Hình thành và phát triển khái niệm chuyển hoá vật chất và năng lượng trong dạy học sinh học ở trường phổ thông

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI TRẦN HỮU LƢỢNG HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI TRẦN HỮU LƢỢNG HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Sinh học Mã số chuyên ngành: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đức Thành HÀ NỘI – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết quả, số liệu trình bày luận án trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2016 Tác giả Trần Hữu Lƣợng LỜI CẢM ƠN Luận án đƣợc hồn thành Bộ mơn Phƣơng pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội Trong q trình nghiên cứu tơi nhận đƣợc giúp đỡ vô quý báu tập thể cá nhân Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đức Thành tận tâm giúp đỡ, hƣớng dẫn tơi q trình nghiên cứu, thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể môn phƣơng pháp dạy học, khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Ban Giám hiệu Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội tạo điều kiện cho tơi học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Thầy Cô, em học sinh trƣờng THPT tham gia vào trình khảo sát thực nghiệm sƣ phạm, giáo viên gửi ý kiến đóng góp để luận án đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình bạn bè ln động viên, khuyến khích tơi suốt trình học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày10 tháng 12 năm 2016 Tác giả Trần Hữu Lƣợng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG 10 DANH MỤC SƠ ĐỒ 11 DANH MỤC CÁC HÌNH 12 PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Giả thuyết khoa học Đối tƣợng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Giới hạn đề tài Đóng góp đề tài 10 Cấu trúc luận án PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI .6 1.1.1 Nghiên cứu hình thành phát triển KN dạy học giới 1.1.1.1 Những nghiên cứu hình thành phát triển KN 1.1.1.2 Những nghiên cứu hình thành phát triển KN dạy học nói chung dạy học SH nói riêng 1.1.2 Nghiên cứu hình thành phát triển KN dạy học Việt Nam 12 1.1.2.1 Những nghiên cứu hình thành phát triển KN 12 1.1.2.2 Những nghiên cứu hình thành phát triển KN dạy học nói chung dạy học SH nói riêng 13 1.2 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KN CHVC VÀ NL TRONG DHSH Ở PHỔ THÔNG 20 1.2.1 Bản chất KN 20 1.2.2 Cấu trúc lôgic KN 21 1.2.3 Vai trò KN 22 1.2.4 Sự hình thành phát triển KN 23 1.2.4.1 Sự hình thành KN 23 1.2.4.2 Sự phát triển KN 24 1.2.4.3 Các hướng phát triển KN 25 1.2.5 Khái niệm sinh học 26 1.2.5.1 Định nghĩa 26 1.2.5.2 Các loại khái niệm sinh học 26 1.2.6 Khái niệm