Kế hoạch bài dạy hoạt Động giáo dục stem, lớp 7 sự Đa dạng của thế giới sống dưới kính hiển vi (4 tiết) (tiết 1, 2)

– Quan sát được hình thái đặc trưng tế bào của các giới sinh vật dưới kính hiểnvi.. Giới hạn về kích thước tế bào do tỉ lệ diện tích bề mặt tế bào S so với thể tích tế bào V chi phối và

SỰ ĐA DẠNG CỦA THẾ GIỚI SỐNG DƯỚI KÍNH HIỂN VI (4 tiết)

(tiết 1, 2)

I MỤC TIÊU

Sau bài học này HS:

– Đánh giá được tốc độ trao đổi chất qua diện tích bề mặt của sinh vật

– Làm được tiêu bản và sử dụng được kính hiển vi để quan sát tế bào sinh vật – Quan sát được hình thái đặc trưng tế bào của các giới sinh vật dưới kính hiểnvi

– Có cơ hội phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn

đề và sáng tạo qua hoạt động thảo luận nhóm

– Có tinh thần hợp tác tốt khi tham gia hoạt động nhóm

II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1 Chuẩn bị của GV (dùng cho một nhóm HS)

Dụng cụ, thiết bị Số lượng

Kính hiển vi 1 cáiĐồng hồ bấm giờ 1 cáiKim mũi mác 1 cái

Thuốc nhuộm fucshinDụng cụCốc đong 500 ml Số lượng1 cái1 lọCốc đong thuỷ tinh 100 ml 1 cáiĐũa thuỷ tinh 1 cái

– Sách Hoạt động giáo dục STEM lớp 7.

– Một số cây hoa như: dâm bụt, hoa li, hoa bầu bí, hoa hồng, củ hành ta, lá cây(lá dứa, lá hành) số lượng mỗi loại 1 – 2 bông hoa hoặc cây, lá)

– Mẫu nước: nước muối dưa, nước váng ao hồ, bể cảnh nơi có màu xanh, nướcngâm rơm, rạ (ngâm trước 1 đến 2 tuần) mỗi màu 10 – 200 ml

– Mẫu nấm men: bánh men (1 thìa cà phê)

– Nước đường 50 ml

– Các mẫu bánh mì, cơm để lên men hoặc mốc

– Củ hành, lam kính, la men, thuốc nhuộm xanh methylen, dao, kim mũi mác,tăm sạch

– Nước ao hồ, pipet, cốc nuôi động vật nguyên sinh, mẫu dịch nấm men

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Ổn định tổ chức: 1 phút

2 Các hoạt động dạy học chủ yếu

CỦA HS KHỞI ĐỘNG

Trò chơi: Tìm điểm khác biệt

– GV phổ biến luật chơi: Em hãy tìm 7 điểm khác biệt giữa 2

bức tranh Bấm chuột vào điểm cho rằng khác biệt, nếu xuất

hiện vòng tròn là đáp án

– GV mời HS trả lời:

– GV bấm chuột vào các đáp án

– GV lần lượt mời HS tiếp tục trả lời

– Kết thúc trò chơi: GV khen thưởng những HS có câu trả lời

đúng

– HS theo dõi

– HS trả lời

– HS theo dõi

HOẠT ĐỘNG 1: XÁC ĐỊNH NHIỆM VỤ CẦN TÌM TÒI KHÁM PHÁ

– GV nêu vấn đề: Vào nửa sau thế kỉ XVII, sự ra đời của

những kính hiển vi quang học đầu tiên gắn liền với sự khám

phá ra thế giới sống nhỏ bé đa dạng Trong đất, trong nước,

trong lòng đại dương, trên sa mạc nóng bỏng hay Bắc Cực

– HS theo dõi

CỦA HS

– GV giới thiệu một số loài sinh vật được soi dưới kính hiển

vi: Hiện có hơn 1,8 triệu loài đã được xác định và đặt tên,

được chia thành năm giới là Thực vật, Động vật, Nấm,

Nguyên sinh vật và Vi khuẩn Mỗi loài có những đặc điểm

đặc trưng riêng và thích nghi với một hoàn cảnh sống nhất

định, song tất cả chúng đều được cấu tạo từ tế bào

– GV giới thiệu kích thước của tế bào: Nhìn chung tế bào có

kích thước hiển vi, từ 1 đến 100µm (1000µm = 1mm)

