Hướng dẫn học sinh khai thác và tiến hành thí nghiệm ở nhà tạo cơ sở để tiếp thu kiến thức mới trong chương trình sinh học 11 ( cơ bản ) phần thực

Với mục đích nâng cao hứng thú của học sinh với chương trình sinh học 11, đồng thời phát huy tính tích cực chủ động của học sinh, rèn luyện kĩ năng thực hành thành thạo cho các em, tôi x

Phần I : MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Chương trình sinh học lớp 11 gồm 52 tiết đề cập tới sinh học cơ thể đa bào ( thực vật và động vật ) được tích hợp trong 4 chương Mục tiêu của chương trình

là củng cố, bổ sung, hoàn thiện và nâng cao các tri thức mang tính tổng hợp về sinh học cơ thể mà ở THCS đã được đề cập một cách riêng lẻ theo từng nhóm cơ thể Học xong chương trình sinh học 11, mỗi học sinh phải nâng cao hơn nữa về

kĩ năng thực hành, kĩ năng tư duy, kĩ năng học tập Không những vậy, học sinh còn phải có ý thức vận dụng các tri thức và kĩ năng học được vào thực tiễn cuộc sống học tập và lao động; có ý thức tự giác, có thói quen bảo vệ thiên nhiên, bảo

vệ môi trường sống

Trên thực tế, do rất nhiều nguyên nhân mà đa số học sinh còn thờ ơ với chương trình sinh 11 Một phần vì tâm lí học để thi là chính mà chương trình lại không nằm trong nội dung thi THPT QG, một phần vì nội dung kiến thức trong chương trình mang tính lí thuyết, trừu tượng và khái quát khá cao, đi sâu vào bản chất cơ chế của các hiện tượng và quá trình sinh học nên học sinh ngại học

Với mục đích nâng cao hứng thú của học sinh với chương trình sinh học

11, đồng thời phát huy tính tích cực chủ động của học sinh, rèn luyện kĩ năng

thực hành thành thạo cho các em, tôi xin chia sẻ sáng kiến kinh nghiệm “ Hướng

dẫn học sinh khai thác và tiến hành thí nghiệm ở nhà tạo cơ sở để tiếp thu kiến thức mới trong chương trình sinh học 11 ( cơ bản ) phần thực vật”

II Mục đích nghiên cứu

Tăng cường kĩ năng thực hành, quan sát cho học sinh Khơi dậy niềm đam mê, chủ động thu nhận kiến thức của học sinh

III Đối tượng nghiên cứu

Sử dụng một số thí nghiệm sinh học vào mục đích học tập

IV Phương pháp nghiên cứu

Dựa trên cơ sở lý thuyết và điều tra khảo sát thực tế

Phần II : NỘI DUNG

I Thực trạng

Trong chương trình sinh học 11, hầu hết các thí nghiệm đều được đặt ở cuối chương và mang tính chất củng cố hoặc minh họa cho kiến thức lí thuyết đã được trình bày trong các bài học của chương Vì vậy, khi làm các thí nghiệm này, học sinh thực hiện theo sự chỉ dẫn cách tiến hành nên chỉ có tác dụng chủ yếu là rèn luyện kĩ năng thực hành cho học sinh Hầu hết các kết quả thực hành học sinh đều đã biết trước do đã được học cơ sở lí thuyết trước đó Việc thực hành như vậy không kích thích được sự tò mò, ham thích khám phá cũng như hạn chế tư duy sáng tạo của học sinh

II Cơ sở lí luận:

Một trong các đặc trưng của phương pháp dạy học mới là dạy học tăng cường phát huy tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo thông qua tổ chức thực hiện các hoạt động học tập của học sinh Vì vậy cần thiết phải lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp với từng bài, từng nội dung nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh

Nội dung sinh học 11 rất gần gũi với thực tiễn đời sống nhất là phần thực vật nên học sinh dễ dàng tiến hành các thí nghiệm ở nhà Mặt khác, ở lứa tuổi này các học sinh rất tò mò, thích khám phá, nếu kích thích đúng chỗ sẽ giúp các em phát triển một cách toàn diện hơn

Phương pháp sử dụng thí nghiệm với mục đích học tập về bản chất là thay

vì cho học sinh làm thí nghiệm thực hành sau khi đã học lí thuyết thì hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm trước khi tiếp thu kiến thức mới Khi đó học sinh sẽ không biết trước kết quả thí nghiệm, có sự hứng thú tò mò về kết quả và tạo niềm đam mê khám phá tri thức mới

