang tổng hợp(tiếp theo)
Bài 27: Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh
Nội dung chủ yếu của chương đề cập đến vấn đề chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào Năng lượng là khả năng sinh công Trong tế bào năng lượng tồn tại tiềm ẩn dưới dạng các liên kết hóa học Sự biến đổi năng lượng từ dạng náy sang dạng khác cho các hoạt động sống gọi
là chuyển hóa năng lượng Chương đề cập đến cấu trúc ATP và chức năng của nó, khái niệm chuyển hóa vật chất, cấu trúc và cơ chế tác động của enzim, các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim, vai trò của nó trong chuyển hóa vật chất, khái niệm hô hấp tế bào, các giai đoạn chính của hô hấp tế bào, hóa tổng hợp và quang tổng hợp
Chương IV gồm có 5 bài(Bài 28, 29, 30, 31 và 32)
Bài 28: Chu kì tế bào và các hình thức phân bào
Bài 29: Nguyên phân
Bài 30: Giảm phân
Bài 31: Thực hành: Quan sát các kì nguyên phân qua tiêu bản tạm thời hay cố định
Bài 32: Ôn tập phần một và phần 2
Nội dung của chương đề cập đến vấn đề chu kì tế bào, quá trình nguyên phân gồm: Phân chia nhân và phân chia tế bào chất, vai trò của nguyên phân, các kì của giảm phân, vai trò của giảm phân
2.3 Thiết kế một số grap nội dung chương III và IV – Sinh học 10 Nâng cao
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 3 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Trang 4
Grap 1: Cấu trúc hóa học của phân tử ATP.
Grap 2: Vai trò của ATP
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 4 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Cấu trúc hóa học
của phân tử ATP
Hai nhóm phot phát cao năng
Bazơ nitơ
Đường ribôzơ
Enzim
liên kết
với cơ
chất
Enzim –
Cơ chất
Enzim tương tác với cơ chất
Enzim biến đổi cấu hình cho phù hợp với cơ chất
Giải phóng enzim Chất hữu cơ
Sinh công cơ học
Dẫn truyền xung thần kinh Vận chuyển các chất
Ti thể: Nhà máy năng lượng của tế bào
ATP
CO2 + H2O
………
ADP + PV
Sinh tổng hợp các chất
Trang 5
Grap 3: Cơ chế tác động của Enzim
Enzim 1 Enzim 2 Enzim 3
Grap 4: Điều hòa quá trình chuyển hóa bằng ức chế ngược
Tế bào chất của tế bào Ty Thể ATP Sintêtaza
Trực tiếp Trực tiếp
Grap 5: Sơ đồ tóm tắt quá trình hô hấp tế bào
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 5 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Tạo sản phẩm
Ức chế ngược
Glucôzơ
Đường phân
Axit piruvic
Axetyl – CoA
Chu trình Crep
2NADH 6ATP được tổng hợp thông qua dãy truyền điện tử
2ATP được tổng hợp trực tiếp
2NADH 6ATP được tổng hợp thông qua dãy truyền điện tử
2ATP được tổng hợp trực tiếp
6NADH 18ATP được tổng hợp thông qua dãy truyền điện tử
2FADH2 4ATP được tổng hợp thông qua
dãy truyền điện tử
Đường phân
Glucozơ →→Axit piruvic
Chu trình Crep
Chuỗi chuyền Electron hô hấp
2 FADH
2
2Axêtyl- CoA 2NADH
38ATP
Trang 6Kết quả
Grap 6: Hiệu quả quá trình tổng hợp ATP từ sự phân giải phân tử Glucôzơ
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 6 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
ATP
NADPH
Pha
sáng
Pha Tối
ATP
H2O
CO2
Khí quyển
CO2
O2
38ATP
Trang 7LỤC LẠP TI THỂ
Grap 7: Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp
Grap 8: Chu kì tế bào
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 7 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Chu Trình Crep
Chu kì tế bào
Kì trung gian
Pha G1: Tế bào tổng hợp các Chất cần cho sự sinh trưởng Pha S: Nhân đôi AND và nhân đôi NST
Pha G2: Tế bào tổng hợp tất cả những gì còn lại cho tế bào cầ cho quá trình phân bào
Nguyên phân
Phân chia nhân
Kì đầu
Kì giữa
Kì sau
Kì cuối Phân chia
Tế bào chất
Nguyên phân
Phân chia nhân
Kì đầu: NST dần co xoắn
Màng nhân và nhân con dần tiêu biến, thoi phân bào xuất hiện
Kì sau: Các NST dần tách nhau ra
và di chuyển về 2 cực của tế bào
Kì cuối: NST dãn xoắn, màng nhân và nhân con dần xuất hiện
Phân chia
Tế bào chất
Tế bào động vật: Thắt màng tế bào ở vị trí mặt phẳng xích đạo
Tế bào thực vật: Xuất hiện Một vách ngăn từ trung tâm đi
ra ngoài
Trang 8Grap 9: Nguyên phân.
