CHỦ ĐỀ: HỆ THỐNG ĐÈN LED TRỒNG RAU (Thời lượng: tiết – BÀI QUANG HỢP , Lớp 11) YCCĐ CT GDPT 2018: - Liêt kê phân tích ảnh hưởng điều kiện mơi trường đến quang hợp (ánh sáng, nồng độ CO2, nhiệt độ ) - Phân tích mối quan hệ quang hợp suất trồng - Vận dụng hiểu biết quang hợp để giải thích số biện pháp kĩ thuật công nghệ nâng cao suất trồng I Mục tiêu: Năng lực: - Phân tích ảnh hưởng điều kiện mơi trường đến quang hợp (ánh sáng, nồng độ CO2, nhiệt độ ) - Phân tích mối quan hệ quang hợp suất trồng - Vận dụng hiểu biết quang hợp để giải thích số biện pháp kĩ thuật công nghệ nâng cao suất trồng - Thiết kế vẽ mơ hình hệ thống đèn led trồng rau, thử nghiệm đánh giá sản phẩm thực Về phẩm chất: - Cẩn thận, tỉ mỉ an toàn điện q trình thiết kế mơ hình Trách nhiệm việc thực nhiệm vụ giao trình thiết kế mơ hình, thử nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm - Trung thực việc ghi chép kết thực tạo sản phẩm ý kiến đóng góp hoạt động nhóm II Thiết bị dạy học học liệu: - Danh sách nhóm, bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm nhóm Nội dung đánh giá sản phẩm Điểm Có tính thẩm mĩ, cấu trúc mơ hình hợp lí; lắp đặt khoảng cách tỉ lệ phù hợp đảm bảo khả vận hành hệ thống, tối ưu điện không lãng phí vật liệu 20 Có tính sáng tạo, tính tư vận dụng thực tế cao, ứng dụng linh hoạt 30 Điều chỉnh kịp thời chọn phương án chưa hợp lí lúc ban đầu 30 Khả ứng dụng rộng rãi, dễ sử dụng 20 Tổng Điểm đánh giá 100 - Các câu hỏi liên quan đến học - Hình ảnh biện pháp kĩ thuật công nghệ nâng cao suất trồng III Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ (Thời gian 10 phút) a Mục tiêu: - Tạo hứng thú, gợi mở tò mò, khám phá tri thức học cho HS, xác định nội dung học - Liệt kê ảnh hưởng điều kiện môi trường đến quang hợp (ánh sáng, nồng độ CO2, nhiệt độ ) - Phân tích mối quan hệ quang hợp suất trồng b Tổ chức thực hiện: (1) Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên yêu cầu HS kể tên điều kiện ảnh hưởng môi trường đến quang hợp biện pháp điều khiển quang hợp nhằm tăng suất trồng (2) Thực nhiệm vụ: HS làm việc theo nhóm, kể tên điều kiện ảnh hưởng đến quang hợp biện pháp điều khiển quang hợp nhằm tăng suất trồng (3) Báo cáo, thảo luận: GV gọi số HS kể tên điều kiện môi trường ảnh hưởng đến quang hợp biện pháp điều khiển quang hợp nhằm tăng suất trồng HS khác nhận xét, bổ sung (4) Kết luận, nhận định: GV chốt lại nội dung kiến thức Quang hợp định đến suất trồng quang hợp thực vật chịu ảnh hưởng yếu tố môi trường ánh sáng, nồng độ CO2, nhiệt độ, hàm lượng nước, độ thoáng đất dinh dưỡng khoáng GV dẫn dắt HS vào nội dung tiết học: Trong học hơm tìm hiểu phân tích điều kiện môi trường ảnh hưởng đến quang hợp từ có biện pháp điều khiển quang hợp nhằm tăng suất trồng Hoạt động 2: NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP (Thời gian 35 phút) a Mục tiêu: - Phân tích ảnh hưởng điều kiện môi trường đến quang hợp (ánh sáng, nồng độ CO2, nhiệt độ ) - Phân tích mối quan hệ quang hợp suất trồng - Vận dụng hiểu biết quang hợp để giải thích số biện pháp kĩ thuật công nghệ nâng cao suất trồng - Thiết kế mơ hình hệ thống đèn led trồng rau b Tổ chức thực hiện: (1) Chuyển giao nhiệm vụ GV chia HS làm nhóm giao nhiệm vụ sau: Nhiệm vụ 1: HS hoạt động nhóm nghiên cứu thơng tin SGK internet tìm hiểu