III Phương pháp:

Phương pháp sử dụng thí nghiệm với mục đích học tập có thể chia thành những bước sau :

Bước 1 : Về phía giáo viên

- GV định hướng trước nội dung học sinh cần lĩnh hội trong mỗi bài giảng

- Tìm tòi các thí nghiệm học sinh có thể làm để hình thành kiến thức mới, lựa chọn một hoặc một số thí nghiệm tiêu biểu

- Xác định thời gian HS cần làm thí nghiệm trước khi học bài mới

- Tùy thuộc vào từng loại thí nghiệm mà chia học sinh thành từng nhóm một cách khoa học

- Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm tại nhà, cách ghi chép số liệu cần quan sát

- Đưa ra hệ thống câu hỏi liên quan đến thí nghiệm với mục đích phát huy năng lực tư duy, dẫn dắt học sinh chủ động lĩnh hội kiến thức mới

Bước 2 : Về phía học sinh

- Làm thí nghiệm tại nhà theo hướng dẫn của giáo viên

- Quan sát, ghi lại những gì quan sát được ( có thể sử dụng máy quay phim )

- Xử lí, nhận xét về những số liệu đã quan sát được

- Rút ra kết luận theo quan điểm của cá nhân hoặc của nhóm

Bước 3 : Tổ chức học tập trên lớp

- Học sinh trình bày thí nghiệm đã làm thông qua máy chiếu, hoặc mẫu vật, những nhận xét, kinh nghiệm được rút ra sau khi làm thí nghiệm

- Các nhóm khác có quyền tranh luận, bổ sung

- Gv khéo léo định hướng để rút ra kết luận đúng đắn cuối cùng hình thành kiến thức mới

IV Một số ví dụ về các thí nghiệm có thể sử dụng:

Ví dụ 1: Cho HS làm thí nghiệm hướng sáng, hướng trọng lực và hướng tiếp xúc để tiếp nhận kiến thức về hướng động ( tiết 22 – bài 23 : Hướng động ).

Trước khi học bài hướng động 1 đến 2 tuần, GV chia HS trong lớp thành các nhóm khác nhau sau đó hướng dẫn các nhóm làm thí nghiệm ( mỗi nhóm đều làm 3 thí nghiệm ) Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm HS đều có thể tự làm, có sẵn hoặc sưu tầm

* Thí nghiệm 1 : Ảnh hưởng của ánh sáng đối với sự vận động của thân cây.

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm : 1 chậu đất; 10 - 15 hạt đậu đã

nảy mầm 2-3 ngày; hộp giấy kín chỉ có một lỗ tròn

- Cách tiến hành : Đặt chậu có cây đậu đã mọc thân, lá vào trong hộp

- Yêu cầu :

+ Nhận xét hướng kích thích của ánh sáng

+ Quan sát sự vận động của chồi ngọn cây

+ Quan sát sự dãn dài của 2 phía thân cây phía có ánh sáng và phía tối + Sự vận động như vậy có tác dụng gì đối với cây?

* Thí nghiệm 2 : Ảnh hưởng của trọng lực đối với sự vận động của thân cây

và rễ cây.

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm : ống trụ bằng giấy dài 2cm; 5 hạt

đậu đã nảy mầm 2-3 ngày; dây treo

- Cách tiến hành : Cho các hạt đậu đã nảy mầm nằm trong ống trụ treo

nằm ngang

- Yêu cầu :

+ Nhận xét hướng kích thích của trọng lực

+ Quan sát sự vận động của chồi ngọn cây và rễ cây khi mọc dài ra khỏi ống trụ

+ Quan sát sự dãn dài của 2 phía trên và dưới của thân cây và rễ cây

+ Sự vận động như vậy có tác dụng gì đối với cây?

* Thí nghiệm 3 : Ảnh hưởng của giá thể đối với sự vận động của thân cây.

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm : một que dài tròn làm giá thể; 2

hạt đậu cô ve đã nảy mầm 2-3 ngày; chậu đất

- Cách tiến hành : Cắm que tròn vào chậu có cây đậu cô ve đã mọc thân,

lá

- Yêu cầu :

+ Nhận xét hướng của tác nhân kích thích

+ Quan sát sự vận động của thân cây khi mọc dài ra cạnh que tròn

+ Quan sát sự dãn dài của 2 phía trong và ngoài của thân cây đối với giá thể

+ Sự vận động như vậy có tác dụng gì đối với cây?