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 8 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Giảm
phân
Diễn Biến
Kì trước 1: NST kép co xoắn, đính vào màng nhân Có thể xảy ra sự tiếp hợp của các cặp NST tương đồng(trao đổi chéo) Màng nhân và nhân con tiêu biến
Kì giữa1: Các NST kép tập trung thành
2 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi
vô sắc
Kì sau: Mỗi NST kép di chuyển theo thoi
vô sắc đi về 2 cực của tế bào
Kì cuối1: NST dãn xoắn, màng nhân và nhân con dần xuất hiện, thoi vô sắc tiêu biến Số lượng NST bằng 1 nữa tế bào mẹ
Giảm phân 2
Kì đầu 2: NST co xoắn
Kì giữa 2: NST tập trung thành 1 hàng ở phẳng xích đạo
Kì sau 2: NST chị em tách nhau và di chuyển về 2 cực của tế bào
Kì cuối 2: Nhân được hình thành chứa
bộ NST đơn bội(n) Tế bào chất phân chia
- TV: Ở hạt phấn tế bào con nhân đôi 1 lần túi phôi nhân đôi 3 lần
- ĐV: Con cái tạo thành 4 tế bào con(1 trứng và 3 thể định hướng) Con đực hình thành 4 tinh trùng
Ý nghĩa
Đảm bảo duy trì ổn định bộ NST đặc trưng cho loài
Nếu xảy ra trao đổi chéo là nguồn nguyên liệu dồi dào cho tiến hóa và chọn giống
Giảm Phân 1
Kì giữa: NST co ngắn cực đại Tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào
Trang 9Grap10: Giảm phân.
2.4 Ví dụ về giáo án soạn theo hướng nghiên cứu
Giáo án 1: BÀI 22(Tiết 22): ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM
TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 9 Người thực hiện : Lê Thị Hồng
Trang 102 Kĩ năng
- Quan sát phát hiện kiến thức
- Hoạt động nhóm, hoạt động độc lập
- Kĩ năng thể hiện sự tự tin khi trình bày ý kiến trước lớp
- Kĩ năng tìm kiếm và xử lí thông tin
3 Trọng tâm
- Cơ chế tác động của enzim
- Các nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- SGK, Sách giáo viên, giáo án………
- Các tài liệu về Enzim và vai trò của enzim
- Sơ đồ sự điều chỉnh các chu trình enzim
- Sơ đồ chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào
2 Học sinh
- SGK, vở ghi và các dụng cụ cần thiết khác…
III PHƯƠNG PHÁP/KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍCH CỰC
- Vấn đáp – Tìm tòi
- Trực quan – Tìm tòi
- Trình bày 1 phút
IV HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1 Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, tác phong…
2 Kiểm tra bài cũ:
- Năng lượng là gì ? Năng lượng được tích trữ trong TB dưới dạng nào ?
- Dòng năng lượng trong thế giới sống được truyền đi như thế nào
3 Bài mới:
GV hỏi: Dựa vào KT đã học trong
chương trình sinh học 8, hãy cho biết
thế nào là chuyển hóa vật chất ? Sự
CHVC TB gồm những qt nào ?
- HS nghiên cứu trả lời
VD: Đồng hóa và dị hóa là 2 quá trình
mâu thẫu nhưng thống nhất (qt chuyển
hóa): sp của qt này là nguyên liệu cho
qt kia, được thể hiện như sau
- GV chốt lại: Nhìn chung các qt CH
chính trong mọi cơ thể SV đều theo
những con đường tương tự nhau
Dựa vào phương thức đồng hóa SV
chia làm mấy nhóm?
SV tự dưỡng:Hóa tự dưỡng,Quang tự
dưỡng
SV dị dưỡng:Hóa dị dưỡng, Quang dị
dưỡng
I Enzim và cơ chế tác động của Enzim
*TĐC: Là hiện tượng cơ thể lấy 1 số chất từ môi trường kiến tạo nên sinh chất của màng và thải ra ngoài những chất cặn bã
Quá trình TĐC gồm nhiều khâu chuyển hoá trung gian, gồm 2 qt cơ bản: đồng hóa và dị hóa.
- Là qt tổng hợp chất hữu
cơ phức tạp từ các chất đơn giản
- Quá trình này cần NL ( thu nl)
- Không có đồng hóa thì không có vật chất sử dụng trong dị hóa
- Là phân giải CHC đã tổng hợp trong đồng hoá thành các chất đơn giản hơn
- Quá trình này giải phóng năng lượng
- Không có dị hóa thì không có nhiên liệu cung cấp cho đồng hóa và mọi hoạt động sống khác
- Dựa vào phương thức đồng hóa SV chia làm:
***************************************************************************** Trường THPT Sông Ray Trang 10 Người thực hiện : Lê Thị Hồng