Tổ chức các hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần sinh học tế bào, sinh học 10

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ THỊ THANH NHÀN TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10 Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học Sinh học Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐẶNG THỊ DẠ THỦY Thừa Thiên Huế, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tác giả Hà Thị Thanh Nhàn ii Lời Cảm Ơn Hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Cô giáo TS Đặng Thị Dạ Thủy, giảng viên Khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm Huế tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo khoa Sinh trường Đại học Sư phạm Huế tận tình giảng dạy có ý kiến đóng góp quý báu cho đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học Trường Đại học Sư phạm Huế, tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu Cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô em học sinh trường THPT Hương Trà, trường THPT Nguyễn Đình Chiểu, tỉnh Thừa Thiên Huế tạo điều kiện hợp tác với trình nghiên cứu thực đề tài Cuối xin cảm ơn anh chị, bạn bè lớp Cao học Lý luận phương pháp dạy học Sinh học K23, gia đình quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Thừa Thiên Huế, tháng 10, năm 2016 Tác giả Hà Thị Thanh Nhàn iii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan .ii Lời cảm ơn iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 8 Cấu trúc luận văn 9 Những đóng góp đề tài 10 Lược sử vấn đề nghiên cứu 10 PHẦN 2: NỘI DUNG 17 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 17 1.1 Cơ sở lý luận đề tài 17 1.1.1 Năng lực lực giải vấn đề 17 1.1.1.1 Năng lực 17 1.1.1.2 Năng lực giải vấn đề 22 1.1.2 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển lực giải vấn đề 24 1.1.2.1 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển lực 24 1.1.2.2 Các dạng hoạt động học tập theo định hướng phát triển Nl GQVĐ 25 1.2 Cơ sở thực tiễn đề tài 28 1.2.1 Thực trạng dạy Sinh học GV số trường THPT 29 1.2.2 Thực trạng học sinh học HS số trường THPT 32 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10 36 2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 36 2.1.1 Mục tiêu phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 36 2.1.2 Cấu trúc nội dung phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 37 2.2 Thiết kế HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 40 2.2.1 Nguyên tắc thiết kế HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 40 2.2.2 Quy trình thiết kế tổ chức HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 41 2.2.3 Hệ thống HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 46 2.2.3.1 Các HĐHT theo học hay theo chủ đề học tập 46 2.2.3.2 Các HĐHT theo dạng HĐHT 52 2.2.4 Vận dụng quy trình tổ chức HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 59 2.3 Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 63 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66 3.1 Mục đích thực nghiệm 66 3.2 Nội dung thực nghiệm 66 3.3 Phương pháp thực nghiệm 66 3.3.1 Chọn trường, lớp thực nghiệm 66 3.3.2 Bố trí thực