Quang hợp ở thực vật” bằng giải pháp soạn bài giảng theo hướng liên kết kiến thức kết hợp với sử dụng một số kỹ thuật dạy

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Từ năm học 2017-2018, Sở giáo dục đào tạo Thanh hóa bắt đầu thi học sinh giỏi văn hóa lớp 11, nội dung đề thi chương trình lớp 10,11, lượng kiến thức khối chiếm tỉ trọng khoảng 50% Những năm học trước thi học sinh giỏi văn hóa cấp tỉnh nội dung kiến thức phân bố lớp 10 lớp 12, chủ yếu nằm chương trình lớp 12 Nội dung kiến thức lớp 11 chưa khai thác Sự thay đổi thực thách thức lớn giáo viên học sinh Khởi động với thay đổi lớn kì thi học sinh giỏi văn hóa cấp tỉnh, năm học 2017-2018, 2018-2019 nhà trường giao nhiệm vụ phụ trách đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh học lớp 11 Thật nhận nhiệm vụ trăn trở, với mảng kiến thức sau đưa phương pháp dạy học sinh cách khai thác kiến thức sau thực liên tục phải rút kinh nghiệm, điều chỉnh, bổ sung có lúc phải làm lại cách khác Có lẽ nhiều đồng nghiệp gặp phải khó khăn tơi Trong nội dung kiến thức trọng tâm chương trình Sinh học lớp 11, “Quang hợp thực vật” chuyên đề có nhiều nội dung kiến thức chuyên sâu tất phương diện lý thuyết chế q trình, giải thích tượng thực tiễn thí nghiệm thực hành Để giúp học sinh vận dụng kiến thức câu hỏi cấp độ hiểu, vận dụng vận dụng sáng tạo điều không dễ Tôi đề xuất thử nghiệm số giải pháp khác nhận thấy sử dụng sơ đồ tư để hệ thống hóa tồn diện kiến thức trọng tâm, liên kết kiến thức thực góp phần thay đổi hiệu giảng dạy Từ lý với kinh nghiệm giảng dạy định chọn đề tài: “Nâng cao hiệu ôn thi học sinh giỏi văn hóa mơn Sinh học lớp 11 trường THPT giảng dạy chuyên đề “Quang hợp thực vật” giải pháp soạn giảng theo hướng liên kết kiến thức kết hợp với sử dụng số kỹ thuật dạy học tích cực” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm thân năm học 2018 – 2019 Rất mong nhận đóng góp ý kiến, đồng nghiệp để đề tài hồn thiện 1.2 Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài đưa giải pháp nhằm nâng cao hiệu giảng dạy giáo viên chuyên đề “Quang hợp thực vật” ôn thi THPT quốc gia ôn thi học sinh giỏi văn hóa cấp tỉnh lớp 11 Qua rèn luyện định hướng phát triển cho học sinh lực sau: - Năng lực tư duy, lực sơ đồ hóa kiến thức - Năng lực phân tích, liên kết kiến thức liên quan để giải tình có vấn đề - Năng lực sử dụng ngơn ngữ, lực thuyết trình 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài giải pháp sử dụng kỹ thuật đặt câu hỏi sơ đồ tư để soạn giảng theo hướng hệ thống hóa tồn diện kiến thức trọng tâm, liên kết kiến thức 1.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu sử dụng đề tài bao gồm - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: Dựa vào sách giáo khoa Sinh học 11 - Nâng cao Cơ bản, sách tập Sinh học 11- Nâng cao Cơ bản, Tài liệu ôn thi học sinh giỏi, tài liệu dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Thống kê xử lý số liệu từ kết thi thức kì thi Sở giáo dục đào tạo Thanh hóa tổ chức làm sở đánh giá hiệu đề tài 2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Chuyên đề “Quang hợp thực vật” phần kiến thức trọng tâm Sinh học 11, bao gồm nội dung là: Vấn đề 1.Vấn đề chung quang hợp + Khái niệm, phương trình tổng quát, vai trò quang hợp + Cấu tạo quan quang hợp, bào quan quang hợp + Hệ sắc tố quang hợp Vấn đề Cơ chế quang hợp + Tính chất pha quang hợp, mối quan hệ pha + Cơ chế pha sáng quang hợp + Cơ chế pha tối quang hợp nhóm thực vật C3, C4, CAM Vấn đề Các nhân tố ảnh hưởng tới quang hợp + Ảnh hưởng ánh sáng: Điểm bù ánh sáng, điểm bão hòa ánh sáng + Ảnh hưởng nồng độ CO2: Điểm bù CO2, điểm bão hòa CO2 Vấn đề Biện pháp nâng cao suất trồng dựa vào quang hợp Các đơn vị kiến thức có kiến thức chế, trình, nhiều nội dung khai thác mức độ vận dụng giải thích tượng thực tiễn, giải thích kết thí nghiệm, thực hành Muốn giải tốt câu hỏi, tập mức độ yêu cầu đòi hỏi học sinh nắm chất kiến thức cần phải biết cách xác định kiến thức có liên quan liên kết kiến thức phần cách nhuần nhuyễn Kỹ thuật dạy học tích cực sử dụng phù hợp kỹ thuật đặt câu hỏi sử dụng sơ đồ tư duy, đặc biệt sơ đồ tư Giáo viên hướng dẫn học biết cách tự vẽ sơ đồ hướng dẫn cách khai thác kiến thức từ sơ đồ Khi vẽ sơ đồ tư học sinh khái quát hóa kiến kiến thức trọng tâm đồng thời thể rõ mạch liên hệ kiến thức có liên quan Từ biết sâu chuỗi, liên hệ trả lời câu hỏi có nội dung kết hợp Khi học sinh bồi dưỡng kiến thức, kỹ tư biết cách khai thác kiến thức việc trình bày logic góp phần nâng cao hiệu làm 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Khó khăn lựa chọn đội tuyển, lực đội tuyển: nguồn ít, lực không đồng Sở dĩ học sinh lựa chọn theo học ban tự nhiên, theo xu hướng xét tuyển đặc thù nghề dẫn tới khóa học trường THPT Triệu sơn có khoảng 10 em muốn xét tuyển vào trường đại học có tổ hợp xét tuyển liên quan đến mơn Sinh học Những em có học lực nhóm khó để em tự tìm đến với môn lĩnh vực ôn thi học sinh giỏi đặc thù nội dung kiến thức lớp 10, 11 chủ yếu lý thuyết Nhiều lý thuyết, lý thuyết khó thật trở ngại Khó khăn việc hướng dẫn học sinh học chuyên đề “Quang hợp thực vật”: Nhiều kiến thức trừu tượng, câu hỏi tập muốn trả lời phải biết cách kết hợp kiến thức Có nhiều câu hỏi liên quan đến giải thích kết thực hành Trong q trình dạy học tơi nhận thấy điều để học sinh xác định yêu câu hỏi, biết cách liên kết kiến thức, phải có khả phán đốn, phân tích tốt đồng thời cần có kỹ trình bày chặt chẽ tư logic cao Nếu giáo viên không thiết kế giải theo hướng sử dụng sơ đồ để hệ thống kiến thức, định hướng liên kết học sinh khó tự tìm ra, khó khăn logic trình bày, chí hiểu nhầm dẫn đến sai kiến thức 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề Trên sở dạy ơn thi học sinh giỏi chuyên đề “Quang hợp thực vật”, soạn giảng theo hướng phân tách thành nội dung trọng tâm sử dụng sơ đồ tư để hệ thống hóa tồn diện kiến thức trọng tâm, liên kết kiến thức Cụ thể sau: 2.3.1 Vấn đề chung quang hợp: 2.3.1.1 Định hướng học sinh phân tích phương trình tổng qt trình quang hợp để liên kết kiến thức dạng sơ đồ tư từ khái niệm, vai trò quang hợp hình thái, cấu tạo phù hợp với chức quang hợp Cụ thể sau: + Định hướng học sinh khái niệm quang hợp từ phương trình tổng quát quang hợp Nguyên liệu ( chất vô cơ) Chất hữu (cacbohidrat) Ánh sáng mặt trời 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Hệ sắc tố Khái niệm: Quang hợp trình tổng hợp cacbohidrat từ chất vô CO2 H2O nhờ lượng ánh sáng hấp thụ hệ sắc tố thực vật + Định hướng học sinh vai trò quang hợp từ phương trình tổng qt quang hợp Chất hữu (cacbohidrat) Ánh sáng mặt trời 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Hệ sắc tố Tích lũy lượng Điều hòa khơng khí + Định hướng học sinh cấu tạo hình thái, giải phẫu phù hợp với chức quang hợp Lá mỏng, mọc hướng ánh sáng, diện tích bề mặt lớn Biểu bì có khí khổng Mơ giậu chứa lục lạp Ánh sáng mặt trời 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Hệ sắc tố Mạch gỗ Mạch rây Hệ gân có mạch dẫn Như học sinh cần nhớ hiểu rõ phương trình quang hợp, học sinh trả lời thành thạo câu hỏi sau: Nêu