Nhìn chung, tế bào của các cơ thể lớn không lớn hơn so với tế

bào của các cơ thể nhỏ mà chỉ đơn giản là có nhiều tế bào hơn

Giới hạn về kích thước tế bào do tỉ lệ diện tích bề mặt tế bào

(S) so với thể tích tế bào (V) chi phối và liên quan đến quá

trình trao đổi vật chất với môi trường xung quanh, qua đó

ảnh hưởng tới hoạt động trao đổi chất trong tế bào

– GV chia lớp thành các nhóm 6 HS, GV yêu cầu các nhóm

– HS theo dõi

– HS thảo luận

CỦA HS

thảo luận để thực hiện nhiệm vụ:

Nhiệm vụ 1: Dự đoán tốc độ trao đổi chất ở các cơ thể có

kích thước bé nhỏ (ví dụ: vi khuẩn, con kiến ) và các cơ thể

có kích thước lớn (ví dụ: con voi), sinh vật nào có tốc độ trao

đổi chất lớn hơn? Giải thích

(Gợi ý: Cơ thể có kích thước lớn sẽ có tốc độ trao đổi chất

lớn hơn vì chúng được cấu tạo từ nhiều tế bào nhỏ thì tỉ lệ S/

V lớn hơn so với cơ thể có kích thước bé)

Nhiệm vụ 2: Nêu tên, đặc trưng về hình dạng, kích thước

của các nhóm tế bào phổ biến và hoàn thành Bảng 1 (trang

84 sách Hoạt động giáo dục STEM lớp 7)

(Gợi ý: tế bào động vật không có hình dạng cố định, không

có thành, không có không bao, kích thước thường khoảng 10

– 100 µm)

CỦA HS Nhiệm vụ 3: Nêu những cách có thể dùng để quan sát và xác

định được kích thước tế bào

(Gợi ý: Chúng ta có thể quan sát bằng mắt thường những tế

bào có kích thước từ 1mm; các tế bào có kích thước nhỏ hơn

1mm có thể quan sát được bằng kính hiển vi quang học.)

– GV nhận xét, đánh giá, tổng kết hoạt động.

– HS theo dõi

HOẠT ĐỘNG 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN ĐỂ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ

– GV nêu nhiệm vụ 1: Nếu tế bào là các khối hộp lập phương

thì tỉ lệ giữa diện tích bề mặt (S) và thể tích tế bào (V) thay

đổi như thế nào khi tăng kích thước cạnh khối hộp?

Sự thay đổi đó có ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi chất qua bề

mặt không? Hãy đưa ra các phương án để kiểm tra dự đoán

của em

– GV gợi ý phương án để kiểm tra dự đoán:

+ Sử dụng khối thạch agar với chỉ thị acid – base (khối thạch

sẽ đổi màu khi môi trường chuyển từ base sang acid và

– HS theo dõi

– HS theo dõi

CỦA HS

ngược lại) Base đã được thêm vào agar tạo màu khối thạch

Đặt khối thạch trong dung dịch acid Xác định độ khuếch tán

thông qua sự thay đổi màu

+ Liệt kê các nguyên liệu, hoá chất, dụng cụ sử dụng cho thí

nghiệm (phần chuẩn bị của GV)

+ Cách tiến hành thí nghiệm

+ Đưa ra bảng mẫu dùng để ghi kết quả Ví dụ như Bảng 2

(trang 85 sách Hoạt động giáo dục STEM lớp 7)

– GV hướng dẫn HS cách để hoàn thiện bảng kết quả:

Cần tạo ra khối thạch có kích thước lần lượt là 0,5 cm;

1 cm, 1,5 cm, 2 cm Tính diện tích bề mặt khối thạch theo

công thức S = 6.a2 và thể tích theo công thức V = a.a.a (a là

chiều dài cạnh khối thạch) từ đó tính tỉ lệ S/V và điền vào

bảng

– HS theo dõi

CỦA HS

– GV cho HS thảo luận nhóm để đưa ra các phương án kiểm

chứng

– Sau khi có phương án của nhóm, GV yêu cầu các nhóm

hoàn thiện bảng kết quả dựa vào các công thức trên để đưa ra

dự đoán của nhóm mình

– GV cũng yêu cầu các nhóm nghiên cứu câu hỏi “Khi tăng

thể tích khối thạch, tỉ lệ giữa diện tích và thể tích và tốc độ

trao đổi (sự đổi màu của khối thạch) thay đổi như thế nào?)

và yêu cầu đưa ra dự đoán

(Gợi ý: Khi tăng thể tích khối thạch, tỉ lệ diện tích và thể tích

giảm, tỉ lệ S/V sẽ giảm làm quá trình trao đổi chất giảm).