nghiệm 67 3.4 Xử lý kết thực nghiệm 68 3.5 Kết thực nghiệm 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 Kết luận 74 Kiến nghị 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC P1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ STT Chữ viết tắt Bài tập thực hành thí nghiệm BTTHTN Bài tập tình BTTH Giải vấn đề GQVĐ Giáo viên GV Học sinh HS Năng lực NL Sách giáo khoa SGK Số lượng SL Thực hành thí nghiệm THTN 10 Trung học phổ thông THPT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Cấu trúc thành tố NL GQVĐ Polya, PISA, Úc 23 Bảng 1.2 Kết điều tra nhận thức GV dạy học theo định 29 hướng phát triển lực phát triển NL HS Bảng 1.3 Kết điều tra phương pháp dạy học GV 30 dạy học Sinh học trường THPT Bảng 1.4 Kết điều tra HĐHT sử dụng dạy HS 31 học trường THPT Bảng 1.5 Kết điều tra thái độ HĐHT HS 33 học Sinh học Bảng 2.1 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện NL GQVĐ cho HS 63 Bảng 2.2 Các tiêu chí mức độ đánh giá việc rèn luyện NL 64 GQVĐ dạy học Sinh học cấp THPT Bảng 2.3 Các mức độ đạt NL GQVĐ 65 Bảng 3.1 Bảng thống kê thực nghiệm 66 10 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết qua lần kiểm tra NL GQVĐ 68 HS 11 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp mức độ tiêu chí NL GQVĐ HS 70 DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Danh mục hình STT Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Mơ hình yếu tố cấu thành NL 20 Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc NL GQVĐ 24 Hình 2.1 Hệ tế bào 39 Hình 2.2 Quy trình thiết kế sử dụng HĐHT theo định hướng 42 phát triển NL GQVĐ Hình 2.3 Nhện nước Gerris remigis 46 Hình 2.4 Băng, cấu trúc tinh thể lớp che chắn băng trơi 47 Hình 2.5 Bướu cổ thiếu hụt iot 48 Hình 2.6 Mứt cà chua 49 Hình 2.7 Cây đước 51 10 Hình 2.8 Bố trí thí nghiệm với bong bóng lợn 52 11 Hình 2.9 Ngâm tế bào hồng cầu loại mơi trường khác 55 12 Hình 2.10 Tế bào biểu bì củ hành tìm ngâm mơi trường A 56 13 Hình 2.11 Dứa đóng hộp 57 14 Hình 2.12 Nhỏ dung dịch oxy già lên lát khoai tây 59 Danh mục biểu đồ STT Số hiệu Biểu đồ 3.1 Tên hình Trang Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt NL 68 GQVĐ HS qua lần kiểm tra Biểu đồ 3.2 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt tiêu chí 70 qua lần kiểm tra Biểu đồ 3.3 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt tiêu chí 71 qua lần kiểm tra Biểu đồ 3.4 Biểu đồ biểu diễn mức độ đạt tiêu chí qua lần kiểm tra 71 PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ đồng yếu tố giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, lực (NL) người học”, cụ thể “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kĩ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kĩ năng, phát triển NL Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học” Giáo dục phổ thông nước ta thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận NL người học Giáo dục định hướng NL nhằm đảm bảo chất lượng đầu việc dạy học, thực mục tiêu phát triển toàn diện phẩm chất nhân cách, trọng NL vận dụng tri thức tình thực tiễn nhằm chuẩn bị cho người NL giải tình sống nghề nghiệp Việc dạy học thay dừng