khái niệm vai trò quang hợp thực vật? Trình bày cấu tạo phù hợp với chức quang hợp? Tiếp theo định hướng học sinh sử dụng kiến thức phương trình quang hợp, sử dụng nguyên tắc sơ đồ hóa để suy luận câu hỏi sau Ví dụ ( Trích đề HSG văn hóa lớp 11, tỉnh Thanh hóa, năm học 2018-2019) Nêu biện pháp tăng suất trồng thông qua điều khiển quang hợp Hướng dẫn học sinh hoàn thành sơ đồ sau: Tăng hệ số kinh tế cách chọn giống, bón phân Sản phẩm quang hợp vận chuyển nhiều đến phận kinh tế, Ánh sáng mặt trời 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Hệ sắc tố Tăng diện tích lá, tăng cường độ quang hợp cách chọn giống, tưới nước, bón phân, mật độ hợp lý Ví dụ ( Trích nguồn đề tập huấn cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi văn hóa lớp 11, tỉnh Thanh hóa năm 2018) Có thí nghiệm tiến hành ánh sáng sau : Cho cành rong tươi có kích thước tương tự vào ống nghiệm A B đổ đầy nước đun sôi để nguội Trên mặt nước có phủ lớp dầu thực vật Cho thêm vào ống A natricacbonat Sau tiến hành qua sát ống nghiệm thời gian dài Hãy cho biết: a Mục đích thí nghiệm b Tác dụng lớp dầu thực vật c Tại cho muối natri cacbonat vào ống A mà không cho ống? d Sẽ quan sát tượng gì? Hướng dẫn Học sinh tự hoàn thành sơ đồ sau hướng dẫn giáo viên cần hỗ trợ Cơ sở để suy luận vẽ sơ đồ dựa vào nguyên liệu sản phẩm trình quang hợp Phủ dầu ngăn cách nước với khơng khí, khơng cho CO2 vào Ống A chứa natricacbonat cho CO2 Ánh sáng mặt trời 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Hệ sắc tố Cành rong Quang hợp Từ sơ đồ học sinh xác định rõ: a Mục đích thí nghiệm => Chứng minh quang hợp cần CO2 b Tác dụng lớp dầu thực vật => ngăn cách nước với khơng khí, khơng cho CO2 vào c Ống A chứa natricacbonat cho CO2 nên xảy quang hợp Ống B không chứa natricacbonat khơng có CO2 nên khơng xảy quang hợp d Ống A xảy quang hợp giải phóng O2 nên có tượng sủi bọt khí 2.3.1.2 Hệ sắc tố quang hợp mối quan loại tia sáng với cường độ quang hợp Cơ sở để giáo viên hướng dẫn lập sơ đồ vào kiến thức học hệ sắc tố quang hợp; chất hóa học loại sắc tố; Loại ánh sáng hệ sắc tố hấp thu ảnh hưởng bước sóng, mức lượng số lượng photon ánh sáng loại tia sáng đơn sắc tới hiệu quang hợp Sắc tố (Diệp lục) Sắc tố phụ (Carotenoit) Hệ sắc tố quang hợp - Hấp thụ chủ yếu ánh sáng đỏ xanh tím - Khơng hấp thụ ánh sáng màu lục nên có màu xanh lục -Gồm Diệp lục a b Diệp lục a trung tâm phản ứng quang hóa + Hấp thụ ánh sáng truyền cho diệp lục +Bảo vệ diệp lục cường độ ánh sáng cao + Caroten xanhtophyl, tạo nên màu đỏ, vàng Chỉ tan dung môi hữu Dùng cồn để tách hỗn hợp sắc tố khỏi dung dịch Tách sắc tố Hấp thụ ánh sáng ( mức lượng) Sắc tố chính: Diệp lục -> Tan Axeton tạo màu xanh lục phía Sắc tố phụ: Carotenoit -> Tan Benzen tạo màu vàng àng phía Ánh sáng đỏ có nhiều photon => hiệu quang hợp lớn => Nhiều tinh bột =>Nhuộm Iot màu xanh đậm Ánh sáng xanh tím có photon => hiệu quang hợp thấp => tinh bột =>Nhuộm Iot màu xanh nhạt Dựa vào sơ đồ học sinh trả lời câu hỏi sau Ví dụ ( Trích đề HSG văn hóa lớp 11, Tỉnh Vĩnh Phúc, năm 2010- 2011) Tách chiết sắc tố từ dựa nguyên tắc nào? Nêu cách tách chiết sắc tố? Hướng dẫn: - Sắc tố quang hợp không tan nước tan dung môi hữu - Cách tách chiết sắc tố + Dùng cồn để tách hỗn hợp sắc tố khỏi dung dịch + Tách riêng sắc tố Diệp lục -> Tan Axeton tạo màu xanh lục phía Carotenoit -> Tan Benzen tạo màu vàng phía Ví dụ ( Trích đề HSG văn hóa lớp 11, tỉnh Thanh hóa, năm học 2018-2019) Tiến hành thí nghiệm sau: Chọn cây loại để 48 tối Một chiếu ánh sáng màu đỏ, chiếu ánh sáng đơn sắc màu xanh tím Sau nhuộm Iot Hãy cho biết: a Mục đích thí nghiệm b Vì phải để bóng tối trước làm thí nghiệm c.Hiện tượng thí nghiệm giải thích Hướng dẫn Học sinh vào sơ đồ để suy luận câu hỏi sử dụng kiến thức liên kết ảnh hưởng loại tia sáng tới hiệu quang hợp cách sử dụng thuốc thử Iot để chứng minh lượng sản phẩm quang hợp tạo nhiều hay a Mục đích => Chứng minh ánh sáng đỏ có hiệu quang hợp cao ánh sáng xanh tím b.