tác động quang phổ ánh sáng đến quang hợp Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu mơ hình hệ thống đèn led trồng rau Nhiệm vụ 3: Thiết kế vẽ mơ hình hệ thống đèn led trồng rau (2) Thực nhiệm vụ: HS thảo luận nhóm để thực yêu cầu học tập, tranh luận kết thảo luận - Kiến thức thu qua nhiệm vụ 1: + Ánh sáng nhân tạo tích hợp dải quang phổ nhìn thấy mắt từ đỏ tới xanh tím, thay cho ánh sáng tự nhiên Theo nghiên cứu, trồng phát triển tốt nhanh sống mơi trường nhân tạo + Tuy nhiên lồi có nhu cầu ánh sáng khác nhau, nên lựa chọn ánh sáng có bước sóng phù hợp với mức độ hấp thụ Thông thường, trồng khơng hấp thụ hồn tồn ánh sáng mặt trời mà hấp thụ tốt ánh sáng từ màu xanh tím đến đỏ Cho nên, sinh trưởng tốt quang phổ ánh sáng giao động dải màu *Ánh sáng xanh Có nhiệt màu từ 5000-6500 K với bước sóng 500 -600nm Đẩy mạnh trình sinh dưỡng chu kỳ phát triển Thuận lợi cho việc gieo mầm Ánh sáng xanh thường sử dụng cho ban đêm *Ánh sáng đỏ Nhiệt màu ánh sáng đỏ 2000-3000 K Bước sóng nằm khoảng 600 - 700nm Cực kỳ quan trọng cho giai đoạn hoa cây, tăng suất Khuyến khích nên sử dụng ánh sáng đỏ để phân hóa mầm hoa, nâng cao thời gian chiếu sáng để sinh trưởng nhanh Rất thích hợp cho nhóm ngắn ngày rau màu *Ánh sáng vàng Là ánh sáng có màu sắc thang nhiệt màu khoảng 2700-3000 K Bước sóng từ 600-650nm nằm ánh sáng xanh đỏ Ánh sáng vàng tham gia phần vào trình quang hợp kích thích rễ, trái cho Phù hợp cho nhóm ngày dài nhóm ngắn ngày - Kiến thức thu qua nhiệm vụ 2: Nên sử dụng đèn led trồng hay đèn thông dụng? + Ưu điểm nhược điểm đèn led trồng *Ưu điểm Chứa bước sóng phổ quang ánh sáng cụ thể Sử dụng lượng thấp đem lại hiệu tốt cho trồng Hỗ trợ giai đoạn tăng trưởng tham gia mạnh mẽ vào trình quang hợp *Nhược điểm Giá thành cao so với loại đèn thơng thường Có thể ảnh hưởng tới thị lực nhìn trực tiếp tiếp xúc với ánh đèn lâu + Ưu điểm nhược điểm đèn thơng dụng *Ưu điểm Dễ tìm kiếm, giá thành rẻ, tốn Độ bền tương đương đèn led *Nhược điểm Chứa bước sóng quang phổ hẹp Giải phóng lượng nhiệt cao - Kiến thức thu qua nhiệm vụ 3: Tham khảo số sản phẩm mơ hình hệ thống đèn led trồng rau áp dụng (3) Báo cáo, thảo luận GV tổ chức cho nhóm báo cáo nhiệm vụ chuyển giao: Gọi 1,2 nhóm trình bày kết hoạt động nhóm; mời nhóm khác nhận xét, góp ý, bổ sung (4) Kết luận, nhận định - GV nhận xét, đánh giá hoạt động nhóm - GV kết luận, chuẩn hóa kiến thức nhấn mạnh tác động quang phổ ánh sáng đến quang hợp, mối quan hệ quang hợp suất trồng đề xuất số biện pháp kĩ thuật công nghệ nâng cao suất trồng Hoạt động 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TIẾN HÀNH LÀM MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐÈN LED TRỒNG RAU (Thời gian: 45 phút ) a Mục tiêu: HS lựa chọn phương án thực b Tổ chức thực hiện: (1) Chuyển giao nhiệm vụ: GV nêu yêu cầu nhiệm vụ cần thực hiện: - Thực phương án thí nghiệm tác động quang phổ ánh sáng đến quang hợp Xây dụng kế hoạch thực nhiệm vụ - Giao nhiệm vụ cho nhóm HS + Nhiệm vụ 1: Thảo luận nhóm đề xuất phương án làm thí nghiệm tác động quang phổ ánh sáng đến quang hợp + Nhiệm vụ 2: Giáo viên chia lớp thành nhóm giao nhiệm vụ cụ thể: Các nhóm tự phân cơng nhiệm, lựa chọn phương án xây dựng mơ hình làm thí nghiệm hệ thống đèn led trồng rau Tất nhóm dùng chung loại đất