lại hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức, kĩ năng, thái độ tích cực HS cịn hướng tới mục tiêu xa hơn, phát triển khả thực hành động có ý nghĩa người học Nói cách khác, việc dạy học định hướng NL chất không thay mà mở rộng hoạt động học tập (HĐHT) định hướng nội dung cách tạo môi trường, bối cảnh cụ thể để học sinh (HS) thực hoạt động vận dụng kiến thức, sử dụng kĩ thể thái độ mình, nghĩa phát triển NL Như vậy, NL hình thành phát triển qua HĐHT HS Trong chương trình giáo dục định hướng NL, giáo viên (GV) người tổ chức, hỗ trợ HS, với hình thức dạy học đa dạng Chính người GV phải biết cách thiết kế tổ chức HĐHT nhằm phát triển NL cho HS Nội dung phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 nghiên cứu đơn vị tổ chức sống Thành phần kiến thức chủ yếu kiến thức đại cương, cấu trúc chức thành phần cấu trúc tế bào, trình sống cấp độ Hệ tế bào chuyển hóa vật chất lượng, sinh trưởng, sinh sản Nội dung kiến thức có nhiều ứng dụng đời sống nên thuận lợi cho việc xây dựng tình huống, bối cảnh thực tiễn dạy học Nhằm phát huy tính tích cực HS học tập, nội dung phần sách giáo khoa (SGK) biên soạn theo cách tiếp cận mới, nhiều câu lệnh để HS hoạt động Tuy nhiên, HĐHT SGK đơn giản, chưa phát huy hứng thú học tập, chưa rèn luyện NL GQVĐ Do đó, việc nghiên cứu thiết kế HĐHT theo định hướng phát triển NL cho HS, đặc biệt NL giải vấn đề (GQVĐ) vấn đề thiết thực, đáp ứng chủ trương đổi dạy học theo định hướng phát triển NL HS Bộ Giáo dục Đào tạo Xuất phát từ lý trên, nhằm nâng cao hiệu dạy học chương trình Sinh học 10, chọn đề tài nghiên cứu: “Tổ chức hoạt động học tập theo định hướng phát triển lực giải vấn đề dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10.” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế tổ chức HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ dạy học phần Sinh học tế bào nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học 10 Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ có chất lượng tổ chức sử dụng theo quy trình hợp lý phát triển NL GQVĐ HS, từ góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế tổ chức HĐHT theo định hướng phát triển NL GQVĐ khâu nghiên cứu tài liệu khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức dạy học chương I, chương II chương III phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TIỄN Ở TRƯỜNG THPT (Dành cho HS trường THPT) Họ tên: Lớp Trường: Em cho biết số ý kiến thái độ HĐHT mơn Sinh học bảng sau Đánh dấu (x) vào ô mà mức độ phù hợp với Cảm ơn đóng góp ý kiến em Nội dung Mức độ Thái độ môn  A u thích Sinh học trường phổ thơng  B Bình thường  C Nhàm chán Lí u thích mơn  A Dễ học Sinh học  B Có tính thực tiễn cao  C Có tác dụng tốt với nghề nghiệp sau  D HS có nhiều hoạt động tích cực học Lí cảm thấy nhàm chán  A Khó học với môn Sinh học  B Trừu tượng, xa thực tiễn  C Khơng có tác dụng tốt với nghề nghiệp sau  D HS thụ động học Hoạt động HS  A Hoạt động trả lời câu hỏi học sinh học  B Hoạt động trả lời câu hỏi có vấn đề  C Hoạt động điền từ, điền bảng, điền tranh câm  D Hoạt động lập bảng, đồ thị, sơ đồ, đồ tư  E Hoạt động giải tập tình