Để tối trước làm thí nghiệm để sử dụng hết tinh bột c Giải thích - Hiện tượng: Cả chuyển màu xanh đen chiếu ánh sáng đỏ có màu thẫm - Giải thích: Ánh sáng đỏ có hiệu cao → chiếu ánh sáng đỏ quang hợp mạnh → tổng hợp nhiều tinh bột → màu thẫm Ánh sáng xanh tím có hiệu thấp → chiếu ánh sáng xanh tím quang hợp yếu → tổng hợp tinh bột → màu nhạt Ví dụ ( Trích đề thi đề xuất trường THPT Chu Văn An, Hà nội, cho khu vực Duyên hải đồng Bắc bộ, năm 2015) Các màu đỏ có quang hợp không? Tại sao? Hướng dẫn Học sinh dựa vào sơ đồ để nhận thấy hệ sắc tố quang hợp gồm sắc tố ảnh hưởng sắc tố đến màu sắc - Các màu đỏ quang hợp Giải thích: Các màu đỏ có sắc tố diệp lục, sắc tố dịch bào Carotenoit nhiều nên lấn át màu xanh diệp lục 2.3.2 Cơ chế chung quang hợp 2.3.2.1 Sơ đồ pha sáng quang hợp Trên sở nội dung pha sáng nguyên liệu, sản phẩm, phản ứng quang phân li nước, học sinh hệ thống hóa kiến thức suy luận mở rộng theo sơ đồ sau: PTTQ: 12H22O + 12NADP+ 12NADP+  + + 18ADP + 18Pv 18Pv   ->  12NADPH -> 12NADPH22 + + 18ATP 18ATP + + 6O2 6O2 Pha sáng Quang phân li nước: 2H2O > 4H+ +  2e- +  O2 Tăng TănH+  -> Tổng hợp ATP Cung cấp cho hơ hấp hiếu khí Cung cấp cho diệp lục Chứng minh Oxi có nguồn gốc từ nước: Sử dụng đồng vị phóng xạ ôxi (18O) - TN1: Sử dụng H2O có 18O -> ôxi thải là 18O - TN2: Sử dụng CO2 có 18O -> ơxi thải khơng phải là 18O =>KL: Ơxi giải phóng quang hợp có nguồn gốc từ H2O Từ sơ đồ học sinh xác định được: + Nguyên liệu, sản phẩm pha sáng + Xác định rõ vai trò phản ứng quang phân li nước + Chứng minh O2 tạo quang hợp có nguồn gốc từ nước, tạo từ phản ứng quang phân li nước Qua liên hệ với vị trí xảy pha sáng để xác định sau tạo thành Oxi phải qua lớp màng màng tilacoit, lớp màng lục lạp màng sinh chất để khỏi tế bào 2.3.2.2 Sơ đồ pha tối quang hợp Từ sơ đồ học sinh xác định được: + Nguyên liệu, sản phẩm pha tối + Xác định chất nhận CO2, sản phẩm đầu tiên, nguyên liệu, sản phẩm chu trình canvin + Chứng minh H2O tạo pha tối quang hợp + Thống kê số phân tử ATP cần sử dụng để tạo thành phân tử Glucozo thực vật C3, C4 CAM - Sơ đồ chu trình Canvin số điểm đặc trưng pha tối APG ATP, NADPH CO2 RiDP ( Riboluzo 1,5 diphotphat) AlPG Chu trình Canvin Glucozo Pha tối PTTQ: 6CO2 + 12NADPH + 18ATP  ->   C6H12O6 + 6H2O + 12NADP+  +  18ADP + 18Pv Để tạo Glucozo: Thực vật C3: cần 18 ATP (Canvin) Thực vật C4+ CAM: 18 ATP (Canvin) cần thêm ATP để chuyển hoá axit piruvic (AP) thành photpho enol piruvat (PEP) - Phân biệt pha tối nhóm thực vật C3, C4, CAM Học sinh kiến thức khai thác sơ đồ mô tả trình cố định CO thực vật C3, C4, CAM sách giáo khoa, hoàn thành bảng phân biệt nhóm thực vật với tiêu chí cụ thể sau: Tiêu chí Nhóm thực vật C3 Nhóm thực vật C4 Nhóm thực vật CAM Chất nhận CO2 Ri1,5DP (5C) PEP PEP Sản phẩm cố định CO2 APG ( C) AOA (4 C) AOA (4 C) 10 Cố định CO2 lục lạp tế bào mô giậu Lục lạp TB mô khử CO2 lục giậu lạp tế bào bao bó mạch Nơi diễn Lục lạp TB mơ giậu Hơ hấp sáng Có Khơng Khơng Năng suất sinh học Trung bình Cao Thấp Thời điểm xảy Ban ngày Ban ngày Ban đêm - Ban ngày Cơ chế + Giai đoạn 1: Cố+ Giai đoạn 1: Mở