Lưu ý : HS có thể ghi lại các quan sát của mình và mang thí nghiệm đến lớp khi học bài mới hoặc ghi lại bằng hình ảnh video

Khi dạy bài hướng động, GV phân công từng nhóm HS lên trình bày các thí nghiệm của mình, nêu ra những quan sát được và hướng giải thích của mình,

từ đó hình thành nên kiến thức mới Có thể cho HS trình bày tất cả các thí nghiệm đồng thời để rút ra những điểm chung nhất về hướng động hoặc trình bày từng thí nghiệm để nghiên cứu từng loại hướng động

- GV: Cho các nhóm học sinh lên trình

bày thí nghiệm và những quan sát

được của nhóm mình

( Mỗi nhóm chỉ trình bày một thí

nghiệm )

- GV hỏi : Như vậy trong các thí

nghiệm mà ta đã tiến hành có những

đặc điểm chung gì ?

- HS thông qua các câu hỏi dẫn dắt

I Khái niệm hướng động:

của giáo viên hình thành khái niệm

hướng động

- GV gợi ý :

+ Nguồn kích thích là những yếu tố

nào ?

+ Hướng của tác nhân kích thích như

thế nào ?

+ So với hướng của nguồn kích thích

sự vận động của thân và rễ diễn ra

theo những hướng nào?

+ Cơ chế chính tạo nên sự uốn cong

của các cơ quan, bộ phận của cây là

gì ?

+ Nguyên nhân nào gây nên sự sinh

trưởng không đồng đều như vậy ?

- Là hình thức phản ứng của cơ quan thực vật đối với tác nhân kích thích từ một hướng xác định

- Có hai loại hướng động chính:

+ Hướng động dương: Sinh trưởng hướng tới nguồn kích thích

+ Hướng động âm: Sinh trưởng tránh

xa nguồn kích thích

- Cơ chế hướng động ở mức tế bào: Do tốc độ sinh trưởng không đồng đều của các tế bào tại 2 phía đối diện nhau của

cơ quan gây nên sự uốn cong của hướng động

+ Hướng động dương: Các tế bào ở phía không được kích thích sinh trưởng nhanh hơn so với các tế bào ở phía được kích thích, vì vậy phía không được kích thích của cơ quan sinh trưởng dài ra làm cho cơ quan uốn cong

về phía nguồn kích thích

+ Hướng động âm: Các tế bào ở phía được kích thích sinh trưởng nhanh hơn so với các tế bào ở phía không được kích thích, vì vậy phía được kích thích của cơ quan sinh trưởng dài ra làm cho cơ quan uốn cong về phía không có nguồn kích thích

- Nguyên nhân : Do nồng độ khác nhau

( Gv gợi ý về tác dụng của hoocmon

auxin đối với sự sinh trưởng của tế

bào)

Phần này HS có thể nghiên cứu nhanh

dựa vào các thí nghiệm đã làm và một

số phần lí thuyết tương tự trong sách

giáo khoa Vì vậy GV chỉ cần yêu cầu

HS hoàn thành bảng sau là có thể tóm

lược cơ bản kiến thức phần II :

Kiểu

hướng

động

Nguồn

kích

thích

Sự vận động của cơ quan Cơ

chế thân rễ

Hướng

sáng

Hướng

trọng

lực

Hướng

hóa

Hướng

nước

Hướng

tiếp

xúc

Phần này GV có thể dùng phương

pháp vấn đáp với một số câu hỏi như:

1 Tác dụng của ánh sáng đối với cây ?

Vai trò của hướng sáng dương của

thân cây, hướng tiếp xúc của cây

của chất điều hòa sinh trưởng auxin ở 2 phía đối diện của các cơ quan, bộ phận trong cây

II Các kiểu hướng động

1 Hướng sáng: Thân cây có hướng sáng dương, rễ cây có hướng sáng âm

2 Hướng trọng lực : Đỉnh rễ cây hướng trọng lực dương, đỉnh thân cây hướng trọng lực âm

3 Hướng hóa:

Rễ cây hướng về phía nguồn phân bón trong đất là hướng hóa dương, rễ cây sinh trưởng uốn cong theo hướng tránh

xa nguồn chất độc là hướng hóa âm

4 Hướng nước : Rễ cây sinh trưởng mạnh về phía có nguồn nước

5 Hướng tiếp xúc: Thân cây, tua cuốn của cây vương tới và quấn quanh giá thể

III Vai trò của hướng động trong đời sống thực vật.

- Hướng sáng giúp thân cây, cành cây tìm đến nguồn sáng để quang hợp

2 Hướng sáng âm và hướng trọng lực

dương của rễ có tác dụng gì?