phát triển NL nghiên cứu khoa học  F Hoạt động nghiên cứu trường hợp  G Hoạt động thực hành thí nghiệm P3 Khả giải  A Rất tốt tình thực tiễn có  B Tốt liên quan đến kiến thức Sinh  C Khá học HS  D Trung bình  E Khơng giải Xin chân thành cảm ơn cộng tác em! P4 PHỤ LỤC Giáo án số Bài 11 VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG SINH CHẤT I Mục tiêu Kiến thức - Nêu đường vận chuyển chất qua màng sinh chất Phân biệt hình thức vận chuyển thụ động, chủ động, xuất bào nhập bào - Phân biệt khuếch tán, thẩm thấu, dung dịch (ưu trương, nhược trương đẳng trương) Kĩ - Rèn luyện kĩ quan sát, phân tích, tổng hợp kĩ nhận vấn đề, giải vấn đề, hoạt động nhóm - Thể tự tin trình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp - Hợp tác, lắng nghe tích cực, trình bày suy nghĩ, ý tưởng 3.Thái độ - Hình thành ý thức giữ gìn vệ sinh thể, bảo vệ sức khỏe - Vệ sinh ăn uống Năng lực: - Năng lực hợp tác - Năng lực tự học - Năng lực GQVĐ II Nội dung trọng tâm học: Quá trình vận chuyển chủ động, thụ động xuất nhập bào III Phương tiện dạy học: Hình 11.3 , 10.2 sách giáo khoa Phiếu học tập IV Tiến trình học: Ổn định lớp Kiểm tra cũ Nêu cấu tạo màng sinh chất Tổ chức Hoạt động thầy Hoạt động trị Nội dung học Hoạt động 1: Tìm hiểu đường vận chuyển thụ động - GV thực thí nghiệm sau: + GV đứng trước lớp mở nắp lọ dầu khuynh diệp hỏi số HS ngồi đầu cuối lớp xem có ngửi thấy khơng? - Lúc đầu HS ngồi phía đầu thấy mùi thơm, sau thời gian HS cuối lớp + GV nhỏ giọt mực vào ly nước ngửi thấy trong, yêu cầu HS quan sát I Vận chuyển thụ tượng xảy sau phút động P5 - GV yêu cầu HS nêu rõ tượng gì, giải thích tượng đó? - Đó tượng khuếch tán Do khoảng cách xa nên thời gian khuếch tán lâu - Yêu cầu HS khái quát khuếch tán gì? - HS trả lời - Yêu cầu HS tự lực hồn thành phiếu học tập số (Thí nghiệm thực trước nhà) - HS phát vấn đề mâu thuẫn tập trên: kết thí nghiệm trứng khơng giống - Tổ chức thảo luận - Thảo luận nhóm - Trong môi trường dung dịch xiro dâu 40%, tế bào tế bào xuất nếp nhăn, nước vận - Nước bên chuyển nào? trứng bị thẩm thấu Sau ngâm trứng nước trứng căng phồng trở lại Do - Dung dịch xirô dâu 40% nước từ bên cốc gọi mơi trường so khuếch tán lại vào với môi trường bên tế bào tế bào trứng? Nước cất gọi mơi trường so với môi trường bên tế bào trứng? - Môi trường xiro dâu môi trường ưu trương - Môi trường nước cất môi trường nhược -Như môi trường ưu trương trương, nhược trương - HS trả lời - GV thông báo thêm môi trường đẳng trương - Nước vận chuyển qua màng tế bào trứng theo quy luật nào? - Thẩm thấu - Nghiên cứu hình 11.1 em nêu đặc điểm vận chuyển thụ động - HS trả lời P6 - Khuếch tán: trình vận chuyển chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp - Thẩm thấu: Nước thẩm thấu qua màng theo gradien nồng độ gọi thẩm thấu * Đặc điểm vận chuyển thụ động - Không tốn lượng - Các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp - Các chất khơng phân cực có kích thước nhỏ qua lớp kép photpholipid, chất phân cực, ion, chất có kích thước phân tử lớn qua kênh protein - Tại tế bào lơng hút rễ hút nước theo chế thẩm thấu? - Tại sống vùng nước đem trồng vùng - HS liên hệ để trả lời nước mặn chết? câu hỏi Hoạt động Tìm hiểu vận chuyển chủ động - Tại cầu thận, urê nước tiểu đậm đặc gấp 65 lần máu, phốtphat gấp 16 lần sun phát gấp 90 lần chất thấm qua màng từ máu vào nước tiểu * Tại ống thận, nồng độ glucô nước thấp máy (1,2g/l) glucô nước II Vận chuyển chủ tiểu thu hồi trở máu - Các chất vận động Tại vậy? chuyển cách chủ - Tiêu tốn động lượng - Hình 11.c hình thức vận - Các chất vận chuyển chủ động Yêu cầu HS trả chuyển từ nơi có lời câu hỏi: Thế hình thức nồng độ thấp đến vận chuyển chủ động? Các chất nơi có nồng độ cao vận chuyển chủ động - Vận chuyển chủ nào? - HS trả lời động cần có “máy - Tại tế bào cần có hình bơm” đặc chủng cho thức vận chuyển chủ động - Để đảm bảo cho loại chất cần sống diễn bình vận chuyển - Để củng cố trình vận chuyển thường chủ động thụ động, yêu cầu học sinh hoàn thành PHT số - HS phát vấn đề mâu thuẫn tập trên: Đa số trồng không sống vùng đất ngập mặn, vậy? Có thể sử dụng hệ thống thau chua rửa mặn để P7 “giải độc” cho không? - Tổ chức thảo luận - Trong trình HS thảo luận GQVĐ, GV cần theo dõi em để có giúp đỡ kịp thời điều chỉnh cho phù hợp Nếu có nhiều ý kiến trái chiều đưa ra, GV cần hướng dẫn HS ý vào lập luận coi hợp lý - Vận dụng vấn đề tình - HS liên hệ thực tiễn mới: Giải thích số để trả lời sú, vẹt, đước, lại sống vùng đất ngập mặn? Hoạt động 3: Tìm hiểu đường xuất bào, nhập bào - Cho HS quan sát sơ đồ hoạt động III Xuất bào, nhập thực bào bào - Mơ tả q trình thực bào đại - Nhập bào thực bào, bạch cầu trung tính phương thức tế bào sơ đồ - Khi bị kim đâm vào đưa chất vào bên da, chỗ bị thương cách biến hình thành ổ viêm với dạng màng sinh nhiều vi khuẩn Lúc chất Có hai kiểu đó, mạch máu nở rộng, nhập bào thực bào bạch cầu chui khỏi (đối với chất rắn) khỏi mạch máu tới ổ ẩm bào (đối với chất viêm, hình thành chân lỏng) giả bắt, nuốt vi khuẩn - Xuất bào vào tế bào tiêu phương thức tế bào hóa chúng xuất ngồi - Thực bào trường chất phân tử hợp nhập bào Vậy nhập bào gì? - HS trả lời cách biến đổi - Yêu cầu HS quan sát hình 11.3 màng sinh chất Xuất bào gì? - HS trả lời Củng cố PHIẾU HỌC TẬP Bạn Quỳnh cho hầu hết tế bào nhỏ để xem mắt thường Ngược lại, trứng gà tế bào khổng lồ Chúng ta sử dụng trứng gà để tìm hiểu di chuyển nước qua màng tế bào Quỳnh tiến hành TN sau: (1) Ngâm trứng gà sống cốc dấm ngày, dấm làm tan vỏ CaCO3 trứng, trứng lại lớp vỏ lụa mềm (2) Cho trứng vào cốc chứa dung dịch xirô dâu 20% , cho trứng vào dung dịch nước cất Bạn Đơng cho khơng thể làm thí nghiệm Quỳnh trứng có lịng trắng lịng đỏ protein nên thẩm nước P8 Em tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng xem nhận định bạn xác giải thích kết thí nghiệm PHIẾU HỌC TẬP Đồng sơng Cửu Long coi vùng đất chín rồng xem vựa lúa, vựa trái cây, nông thủy sản lớn nước Trong tháng đầu năm 2016 nạn hạn hán, xâm nhập mặn ảnh hưởng nghiêm trọng đến 994.000 lúa xuống giống đồng sông Cửu Long, loại ăn sầu riêng măng cụt loại bị ảnh hưởng nhiều Hiện tượng xâm nhập mặn gây trở ngại cho sinh trưởng phát triển trồng Vậy làm để “Giải độc” cho cây? Đọc đoạn thông tin trả lời câu hỏi: a Tại đa số trồng