khí định tạm thời CO2 ởkhổng lấy CO2 vào ban lục lạp mơ giậu đêm Chu trình Canvin + Giai đoạn 2: xảy + Giai đoạn 2: xảy ra chu trình Canvin chu trình Canvin lục lục lạp bao bó lạp mơ giậu vào ban mạch ngày CO2 2.3.2.3 Sơ đồ mô tả đường phân tử quang hợp Giáo viên định hướng học sinh liên kết kiến thức có liên quan pha sáng, pha tối sở xác định nguyên liệu, sản phẩm pha CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Khai thác sơ đồ giúp học sinh khắc sâu được: + O2 tạo pha sáng, có nguồn gốc từ H2O + Oxi CO2 vào Glucozo nước Từ biết cách chứng minh nguồn gốc O2 H2O tạo quang hợp 2.3.2.4 Sơ đồ mối quan hệ pha: Pha sáng pha tối Từ kiến thức pha sáng, pha tối quang hợp học sinh hệ thống, củng cố trên, hướng dẫn học sinh hoàn thành sơ đồ quan hệ bảng phân biệt pha sau Ánh sáng H2O CO2 11 ATP, NADPH Pha sáng O2 Pha tối ADP, NADP+ Xảy tilacoit có hệ sắc tố, chuỗi chuyền điện tử phức hệ ATP-xintetaza C6H12O6 Xảy chất lục lạp có chứa nhiều enzim cacboxi hóa => Phân biệt pha sáng pha tối Các tiêu chí Nơi diễn Pha sáng Hạt grana, tilacoit Pha tối Chất strôma Nguyên liệu H2O, ADP, Pi, NADP+ CO2, ATP, NADPH Sản phẩm O2, ATP, NADPH C6H12O6 Điều kiện Có ánh sáng Khơng cần ánh sáng Bản chất Là q trình ơxi hố nước Là q trình khử CO2 Sau học sinh vận dụng kiến thức nhận diện trả lời theo sơ đồ câu hỏi sau: Ví dụ (Trích đề thi HSG Quảng Bình, năm học 2015-2016 ) Pha sáng pha tối xảy đâu lục lạp? Hãy giải thích pha sáng pha tối lại xảy vị trí đó? ( Nội dung rõ sơ đồ) Ví dụ (Trích đề thi HSG Nghệ An, năm học 2015-2016, bảng B) Mối liên quan pha sáng pha tối quang hợp? Hướng dẫn: Quan sát sơ đồ học sinh nhận thấy Pha sáng tạo ATP, NADPH cung cấp cho pha tối Như không xảy pha sáng pha tối sũng khơng xảy khơng có nguyên liệu Pha tối tạo ADP, NADP+ cung cấp cho pha sáng Vậy không xảy pha tối pha sáng khơng xảy Ví dụ Tại quang hợp, pha tối không sử dụng ánh sáng khơng có ánh sáng pha tối không xảy Hướng dẫn: 12 Dựa vào sơ đồ học sinh nhận thấy để xảy pha sáng cần phải có ánh sáng, khơng có ánh sáng pha sáng khơng xảy => khơng tạo ATP, NADPH cung cấp cho pha tối => Pha tối khơng xảy Ví dụ (Trích đề thi HSG văn hóa lớp 11, Thanh hóa, năm học 2017-2018) Viết phương trình quang hợp tổng quát thực vật Trong quang hợp H2O tạo pha nào? Chứng minh Hướng dẫn Học sinh quan sát sơ đồ mô tả đường phân tử quang hợp, phương trình tổng qt pha sáng, pha tối; Từ phân tích phương trình phản ứng quang hợp: Ánh sáng 6CO2 + 12H2O Diệp lục C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Sẽ xác định - Nước sinh từ pha tối - Chứng minh: Dùng oxi nguyên tử đánh dấu CO 2, quang hợp thấy oxi nguyên tử đánh dấu có glucozo H 2O sản phẩm Vì CO2 tham gia pha tối, kết luận H2O sinh quang hợp từ pha tối Ví dụ (Trích đề thi HSG Quảng Bình, năm học 2015-2016) a Ở thực vật C3, tắt ánh sáng giảm nồng độ CO chất tăng, chất giảm chu trình Canvin? Hãy giải thích b.Trong dung dịch ni tảo, tăng nồng độ CO bọt khí ơxi lại lên nhiều Hãy giải thích tượng Hướng dẫn a Quan sát sơ đồ chu trình Canvin sơ đồ mối quan hệ pha sáng pha tối học sinh xác định việc giải thích liên quan đến chất nhận CO sản phẩm cố định CO2 Khi tắt ánh sáng APG (axit phơtphoglixêric) tăng, RiDP giảm, cón CO2 để cố định RiDP thành APG Khi giảm nồng độ CO2 RiDP tăng, APG giảm, khơng CO để cố định RiDP thành APG b Quan sát sơ đồ mối quan hệ pha sáng pha tối, đặc biệt mối quan hệ nguyên liệu pha sản phẩm pha khác, để phân tích: Khi tăng nồng độ CO2 dịch ni tảo ta kích thích pha tối quang hợp hoạt động tốt Pha tối hoạt