3 Nêu vai trò của hướng hóa đối với

sự dinh dưỡng khoáng và nước

Hướng tiếp xúc giúp cây vươn lên cao

để lấy ánh sáng

- Hướng sáng âm và hướng trọng lực dương của rễ đảm bảo cho rễ mọc vào trong đất để giữ cây, để hút nước và các chất dinh dưỡng có trong đất

- Nhờ tính hướng hóa, rễ cây sinh trưởng tới nguồn nước và phân bón để dinh dưỡng

Ví dụ 2: Cho HS làm thí nghiệm ảnh hưởng của các loại phân bón chính ( ure, lân, kali ) để tiếp nhận kiến thức về vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng và vai trò sinh lí của nguyên tố ni tơ ( tiết 4, 5 – bài vai trò của các nguyên tố khoáng và dinh dưỡng ni tơ ở thực vật ).

Trước khi học bài vai trò của các nguyên tố khoáng 3 tuần, GV chia HS trong lớp thành các nhóm khác nhau sau đó hướng dẫn các nhóm làm thí nghiệm Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm HS đều có thể tự làm, có sẵn hoặc sưu tầm

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm :

+ 60 hạt ngô đã nảy mầm được 2 – 3 ngày

+ 5 chậu nhỏ

+ 5 tấm xốp tròn có kích thước nhỏ hơn lòng chậu một chút Mỗi tấm xốp được khoanh khoảng 10 lỗ nhỏ

+ Ba loại phân hóa học : ure, lân, kali

+ Nước sạch

- Cách tiến hành :

+ Pha thành các chai phân chứa đầy đủ N, P, K ( số 1 ); chỉ chứa N, P ( số

2 ); chỉ chứa N, K ( số 3 ); chỉ chứa K, P ( số 4 )

+ Rót dung dịch này vào 4 chậu thí nghiệm có đánh số ( từ 1 đến 4 ) và chậu số 5 chỉ đổ nước sạch

+ Đặt tấm xốp vào chậu trồng cây đã có chứa môi trường nuôi cấy

+ Xếp các hạt ngô mầm tương đương nhau vào các lỗ trong tấm xốp Mỗi

lỗ xếp một hạt sao cho rễ mầm chui vào lỗ hướng xuống dung dịch dinh dưỡng trong chậu

+ Đặt các chậu cây vào nơi có đủ ánh nắng

- Yêu cầu :

Quan sát và ghi lại sự khác biệt của các chậu thí nghiệm qua thời gian ( bằng mẫu vật hoặc video ) về :

+ Chiều cao cây.

+ Số lá

+ Kích thước lá

+ Màu sắc lá

+ Khối lượng tươi trung bình của mỗi cây ( mỗi chậu thí nghiệm nhổ khoảng 3 cây để cân )

Rút ra nhận xét về ảnh hưởng của các loại nguyên tố N, K, P đối với cây Ghi lại các số liệu quan sát được vào bảng sau :

Chiều cao cây Số lá Kích thước lá Màu sắc lá Khối lượng

tươi trung bình Chậu đối

chứng

Chậu đủ N,

P, K

Chậu chỉ có

N, P

Chậu chỉ có

K, P

Chậu chỉ có

N, K

Khi dạy bài Vai trò của các nguyên tố khoáng ( phần II ), GV phân công từng nhóm HS lên trình bày các thí nghiệm của mình, nêu ra những quan sát được và nhận xét của mình, từ đó rút ra kiến thức mới ( từ việc ảnh hưởng đến hình thái suy ra vai trò của các nhân tố này trong cơ thể thực vật )

Khi dạy phần vai trò sinh lí của nguyên tố ni tơ, HS chỉ cần sử dụng kết quả của 2 chậu thí nghiệm là chỉ có K, P ( số 4 ) và chứa đầy đủ N, P, K ( số 1 )

để so sánh

Ví dụ 3: Cho HS làm 2 thí nghiệm về thoát hơi nước để tiếp nhận kiến thức về sự thoát hơi nước qua lá ( tiết 3 – bài 3 : Thoát hơi nước ).

Trước khi học bài thoát hơi nước 1 ngày, GV chia HS trong lớp thành các nhóm khác nhau sau đó hướng dẫn các nhóm làm thí nghiệm Một số loại dụng

cụ thí nghiệm như cân tiểu li hay bình hút ẩm HS phải mượn ở phòng thí nghiệm, các dụng cụ và mẫu vật khác HS có thể tự làm, có sẵn hoặc sưu tầm

* Thí nghiệm 1 : Đo cường độ thoát hơi nước bằng phương pháp cân nhanh.

