Từ thực tiễn, việc sản xuất một bộ tiêu bản có chất lượng cao, giá thành thấp bao hàm đầy đủ nội dung chương trình Sinh học ở trường THPT là rất cần thiết. Bộ tiêu bản phục vụ giảng dạy Sinh học ở trường THPT sẽ giúp cho giáo viên tiến hành các giờ thực hành thuận lợi, tạo hứng thú học tập cho học sinh, đồng thời là một công cụ trực quan giúp giáo viên có thể lên lớp cho những giờ lý thuyết của mình, góp phần đảm bảo chất lượng dạy và học. Sản phẩm bao gồm 18 tiêu bản, đảm bảo về chất lượng được đề xuất dựa trên chương trình khung của môn Sinh học THPT. Đây là bộ tiêu bản đầu tiên bao gồm đầy đủ nội dung các chuyên đề trong chương trình, gồm: 1. Tiêu bản Tế bào hạt phấn hoa (2tb) 2. Tiêu bản Nguyên phân ở hành ta (2tb) 3. Tiêu bản Giảm phân ở hành ta (2tb) 4. Tiêu bản Giảm phân ở châu chấu (2tb) 5. Tiêu bản Vi khuẩn gram âm Escherichia coli 6. Tiêu bản Vi khuẩn Gram dương Bacillus subtili 7. Tiêu bản Mạch dẫn thân tre 8. Tiêu bản Mạch dẫn lá lúa 9. Tiêu bản Mạch dẫn thân xuyến chi 10. Tiêu bản Mạch dẫn lá bưởi 11. Tiêu bản Đột biến nhiễm sắc thể ở hành ta (2tb) 12. Tiêu bản Bộ nhiễm sắc thể hành ta (2tb) Bộ tiêu bản hoàn toàn có khả năng sản xuất quy mô công nghiệp với số lượng lớn, thời gian sản xuất ngắn.
Trang 1TRUNG ƯƠNG ĐOÀN TNCS HỒ CHÍ MINH
THUYẾT MINH SẢN PHẨM DỰ THI CHƯƠNG TRÌNH
“TRI THỨC TRẺ VÌ GIÁO DỤC” NĂM 2016
BỘ TIÊU BẢN PHỤC VỤ GIẢNG DẠY MÔN SINH HỌC Ở
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG (THPT)
Nhóm tác giả: Vũ Thị Bích Huyền, Trần Hữu Phong Đơn vị công tác: Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Địa chỉ: Nhà A3, Khoa Sinh học, Đại học Sư phạm Hà Nội
136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: 0967543998; 0946669377 Email: bichhuyenbh88@gmail.com
HÀ NỘI – 9/2016
Trang 21 TÊN SẢN PHẨM: Bộ tiêu bản phục vụ giảng dạy môn Sinh học ở trường Trung học
phổ thông (THPT)
2 MỤC THAM GIA DỰ THI: Sáng chế dụng cụ học tập
3 NHÓM TÁC GIẢ
1 Vũ Thị Bích Huyền Ngày sinh: 08/08/1988
2 Trần Hữu Phong Ngày sinh: 10/08/1982
Đơn vị: Khoa Sinh học, Đại học Sư phạm Hà Nội
4 NỘI DUNG
4.1 Tính cấp thiết
Bộ Giáo dục và Đào tạo đang tiến hành chương trình đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo trong đó chú trọng nâng cao năng lực và kỹ năng thực hành của học sinh Trong chương trình môn Sinh học THPT, thực hành làm tiêu bản và quan sát tiêu bản trên kính hiển vi quang học là một trong những nội dung lớn, phải tiến hành ở cả ba khối lớp 10, lớp 11 và lớp 12 Để đảm bảo chất lượng dạy và học, cần có một quy trình làm tiêu bản tạm thời (tiêu bản có thể soi trong ngày) đơn giản và chính xác mà giáo viên
có thể hướng dẫn học sinh làm theo, cũng như cần có những bộ tiêu bản cố định (tiêu bản vĩnh viễn, có thể sử dụng tốt từ 3-7 năm) có chất lượng tốt, phong phú về nội dung, có thể sử dụng làm mẫu chuẩn để thực hành và phát triển bài giảng
Hiện nay, các trường THPT cũng đang sử dụng một vài tiêu bản cố định của môn Sinh học như tiêu bản quan sát quá trình nguyên phân và giảm phân (thuộc phần Sinh học
tế bào), tiêu bản bộ nhiễm sắc thể người (thuộc phần Di truyền học) Tuy nhiên, chưa có một bộ tiêu bản bao hàm đầy đủ nội dung chương trình thực hành Sinh học của cả ba khối lớp THPT Ngoài hai loại tiêu bản nguyên phân và giảm phân là có thể tìm được trên thị trường bán các thiết bị dạy học, các loại tiêu bản phục vụ cho các học phần khác trong chương trình Sinh học THPT còn rất hiếm, nhất là tiêu bản phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi
Trang 3Hơn nữa, các tiêu bản đang được các giáo viên THPT sử dụng còn mang một số nhược điểm Cụ thể như, khi quan sát hình thái và số lượng nhiễm sắc thể trong phần Di truyền học (Sinh học 12), tiêu bản mà các trường THPT được cung cấp là tiêu bản nhiễm sắc thể của người, nhưng rất khó để giáo viên cũng như học sinh có thể quan sát rõ ràng chúng được vì số lượng nhiễm sắc thể của người rất lớn (46 nhiễm sắc thể) và kích thước nhiễm sắc thể ở người khá là nhỏ Điều này sẽ khiến cho giáo viên cũng như học sinh mất rất nhiều thời gian để tìm kiếm vùng mẫu đích, trong khi số lượng học sinh trong lớp học đông và số lượng kính hiển vi để học sinh thực hành lại có giới hạn, vì vậy chất lượng bài thực hành sẽ không được đảm bảo Bên cạnh đó, các tiêu bản thực hành Sinh học đang bán trên thị trường hiện nay có giá thành khá đắt, nên nhiều trường THPT, đặc biệt là những trường miền núi, vùng sâu vùng xa không có điều kiện tiếp cận
Do đó, việc sản xuất một bộ tiêu bản có chất lượng cao, giá thành thấp bao hàm đầy
đủ nội dung chương trình Sinh học ở trường THPT là rất cần thiết Bộ tiêu bản sẽ giúp cho giáo viên tiến hành các giờ thực hành thuận lợi, tạo hứng thú học tập cho học sinh, đồng thời là một công cụ trực quan giúp giáo viên có thể lên lớp cho những giờ lý thuyết của mình, góp phần đảm bảo chất lượng dạy và học Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn,
chúng tôi đề xuất sản phẩm: “Bộ tiêu bản phục vụ giảng dạy Sinh học ở trường Trung học phổ thông” với mong muốn có thể đưa bộ tiêu bản này đến tay tất cả các giáo viên
Sinh học trên toàn đất nước góp phần đổi mới phương pháp giảng dạy, nâng cao chất lượng dạy và học
4.2 Tính sáng tạo
Sản phẩm bao gồm 18 tiêu bản đảm bảo về chất lượng được đề xuất dựa trên chương trình khung của môn Sinh học THPT, đồng thời có sự tham khảo chương trình ôn thi học sinh giỏi môn Sinh học ở các cấp Đây là bộ tiêu bản đầu tiên bao hàm đầy đủ nội dung các chuyên đề chính môn Sinh học ở cả ba khối lớp THPT
Bộ sản phẩm tiêu bản phục vụ giảng dạy Sinh học THPT phong phú về đối tượng làm tiêu bản (09 đối tượng) đồng thời khắc phục được các nhược điểm của tiêu bản đang
có ở trường THPT Khi quan sát hình thái số lượng đặc trưng của bộ nhiễm sắc thể (phần
Trang 4Di truyền học), thay vì sử dụng tiêu bản quan sát về nhiễm sắc thể người có số lượng nhiều (2n=46) và kích thước nhỏ, quan sát khó khăn, phải sử dụng vật kính 100X và dầu kính để quan sát, giáo viên có thể sử dụng tiêu bản quan sát số lượng nhiễm sắc thể ở cây
Hành ta (Allium fistulosum) với số lượng nhiễm sắc thể ít (2n=16) và kích thước nhiễm
sắc thể lớn có thể quan sát dưới vật kính 10X và 40X một cách dễ dàng
Phương pháp làm tiêu bản tạo protoplast mà nhóm tác giả sử dụng để làm bộ sản phẩm là khá mới ở Việt Nam Phương pháp này có thể tiết kiệm được thời gian, kinh phí, công sức cũng như giảm được giá thành sản phẩm Đồng thời với một quy trình đã được tối ưu hóa thì năng suất sản xuất sản phẩm sẽ được nâng cao, và sản phẩm có thể được sản xuất trên quy mô công nghiệp
Mỗi một loại tiêu bản đều có hình ảnh minh họa đi kèm để người sử dụng có thể tìm thấy vùng mẫu đích một cách nhanh chóng và chính xác Đồng thời trên mỗi tiêu bản đều được khoang vùng kìm kiếm giúp người dùng có thể tìm ra vùng đích để quan sát một cách dễ dàng cũng như hướng dẫn cách quan sát từng mẫu vật
Trong bộ sản phẩm, ngoài những tiêu bản phục vụ cho chương trình cơ bản của môn Sinh học, có một số tiêu bản có thể được sử dụng cho chương trình ôn thi học sinh giỏi các cấp
