SKKN thiết kế một số thí nghiệm để giảng dạy các khái niệm trong chương trình sinh học 11 nhằm phát huy năng lực nghiên cứu, kỹ năng thực hành cho học sinh

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập - Tự do - Hạnh Phúc TÊN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐỂ GIẢNG DẠY CÁC KHÁI NIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC 11 NHẰM PHÁT H

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

TÊN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:

THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐỂ GIẢNG DẠY CÁC KHÁI NIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC

11 NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU, KĨ

NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH

Quảng Bình, tháng 01 năm 2019

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

TÊN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:

THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐỂ GIẢNG DẠY CÁC KHÁI NIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC

11 NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU, KĨ

NĂNG THỰC HÀNH CHO HỌC SINH

Họ và tên: Lê Thị Thanh Hảo Chức vụ: Tổ phó chuyên môn Đơn vị công tác: Trường THPT Trần Hưng Đạo

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn sáng kiến kinh nghiệm.

1.2 Điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm.

2 PHẦN NỘI DUNG 2.1 Thực trạng của việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học.

2.2.1 Các yêu cầu trong việc sử dụng các thí nghiệm trực quan trong dạy học.

1 Những yêu cầu chung khi tiến hành các thí nghiệm.

2 Chuẩn bị của giáo viên và học sinh.

2.2.2 Thiết kế một số thí nghiệm trực quan để hình thành khái niệm trong chương trình sinh học 11.

2.2.3 Thực nghiệm và hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm.

1 Giáo án thể nghiệm.

2 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.

3 PHẦN KẾT LUẬN 3.1 Ý nghĩa, phạm vi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

3.2: Kiến nghị, đề xuất.

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn sáng kiến kinh nghiệm

Trong dạy học ngày nay, việc áp dụng phương pháp dạy học tích cực vào giảng dạy là một trong những biện pháp góp phần đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, đào tạo Khắc phục cơ bản lối truyền thụ một chiều, phát huy tính tích cực, sáng tạo, hợp tác, giảm thời gian lí thuyết, tăng thời gian tự học, tự tìm hiểu cho học sinh, gắn bó chặt chẽ giữa học lí thuyết và thực hành, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh Song song đó, dạy học theo phương pháp mới, đòi hỏi người giáo viên phải nghiên cứu, xây dựng giờ học theo hướng lấy học sinh làm trung tâm của quá trình Dạy- Học, việc dạy thí nghiệm thực hành và rèn kỹ năng thực nghiệm cho học sinh, kích thích óc tìm tòi, nghiên cứu, tích cực tham gia trong quá trình học tập là điều quan trọng và cần thiết trong việc tìm hiểu về bộ môn sinh học ở nhà trường phổ thông

Sinh học là bộ môn thực nghiệm, vì vậy việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học sinh học là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học Thí nghiệm giúp học sinh học tập một cách tích cực, hứng thú cho học sinh, kiến thức thu đựơc chắc chắn và sâu sắc Thí nghiệm giúp làm sáng tỏ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò của học sinh, rèn luyện kỹ năng thực hành, nghiên cứu khoa học, giải quyết vấn đề khoa học Với đổi mới mục tiêu dạy học là chuyển từ dạy chú trọng đến truyền đạt nội dung sang đào tạo năng lực, thì sử dụng thí nghiệm có cơ hội tốt trong việc rèn luyện kỹ năng tự học tự nghiên cứu Tuy nhiên trong chương trình sinh học 11 hiện nay, vấn đề sử dụng thí nghiệm để dạy học nhằm phát huy năng lực nghiên cứu cho học sinh còn nhiều hạn chế Phần lớn giáo viên còn hạn chế về cách sử dụng thí nghiệm để tổ chức cho học sinh học tập, nghiên cứu Đa số giáo viên sử dụng các tranh ảnh minh họa trong sách giáo khoa mà không hướng dẫn học sinh độc lập suy nghĩ, thiết kế các thí nghiệm để từ đó phát huy tính tích cực của học sinh Vậy làm thế nào cho học sinh nắm vững được các thao tác tiến hành

học tập một cách tích cực, hứng thú, kiến thức thu được chắc chắn? Đó là lý do

bản thân chọn sáng kiến kinh nghiệm: " Thiết kế một số thí nghiệm để giảng dạy các khái niệm trong chương trình sinh học lớp 11 nhằm phát huy năng lực nghiên cứu, kĩ năng thực hành cho học sinh”.