không sống đất ngập mặn? b Để “giải độc” cho trồng nhiễm mặn, bạn đưa biện pháp dùng hệ thống thau chua rửa mặn gồm kênh thoát nước mặn kênh tưới nước làm hóa nước Theo em giải pháp có hợp lý khơng? Tại sao? c Những “vệ sĩ bờ biển” sú, vẹt, đước có khả sống vùng đất mặn Vậy làm lồi chịu mặn hút nước để sinh trưởng phát triển tốt được? Giáo án số BÀI 14: ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG Q TRÌNH CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT I Mục tiêu học Kiến thức - Phát biểu định nghĩa enzim - Trình bày cấu trúc đặc tính enzim - Phân tích chế tác động enzim - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzim Kĩ - Quan sát, phân tích sơ đồ, hình vẽ - Phân tích, tổng hợp khái qt hố - Hoạt động nhóm - Liên hệ thực tế Thái độ - HS vận dụng kiến thức học để có chế độ ăn uống hợp lí, bảo vệ sức khỏe thân Năng lực - Năng lực hợp tác - Năng lực giải vấn đề - Năng lực tự học II Nội dung trọng tâm - Định nghĩa enzim, cấu trúc, chế tác động enzim vai trị enzim q trình chuyển hoá vật chất III Phương tiện dạy học Phiếu học tập IV Tiến trình tổ chức lớp học P9 Ổn định tổ chức lớp học Kiểm tra cũ Năng lượng gì? Trong tế bào lượng tồn dạng nào? Cho ví dụ q trình chuyển hố lượng tế bào Tại nói ATP đồng tiền lượng tế bào? Tổ chức hoạt động dạy * Đặt vấn đề GV: Cơ thể người tiêu hóa tinh bột lại khơng thể tiêu hóa xenlulozơ Tại vậy? HS: Do người có enzim amilaza phân giải tinh bột khơng có enxym phân giải xenlulozơ GV: Trong thể sống ln xảy hàng loạt q trình trao đổi chất, phản ứng hố sinh Các phản ứng hoá sinh xảy thể sống khác với phản ứng hố học nhờ có chất xúc tác đặc biệt: enzim Để tìm hiểu kĩ vấn đề nghiên cứu Bài 14 Enzim vai trị enzim q trình chuyển hóa vật chất Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung học Hoạt động 1: Phân tích khái niệm enzim -Gv đưa thực thí nghiệm sau: - Hs quan sát I Khái niệm Nhỏ 3-5 giọt oxy già lên lát cắt enzim khoai tây Định nghĩa - Đặt câu hỏi: + Hiện tượng xảy gì? - Lát cắt có nhiều bọt khí sủi lên + Giải thích tượng - Do H2O2 có xúc tác nên bị phân giải tạo thành CO2 H2O2 Fe + Nếu H2O2 H2 O2 + O (mất 300 năm) H2O2 catalaza H2O + O2 (mất giây)1 phân tử Catalaza phút 37ْoC phân huỷ triệu phân tử chất H2 O2 Sự khác tác nhân, thời gian, điều kiện xúc tác phản ứng gì? - HS trả lời - GV kết luận: khoai tây có loại enzim catalaza, có tác dụng kích thích phản ứng xảy nhanh - Vậy enzim gì? - HS trả lời - Dựa vào hiểu biết thân kiến thức học từ chương trình P10 Enzim chất xúc tác sinh học tạo thể sống sinh học lớp 8, em đưa Enzim catalaza, số ví dụ enzim ? amylaza, trypsin * Theo em, enzim bao gồm thành phần nào? - HS trả lời - Kết luận lại: enzim có thành phần protein Ngồi số enzim cịn có thêm phần tử hữu nhỏ gọi coenzim Nhóm coenzim Cấu trúc đa dạng Ở số enzim, nhóm enzim coenzim vitamin, có nhóm - proetin: enzim1 coenzim nguyên tử kim loại Tp Fe, Cu, Mn, Co, Trong phân Protein + tử enzim có vùng cấu trúc không coenzim: gian đặc biệt chuyên liên kết với Protein chất gọi trung tâm hoạt - Có vùng trung động, chỗ lõm khe nhỏ tâm hoạt động bề mặt enzim để kết hợp với chất - Cơ chất