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm :

+ 1 lá của cây sống ở nơi đất ẩm và 1 lá của cây sống ở nơi khô hạn ( cắm vào nước )

+ Cân tiểu li

+ Đồng hồ bấm giây

+ Giấy kẻ ôli

- Cách tiến hành :

Với từng loại lá cây đều làm các bước sau:

+ Cân khối lượng ban đầu của lá ( P1 g )

+ Để lá cây thoát hơi nước trong vòng 15 phút

+ Cân lại khối lượng của lá ( P2 g )

+ Đem lá đặt lên giấy ôli, vẽ chu vi và tính diện tích S ( dm2 )

+ Tính cường độ thoát hơi nước theo công thức:

I = (P115P.S2).60 g/dm2/giờ

- Yêu cầu :

+ Nhận xét về tốc độ thoát hơi nước của mỗi lá

+ So sánh tốc độ thoát hơi nước của 2 loại lá

+ Giải thích sự khác nhau về tốc độ thoát hơi nước ở 2 loại lá

* Thí nghiệm 2 : So sánh tốc độ thoát hơi nước ở 2 mặt lá.

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm :

+ 2 chậu cây có lá: 1 chậu thuộc loại cây ưa bóng và một chậu thuộc loại cây ưa sáng

+ Cặp gỗ

+ Giấy lọc

+ Đồng hồ bấm giây

+ Dung dịch côban clorua 5%

+ Bình hút ẩm để giữ giấy tẩm côban clorua

- Cách tiến hành :

Với mỗi chậu cây đều tiến hành:

+ Dùng 2 miếng giấy lọc đã tẩm côban clorua đã sấy khô ( có màu xanh da trời ) đặt đối xứng nhau qua 2 mặt của lá

+ Dùng kẹp gỗ ép 2 bản kính vào 2 miếng giấy này ở cả 2 mặt của lá tạo thành hệ thống kín

- Yêu cầu :

Bấm giây đồng hồ để:

+ So sánh thời gian giấy chuyển từ màu xanh da trời sang màu hồng ở mặt trên và mặt dưới của lá

+ So sánh diện tích giấy có màu hồng ở mặt trên và mặt dưới của lá trong cùng thời gian

+ Giải thích nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau đó

+ Ghi lại kết quả quan sát được vào bảng sau :

Thời

gian Vị trí của láTên cây Thời gian chuyển màu củagiấy côban clorua Diện tích giấy có màu hồng

Mặt trên Mặt dưới Mặt trên Mặt dưới

Khi dạy bài thoát hơi nước, GV phân công từng nhóm HS lên trình bày các thí nghiệm của mình, nêu ra những quan sát được và nhận xét của mình, từ đó rút

ra kiến thức mới:

+ Dùng thí nghiệm 1 để rút ra kết luận lượng nước mà cây bị mất đi qua con đường thoát hơi nước là rất lớn Cây sống ở nơi đất ẩm có cường độ thoát hơi nước cao hơn so với cây sống ở nơi khô hạn Tốc độ thoát hơi nước tùy thuộc vào từng loại cây và vị trí của cây

+ Dùng thí nghiệm 2 để rút ra kết luận tốc độ thoát hơi nước ở mặt trên và mặt dưới của lá là khác nhau

Ví dụ 4: Cho HS làm 3 thí nghiệm với hạt nảy mầm để tiếp nhận kiến thức khái quát về hô hấp ở thực vật ( tiết 10 – bài 12 : Hô hấp ở thực vật ).

Trước khi học bài hô hấp ở thực vật 4 - 5 ngày, GV chia HS trong lớp thành các nhóm khác nhau sau đó hướng dẫn các nhóm làm thí nghiệm Một số loại dụng cụ thí nghiệm HS phải mượn ở phòng thí nghiệm, các dụng cụ và mẫu vật khác HS có thể tự làm, có sẵn hoặc sưu tầm

* Thí nghiệm 1 : Xác định chất khí được tạo ra khi hô hấp.

- Dụng cụ và mẫu vật thí nghiệm gồm :

+ Hạt lúa mới nhú mầm

+ Bình thủy tinh có dung tích 1 lít, nút cao su có khoan 2 lỗ vừa khít với ống thủy tinh hình chữ U và phễu thủy tinh, ống nghiệm, cốc có mỏ

+ Nước vôi trong