1.2 Điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm

Đề tài nghiên cứu nhằm thiết kế các thí nghiệm hình thành các khái niệm cho một số tiết dạy trong chương trình sinh học 11: Hô hấp ở thực vật, sinh trưởng ở thực vật, hướng động, sinh sản vô tính ở thực vật, các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu

Dựa trên việc thực hiện các thí nghiệm phục vụ cho học tập bộ môn của học sinh, giúp học sinh tích cực tham gia giờ học, tìm tòi, nghiên cứu khoa học, giải thích tốt các ứng dụng trong thực tiễn đời sống

2 PHẦN NỘI DUNG

2.1 Thực trạng của việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học

Sinh học là môn học khoa học thực nghiệm, kiến thức sinh học vừa có ở kênh chữ, vừa có ở kênh hình, vật mẫu thật và trong các thí nghiệm Do đó, dạy học sinh học không chỉ có tranh ảnh, vật mẫu, mà còn phải tiến hành các thí nghiệm và thực hành

Nhưng với đa số các em học sinh, việc tiến hành thí nghiệm được xem là không cần thiết, các em nghĩ rằng chỉ cần học thuộc những gì ghi nhận trong lớp là xong Tiến hành thí nghiệm vừa mất thời gian, vừa phải mang vào lớp, làm không thành công thì bạn chọc ghẹo Không có thí nghiệm cô vẫn dạy được như thường và mình vẫn thuộc bài Nên việc thực hiện yêu cầu của giáo viên về chuẩn bị thí nghiệm học tập, thì nhiều học sinh chuẩn bị cho có hay để được điểm cộng và không bị thầy cô la rầy Các em có thói quen tiến hành một cách qua loa, chiếu lệ như: thời gian tiến hành thí nghiệm không đủ, điều kiện thí nghiệm không đúng, vật mẫu thí nghiệm không đạt yêu cầu, Các em chưa thật sự tích cực và có kỹ năng hoạt động theo nhóm, chưa quen với việc tự mình làm chủ, tiến hành thực nghiệm để tìm ra kiến thức, khắc sâu kiến thức cần nhớ

2.2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm

2.2.1 Các yêu cầu trong việc sử dụng các thí nghiệm trực quan trong dạy học

1 Những yêu cầu chung khi tiến hành các thí nghiệm.

- Đảm bảo an toàn thí nghiệm: Luôn giữ hoá chất, dụng cụ thí nghiệm sạch và khô, làm đúng kỹ thuật, luôn bình tĩnh khi làm thí nghiệm

- Đảm bảo thành công: Sự thành công của thí nghiệm tác động mạnh mẽ đến lòng tin của học sinh vào khoa học

- Số lượng thí nghiệm trong một bài vừa phải, lựa chọn thí nghiệm đối chứng dễ thực hiện: tiết kiệm thời gian trên lớp Giáo viên cần cải tiến các thí nghiệm đối chứng theo hướng dễ thực hiện nhưng vẫn thành công và đảm bảo tính trực quan, khoa học

- Kết hợp chặt chẽ thí nghiệm với lời giảng của giáo viên: Lúc này lời giảng của giáo viên không phải là nguồn thông tin mà là sự hướng dẫn quan sát, chỉ đạo sự suy nghĩ, đối chiếu của học sinh để đi tới kết luận đúng đắn, hợp lí

- Tạo mọi điều kiện để học sinh được trực tiếp tiến hành thí nghiệm: Tất cả học sinh đều được làm thí nghiệm, biết cách quan sát thí nghiệm, so sánh, đối chiếu hiện tượng, trực tiếp làm việc với dụng cụ thí nghiệm, hóa chất Học sinh được đặt câu hỏi, nêu ý kiến thắc mắc, và có thể tự giải đáp thắc mắc từ nghiên cứu các thí nghiệm hoặc được giải đáp qua sự giúp đỡ của giáo viên Từ đó học sinh có thể vận dụng linh họat những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận thức những kiến thức mới và có thể áp dụng kiến thức vào thực tế đời sống