– GV nêu nhiệm vụ 2:

+ Cả nhóm lựa chọn phương án tối ưu nhất để quan sát và

xác định được kích thước tế bào

– HS làm việc nhóm

– HS thực hiện

– Các nhóm thực hiện nhiệm vụ

– HS theo dõi

CỦA HS

+ Nêu các nguyên vật liệu, dụng cụ, hoá chất cần sử dụng

trong nhiệm vụ theo phương án

– GV gợi ý:

+ Chuẩn bị mẫu và cách thu mẫu để quan sát (Ví dụ: mẫu

nước dưa muối, nước váng ao hồ, bể cá cảnh, các mẩu bánh

mì, cơm để lên mốc,…

+ Dụng cụ, thiết bị và hoá chất cần sử dụng trong thí nghiệm

(Ví dụ: lam kính, lamen, giấy thấm, kính hiển vi,…)

+ Cách tiến hành thí nghiệm

– GV yêu cầu các nhóm thảo luận để đưa ra các phương án,

sau đó chọn ra phương án tối ưu nhất

– GV nhận xét, đánh giá và yêu cầu các nhóm xây dựng bản

kế hoạch cụ thể để thực hiện quy trình làm thí nghiệm; quan

sát và hoàn thành bảng nếu chưa xong Chuẩn bị nguyên liệu,

– HS thực hiện

CỦA HS

dụng cụ cho tiết học sau – HS thực hiện

TIẾT 2

HOẠT ĐỘNG 3: ĐÁNH GIÁ TỐC ĐỘ TRAO ĐỔI CHẤT QUA BỀ MẶT

– GV yêu cầu các nhóm làm chung một mẫu, tiến hành các

bước sau:

+ Bước 1: Chuẩn bị khối thạch agar

Lấy 10g thạch bổ sung 500 ml nước và đun sôi (trong quá

trình đun nhớ khuấy liên tục)

Đun sôi, tắt bếp, bổ sung khoảng 10 giọt chất chỉ thị acid –

base (sẽ giúp chuyển màu tím đỏ trong môi trường base và

màu vàng nhạt trong môi trường acid): Cho thêm 5 ml NaOH

10% và khuấy đều để tạo hỗn hợp đồng nhất

Cho hỗn hợp vào hộp vuông (10 x 10 x 5cm) hoặc hộp chia ô

sẵn, để yên Khi nguội cả hỗn hợp sẽ đặc lại (sau khoảng 20

phút)

– GV lưu ý HS: Trong thời gian đợi các em hãy xem hết

– HS thực hiện

CỦA HS

phần tiến hành để chuẩn bị dụng cụ cần thiết cho các bước

sau và chuyển sang hoạt động tiếp theo

+ Bước 2: Cắt các khối thạch theo kích thước ở Bảng 2

Sau khi thạch đã đông, dùng dao rọc giấy và thước đo tiến

hành cắt khối agar thành các hình lập phương có kích thước

cạnh theo đúng các nhóm đã đề xuất (ví dụ là 2,0 cm, 1,5 cm,

1,0 cm và 0,5 cm)

– GV lưu ý HS: Cẩn thận không để chạm vào mắt, miệng vì

thạch chứa base, căn cứ vào số nhóm, tính toán chia khối

lượng thạch ra cho các nhóm cắt

+ Bước 3: Ngâm khối thạch, quan sát và ghi lại kết quả

Lấy cốc thuỷ tinh 100 ml, bổ sung 50 ml dung dịch HCl 1M

vào cốc

Chuẩn bị đồng hồ bấm giờ, cho các khối thạch vào cốc thuỷ

– HS thực hiện

– HS thực hiện

CỦA HS

tinh chứa dung dịch HCl trên (các khối thạch phải ngập trong

dung dịch HCl) Bấm giờ, quan sát và ghi lại chính xác thời

gian các khối thạch đổi hết màu

Các nhóm thống kê dữ liệu và điền vào mẫu Bảng 4, trang 89

sách Hoạt động giáo dục STEM lớp 7

Quan sát, ghi lại thời gian vào bảng khi mỗi khối đã thay đổi

màu hoàn toàn

– GV yêu cầu các nhóm: Từ bảng số liệu thu được, hãy trả

lời các câu hỏi sau:

Nhận xét về mối quan hệ giữa kích thước cạnh khối lập

phương với tỉ lệ giữa diện tích bề mặt/thể tích khối lập

phương

Nêu mối quan hệ giữa tỉ lệ diện tích bề mặt/thể tích khối lập

phương với thời gian thay đổi màu của khối

– HS thực hiện

CỦA HS

(Gợi ý: Cạnh khối lập phương càng lớn thì tỉ lệ giữa diện

tích bề mặt/thể tích sẽ giảm.