chuyển hoá vật chất lƣợng 27 1.3 NĂNG LỰC VÀ NĂNG LỰC HỌC TẬP 32 1.3.1 Năng lực 32 1.3.1.1 Khái niệm lực 32 1.3.1.2 Cấu trúc lực 34 1.3.2 Năng lực học tập 34 1.4 THỰC TRẠNG DẠY HỌC KN CHVC VÀ NL 35 1.4.1 Đối tƣợng phƣơng pháp xác định thực trạng 35 1.4.2 Nội dung điều tra 35 1.4.3 Kết xác định thực trạng 35 1.4.3.1 Hiểu biết giáo viên KN CHVC NL 35 1.4.3.2 GV tổ chức dạy học khái niệm chuyển hóa vật chất lượng 37 1.4.3.3 Ý thức học tập, hiểu biết HS KN CHVC NL 40 1.4.4 Nguyên nhân thực trạng 45 Chƣơng HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở PHỔ THÔNG 47 2.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KN CHVC VÀ NL TRONG CHƢƠNG TRÌNH SHPT 47 2.1.1 Khái quát phát triển KN CHVC NL sinh giới 47 2.1.2 Sự phát triển KN CHVC NL cấp độ tổ chức sống 48 2.1.2.1 CHVC NL cấp độ tế bào 48 2.1.2.2 CHVC NL cấp độ thể 50 2.1.2.3 CHVC NL cấp độ quần thể 51 2.1.2.4 CHVC NL cấp độ quần xã 51 2.1.2.5 CHVC NL hệ sinh thái - sinh 52 2.1.3 KN CHVC NL đƣợc phát triển qua lớp chƣơng trình SH phổ thơng 54 2.1.3.1 Sự phát triển KN CHVC NL SH 54 2.1.3.2 Sự phát triển KN CHVC NL Sinh học 56 2.1.3.3 Sự phát triển KN CHVC NL Sinh học 57 2.1.3.4 Sự phát triển KN CHVC NL Sinh học 58 2.1.3.5 Sự phát triển KN CHVC NL Sinh học 10 58 2.1.3.6 Sự phát triển KN CHVC NL Sinh học 11 60 2.1.3.7 Sự phát triển KN CHVC NL Sinh học 12 61 2.2 QUY TRÌNH DẠY HỌC PHÁT TRIỂN KN CHVC VÀ NL TRONG SINH GIỚI 66 2.2.1 Quy trình chung 66 2.2.2 Giải thích quy trình 67 2.2.3 Ví dụ minh họa 70 2.3 TỔ CHỨC HỌC TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN KN CHVC VÀ NL 77 2.3.1 Tổ chức hình thành KN “trao đổi chất” hay “KN CHVC NL” biện pháp lôgic 77 2.3.1.1 Biện pháp phân tích nội hàm KN 78 2.3.1.2 Biện pháp sử dụng hành động cụ thể hóa 78 2.3.2 Tổ chức hình thành KN CHVC NL biện pháp kỹ thuật 79 2.3.3 Tổ chức hình thành KN CHVC NL biện pháp tổ chức 80 2.4 TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC TẬP 81 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 87 3.1 MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆN SƢ PHẠM 87 3.2 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 87 3.2.1 Các chủ đề dạy thực nghiệm 87 3.2.2 Các tiêu cần đo thực nghiệm 87 3.3 CÁCH TIẾN HÀNH 87 3.3.1 Chọn trƣờng lớp thực nghiệm 87 3.3.2 Chọn giáo viên thực nghiệm 88 3.3.3 Bố trí lớp thí nghiệm đối chứng 90 3.3.4 Xử lý số liệu 90 3.4 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 92 3.4.1 Kết học tập 92 3.4.1.1 Kết định lượng 92 3.4.1.2 Đánh giá kết định tính 100 3.4.2 Sự phát triển lực học tập 108 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 PHỤ LỤC I Phụ lục Phiếu số 1: Quan niệm GV nội