2 Chuẩn bị của giáo viên và học sinh.

a) Đối với việc chuẩn bị thí nghiệm:

- Giáo viên lên kế hoạch tiết dạy, hướng dẫn học sinh thực hiện, chuẩn bị các thí nghiệm ở nhà, các tình huống đặt ra, thời gian cần để thực hiện thí nghiệm

- Hướng dẫn học sinh chuẩn bị trước các thí nghiệm cần cho bài dạy, các dụng cụ cần thiết cho việc thực hiện thí nghiệm, thời gian cần để thực hiện thí nghiệm, có tính đến các yếu tố thời tiết nếu là các thí nghiệm cần điều kiện bên ngoài như xem các bộ phận của hạt, điều kiện nảy mầm của hạt, …

- Nếu là thí nghiệm do giáo viên biểu diễn cần chuẩn bị thêm một bộ dụng cụ để học sinh tiến hành các bước thí nghiệm trên lớp trong giờ học

- Đặt yêu cầu cụ thể và phân công cho các nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm

b) Trong giờ lên lớp:

* Đối với các thí nghiệm có sự tham gia của học sinh trong thực hiện thí nghiệm:

- Kiểm tra việc thực hiện thí nghiệm của học sinh, ghi nhận nhanh kết quả thực hiện của các nhóm: nhóm làm tốt, nhóm làm chưa tốt

- Cho học sinh quan sát thí nghiệm  học sinh so sánh với kết quả nhóm đã thực hiện Cho 1 – 2 nhóm học sinh trình bày các bước tiến hành thí nghiệm trên

cơ sở nhóm đã thực hiện, nêu kết quả thu được, các nhóm nhận xét bổ sung

- Giáo viên đưa ra các câu hỏi tình huống Học sinh quan sát giải quyết các vấn

đề mà giáo viên đặt ra dựa trên các kết quả thí nghiệm

* Đối với các thí nghiệm do giáo viên tiến hành mẫu, học sinh chỉ dựa trên

quan sát để thu nhận kiến thức.

- Yêu cầu học sinh nghiên cứu các thông tin liên quan đến thí nghiệm

- Cho học sinh quan sát thí nghiệm mẫu đã có kết quả do giáo viên chuẩn bị, trao đổi thảo luận để tìm ra kiến thức được cung cấp thông qua thí nghiệm

2.2.2 Thiết kế một số thí nghiệm trực quan để hình thành khái niệm trong chương trình sinh học 11

Ví dụ 1: Thiết kế thí nghiệm để hình thành khái niệm “Hô hấp ở thực vật”

1/ Mô tả thiết kế thí nghiệm

- Chuẩn bị: Hạt đậu (đậu xanh, đậu đỏ ) nhú mầm (khoảng 100g), bình đựng có nắp đậy, diêm

- Cách tiến hành: Lấy 100g hạt mới nhú mầm và chia thành 2 phần bằng nhau

Đổ nước sôi lên một trong hai phần để giết chết hạt Cho mỗi phần hạt vào bình và nút chặt (thao tác này tiến hành trước khi lên lớp 1,5 – 2h) Mở nút bình của 2 bình chứa các hạt trên và cho que diêm đang cháy vào

2/ Câu hỏi thảo luận:

- Nêu hiện tượng xảy ra ở hai bình thủy tinh khi cho que diêm đang cháy vào?

- Tại sao que diêm đang cháy khi đưa vào bình chứa hạt đang nhú mầm thì vụt tắt, bình chứa hạt chết que diêm vẫn cháy?

- Hạt nảy mầm sử dụng O2 để làm gì?

- Hô hấp ở thực vật là gì?