Tỉ lệ diện tích bề mặt/thể tích khối lập phương càng nhỏ thì

thời gian thay đổi màu của khối càng chậm.)

– GV yêu cầu các nhóm: So sánh kết quả của nhóm mình với

các nhóm khác

– HS thực hiện

HOẠT ĐỘNG 4: KHẢO SÁT SỰ ĐA DẠNG THẾ GIỚI SINH VẬT DƯỚI

KÍNH HIỂN VI

– GV tổ chức cho HS thảo luận và trả lời câu hỏi: Các giới

sinh vật (Thực vật, Động vật, Nguyên sinh vật, Nấm và Vi

khuẩn) có hình thái tế bào (hình dạng, kích thước) đặc trưng

như thế nào dưới kính hiển vi?

– GV giới thiệu thông tin bổ sung: Dựa vào số lượng tế bào

sinh vật được chia thành hai nhóm là sinh vật đơn bào và

sinh vật đa bào

– HS thảo luận nhóm

– HS theo dõi

CỦA HS

cấu tạo từ nhiều loại tế bào khác nhau, đa dạng về hình thái

và kích thước, trung bình vào khoảng 10 đến 100µm

Sinh vật đơn bào (Vi khuẩn, Nguyên sinh vật, Nấm đơn bào)

cơ thể chỉ có một tế bào với hình thái đặc trưng

Để quan sát hình thái, xác định kích thước tế bào chúng ta

cần làm tiêu bản và sử dụng kính hiển vi có trắc vi thị kính

để quan sát và đo kích thước hoặc ước lượng kích thước

thông qua kích thước thị trường kính quan sát

Xác định được hình dạng, kích thước, số lượng tế bào, sinh

vật là căn cứ giúp cho các nhà nghiên cứu phát hiện, xác định

phân loại được tế bào, sinh vật trong môi trường nghiên cứu

hay đánh giá đặc tính vi sinh của môi trường, phát hiện bệnh

tật

Ví dụ: Nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh của

nước, các thực phẩm, xác định sự có mặt của các tế bào lạ (tế

CỦA HS

bào ung thư) trong máu, các trường hợp bệnh lí như kích

thước tế bào to hoặc nhỏ bất thường,

– GV yêu cầu các nhóm chuẩn bị mẫu vật trước ở nhà và

trước thời gian thí nghiệm 1 – 2 tuần cho mẫu nuôi nguyên

sinh vật

Mẫu thực vật: Một số cây hoa như dâm bụt, hoa ly, hoa bầu

bí, hoa hồng (lưu ý thu cả hoa đang nở có nhị và cánh), củ

hành ta hoặc hành tây, lá cây (như lá thài lài hoặc lá dứa, lá

hành…)

Mẫu nước: Lấy ống lấy mẫu (ống nhựa, thể tích 10 – 50 ml)

có nắp, ghi dán nhãn cho mỗi loại bao gồm: nước muối dưa;

nước váng ao hồ, bể cảnh nơi có màu xanh; nước ngâm rơm

rạ (chuẩn bị trước 1 – 2 tuần, thu một ít rơm rạ hoặc cây cỏ

khô; cây bèo cắt nhỏ cho vào cốc nuôi (100 – 200ml), cho

– Các nhóm chuẩn bị

CỦA HS Mẫu nấm men: Cho 1 thìa cà phê bánh men (Hình 9, trang

91 sách Hoạt động giáo dục STEM 7) vào 50ml nước đường

(có thể để qua đêm hoặc dùng ngay), các mẩu bánh mì, cơm

để lên mốc…

Nguyên liệu, dụng cụ: Dụng cụ, thiết bị và hoá chất sử dụng

(Bảng 5, trang 91 sách Hoạt động giáo dục STEM 7)

– GV giới thiệu thông tin cần thiết cho HS về cách sử dụng

kính hiển vi:

Xem tiêu bản ở dưới kính hiển vi quang học (có các vật

kính 4X, 10X, 40X)

Hạ thấp bàn kính, xoay mâm kính về vị trí 4X hoặc 10X Đặt

tiêu bản lên bàn kính, chỉnh vật cần quan sát vào giữa trường

kính, dùng ốc sơ cấp hạ thấp vật kính Quan sát qua thị kính

và dùng ốc sơ cấp để từ từ nâng vật kính lên cho tới khi nhìn

thấy vật cần quan sát, điều chỉnh ốc vi cấp để nhìn rõ nét

– HS theo dõi

CỦA HS

hơn

Khi muốn quan sát ở vật kính lớn hơn (40X), đổi sang vật

kính có độ phóng đại lớn hơn, mở thêm tấm chắn sáng, chỉ

Một số loại kính hiển vi quang học chuyên dụng cho nghiên

cứu có thể được trang bị thước trắc vi thị kính hoặc thị kính

có thể tháo để lắp thêm thước trắc vi thị kính khi cần sử

CỦA HS

dụng

Trắc vi thị kính thông thường là một thước chia vạch nằm

ngang dài 10mm, được chia làm 100 vạch bằng nhau (mỗi

vạch chia sẽ có kích thước là 0,1mm tức 100µm)

Lấy giá trị của mỗi vạch chia thị kính chia cho độ phóng đại

của vật kính đang quan sát sẽ được giá trị của mỗi vạch chia

hiển thị trên bàn soi

Ví dụ: Em đang quan sát mẫu vật ở vật kính 10X thì kích

thước mỗi vạch chia quan sát được sẽ là 100µm : 10 =

10µm Hình 12 (Trang 93, sách Hoạt động giáo dục STEM

7) là phôi cá quan sát dưới vật kính 4X, đường kính phôi đạt

100 vạch chia, vì vậy kích thước thực phôi cá là: 0,1 mm x

100 : 4 = 2,5 mm

Cách ước lượng kích thước thông qua kích thước thị trường

quan sát (Kí hiệu: FOV:Field of view)

CỦA HS

Đối với những kính đơn giản không có thước trắc vi thì có

thể ước lượng kích thước thông qua đường kính thị trường

quan sát Mỗi thị kính sẽ có các thông số trường nhìn (kí hiệu

FN: Field number) khác nhau, có thể biết qua thông số ghi

trên mỗi thị kính hoặc thông số kĩ thuật của nhà sản xuất

Ví dụ: Thông số ghi trên thị kính WF 10X/Ф20 có nghĩa là

thị kính có độ phóng đại 10 lần và đường kính trường nhìn

của thị kính là 20mm Trường nhìn quan sát của kính sẽ bằng

trường nhìn của kính chia cho độ phóng đại

Ví dụ, bạn quan sát kính ở vật kính 10X và thị kính 10X thì

độ phóng đại kính là 100 và đường kính thị trường quan sát

(FOV) được lúc này là 20mm : 100 = 0,2mm Khi biết thông

số của thị trường quan sát, bạn có thể ước lượng kích thước

mẫu vật so với thị trường

– Các nhóm thực hiện yêu cầu

CỦA HS

định kích thước đường kính tương đối của tế bào quan sát

được trong Hình 13, biết thông số thị kính là WF 10X/ Ф20

và đang quan sát ở độ phóng đại 100

(Gợi ý: Đường kính trường nhìn của thị kính là 20 mm, vì

quan sát có độ phóng đại 100 nên đường kính thị trường

quan sát lúc này là 20: 100 = 0,2 mm Vật quan sát ước

lượng băng 1/8 đường kính thị trường quan sát, suy ra

đường kính tương đối của tế bào là (1/8)*0,2 mm = 0,025

mm)

– GV cho các nhóm báo cáo kết quả

– GV đưa ra một số ví dụ cụ thể trường nhìn của một số loại

kính hiển vi: Thông số trường nhìn ở kính hiển vi XSP 13A

của thị kính 10X (Model: DM–H002 H10X) là 11,5mm; của

thị kính 16X (Model: DM–H004 H16X) là 7,7mm

– HS báo cáo– HS theo dõi

GV tổng kết tiết học:

khen ngợi các nhóm HS thực hiện tốt nhiệm vụ học tập.

– GV giao nhiệm vụ cho cả lớp tìm hiểu thêm về cách sử dụng kính hiển vi để chuẩn bị cho tiết học tiếp theo