Sử dụng sơ đồ trong việc giảng dạy môn sinh học lớp 10 SKKN THPT

Trong phưong pháp tổ chức, người học đối tượng của hoạt động “dạy” đồng thời là chủ thể của hoạt động “học”, được cuốn hút vào hoạt động học do giáo viên tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được giáo viên sắp đặt sẵn . Đựơc đặt vào những tình huống thực tế của đời sống, người học trực tiếp quan sát, thảo luận, giải quyết các vấn đề do người dạy đặt ra theo suy nghĩ của mình từ đó nắm được kiến thức, kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp “làm ra” kiến thức, kĩ năng đó, không rập khuôn máy móc theo những khuôn mẫu đã có sẵn, được bộc lộ và phát triển tiềm năng sáng tạo.

sỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ TRƯỜNG PT DÂN TỘC NỘI TRÚ TỈNH

Sáng kiến kinh nghiệm

SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TRONG VIỆC GIẢNG DẠY MÔN SINH HỌC 10

Người thực hiện: NGUYỄN VĂN SƠN

TÔ : KHTN

Phú Thọ- tháng 5 năm 2009

PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong phưong pháp tổ chức, người học - đối tượng của hoạt động “dạy” đồng thời là chủ thể của hoạt động “học”, được cuốn hút vào hoạt động học do giáo viên tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được giáo viên sắp đặt sẵn Đựơc đặt vào những tình huống thực tế của đời sống, người học trực tiếp quan sát, thảo luận, giải quyết các vấn

đề do người dạy đặt ra theo suy nghĩ của mình từ đó nắm được kiến thức, kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp “làm ra” kiến thức, kĩ năng đó, không rập khuôn máy móc theo những khuôn mẫu đã có sẵn, được bộc lộ và phát triển tiềm năng sáng tạo

Khi mà lượng thông tin ngày càng nhiều mà thời gian học tập ở nhà trường lại có hạn.Giáo viên không thể truyền đạt hết tất cả những gì mà học sinh cần cho cuộc sống sau này, chỉ trang bị cho các em những kiến thức cơ bản và phương pháp nhận thức, phương pháp tự học để có thể tự học suốt đời Phải tạo điều kiện đẻ học sinh được suy nghĩ tích cực và bộc lộ những suy nghĩ của mình trong quá trình thảo luận, tranh luận trong nhóm đồng thời tích cực tìm ra tri thức dưới sự chỉ dẫn của giáo viên

Cố gắng khắc phục tình trạng “truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học” là tư tưởng chỉ đạo cho việc đổi mới phương pháp đang đặt ra cho toàn Ngành giáo dục ( Nghị quyết Trung ương II khoá VIII )

Tôi đã cố gắng thực hiện tư tưởng chỉ đạo trên trong quá trình giảng dạy của mình, đặc biệt trong việc dạy chương trình sinh học lớp 10 phân ban Để rèn luyện

tư duy và nâng cao năng lực nhận thức cho học sinh có thể có nhiều phương pháp khác nhau phụ thuộc vào nội dung của từng bài, từng phần và đối tượng học sinh Trong bài

23 và bài 24: Hô hấp tế bào - của chương : Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào (Sinh học lớp 10 NC) tôi đã sử dụng sơ đồ để hướng dẫn học sinh khai thác kiến thức và đã dem lại hiệu quả thiết thực

PHẦN II :

QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TRONG VIỆC GIẢNG DẠY BÀI 23 VÀ BÀI 24 ( CHƯƠNG III - SINH HỌC LỚP 10 BAN NC)

I Cơ sở của việc sử dụng sơ đồ trong việc giảng dạy bài 23 và bài 24

Hô hấp tế bào là một trong những quá trình sinh lí trung tâm của tế bào Kiến thức

về quá trình sinh lí là kiến thức khó, có nhiều phản ứng sinh hoá phức tạp mang tính chất trừu tượng, học sinh sẽ rất khó tiếp thu nếu chỉ nghe thầy giáo giảng giải một chiều

Để nắm được bản chất của quá trình đòi hỏi học sinh phải có kĩ năng phân tích, tư duy tổng hợp dưới sự hướng dẫn, tổ chức hoạt động học tập tích cực ở học sinh do giáo viên tổ chức bằng các hình thức như : phân tích sơ đồ, dùng phiếu học tập, tổ chức hoạt động nhóm, cho học sinh làm bài tập tại lớp

Mục tiêu của bài này là học sinh phải:

+ Trình bày được khái niệm về hô hấp tế bào

+ Mô tả được các giai đoạn chính của quá trình đường phân, chu trình Crep, nắm được khái quát quá trình chuyển hoá vật chất hữu cơ qua sơ đồ Và từ đó hiểu được bản chất của hô hấp tế bào và ứng dụng vào cuộc sống

Để đạt được mục tiêu trên, việc sử dụng sơ đồ và từ sơ đồ dưới sự hướng dẫn và định hướng của giáo viên để khai thác kiến thức, học sinh lĩnh hội kiến thức một cách chủ động, tích cực

II Qúa trình tiến hành bài dạy:

Rèn luyện tư duy và nâng cao năng lực nhận thức cho học sinh như thế nào ?

1 Để nắm khái niệm hô hấp tế bào thì trước hết học sinh phải hiểu được khái niệm hô

hấp Ở phần này giáo viên thường cung cấp khái niệm một cách áp đặt Với cách dạy này học sinh nhận thức khái niệm rất mơ hồ và do đó các em khó để hiểu được bản

chất của hô hấp tế bào, một số em sẽ nhầm lẫn giữa hô hấp và đốt cháy Không tạo

được tiền đề cho việc nắm cơ chế của quá trình

Khi dạy phần khâi niệm, giâo viín đưa ra sơ đồ của quâ trình hô hấp, hướng dẫn học sinh quan sât sơ đồ, yíu cầu học sinh giải thích câc giai đoạn tương ứng vă từ

đó đi tới khâi niệm “Hô hấp tế băo”

So Do Tom Tat Qua Trinh Ho Hap Te Bao

ATP

Đườngphân

Glucozo 2 Axit

Pyruvic

NADH

2 Axetyl CoA

NADH FADH 2

CHU TRÌNH CREP

TRYỀ N ĐIỆ N TỬ

Ti Thể

NADH

S Ơ ĐỒ TO Ï M TĂ Õ T QUA Õ T QUA Ï TRÌ NH HÔ HẤ P

Từ sơ đồ học sinh rút ra được :

+ Hô hđïp tế băo lă một quâ trình chuyển hoâ năng lượng diễn ra trong tế băo sống

+ Qua quâ trình, câc hợp chất hữu cơ (Gluxit) được phđn giải qua nhiều sản phẩm trung gian vă cuối cùng tạo ra CO2, H2O đồng thời năng lượng của chúng được giải phóng vă chuyển hoâ thănh dạng năng lượng rất dễ sử dụng chứa trong câc phđn tử ATP Ở tế băo nhđn thực quâ trình năy diễn ra trong ti thể

2 Khi dạy phần câc giai đoạn chính của quâ trình hô hấp tế băo (cơ chế hô hấp), đểí

học sinh có thể nắm được khâi quât toăn bộ quâ trình; bao gồm:

- Câc giai đoạn

- Vị trí diễn ra của từng giai đoạn trong tế băo

Giâo viín sử dụng lại sơ đồ của quâ trình hô hấp : So Do Tom

Tat Qua Trinh Ho Hap Te Bao

ATP

Đườngphân Glucozo2 Axit Pyruvic

NADH

2 Axetyl CoA

NADH FADH 2

CHU TRÌNH CREP

TRYỀ N ĐIỆ N TỬ

Ti Thể

NADH

S Ơ ĐỒ TÓ M TẮ Õ T QUA T QUA Ï TRÌ NH HÔ HẤ P

Giâo viín giới thiệu vă yíu cầu học sinh quan sât sơ đồ, từ sơ đồ hêy cho biết:

+ Hô hấp tế băo gồm những giai đoạn năo ?

+ Vị trí diễn ra của từng giai đoạn

Từ sơ đồ học sinh sẽ níu được hô hấp tế băo có 3 giai đoạn chính:

Đường phđn: diễn ra ở tế băo chất

Chu trình Crep: diễn ra ở chất nền của ti thể

Chuỗi truyền điện tử: diễn ra trín măng trong của tế băo

a Đường phđn:

Ở giai đoạn đường phđn gồm nhiều phản ứng hoâ sinh phức tạp, thực chất của giai đoạn năy lă bẻ gêy dần đường glucô (6c) thănh sản phẩm cuối cùng của giai đoạn lă axit pyruvic (3câc bon) qua một loạt câc phản ứng trung gian Đđy lă kiến thức tương