3/ Kết quả thí nghiệm:

- Bình chứa hạt sống, que diêm vụt tắt vì hạt nảy mầm sử dụng oxi thải CO2

không duy trì sự sống

- Bình chứa hạt chết, que diêm vẫn cháy vì hạt chết không hô hấp không tạo

CO2, vẫn còn O2

Ví dụ 2: Thiết kế thí nghiệm để hình thành khái niệm “Sinh trưởng ở thực vật”

1/ Mô tả thiết kế thí nghiệm:

- Chuẩn bị: Hạt đậu, chậu để trồng cây

- Cách tiến hành: Tiến hành gieo trồng các hạt đậu ở 3 chậu cây khác nhau Các hạt đậu trồng ở các thời điểm khác nhau: chậu cây có thời gian sinh trưởng là 2 ngày, 5 ngày, 7 ngày

2/ Câu hỏi thảo luận:

- Nhận xét về sự thay đổi kích thước của cây qua các giai đoạn khác nhau?

- Giải thích sự thay đổi đó?

- Sinh trưởng ở thực vật là gì?

3/ Kết quả thí nghiệm:

- Kích thước của thân qua các giai đoạn ngày càng tăng:

+ Thời gian sinh trưởng 2 ngày: Kích thước thân: 1-2cm

+ Thời gian sinh trưởng 5 ngày: 5-7 cm

+ Thời gian sinh trưởng 7 ngày: 10-12 cm

- Giải thích: Kích thước thân tăng do sự phân chia của tế bào ngày càng tăng Sự tăng về số lượng, kích thước của tế bào dẫn đến sự tăng về kích thước của thân qua từng giai đoạn

Ví dụ 3: Thiết kế thí nghiệm để hình thành khái niệm “Hướng động”

1/ Mô tả thiết kế thí nghiệm:

- Chuẩn bị: Chậu cây có đầy đủ rễ, thân lá Hộp giấy kín có khoét 1 lỗ tròn ở một bên (Lưu ý thí nghiệm này chuẩn bị thực hiện trước tiết học 1 tuần)

- Cách tiến hành: Đặt 1 chậu cây vào đáy hộp có khoét 1 lỗ tròn 1 bên

Đặt chậu cây thứ 2 ngoài ánh sáng bình thường

- Nhận xét về sự sinh trưởng của thân cây trong hai điều kiện khác nhau?

- Tác nhân kích thích là gì? Hướng của tác nhân kích thích?

- Hướng động là gì?

3/ Kết quả thí nghiệm:

Trường hợp 1: Thân cây và lá sẽ uốn cong để vươn tới những cái lỗ

Trường hợp 2: Thân cây và lá sẽ tỏa đều ra các phía, phát triển thẳng đứng một cách bình thường, khỏe mạnh

=>Thân cây và lá cây có tính hướng sáng

Khi có ánh sáng(nguồn kích thích) tác động vào một hướng, phần thân và lá ở nơi tiếp nhận kích thích(nơi bị chiếu sáng) phát triển chậm lại, còn phần thân và lá còn lại phát triển mạnh hơn=> thân và lá bị uốn cong vươn tới nguồn kích thích (nguồn sáng) như trong trường hợp 1 Khi cây chịu tác động kích thích từ mọi hướng hay không từ hướng nào, cây sẽ không bị uốn cong mà tiếp tục vươn thẳng

Ví dụ 4: Thiết kế thí nghiệm để hình thành khái niệm “Sinh sản vô tính ở thực vật”

1/ Mô tả thiết kế thí nghiệm:

- Chuẩn bị: Lá cây lá bỏng (cây sống đời) (Lưu ý thí nghiệm này chuẩn bị, thực hiện trước tiết học 1 tuần)

- Cách tiến hành: Cho lá cây lá bỏng đặt trên mặt đất ẩm ướt

2/ Câu hỏi thảo luận:

- Quan sát, nêu hiện tượng xảy ra khi để lá cây lá bỏng trên mặt đất ẩm

- Cho biết các cây con được tạo ra từ bộ phận nào của cây?

- Sinh sản vô tính ở thực vật là gì?

3/ Kết quả thí nghiệm:

- Lá cây lá bỏng khi để ở nơi ẩm ướt thì sẽ mọc ra nhiều chồi và rễ ở mép lá, hình thành nhiều cây con

- Cây con được hình thành từ cơ quan sinh dưỡng (lá) của cây mẹ

Ví dụ 5: Thiết kế thí nghiệm để hình thành khái niệm “Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu”

1/ Mô tả thiết kế thí nghiệm:

- Cách tiến hành: Trồng cây lúa vào ba chậu có chế độ dinh dưỡng khoáng khác nhau:

+ Môi trường 1: Bổ sung N, P, Ca, K, Mg, Fe, S

+ Môi trường 2: Bổ sung Ca, K, Mg, Fe, S

+ Môi trường 3: Bổ sung nước

2/ Câu hỏi thảo luận:

- So sánh sự sinh trưởng và phát triển của lúa trong 3 chậu thí nghiệm?

- Thế nào là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu? Kể tên các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu cho cây?

3/ Kết quả thí nghiệm:

Sự sinh trưởng phát triển của lúa trong ba chậu thí nghiệm khác nhau

- Môi trường 1: Được bổ sung N, P, Ca, K, Mg, Fe, S, cây sinh trưởng và phát triển tốt hơn hai chậu khác, thân cao, lá xanh

- Môi trường 2: Được bổ sung Ca, K, Mg, Fe, S, cây sinh trưởng và phát triển

thiếu N, P – là thành phần chủ yếu xây dựng cấu trúc của cây do đó ảnh hưởng đến

sự sinh trưởng phát triển

- Môi trường 3: Được bổ sung nước không được bổ sung các nguyên tố khoáng

do đó sinh trưởng và phát triển kém, cây còi cọc, chậm lớn, lá vàng

2.2.3 Thực nghiệm và hiệu quả sáng kiến kinh nghiệm

1 Giáo án thể nghiệm: HÔ HẤP Ở THỰC VẬT

A MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức

* Nhận biết

- Học sinh nêu được khái niệm về hô hấp ở thực vật

- Biết được bản chất quá trình hô hấp ở thực vật

- Trình bày được ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đối với hô hấp

* Thông hiểu

- Trình bày được các nguyên liệu và sản phẩm của hô hấp sáng

- Phân biệt được con đường hô hấp kị khí, con đường hô hấp hiếu khí

* Vận dụng

- Viết được phương trình tổng quát và trình bày được vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật

- Phân tích được mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp

2 Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng phân tích.

Rèn luyện kĩ năng thực hành, tiến hành thí nghiệm

3 Thái độ: Biết ứng dụng các kiến thức đã học để bảo quản nông sản phẩm.

Yêu thích, say mê nghiên cứu khao học

B CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Chuẩn bị một số dụng cụ thí nghiệm.

- Phiếu học tập

2 Học sinh

- Chuẩn bị thí nghiệm mà giáo viên đã giao tiết học trước:

+ Chuẩn bị: Hạt đậu (đậu xanh, đậu đỏ ) nhú mầm (khoảng 100g), bình đựng có nắp đậy, diêm

+ Cách tiến hành: Lấy 100g hạt mới nhú mầm và chia thành 2 phần bằng nhau

Đổ nước sôi lên một trong hai phần để giết chết hạt Cho mỗi phần hạt vào bình và nút chặt (thao tác này tiến hành trước khi lên lớp 1,5 – 2h)

- Tìm hiểu, tự nghiên cứu bài mới

C LÊN LỚP

I KIỂM TRA BÀI CỦ (3’)

- Cường độ ánh sáng ảnh hưởng như thế nào đến quá trình quang hợp? Chiếu ánh sáng đơn sắc qua lăng kính vào bể nuôi tảo có chứa vi sinh vật hiếu khí Nhận thấy vi sinh vật hiếu khí tập trung vào hai đầu sợi tảo? Giải thích?

II BÀI MỚI

HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CƠ BẢN

Hoạt động 1: Tìm hiểu

khái quát về hô hấp ở

thực vật (12’).

GV: Kiểm tra việc thực

hiện thí nghiệm của học

sinh, ghi nhận nhanh kết

quả thực hiện của các

nhóm

GV: Cho lần lượt các

HS: Đưa ra các thí nghiệm đã chuẩn bị

I Khái quát hô hấp ở thực vật

1 Hô hấp ở thực vật là gì?

- Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống Trong đó, các phân tử cacbohidrat bị