hàm KN CHVC NL DHSH i Phụ lục Phiếu số 2: Giáo viên tổ chức dạy học KN CHVC NL trƣờng phổ thông ii Phụ lục Phiếu số 3: Ý thức hiểu biết HS KN CHVC NL iii Phụ lục Hệ thống khái niệm CHVC NL chƣơng trình SHPT v Phụ lục Tiêu chí đánh giá tinh thần, thái độ tính chủ động, tích cực HS xxi Phụ lục Giáo án thực nghiệm xxii Phụ lục Đề kiểm tra thực nghiệm xlv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Đọc CHVC NL : Chuyển hóa vật chất lƣợng DHSH : Dạy học sinh học ĐC : Đối chứng GV : Giáo viên HS : Học sinh KN : Khái niệm NLAS : Năng lƣợng ánh sáng SGK : Sách giáo khoa SH : Sinh học STT 10 SHPT : Sinh học phổ thông 11 SVPG : Sinh vật phân giải 12 SVSX : Sinh vật sản xuất 13 SVTT : Sinh vật tiêu thụ 14 THCS : Trung học sở 15 THPT : Trung học phổ thông 16 TN : Thực nghiệm 10 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Quan niệm GV nội hàm KN CHVC NL DHSH THPT Bảng 1.2 GV tổ chức dạy học KN CHVC NL trƣờng phổ thông Bảng 1.3 Ý thức, hiểu biết HS KN CHVC NL chƣơng trình SHPT Bảng 2.1 Sự phát triển KN CHVC NL SH Bảng 2.2 Sự phát triển KN CHVC NL SH Bảng 2.3 Sự phát triển KN CHVC NL SH Bảng 2.4 Sự phát triển KN CHVC NL cấp độ tổ chức tế bào Bảng 2.5 Sự phát triển KN CHVC NL cấp độ tổ chức thể Bảng 2.6 Sự phát triển KN CHVC NL cấp độ tổ chức quần xã Bảng 2.7 Tiêu chí đánh giá phát triển lực học tập Bảng 3.1 Tổ chức trình thực nghiệm Bảng 3.2 Tổng hợp kết học tập qua chủ đề Bảng 3.3 Tần suất (fi %) - Số % học sinh đạt điểm Xi Bảng 3.4 Tần suất hội tụ tiến (fi↑ %) - Số % học sinh đạt điểm Xi trở lên Bảng 3.5 So sánh tham số đặc trƣng lớp TN ĐC Bảng 3.6 Tổng hợp kết học tập qua chủ đề Bảng 3.7 Tần suất (fi %) - Số % học sinh đạt điểm Xi Bảng 3.8 Tần suất hội tụ tiến (fi↑ %) - Số % học sinh đạt điểm Xi Bảng 3.9 So sánh tham số đặc trƣng lớp TN ĐC Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến kết kiểm tra chủ đề Bảng 3.10 Các tham số đặc trƣng khối lớp TN qua năm Bảng 3.11 Kết đánh giá phát triển lực học tập qua chủ đề qua năm học 2012-2013, 2013-2014 xxxii GV: Nghiên cứu SGK, mục II Dòng mạch rây cho biết chất hữu đƣợc tạo thành từ vận chuyển đến nơi tiêu thụ đƣờng nào? Theo chế nào? HS: HS dựa vào cách trả lời mục “Dịng mạch gỗ”, tìm ý trả lời tƣơng tự mục I suy luận tƣơng tự cho mục GV: Chính xác hóa bổ sung: - Đặc điểm cấu tạo: Gồm tế bào sống ghép nối tiếp thành mạch dẫn - Thành phần dịch: chất hữu đƣợc đồng hóa TB (chủ yếu xacarozo, axit amin, ATP, K+,…) chuyển đến quan sử dụng dự trữ - Động lực: Do chênh lệch áp suất thẩm thấu quan nguồn (lá) quan tích lũy GV: Từ dấu hiệu nêu trên, em phát biểu dòng mạch rây? HS: Thảo luận trả lời câu hỏi GV: Tổng kết để HS ghi: Dòng