chất chịu tác dụng enzim tương ứng Cấu hình khơng gian tương thích với cấu hình không gian chất nhờ chất liên kết tạm thời với enzim bị biến đổi tạo sản phẩm Hoạt động 2: Phân tích chế hoạt động enzim * Vậy làm để enzim thực Cơ chế tác động tốt chức xúc tác của enzim - Cho HS quan sát số hình enzim, chất, phức hợp enzim- chất Yêu cầu HS lắp ghép hình để tạo thành sơ đồ hoạt động enzim - Phân tích chế hoạt động enzim - HS hoạt động GV đưa số câu hỏi gợi ý: Tại enzim tác động với chất S1 mà không tác động với chất S2, S3 Chất tạo thành sau enzim kết - E (Enzim) + hợp với chất gọi gì? - HS trả lời S(Cơ chất)  E – Sau phản ứng enzim có thay đổi S (hợp chất trung khơng? Enzim có dùng lại gian)  E-P không? E+P P11 - Tại nói enzim hoạt động theo ngun tắc chìa khóa- ổ khóa? - Mỗi loại enzim có cấu trúc phù hợp với loại chất nên xúc tác cho loại phản ứng sinh hóa Hoạt động 3: Phân tích nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính enzim - Hoạt tính enzim gì? - HS trả lời Các nhân tố ảnh - Theo em nhân tố hưởng tới hoạt tính ảnh hưởng tới hoạt tính enzim? - Nhiệt độ, độ pH enzim - Vậy để biết nhiệt độ ảnh hưởng tới - Hoạt tính hoạt tính enzim nào, em enzim xác hoàn thành PHT số - HS phát vấn định lượng đề mâu thuẫn sản phẩm tạo tập trên: Nhận định thành từ lượng Bắc cho thí chất nghiệm Vũ để xác đơn vị thời gian định chất hữu có khoai tây - Trong trình HS thảo luận hay sai? a) Nhiệt độ GQVĐ, GV cần theo dõi em để - Mỗi enzim có có giúp đỡ kịp thời điều nhiệt độ tối ưu chỉnh cho phù hợp Nếu có nhiều ý kiến trái chiều đưa ra, GV cần hướng dẫn HS ý vào lập luận coi hợp lý - Tổ chức thảo luận - GV định hướng cho HS giải thích tượng nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt tính enzim Enzim có nhiệt độ tối ưu, tốc độ phản ứng xả nhanh Bản chất enzim protein, nhiệt độ cao làm biến tính protein nên enzim khơng hoạt động - Yêu cầu HS quan sát sơ đồ ảnh hưởng pH tới hoạt tính enzim pH ảnh hưởng b) Độ pH đến hoạt tính enzim? Mỗi enzim có pH tối Mỗi enzim có pH ưu riêng Đa số enzim tối ưu riêng - Mỗi enzim có pH tối ưu riêng Đa có pH tối ưu từ đến số enzim có pH tối ưu từ đến Một số enzim hoạt động c) Nồng độ chất dày có tính axit cao hoạt Với lượng động Ví dụ enzim pepsin enzim xác định, P12 có pH tối ưu Trong số môi tăng dần lượng trường tính bazo cao chất dung số enzim hoạt động tốt Ví dụ dịch đầu enzim acginaza hoạt tính enzim - Nồng độ chất có ảnh hướng đến tăng dần, hoạt tính enzim khơng? - Khi tăng dần lượng đến giới hạn chất dung dịch gia tăng nồng hoạt tính enzim độ chất tăng dần sau khơng làm tăng tăng nồng độ chất hoạt tính khơng làm tăng enzim - Với lượng chất xác định, hoạt tính enzim d) Nồng độ enzim nồng độ enzim cao tốc độ Với lượng phản ứng xảy nhanh Tế bào chất xác định, nồng điều hịa tốc độ chuyển hóa độ enzim cao vật chất việc tăng giảm nồng tốc độ phản ứng độ enzim tế bào xảy nhanh - Ngoài chất ức chế enzim e) Chất ức chế ảnh hưởng tới hoạt tính enzim enzim Một số chất hóa học ức chế Một số chất hoá hoạt động enzim nên tế bào học ức chế cần ức chế enzim hoạt động tạo chất ức chế đặc hiệu cho enzim nên tế bào enzim cần