4.3 Tính khả thi
Quy trình làm bộ tiêu bản môn Sinh học THPT đã được tối ưu hóa và hoàn toàn có khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp với số lượng lớn, thời gian sản xuất ngắn các công đoạn trong quy trình là tiêu bản đã được tối ưu và đơn giản hóa nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm, nhưng vẫn đảm bảo được tính chất khoa học và chất lượng của các tiêu bản Cụ thể là:
Mẫu vật được sử dụng trong bộ sản phẩm là những mẫu vật dễ kiếm, thân thuộc với cuộc sống (Hành ta, Châu chấu, cây Tre, cây lúa, cây Bưởi, cây Xuyến chi, vi khuẩn
E.coli…) Do đó, việc chuẩn bị mẫu vật để làm tiêu bản là khá dễ dàng, ít tốn kém
Trang 5Phương pháp làm các loại tiêu bản này chỉ sử dụng một số lượng ít các loại hóa chất (hóa chất cố định mẫu, tạo tế bào protoplast, nhuộm mẫu, có định tiêu bản) và cần một số thiết bị thí nghiệm đơn giản (pipette, máy li tâm thường, kính hiển vi quang học) là có thể sản xuất được sản phẩm
Tạo tế bào protoplast là phương pháp được sử dụng để làm hầu hết các loại tiêu bản trong bộ sản phẩm Phương pháp này có thể tạo hỗn hợp dung dịch tế bào dạng huyền phù và phết lên lam kính thay vì phải làm từng mẫu vật riêng rẽ trên mỗi tiêu bản Do vậy, có thể kiểm soát dễ dàng mật độ của tế bào trên tiêu bản cũng như sự đồng đều của chất lượng các tiêu bản, việc này sẽ giảm thiểu số lượng của tiêu bản kém chất lượng, nâng cao năng suất tạo ra sản phẩm
Thời gian để tạo ra sản phẩm được rút gọn hơn khi quy trình làm tiêu bản được tối
ưu hóa Quy trình làm tiêu bản đơn giản gồm các bước như sau: 1 Chuẩn bị mẫu; 2 Tạo
tế bào protoplast; 3 Nhuộm mẫu vật; 4 Làm tiêu bản 5 Loại nước và cố định tiêu bản (bước 2 chỉ tiến hành trên tiêu bản cần quan sát nhiễm sắc thể như nguyên phân và giảm phân, đột biến nhiễm sắc thể, quan sát bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội 2n) Trung bình mỗi lô tiêu bản được làm trong thời gian là 2-3 giờ Số lượng tiêu bản trong mỗi lô phụ thuộc vào lượng mẫu chuẩn bị cũng như nhân công làm việc mà cả hai yếu tố này đều có thể được điều chỉnh một cách dễ dàng theo mục đích sản xuất
Các tiêu bản được đề xuất trong bộ sản phẩm này đều có thể làm trên cơ sở vật chất
ở trường THPT với một quy trình đơn giản hơn, giáo viên và học sinh có thể thực hiện giờ thực hành một cách dễ dàng Do bộ tiêu bản được đề xuất này là căn cứ hay mẫu chuẩn giáo viên có thể so sánh với tiêu bản mà họ làm trên lớp, nên khi làm bộ sản phẩm phải có những bước bắt buộc mang tính chất công nghệ cao (bước 2 tạo tế bào protoplast hoặc bước 5 loại nước và cố định tiêu bản) để nâng cao chất lượng và tăng thời gian sử dụng mà giáo viên không phải làm theo Giáo viên THPT chỉ cần làm 3 bước trong quy trình: Chuẩn bị mẫu vật; nhuộm mẫu vật và làm tiêu bản (dạng tiêu bản tạm thời quan sát trong ngày) nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng của giờ thực hành
Trang 6Với những căn cứ trên, có thể thấy sản phẩm này là một dụng cụ hữu ích cho giáo viên môn Sinh học THPT và nó hoàn toàn có tiềm năng để nhân rộng được trên toàn quốc
4.5 Khả năng ứng dụng sản phẩm
Bộ sản phẩm gồm 18 tiêu bản phục vụ cho các chuyên đề của chương trình Sinh học
ở THPT:
dụng
Nguyên phân ở Hành ta (Allium fistulosum L.) 02
10X; 40X
Giảm phân ở Hành ta (Allium fistulosum L.) 02
Giảm phân ở Châu chấu (Oxya chinensis) 02
100X
Mạch dẫn thân Tre (Bambusa sp) cây một lá mầm 01
4X; 10X; 40X
Mạch dẫn lá Lúa (Oryza sativa L.) cây một lá mầm 01