mạch rây dòng mạch đƣợc tạo nên tế bào sống nằm lớp vỏ cây, chuyển chất hữu đƣợc tế bào tạo đến quan sử dụng nhờ chênh lệch áp suất nguồn tạo nơi sử dụng GV: Theo em, KN dịng mạch gỗ dịng mạch rây có điểm giống khác nhau? Giữa mạch gỗ mạch rây có quan hệ với nhƣ nào? HS: Yêu cầu nêu đƣợc: - Giống nhau: Vận chuyển chất - Khác nhau: Đặc điểm cấu tạo; Lực vận chuyển; Thành phần dịch GV: Bổ sung thêm: thống chức mạch gỗ mạch rây đƣợc gọi Dòng vận chuyển - đƣa chất từ nơi thu nhận tạo đến nơi sử dụng GV: Các KN Dòng mạch gỗ, dòng mạch rây, dòng vận chuyển thuộc giai đoạn trình CHVC NL thể thực vật Củng cố: Dịng vận chuyển có chức nhƣ nào? xxxiii Em lập sơ đồ thể mối quan hệ phát sinh dòng vận chuyển với giai đoạn trình CHVC NL nhƣ từ dòng vận chuyển sẽ phát triển thành KN nhỏ nào? Hướng dẫn nhà - Trả lời câu hỏi 1,2,3,4 SGK - Làm thí nghiệm sau quan sát tƣợng giải thích: Lấy bao polyetilen trắng bao quanh cành nhỏ có trồng chậu vƣờn cột miệng bao lại, để ngày sau quan sát giải thích xxxiv THỐT HƠI NƢỚC I Mục tiêu học Học xong này, HS có khả : Kiến thức - Xác định đƣợc thoát nƣớc thuộc giai đoạn đào thải CHVC NL (là quan đào thải) + Chứng minh đƣợc quan thoát nƣớc + Nêu đƣợc vai trò trình nƣớc đời sống thực vật + Giải thích đƣợc đƣờng nƣớc tác nhân ảnh hƣởng đến trình nƣớc - Giải thích đƣợc tƣợng cân nƣớc nêu đƣợc ứng dụng việc tƣới tiêu nƣớc hợp lí để tiết kiệm nƣớc, đảm bảo trồng có suất cao Kĩ Hệ thống hóa kiến thức: lập đƣợc sơ đồ thể “thoát nƣớc” giai đoạn đào thải trình CHVC NL, đồng thời từ nƣớc xuất số KN nhỏ thuộc CHVC NL Thái độ Có ý thức tƣới tiêu nƣớc hợp lí cho trồng, từ có ý thức quan tâm, tìm hiểu vận dụng kiến thức lý thuyết sản xuất nông nghiệp II Đồ dung học tập + Tranh vẽ phóng to hình 3.1; 3.2; 3.3; 3.4 sách giáo khoa + Thí nghiệm chứng minh nƣớc + Phiếu học tập III Phƣơng pháp dạy học - Sử dụng hỏi đáp gợi mở - Nêu giải vấn đề IV Tiến trình dạy học Ổn định tổ chức: Kiểm tra cũ: xxxv Động lực giúp dòng nƣớc muối khoáng di chuyển đƣợc từ rễ lên lá? Hoạt động dạy học: Đặt vấn đề: Lƣợng nƣớc mà hấp thụ, vận chuyển đến quan đƣợc sử dụng nhƣ nào? Ta sẽ xét hôm Hoạt động Chứng minh có nƣớc GV nêu vấn đề: Bằng cách xác định đƣợc có nƣớc? GV gợi ý: Nghiên cứu thí nghiệm Garo SGK cho biết kết thí nghiệm chứng minh đƣợc điều gì? HS: Cây thoát nƣớc qua lá, mặt mặt dƣới nƣớc GV: Bổ sung, tổng kết, cho HS ghi Lá quan thoát nước - Con đƣờng thoát nƣớc: + Qua khí khổng (là chủ yếu) + Qua lớp cutin - Cơ chế: chủ yếu độ mở khí khổng GV hỏi: Q trình chuyển hóa vật chất lƣợng thực vật (Hấp thụ Chuyển hóa - Đào thải) nƣớc thuộc giai đoạn nào? HS: Giai đoạn đào thải GV: Các Hấp thụ nƣớc, Vận chuyển nƣớc Thoát nƣớc, em cho biết hoạt động chuyển hóa nƣớc thực vật đƣợc diễn nhƣ trình đƣợc thực nhờ quan nào? HS: Hấp thụ → Vận chuyển → Đào thải Quá trình đƣợc thực nhờ Rễ, Thân, Lá GV tổng kết cho ghi: Q trình chuyển hóa nƣớc xxxvi Hấp thụ Nhờ rễ ↓ Vận chuyển ↓ Nhờ thân Chuyển hóa Trong tế bào ↓ Đào thải Nhờ GV nêu vấn đề: Từ số liệu 98% nƣớc thoát nƣớc nêu mục I bài, lƣợng lớn nƣớc có q lãng phí khơng? Hoạt động Tìm hiểu vai trị nƣớc GV yêu cầu: Nghiên cứu mục I SGK cho biết, nƣớc có lợi ích hay lãng phí? HS: Có ích vì: - Là động lực đầu dịng mạch gỗ; - Làm tế bào khí khổng mở, nên CO2 vào đƣợc để quang hợp - Giảm nhiệt độ GV tổng kết cho HS ghi: Vai trị nước - Là động lực đầu dịng mạch gỗ, có vai trị: vận chuyển nƣớc, ion khống chất tan, tạo môi trƣờng liên kết phận cây, tạo độ cứng cho thực vật thân thảo - Làm tế bào khí khổng đủ nƣớc nên mở cho khí CO2 khuếch tán vào cung cấp cho q trình quang hợp; - Giảm nhiệt độ GV hỏi: Em hệ thống lại lực đƣa đƣợc nƣớc từ rễ, qua thân, lên lá? (Áp suất rễ, lực liên kết mạch gỗ, lực hút từ thoát nƣớc lá) Hoạt động Nghiên cứu tác nhân ảnh hƣởng đến q trình nƣớc xxxvii GV: cho HS nghiên cứu mục III SGK hỏi: Q trình nƣớc chịu ảnh hƣởng nhân tố nào? Vì sao? HS: giải thích nêu đƣợc yếu tố: Nƣớc, ánh sáng, nhiệt độ GV: chốt kiến thức - Ánh sáng, vì: làm tăng nhiệt độ nên làm tăng tốc độ thoát nƣớc - Nhiệt độ: Ảnh hƣởng đến hoạt động hô hấp rễ, rễ hút nhiều nƣớc; Nhiệt độ khơng khí ảnh hƣởng đến độ ẩm khơng khí → ảnh hƣởng đến q trình nƣớc - Độ ẩm khơng khí: Độ ẩm đất cao → hấp thụ nƣớc tốt; Độ ẩm khơng khí thấp → nƣớc mạnh - Dinh dƣỡng khoáng: Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng đất ảnh hƣởng đến sinh trƣởng hệ rễ áp suất thẩm thấu dung dịch đất, nên ảnh hƣởng đến trình hấp thụ nƣớc chất khoáng rễ; Sau chất khống vào rễ hút nƣớc cách dễ dàng Hoạt động Nghiên cứu cân nƣớc tƣới nƣớc hợp lý cho trồng GV: Nếu lƣợng nƣớc hấp thụ lƣợng nƣớc sẽ nào? HS dựa vào SGK hiểu biết để trả lời: héo GV: Lƣợng nƣớc hút vào thoát nhƣ xanh tƣơi? HS: Lƣợng nƣớc hút vào nhiều lƣợng nƣớc thoát GV: Thế cân nƣớc? HS: Lƣợng nƣớc hút thoát GV: Theo em tƣới, tiêu nƣớc để đủ nƣớc không lãng phí? HS: Tự nêu giải thích Củng cố Hoàn thành sơ đồ: xxxviii Trao đổi nƣớc (chuyển hóa nƣớc) Hấp thụ nƣớc Chuyển hóa Cơ quan Con đƣờng Yếu tố ảnh hƣởng Từ sơ đồ nêu nhận xét - Q trình chuyển hóa nƣớc trồng diễn qua giai đoạn nào? - Thốt nƣớc thuộc giai đoạn chuyển hóa nƣớc? - Thoát nƣớc gồm khái niệm nhỏ nào? Bài tập nhà - Vì trình nƣớc rễ, vận chuyển nƣớc mạch gỗ, thoát nƣớc lại trình trao đổi hay cịn gọi chuyển hóa nƣớc? - Những khái niệm sau thuộc chuyển