đối trừu tượng, để học sinh nắm được bản chất của quâ trình, giâo viín đưa ra sơ đồ chặng đường phđn (sơ đồ tóm tắt những phản ứng cơ bản), hướng dẫn học sinh quan sât sơ đồ sau:

Ph ươ ng tr ì nh pha í n ứ ng

C 6 H 12 O 6 MEN 2 Axít pyruvic + 2ATP + 2NADH

Gluc ô z ơ (6 cacbon )

ATP ADP

ATP ADP

NADH

NADH

Axít pyruvic(3 cacbon ) Axít pyruvic(3 cacbon )

Fruct ô

A2PG

Sau khi quan sât vă phđn tích sơ đồ yíu cầu học sinh cho biết:

+ Đường phđn gồm những giai đoạn năo? (phần năy có thể yíu cầu học sinh đặt tín cho từng giai đoạn trín sơ đồ: từ glucôzơ đến fructô ?, từ fructô 6c đến A2PG ? ) + Những biến đổi cơ bản của mỗi giai đoạn

+ Sản phẩm của giai đoạn đường phân.

Phần này giáo viên dành thời gian để học sinh nghiên cứu sơ đồ kết hợp với sách giáo khoa và thảo luận nhóm để trả lời các nội dung trên Khi nghiên cứu sơ đồ yêu cầu học sinh chú ý năng lượng được sử dụng và giải phóng ở mỗi giai đoạn, sau đó giáo viên yêu cầu một em đại diện cho nhóm để trình bày, các nhóm khác theo dõi và bổ sung sau đó giáo viên hoàn chỉnh lại kiến thức:

Biến đổi1: Hoạt hoá phân tử đường glucôzơ

Glucôzơ kết hợp với 2 phân tử ATP thành Frúc tôzơ 1,6 di phốt phát

Biến đổi 2: Cắt mạch các bon

Fructôzơ 1,6 di phốt phát bị cắt thành 2 phân tử 3 cac bon (Glixealđêhit 3 phốt phát và đihiđôxiaxêtôn- phốt phát)

Biến đổi 3: Sản phẩm taọ ra: 2NADH + 4ATP + 2C3H4O3 (axit piruvic)

Sản phẩm tạo ra? Yêu cầu học sinh viết phương trình phản ứng của giai đoạn đường phân:

Enzim

C 6 H 12 O 6 2Axit piruvic + 2ATP + 2NADH

Như vậy từ sơ đồ học sinh thấy được sản phẩm của đường phân gồm:

2Axit piruvic, 2ATP, 2NADH

(Thực tế đã tạo được 4 phân tử ATP nhưng dùng 2 phân tử ATP để hoạt hoá phân tử glucôzơ)

Để kích thích suy nghĩ của học sinh, giáo viên yêu cầu học sinh quan sát sơ đồ và giải thích tại sao phải có 2ATP trong phản ứng đầu tiên (năng lượng cần cho sự hoạt hoá glucôzơ thành fructôzơ 1,6 điphốt phát), 4ATP được giải phóng cùng với 2NADH và sản phẩm cuối cùng của giai đoạn đường phân là 2 Axit piruvic

* Axit pyruvic tiếp tục bị biến đổi như thế nào? Sản phẩm đựơc tạo thành trong giai đoạn tiếp theo là gì?

b Chu trình Crep:

Sơ đồ về chu trình Crep đã có ở sách giáo khoa, trước hết giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu chu trình ở sách giáo khoa để học sinh có thể định hướng được những biến

đổi cơ bản trong chu trình Hình vẽ ở sách giáo khoa phức tạp, phần này yêu cầu học sinh phải nắm được những biến đổi cơ bản nhất của từng giai đoạn trong chu trình Giáo viên giới thiệu: trước khi đi vào chu trình Crep, axit pyruvic biến đổi thành axêtyl- CoA, giải phĩng một phân tử NADH và 1 phân tử CO2, quá trình này được thực hiện trên màng kép của ti thể (thơng qua sơ dồ học sinh đã quan sát) sau đĩ giáo viên

sử dụng sơ đồ sau:

MEN

oxy họ a

2 Axãtyl- CoA CoA 4CO2 + 2ATP + 6NADH+ 2FADH2

2 axãtyl- CoA (2 cacbon)

CREP

2FAD+

6NAD+

6NADH

2FADH2 2ATP

2ADP

4CO2

2 axãtyl- CoA (2 cacbon)

CREP

2FAD+

6NAD+

6NADH

2FADH2 2ATP

2ADP

4CO2

2 axãtyl- CoA (2 cacbon)

CREP

2FAD+

6NAD+

6NADH

2FADH2 2ATP

2ADP

4CO2

2 axãtyl- CoA (2 cacbon)

CREP

2FAD+

6NAD+

6NADH

2FADH 2

2ATP

2ADP

4CO 2

Hướng dẫn học sinh quan sát chu trình, từ sơ đồ học sinh cho biết :

+ Chu trình Crep qua những giai đoạn nào?