động tốt cần nhiều sản phẩm pha sáng (ATP NADPH) pha sáng phải hoạt động tốt hơn, trình quang phân ly nước xảy mạnh hơn, ơxi thải nhiều Ví dụ (Trích đề thi HSG văn hóa lớp 11, tỉnh Thanh hóa, năm học 2017-2018) Tại để tổng hợp phân tử glucôzơ, thực vật C thực vật CAM cần nhiều ATP so với thực vật C3? Hướng dẫn học sinh phân tích sơ đồ cố định CO2 thực vật C3, C4, CAM để xác định: - Ở thực vật C4 thực vật CAM 18ATP tiêu thụ chu trình Calvin cần thêm ATP để chuyển hoá axit piruvic (AP) thành photpho enol piruvat (PEP) Ví dụ ( Trích đề thi đề xuất THPT Chuyên Thái Bình cho khu vực Duyên hải 13 đồng Bắc bộ, năm 2015) Tại khơng có hơ hấp sáng, thực vật C có suất cao thực vật CAM có suất thấp hơn? Hướng dẫn: Học sinh sử dụng kiến thức sơ đồ cố định CO2 thực vật C4, CAM để xác định: Thực vật CAM sử dụng sản phẩm cuối trình quang hợp tích lũy dạng tinh bột làm nguyên liệu tái tạo chất nhận CO2 chu trình CAM, làm giảm chất hữu tích lũy  suất thấp 2.3.3 Liên kết kiến thức chế nhóm thực vật C3, C4, CAM với ảnh hưởng yếu tố nồng độ CO2, ánh sáng để trả lời câu hỏi mức độ giải thích tượng, giải thích kết thực hành Sơ đồ Ảnh hưởng nhân tố CO2 tới quang hợp Là cường độ ánh sáng để cường độLàquang độ hô nồnghợp độ CO2 cường để cường độ hấp quang hợp cường độ hô hấp Điểm bù CO2 Ánh sáng Nồng độ CO2 Cây ưa sáng có điểm bù ánh sáng cao hơnvật cao Thực C3ưacóbóng điểm bù CO2 cao thực vật C4 Là cường độ ánh sáng để cường Là nồng độ CO2 để cường độ độ quang hợp đạt cực đại quang hợp đạt cực đại Điểm bão hòa ánh sáng Điểm bão hòa CO2 Điểm bảo hòa ánh sáng thực vật C4 cao thực vật C3 Nồng độ CO2 khơng khí 0,03% thích hợp cho quang hợp Khí khổng đóng ( nhiều Từ sơ đồ liên hệ kiến thức giúp học sinhnước giải thích kết nghiệm lượng axitthí abxixic tăng nhận diện đối tượng thực vật C3 hay C4 dựa vào điểm bù CO Thực vật CO2 lên) -> Giảm CO2 -> Cường độ chết trước hạ nồng độ CO2 quang hợp giảm Sơ đồ Ảnh hưởng nhân tố ánh sáng tới quang hợp Cường độ ánh sáng cao Điểm bù ánh sáng + CO2 giảm : -> Thực vật C3 xảy hô hấp sáng -> Thực vật C4 thích nghi cách cố định CO2 khoảng không gian: Cố định tạm thời lục lạp mô giậu -> tái cố định 14 lục lạp bao bó mạch Ví dụ (Trích đề thi HSG Quảng Bình, năm học 2012-2013) Điểm bù ánh sáng gì? Có thể sử dụng điểm bù ánh sáng để xác định ưa bóng ưa sáng khơng? Giải thích Hướng dẫn: Dựa vào sơ đồ học sinh dễ dàng trả lời ý Trên sở học sinh giải thích + Một thải CO2, có nghĩa có điểm bù ánh sáng cao → ưa sáng + Còn hấp thụ CO 2, có nghĩa có điểm bù ánh sáng thấp → ưa bóng Ví dụ ( Trích đề thi đề xuất THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quảng Nam cho khu vực Duyên hải đồng Bắc bộ, năm 2014) Tại ban trưa, nắng gắt, ánh sáng dồi dào, cường độ quang hợp lại hạ thấp? Một tượng khác xảy đồng thời làm giảm suất quang hợp, 15 tượng gì? Giải thích Đối với thích nghi với điều kiện nóng, khơ (mía, ngơ) chế làm tăng hiệu suất quang hợp cây? Hướng dẫn: Dựa vào sơ đồ học sinh xác định: + Lí cường độ quang hợp giảm + Lí giảm suất quang hợp : Do tượng hơ hấp sáng + Những thích nghi với điều kiện nóng, khơ (mía, ngơ - thực vật C4) chế làm tăng hiệu suất quang hợp Sơ đồ Cách phân biệt thực vật C3, C4 Nguyên tắc Dựa vào giải phẫu Lá C3 có loại lục lạp tế bào mơ giậu có chứa tinh bột, C4 có hai loại lục lạp, loại tế bào mô giậu không chứa tinh bột, loại tế bào bao bó mạch chứa tinh bột Dùng thuốc thử Iot để phân biệt - Nguyên tắc 2: Dựa vào điểm bù CO2 Thực vật C3 chết trước có điểm bù CO2 cao khoảng 30ppm thực vật C4 có điểm bù CO2 