hóa vật chất, hút nƣớc qua rễ, vận chuyển nƣớc, nƣớc bay hơi, áp suất rễ, lực liên kết phân tử nƣớc, lực liên kết nƣớc mạch gỗ, nƣớc qua khí khổng? Có thể xếp khái niệm thành hệ thống nhƣ nào? xxxix TIÊU HÓA Ở ĐỘNG VẬT (tiết 1) I Mục tiêu Qua tiêu hoá động vật, HS phải: Kiến thức - Nhận đƣợc tiêu hóa giai đoạn thu nhận vật chất q trình chuyển hóa vật chất lƣợng động vật - Trình bày đƣợc đặc điểm tiêu hóa động vật chƣa có quan tiêu hóa, có túi tiêu hóa có ống tiêu hóa - Phân biệt tiêu hóa ngoại bào tiêu hóa nội bào, tiêu hóa học tiêu hóa hóa học; Hấp thụ thải bã Kỹ - Xác định đƣợc vị trí xuất phát tiêu hóa qus trình CHVC NL động vật cụ thể hóa KN KN nhỏ thuộc CHVC Thái độ Có ý thức cho vật ni ăn uống tốt để tạo q trình chuyển hóa vật chất lƣợng tốt, góp phần vật ni sinh trƣởng, phát triển nhanh II Phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học Phương pháp dạy học : Vấn đáp, tìm tịi Phương tiện dạy học : - Tranh phóng to hình từ 15.1 đến 16.2 sách giáo khoa - Bảng 15, 16 trang 63, 69 sách giáo khoa - Phiếu học tập III Tiến trình dạy học 1.Ổn định tổ chức : Kiểm tra cũ: Tổ chức hoạt động học tập: GV đặt vấn đề: Thu nhận vật chất động vật biểu nhƣ nào, ta nghiên cứu hôm (Ghi đầu bài) xl Hoạt động Xác định dấu hiệu chất KN tiêu hóa GV hƣớng dẫn: Thực tập mục I cho biết chọn nhƣ vậy? HS: Phát biểu giải thích GV: Tổng kết cho HS ghi: Tiêu hóa - Q trình biến đổi thức ăn thành chất dinh dƣỡng đơn giản - Chất đơn giản đƣợc hấp thụ (qua lông ruột vào mao mạch) - Chất bã đƣợc thải ngồi GV nêu vấn đề: Q trình thu nhận vật chất ĐV đƣợc diễn nhƣ nào? Hoạt động Tìm hiểu q trình tiêu hóa ĐV GV: Hãy nghiên cứu SGK tìm nội dung thích hợp điền vào trống bảng sau: Q trình tiêu hóa ĐV Loại ĐV Q trình thu nhận ĐV chƣa có ĐV có túi ĐV có ống quan tiêu hóa tiêu hóa tiêu hóa Cách lấy thức ăn Biến đổi thức ăn Hấp thụ thức ăn Thải bã HS: Tự lực hoàn thành thành phiếu học tập GV: Chỉnh sửa, khắc sau kiến thức câu hỏi: - Dạng vật chất thu nhận ĐV gì? Khác TV nào? - Cơ quan thu nhận vật chất ĐV gì? Khác TV nào? - Ở động vật, trình biến đổi vật chất sau thu nhận diễn nào? Vì sao? Củng cố xli Tiêu hóa động vật Biến đổi vật chất Dạng vật chất Chất hữu Nƣớc Khống Biến đổi hóa học Vật chất hấp thụ Biến đổi học Chất dinh dƣỡng đơn giản Vật chất đào thải Chất bã Bài tập nhà Nghiên cứu nội dung học thuộc giai đoạn thu nhận vật chất TV ĐV, nêu điểm chung chúng xlii Chủ đề: CHVC VÀ NL TRONG HỆ SINH THÁI TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG QUẦN XÃ I Mục tiêu Qua chủ đề trao đổi vật chất quần xã, HS phải: Kiến thức - Giải thích đƣợc vật chất lƣợng đƣợc thu nhận, chuyển hóa đào thải diễn nhƣ quần xã - Hình thành đƣợc KN chuỗi, lƣới thức ăn bậc dinh dƣỡng, lấy ví dụ - Phát triển KN vật chất, lƣợng đƣợc thu nhận, chuyển hóa quần thể quần xã - Phát triển KN CHVC NL quần thể quần xã - Giải thích đƣợc ngun nhân thất vật chất, lƣợng qua bậc dinh dƣỡng Kỹ Rèn luyện khả phân tích thành phần quần xã kĩ vận dụng kiến thức học SH 11 để nhận CHVC NL mắt xích chuỗi thức ăn Thái độ Nâng cao ý thức phát triển quần xã II Phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học Phương pháp dạy học : Vấn đáp - tìm tịi Phương tiện dạy học : - Tranh phóng to hình 43.1-43.3 sách giáo khoa - Chuẩn bị phim lƣới chuỗi thức ăn III Tiến trình dạy học 1.Ổn định tổ chức : Kiểm tra cũ: Tổ chức hoạt động học tập: xliii GV: Nhƣ biết cấu trúc quần xã, vật chất lƣợng từ mơi trƣờng ngồi đƣợc thu nhận, chuyển hóa, đào thải quần xã diễn nhƣ nào? Hoạt động Tìm hiểu trình trao đổi chất quần xã sinh vật GV: Vẽ sơ đồ khái quát diễn đạt CHVc NL quần xã (vẽ chuỗi thức ăn) nêu câu hỏi: CHVC NL từ mơi trƣờng ngồi vào quần xã từ mắt xích nào? Ở dạng nào? HS: Nghiên cứu hình 43.1 SGK nêu đƣợc: vật chất thu nhận đƣợc vào quần xã qua sinh vật sản xuất (thực vật, vi sinh vật tự dƣỡng,…), quan thu nhận rễ, lá, màng bào GV hỏi tiếp: vật chất vô cơ, quang đƣợc hấp thụ vào thực vật quan nào? Theo chế nào? HS: nghiên cứu SGK kết hợp với kiến thức học đƣợc: - Cơ chế: Khuếch tán thụ động sử dụng lƣợng chủ động - Cơ quan: Rễ, (ở thực vật ) GV nêu vấn đề tiếp: Vật chất lƣợng đƣợc hấp thụ qua rễ, đƣa đến quan sử dung qua đƣờng nào? Theo chế nào? (Nội dung HS đƣợc học SH11 nên HS tự xác định đƣợc): qua mạch dẫn, chênh lệch áp suất nồng độ GV nêu vấn đề tiếp: Vật chất đƣợc chuyển hóa, đào thải sinh vật sản xuất thực nhƣ nào? HS: Tự nêu đƣợc: Quang hợp, hô hấp Thải nƣớc, Oxi (đã học SH 11) GV: nêu vấn đề tiếp: Vật chất lƣợng sinh vật sản xuất, phần đƣợc chuyển vào sinh vật tiêu thụ bậc diễn nhƣ nào? HS: Tự nêu đƣợc diễn nhƣ thể động vật: phần vật chất lƣợng thực vật chuyển thành vật chất lƣợng sinh vật tiêu thụ bậc 1, đào thải dƣới dạng nhiệt, phần vật chất vào sinh vật tiêu thụ bậc 1, đào thải dƣới dạng phân, nƣớc tiểu, mồ hôi,… xliv GV: gợi ý: Sinh vật tiêu thụ bậc có ăn hết sinh vật sản xuất khơng? Giả sử ăn hết khối lƣợng vật chất sinh vật tiêu thụ bậc có khối lƣợng sinh vật sản xuất khơng? Vì sao? GV: Em có nhận xét CHVC NL từ sinh vật tiêu thụ bậc đến sinh vật tiêu thụ bậc n? HS: Nhƣ trình CHVC NL động vật GV: Tổng kết cho HS ghi: Vật chất vơ quang (hay hóa năng, tùy loại quần thể sinh vật sản xuất) đƣợc chuyển thành vật chất lƣợng thực vật (nhƣ thể thực vật), oxi, nƣớc, nhiệt đƣợc thải môi trƣờng, tiếp phần vật chất