+ Những biến đổi cơ bản trong chu trình

+ Sản phẩm của chu trình

Tương tự, phần này giáo viên cho học sinh thảo luận nhĩm, mỗi nhĩm là 1bàn, rồi cho đại diện của một nhĩm báo cáo, các nhĩm khác bổ sung Sau đĩ giáo viên cĩ thể phân tích cho học sinh rõ thêm 5 giai đoạn của chu trình Crep:

a Từ Axêtyl- CoA kết hợp với Ơxalơ axêtictạo thành axit xitric (6C)

b Từ axit xitric (6C) qua 3 phản ứng loại được 1 CO2 và tạo ra 1NADH cùng với axêtơ glutaric (5C)

c Từ axit xêtơ glutaric (5C) loại 1 CO2 tạo ra 1 NADH cùng với a xit (4C)

d Từ axit (4C) qua phản ứng tạo 1 phân tử ATP và 1 phân tử FADH2

e Cuối cùng qua 2 phản ứng tạo được 1NADH và giải phóng ôxalô axêtic (4C) Sau khi phân tích các giai đoạn, để kích thích tư duy của học sinh giáo viên đặt vấn

đề :

Ý nghĩa của chu trình Crep là gi? (phân giải chất hữu cơ giải phóng năng lượng một phần tích luỹ trong ATP, một phần tạo nhiệt cho tế bào.Tạo nguồn cacbon cho quá trình tổng hợp, có rất nhiều chất hữu cơ la ìsản phẩm trung gian cho quá trình chuyển hoá các chất)

Trên cơ sở kiến thức đó yêu cầu học sinh viết phương trình của chu trình Crep :

Ôxi hoá

2 Axêtyl - CoA 4CO2 + 2ATP + 6NADH + 2FADH2

Để học sinh nắm kiến thức hai giai đoạn này chắc chắn, giáo viên sử dụng sơ đồ chung của 2 giai đoạn: đường phân và chu trình Crep :

Duong Phan

- CREP

CREP

2 axãtyl- CoA (2 cacbon)

2FAD+

6NAD+

6NADH

2ATP 2ADP

4CO 2

Fruct ä A2PG Gluc ä z å(6 (6 cacbon cacbon )

2ATP

ATP

ADP

ATP ADP

NADH

NADH 2ATP

Axitpyruvê pyruvê c c 3

cac bon bon Axit

Axit pyruvic 3 cac bon bon

Học sinh quan sát sơ đồ và kiến thức vừa học, yêu cầu các em hoàn chỉnh bảng sau (phiếu học tập) :

Các giai đoạn Vị trí Nguyên liệuĐặc điểm phân biệtSản phẩm Năng lượng

Đường phân

Chu trình Crep

Yêu cầu học sinh cho biết số lượng ATP, NADH, FADH2 được tạo thành trong 2 quá trình đường phân và chu trình Crep:

Đường phân: 2ATP, 2NADH

Chu trình Crep: + Giai đoạn chuẩn bị : 2NADH

+ Chu trình : 2ATP, 6NADH, 2FADH2

c Chuỗi truyền điện tử :

Cho học sinh đọc thông tin ở sách giáo khoa, sau đó sử dụng sơ đồ chung của quá trình hô hấp, trên cơ sở các sản phẩm được tạo thành ở 2 giai đoạn trên đã được học, giáo viên đặt câu hỏi gợi ý: Năng lượng dùng trong hoạt động sống là dạng năng lượng gì? (ATP) Như vậy các sản phẩm NADH và FADH2 được tạo thành phải qua một quá trình chuyền điện tử tới chất nhận cuối cùng là O2 qua một chuỗi phản ứng ôxy hoá khử kế tiếp để giải phóng năng lượng ATP

Để học sinh hiểu rõ hơn về mặt năng lượng được tạo ra, giáo viên cung cấp thông tin : Qua quá trình chuyền điện tử đến chất nhận cuối cùng là O2, từ 1 phân tử NADH

sẽ tạo thành 3 phân tử ATP và từ 1 phân tử FADH2 tạo thành 2 phân tử ATP Yêu cầu học sinh tính tổng năng lượng được tạothành trong quá trình chuyển điện tử và viết phương trình của chuỗi truyền điện tử