thấp (010ppm) Phân biệt thực vật C3, C4 - Nguyên tắc 3: Dựa vào hô hấp sáng Hô hấp sáng phụ thuộc vào nồng độ O2; có thực vật C3 khơng có thực vật C4 nên điều chỉnh O2 cao suất quang hợp thực vật C3 giảm - Nguyên tắc 4: Dựa vào điểm bão hòa ánh sáng Điểm bảo hòa ánh sáng thực vật C4 cao thực vật C3 nên điều kiện ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao cường độ quang hợp thực vật C4 cao (thường gấp đôi ) thực vật C3 Dựa vào sơ đồ học sinh nhận diện trả lời câu hỏi có liên quan Ví dụ (Trích đề thi HSG Quảng Bình, năm học 2015-2016) Người ta làm thí nghiệm sau: Đặt thực vật C3 thực vật C4 (kí hiệu A, B) vào nhà kính chiếu sáng với cường độ thích hợp, cung cấp đầy đủ CO2 điều chỉnh nồng độ O2 từ đến 21% Tiến hành theo dõi cường độ quang hợp kết thí nghiệm ghi bảng 16 sau: Hàm lượng O2 Cường độ quang hợp (mg CO2/dm2/giờ) Cây A Cây B 21% 25 40 0% 40 40 Em cho biết A, B thuộc thực vật C3 hay thực vật C4? Giải thích Cây A thuộc thực vật C3, B thuộc thực vật C4 Hướng dẫn: Học sinh dựa vào sơ đồ phân biệt thực vật C3, C4, phân tích: Thí nghiệm liên quan đến nồng độ O2 cường độ quang hợp nên có liên quan đến tượng hô hấp sáng + Cây C3 có hơ hấp sáng nên nồng độ O tăng lên xảy hơ hấp sáng làm giảm cường độ quang hợp Cây C4 khơng có hơ hấp sáng nên thay đổi nồng độ O2 không ảnh hưởng đến quang hợp + Cây A lần thí nghiệm có cường độ quang hợp khác giảm nồng độ O2 xuống 0% làm giảm hô hấp sáng xuống thấp cường độ quang hợp tăng lên (từ 25 lên đến 40 mg CO2/dm2/giờ) Ví dụ (Trích đề thi HSG Quảng Bình, năm học 2013-2014) Để phân biệt thực vật C3 C4 người ta làm thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Đưa vào chng thủy tinh kín chiếu sáng liên tục Thí nghiệm 2: Trồng nhà kín điều chỉnh nồng độ O2 Thí nghiệm 3: Đo cường độ quang hợp điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao (mgCO2/dm2lá.giờ) Hướng dẫn: Bước Học sinh dựa vào sơ đồ phân biệt thực vật C3, C4, phân tích để xác định ngun tắc thí nghiệm nói thí nghiệm: * Thí nghiệm 1: - Nguyên tắc: Dựa vào điểm bù CO2 * Thí nghiệm 2: - Ngun tắc: Dựa vào hơ hấp sáng * Thí nghiệm 3: - Nguyên tắc: Dựa vào điểm bão hòa ánh sáng Bước Học sinh giải thích theo sơ đồ phân biệt thực vật C3, C4 Ví dụ ( Trích đề thi đề xuất THPT chuyên Vĩnh Phúc, Hà nội khu vực Duyên hải đồng Bắc bộ, năm 2014) Giải thích người ta chọn ba phương pháp: Xác định điểm bù CO2, giải phẫu nhu cầu nước để phân biệt C3 với C4 Học sinh dựa vào sơ đồ phân biệt thực vật C3, C4 trả lời mạch lạc câu hỏi 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 2.4.1 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục 17 Kết thu - Đối với tiết học ôn thi mà áp dụng giải pháp trên, nhận thấy + Đã rèn luyện cho học sinh kỹ vẽ sơ đồ tư kỹ trình khai thác kiến thức từ sơ đồ + Tiết học sôi nổi, học sinh hứng thú chủ động khai thác kiến thức, có khả nhận diện đề trình bày logic Có khả liên kết tốt kiến thức Từ giúp em nhận thấy học lý thuyết thú vị, tạo dựng trì lòng u thích mơn nâng cao tự tin làm - Xét kết đạt học sinh tham gia kì thi học sinh giỏi văn hóa cấp tỉnh mơn Sinh học lớp 11: Đối tượng mà lựa chọn học sinh lớp 11 Việc thành lập đội tuyển tiến hành liên tục bổ sung phương pháp, kiến thức từ học kì năm lớp 10 Kết mà em đạt sau: + Năm học 2017-2018: Có 4/5 học sinh thi đạt giải, cụ thể STT Họ tên Đạt giải Trịnh Thị Ngọc Giải nhì Lê Thảo Ly Giải nhì Lê Thị Trang Giải ba Mai Thành Nam Giải ba Với kết này, môn Sinh học đạt 28 điểm xếp thứ 11 tồn tỉnh + Năm học 2018-2019: Có 5/5 học sinh thi đạt