lƣợng lại đƣợc chuyển thành chất đặc trƣng sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2, bậc n (quá trình diễn nhƣ động vật) Vật chất lƣợng bậc sau giảm so với bậc trƣớc qua bậc thải nhiệt thải bã Hoạt động Tìm hiểu tháp sinh thái Củng cố Có thể lập sơ đồ q trình phát triển KN CHVC NL quần xã nhƣ nào? Bài tập nhà: Trả lời câu hỏi SGK xlv Phụ lục Đề kiểm tra thực nghiệm Hô hấp tế bào Hô hấp tế bào thuộc giai đoạn CHVC NL cấp độ tế bào? KN đƣờng phân thuộc nhóm KN giai đoạn chuyển hố cấp độ tế bào? Quang hợp Quang hợp có thuộc CHVC NL khơng? Vì sao? Có thể lập sơ đồ nhƣ để diễn đạt quan hệ KN: Hô hấp, CHVC NL tế bào thực vật, Quang hợp Dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất lượng vi sinh vật Hơ hấp hiếu khí, hơ hấp kị khí lên men có đặc điểm chung gì? Đƣợc phát triển từ KN nào? Có thể diễn đạt quan hệ khái niệm: Dị hóa vi sinh vật, hơ hấp hiếu khí, hơ hấp kị khí, lên men sơ đồ nhƣ nào? Quá trình tổng hợp phân giải chất vi sinh vật Có thể diễn đạt quan hệ KN tổng hợp polysacarit, protein, lipit, bazơnitơ, phân giải protein, phân giải polysacarit sơ đồ nhƣ nào? Hấp thụ nước muối khoáng rễ Cây xanh lấy đƣợc nƣớc muối khoáng quan nào? Theo chế nhƣ nào? Hoạt động thu nhận nƣớc, muối khống thuộc giai đoạn q trình CHVC NL xanh? Quang hợp thực vật Trong Quang hợp thực vật, nội dung thuộc KN CHVC NL cấp độ tế bào? Nội dung thuộc KN CHVC NL cấp độ thể? 10 Bằng kiến thức học, em lập sơ đồ hệ thống KN CHVC NL thể thực vật nhƣ nào? Tiêu hóa động vật xlvi 11 Ở động vật có xƣơng sống, thu nhận chất hữu cơ quan thực nhƣ nào? Em hệ thống hoá kiến thức tiêu hoá động vật sơ đồ nhƣ nào? Tuần hoàn 12 Bằng đƣờng nào, chất dinh dƣỡng đƣợc vận chuyển đến tế bào sử dụng? 13 Em lập sơ đồ phát triển KN CHVC NL từ giai đoạn thu nhận, vận chuyển động vật có xƣơng sống nhƣ nào? Quần xã 14 Từ nội dung mục I “Trao đổi vật chất quần xã” “Trao đổi vật chất Hệ sinh thái”, Sinh học 12, cho biết: Vật chất từ môi trƣờng đƣợc quần xã thu nhận nhƣ nào? Đƣợc vận chuyển chuyển hóa nhƣ từ sinh vật sản xuất đến sinh vật tiêu thụ bậc n? ...2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI TRẦN HỮU LƢỢNG HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG Chuyên ngành:... NIỆM CHUYỂN HỐ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở PHỔ THÔNG 47 2.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KN CHVC VÀ NL TRONG CHƢƠNG TRÌNH SHPT 47 2.1.1 Khái quát phát triển KN CHVC NL sinh giới ... bậc 1, sinh vật tiêu thụ bậc lại đƣợc chuyển hóa thành vật chất đặc trƣng sinh vật tiêu thụ bậc 2, nhƣ chuyển hóa thành 32 vật chất đặc trƣng sinh vật tiêu thụ bậc thành vật chất vi sinh vật phân