Mạch dẫn thân Xuyến chi (Bidens pilosa L.) cây hai lá mầm 01
Mạch dẫn lá Bưởi (Citrus grandis Osbeck) cây hai lá mầm 01
Đột biến nhiễm sắc thể ở Hành ta (Allium fistulosum L.) 02
10X; 40X
Bộ nhiễm sắc thể Hành ta (Allium fistulosum L.) 02
- Nhóm tiêu bản phục vụ giảng dạy Sinh học tế bào (Phần II - Sinh học 10):
+ Tế bào hạt phấn hoa: Tiêu bản này có thể quan sát hình dạng tế bào với mẫu vật là
tế bào hạt phấn cây Xuyến chi (Bidens pilosa L.), hạt phấn Hành ta (Allium fistulosum
L.) Đây là tiêu bản minh họa sự đa dạng về hình thái, kích thước của tế bào
+ Nguyên phân ở Hành ta (Allium fistulosum L.): Quan sát quá trình phân bào
nguyên phân ở tế bào thuộc đỉnh sinh trưởng của rễ hành Tiêu bản này có thể sử dụng trong bài 20; Thực hành: Quan sát các kỳ của nguyên phân trên tiêu bản rễ hành – SGK Sinh học 10
Trang 7+ Giảm phân ở Hành ta (Allium fistulosum L.): Quan sát quá trình phân bào giảm
phân tạo giao tử (hạt phấn) ở hoa của cây Hành ta Tiêu bản có thể sử dụng cả hai khối lớp 10 và 12, nó phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi phần Tế bào học, cũng như củng cố thêm kiến thức phần Di truyền học (Sinh học 12), đặc biệt là phần các quy luật di truyền
+ Giảm phân ở Châu chấu (Oxya chinensis): (02 tiêu bản): Quan sát quá trình phân
bào tạo giao tử (tinh trùng) ở Châu chấu Tiêu bản có thể sử dụng cả hai khối lớp 10 và
12, nó phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi phần Tế bào học, cũng như củng cố thêm kiến thức phần Di truyền học (Sinh học 12), đặc biệt là phần các quy luật di truyền
- Nhóm tiêu bản phục vụ giảng dạy Vi sinh vật (Phần III – Sinh học 10):
+ Vi khuẩn gram âm Escherichia coli
+ Vi khuẩn gram dương Bacillus subtilis
Đây là các tiêu bản phục vụ quan sát hình thái tế bào của một số vi sinh vật (Bài 28- Thực hành quan sát một số vi sinh vật- SGK Sinh học 10) đồng thời nó có thể được sử dụng cho chương trình ôn thi giỏi, so sánh hai tiêu bản để phân biệt hai nhóm vi khuẩn gram âm và gram dương
- Nhóm tiêu bản phục vụ giảng dạy Thực vật học (Sinh học 11):
+ Mạch dẫn thân cây tre (Bambusa sp) cây một lá mầm
+ Mạch dẫn phần lá Lúa (Oryza sativa L) cây một lá mầm
+ Mạch dẫn phần thân Xuyến chi (Bidens pilosa L.) cây hai lá mầm
+ Mạch dẫn phần lá cây Bưởi (Citrus grandis Osbeck) cây hai lá mầm
Đây là nhóm tiêu bản phục vụ cho ôn thi học sinh giỏi, sử dụng trong chương trình của các trường chuyên, củng cố kiến thức phần giải phẫu thực vật
- Nhóm tiêu bản phục vụ giảng dạy phần Di truyền học (Phần V – Sinh học 12)
+ Đột biến nhiễm sắc thể ở Hành ta (Allium fistulosum L.): Tiêu bản có thể quan sát
được dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể (Bài 7- SGK Sinh học 12) Trong tiêu bản có những tế bào đột biến đa bội (4n, 8n) đồng thời cũng có thể quan sát được tế bào thường
Trang 8dạng lưỡng bội (2n), nó giúp người xem có thể dễ dàng so sánh dạng tế bào bình thường
và tế bào đột biến số lượng nhiễm sắc thể)
+ Bộ nhiễm sắc thể Hành ta (Allium fistulosum L.) 2n=16: Là tiêu bản quan sát hình
thái số lượng nhiễm sắc thể đặc trưng cho loài Củng cố kiến thức về cấu trúc của nhiễm sắc thể trong phần Di truyền học Có thể sử dụng trong ôn thi học sinh giỏi
Đi kèm với tiêu bản là mộ ảnh trích dẫn để người dùng có thể dễ dàng tìm được vùng mẫu đích để quan sát
Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2016
Nhóm tác giả
Vũ Thị Bích Huyền Trần Hữu Phong
Trang 9PHỤ LỤC: HÌNH ẢNH TRÍCH DẪN TỪ BỘ TIÊU BẢN SINH HỌC THPT