giải, cụ thể STT Họ tên Đạt giải Nguyễn Huy Cường Giải nhì Hà Trung Hiếu Giải nhì Lê Thị Hương Giải nhì Nguyễn Thị Vân Giải nhì Lê Đức Trung Giải ba Với kết này, môn Sinh học đạt 38 điểm xếp thứ toàn tỉnh Như kết thi học sinh giỏi môn Sinh học trường THPT Triệu sơn năm đầu đổi nội dung đối tượng thi Sở giáo dục đào tạo Thanh hóa có tiến số lượng giải chất lượng giải Là người trực tiếp giảng dạy, trải nghiệm giải pháp từ rút kinh nghiệm thân mạnh dạn khẳng định giải pháp mà đề tài đưa hồn tồn khả thi áp dụng hiệu q trình ơn thi học sinh giỏi mở rộng thiết nghĩ phù hợp với ôn thi THPT quốc gia số mảng kiến thức khác 2.4.2 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm với thân, đồng nghiệp nhà trường 18 Qua thực tế giảng dạy nhận thấy áp dụng giải pháp này: + Đối với thân: Tôi thấy tự tin nhiệm vụ ôn thi học sinh giỏi Trong trình thiết kế dạy học sinh giỏi theo chuyên đề, sử dụng giải pháp làm cho soạn tập trung hơn, logic hơn, cách khai thác kiến thức rõ hơn, dẫn dắt học sinh tốt để em không bị nhầm lẫn cách xác định trả lời câu hỏi tương quan + Đối với đồng nghiệp: Đây giải pháp phù hợp, đồng nghiệp tham khảo kinh nghiệm nghe báo cáo hội thảo trường, buổi sinh hoạt tổ nhóm chun mơn sử dụng linh hoạt giảng dạy học sinh giỏi nội dung chuyên đề có chất, cách khai thác kiến thức tương tự môn môn khác Chúng trao đổi, học hỏi để nâng cao hiệu ôn thi học sinh giỏi + Đối với nhà trường: Giải pháp mà áp dụng bên cạnh việc nâng cao chất lượng mơn góp phần nhỏ với môn khác nâng cao thứ hạng nhà trường, năm học 2017-2018 xếp thứ 10, năm 2018-2019 vươn lên xếp thứ toàn tỉnh KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Từ việc tích lũy kinh nghiệm thực tiễn thân q trình dạy học, giúp đỡ đồng nghiệp, thơng qua việc nghiên cứu tài liệu có liên quan đề tài hoàn thành, áp dụng thực tiễn giảng dạy năm học đạt kết sau đây: + Đưa giải pháp thiết thực nhằm rèn luyện kĩ biết cách liên kết kiến thức liên quan để trả lời câu hỏi mức độ nhận thức khác + Nêu ví dụ minh chứng điển hình cho giải pháp chuyên đề Quang hợp thực vật + Cung cấp cho đồng nghiệp giải pháp dạy học áp dụng cho nhiều chuyên đề kiến thức trọng tâm phần Quang hợp + Đã giúp học sinh rèn luyện kỹ xây dựng sử dụng sơ đồ tư duy, tạo dựng mơi trường học tập tích cực, chủ động, sáng tạo 3.2 Kiến nghị Trên kinh ngiệm thực đơn vị hai năm học vừa qua công tác ôn thi học sinh giỏi Rất mong đề tài xem xét, mở rộng để áp dụng cho nhiều chuyên đề khác lĩnh vực ôn thi học sinh giỏi mơn Sinh học, áp dụng cho đối tượng học sinh khác công tác ôn thi THPT quốc gia Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp tổ chuyên môn, nhà trường em học sinh giúp đỡ tơi hồn thành sáng kiến kinh nghiệm XÁC NHẬN Thanh hóa, ngày 20 tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN 19 CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ viết, không chép nội dung người khác Người viết Nguyễn Thị Hồng 20 ... Quang hợp thực vật”, soạn giảng theo hướng phân tách thành nội dung trọng tâm sử dụng sơ đồ tư để hệ thống hóa tồn diện kiến thức trọng tâm, liên kết kiến thức Cụ thể sau: 2.3.1 Vấn đề chung quang. .. trò quang hợp + Cấu tạo quan quang hợp, bào quan quang hợp + Hệ sắc tố quang hợp Vấn đề Cơ chế quang hợp + Tính chất pha quang hợp, mối quan hệ pha + Cơ chế pha sáng quang hợp + Cơ chế pha tối quang. .. trình quang hợp, học sinh trả lời thành thạo câu hỏi sau: Nêu khái niệm vai trò quang hợp thực vật? Trình bày cấu tạo phù hợp với chức quang hợp? Tiếp theo định hướng học sinh sử dụng kiến thức