Phương trình :

6O2

10NADH + 2FADH2 34ATP + 6H2O

Từ sơ đồ học sinh tính được tổng năng lượng giải phóng trong quá trình hô hấp: 4 phân

tử ATP được tạo thành trực tiếp và 34 phân tử ATP tạo thành do quá trình chuyển điện

tử theo sơ đồ sau:

Pyruvic

NADH

2 Axetyl CoA

NADH FADH 2

CHU TRÌNH CREP

TRYỀ N ĐIỆ N TỬ

Ti Thể

2

6

34

2

38 ATP

NADH 2

C Cũng từ sơ đồ học sinh níu được mối quan hệ giữa đường phđn, chu trình Crep vă chuỗi truyền điện tử

3 Dạy phần phđn giải câc chất khâc :

Giâo viín đặt vấn đề để học sinh định hướng, suy nghĩ: Nguyín liệu chủ yếu của quâ trình hô hấp lă Glucô (sản phẩm chủ yếu của quâ trình quang hợp), câc sản phẩm khâc

do quâ trình quang hợp tạo ra như prôtíin, lipit có được sử dụng để lăm nguồn nguyín liệu của quâ trình hô hấp không? Quâ trình phđn giaií câc nguyín liệu năy diễn

ra như thế năo?

Sử dụng sơ đồ tóm tắt quâ trình phđn giải câc chất trong tế băo:

SƠ ĐỒ SỰ PHĐN GIẢI CÂC CHẤT KHÂC

LIPÍT GLUXÍT PRÔTÊIN TÊIN

AXÍT PY RUVIC AXETIN COENZIM A

COENZIM A

ĐƯỜNG PHÂN

Giâo viín giải thích sơ đô,ö yíu cầu học sinh quan sât vă nhận xĩt sự giống vă khâc nhau trong quâ trình phđn giải prôtíin, lipit, cacbon hiđrat

Đường phđn :

Prôtíin A xit amin Axítyl - CoA

Lipit Glixírol + axit bĩo A xítil - CoA

Sau đó đi văo chu trình Crep Như vậy sự phđn giải câc nguyín liệu chỉ khâc nhau ở chặng đường phđn sau đó đều tạo thănh axítyl - CoA vă đi văo chu trình Crep cuối cùng giải phóng CO2, H2O vă năng lượng Tất cả câc kiến thức đó được học sinh tự rút

ra từ quan sât sơ đồ

Trong băi chỉ giới hạn ở phần sự phđn giải câc chất hữu cơ trong điều kiện có O2, tuy nhiín để kích thích tư duy của học sinh giỏi, giâo viín đặt vấn đề: Điều gì xêy ra nếu như trong tế băo không có O2? Cho học sinh suy nghĩ rồi giải thích để học sinh thấy sự khâc nhau giữa hô hấp có O2 ( hiếu khí ) vă hô hấp không có O2 ( kịñ khí ) Có thể liín

hệ lại kiến thức của băi enzim để học sinh tự suy luận : Khi không có O2 thì không xêy

ra phản ứng H+ với OH- do đó phản ứng trong chu trình Crep không xêy ra

Sau đó sử dụng sơ đồ :

Đường phân Axít pyruvic

Glucô

Hướng dẫn học sinh nghiín cứu thím quâ trình lín men ở vi sinh vật

PHẦN III : KẾT LUẬN

Qua hai tiết dạy được tiến hănh như trín, học sinh học tập rất hăo hứng, tham gia một câch tích cực văo băi giảng

Học sinh tích cực suy nghĩ vă được bộc lộ suy nghĩ của mình qua trao đổi nhóm vă tranh luận trước lớp

Rỉn cho học sinh được kỹ năng quan sât, phđn tích, tổng hợp kiến thức qua việc phđn tích sơ đồ, kỹ năng hợp tâc nhóm vă lăm việc độc lập Trong câch dạy năy học sinh không chỉ tích cực thu nhận kiến thức mă nđng dần năng

lực tư duy bằng lập luận, phđn tích, tổng hợp vă trín cơ sở đó câc em có thể suy luận kiến thức ở mức cao hơn Đđy lă cơ hội để học sinh phât triển năng lực tư duy sâng tạo Câc em được tích cực hoạt động trong quâ trình lĩnh hội kiến thức chắc chắn sẽ nắm