trồng, loại cây, nguồn nước liều lượng tưới, thời gian chiếu sáng 10h/ngày (2) Thực nhiệm vụ - Nhiệm vụ 1: Thảo luận nhóm, đề xuất giả thuyết, phương án nhằm kiểm chứng tác động quang phổ ánh sáng khác đến quang hợp suất trồng - Nhiệm vụ 2: + Các nhóm thực nhiệm vụ theo hướng dẫn phân công GV + HS thực thí nghiệm, giải thích, vẽ vẽ làm mơ hình hệ thống đèn led (3) Báo cáo, thảo luận: Các nhóm báo cáo phương án thực nhiệm vụ, HS lắng nghe, nêu ý kiến, phản hồi, bổ sung - GV u cầu nhóm trình bày thiết kế thí nghiệm phương án thiết kế mơ hình hệ thống đèn led trồng rau - Các nhóm khác nhận xét, đặt câu hỏi - GV nhận xét, góp ý, hướng dẫn cho HS để lựa chọn bổ sung hoàn thiện phương án (4) Kết luận, nhận định GV nhận xét chung thiết kế nhóm, thống tiêu chí đánh giá sản phẩm yêu cầu nhóm nhà thực sản phẩm Hoạt động 4: CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ (Thời gian : làm nhà tuần) a) Mục tiêu: - Thiết kế mơ hình trồng rau sử dụng đèn led điều kiện ánh sáng dựa phương án thiết kế tối ưu lựa chọn - Thử nghiệm sản phẩm điều chỉnh theo phương án thiết kế thí nghiệm b) Tổ chức thực hiện: (1) Chuyển giao nhiệm vụ: GV chuyển giao nhiệm vụ mơ hình trồng rau sử dụng đèn led điều kiện môi trường thiếu ánh sáng (2) Thực nhiệm vụ: - Chia nhóm HS để hoạt động (6 nhóm) - Mỗi nhóm HS phân cơng thành viên nhóm thưc ̣ làm mơ hình trồng rau sử dụng đèn led theo thiết kế - Thử nghiệm chất lượng; ghi chép kết thử nghiệm điều chỉnh có; giải thích lý điều chỉnh; dán tên nhóm sản phẩm - Hoàn thiện sản phẩm - Viết báo cáo sản phẩm: vật liệu, quy trình chế tạo sản phẩm, phương thức vận hành sản phẩm, phạm vi ứng dụng (3) Báo cáo, thảo luận: - Các nhóm HS trình bày sản phẩm (qua zalo lớp) để GV, nhóm khác góp ý cho sản phẩm - Thảo luận sản phẩm: mơ tả tính năng, ngun lí hoạt động, hướng dẫn sử dụng sản phẩm (4) Kết luận, nhận định: GV nhận xét tổng quan sản phẩm, góp ý cho nhóm: kiểu dáng, tính năng, độ bền, chi phí, tinh thần tích cực, hợp tác thành viên nhóm Hoạt động 5: CHIA SẺ, THẢO LUẬN VÀ ĐIỀU CHỈNH (Thời gian: 45p) a Mục tiêu: - Các nhóm trình bày kết quả, sản phẩm thực - Trình bày thiết kế mơ hình hồn thiện cách sử dụng mơ hình để trồng loại rau ăn (các loại rau cải salat) - Phát triển cho HS khả tư phản biện thơng qua việc đóng góp ý kiến cho sản phẩm b Tổ chức thực hiện: (1) Chuyển giao nhiệm vụ Giáo viên giao nhiệm vụ cho HS thuyết trình giới thiệu sản phẩm với nội dung sau: + Giới thiệu sản phẩm ứng dụng sản phẩm đời sống + Tự nhận xét sản phẩm nhóm + Nêu khó khăn q trình thực (2) Thực nhiệm vụ - HS báo cáo trả lời câu hỏi thảo luận - Giáo viên tổ chức, điều hành (3) Báo cáo, thảo luận - Các nhóm báo cáo kết cáo kết quả, nhóm cịn lại lắng nghe - Giáo viên tổ chức cho nhóm nhận xét góp sản phẩm nhóm bạn (4) Kết luận, nhận định - Giáo viên kết luận yếu tố ánh sáng đến quang hợp thực vật định suất trồng - Giáo viên tổ chức đánh giá chéo nhóm sản phẩm hiệu sản phẩm thực tiễn - Giáo viên đánh giá tổng kết ghi nhận điểm số cho nhóm CÁC YẾU TỐ STEM TRONG CHỦ ĐỀ Hệ thống đèn led Bản vẽ mơ hình hệ thống đèn led trồng rau Tính số lượng đèn, khoảng cách tỉ lệ lắp đặt phù hợp - Các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp thực vật - Quang phổ ảnh hưởng đến quang hợp - Mối quan hệ quang hợp suất trồng