ức chế - Một số chất độc hại từ mơi trường enzim có thuốc trừ sâu DDT thể tạo chất chất ức chế số enzim quan trọng ức chế đặc hiệu hệ thần kinh người động vật cho enzim Hoạt động 4: Phân tích vai trị enzim q trình chuyển hóa vật chất - Dựa vào kiến thức học với II Vai trị nghiên cứu hình 14.2 giải thích q enzim q trình điều hịa chuyển hóa ức trình chuyển hóa chế ngược vật chất - Gợi ý: khơng có enzim điều - Tế bào xảy ra? điều chỉnh q Tế bào điều chỉnh q trình chuyển - Nếu khơng có enzim trình chuyển hố hóa vật chất cách nào? hoạt động sống tế vật chất để thích bào khơng ứng với mơi trường trì cách điều Tế bào điều chỉnh chỉnh hoạt tính trình chuyển hóa vật enzim chất cách điều chất ức chế hay chỉnh hoạt tính enzim hoạt hoá - Chất ức chế hoạt hóa có tác Chất ức chế làm ezim dụng enzim? không kết hợp P13 - Nhờ enzim mà q trình sinh hóa thể sống xảy nhạy với tốc độ lớn điều kiện sinh lí bình thường Khi có enzim xúc tác, tốc độ phản ứng tăng hàng triệu lần Nếu tế bào khơng có enzim hoạt động sống khơng thể trì tốc độ phản ứng sinh hóa xảy chậm - Tế bào điều chỉnh q trình chuyển hố vật chất để thích ứng với mơi trường cách điều chỉnh hoạt tính enzim chất ức chế hay hoạt hoá Một kiểu điều chỉnh phổ biến thể ức chế ngược - Liên hệ: Sau học xong em giải thích ăn thịt bị khơ nộm đu đủ lại dễ tiêu hóa thịt bị khơ ăn riêng - Tại số người không ăn cua ghẹ, ăn bị dị ứng? với chất - Chất hoạt hóa làm tăng hoạt tính enzim - Vì đu đủ có enzim phân giải protein - Cơ thể người khơng có enzim phân giải prôtêin cua, ghẹ nên không tiêu hố - Tại có nhiều lồi trùng lại kháng thuốc trừ sâu? - Vì: quần thể trùng có dạng đột biến có khả tổng hợp enzim phân giải thuốc trừ sâu làm vơ hiệu hóa tác động thuốc Khi sử dụng thuốc trừ sâu cá thể khơng có gen kháng thuốc bị đào thải, cá thể có gen kháng thuốc giữ lại Củng cố Câu 1: Tại số người tiêm loại thuốc kháng sinh lại chết bị sốc phản vệ khơng thử thuốc trước? P14 PHIẾU HỌC TẬP Quan sát Vũ làm thí nghiệm: dùng lát khoai tây có kích thước tương đương: lát khoai luộc chín, lát khoai để tủ đá 30 phút lát khoai sống Dùng oxy già nhỏ lên lát -5 giọt thu kết hình 2.12 Hình 2.12 Nhỏ dung dịch oxy già lên lát khoai tây Bắc cho Vũ làm thí nghiệm để xác định chất hữu có khoai tây Theo em, nhận xét Bắc xác chưa Xác định mục đích thí nghiệm Vũ Em tiến hành thí nghiệm để giải thích kết thí nghiệm P15 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian: 20 phút) Câu 1: Tại nói Ribosom nhà máy sản xuất protein tế bào? Câu 2: Khi nghiên cứu lượng tế bào, bạn lớp cho ty thể lục lạp bào quan đóng vai trị chuyển hóa lượng tế bào Nam khơng đồng ý với ý kiến đó, theo Nam có ty thể có chức cung cấp lượng dạng dễ sử dụng (ATP) cho hoạt động tế bào Cịn lục lạp có chức quang hợp, tổng hợp nên chất hữu cần thiết cho thể thực vật Em có đồng ý với ý kiến bạn Nam không? Hãy đưa minh chứng để làm rõ ý kiến ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian: 20 phút) Câu 1: Làm để phân biệt tế bào sống hay chết? Câu 2: Một bạn tiến hành ngâm tế bào hồng cầu loại môi trường khác Nhưng bạn lại qn đánh dấu loại mơi trường Sau thời gian 30 phút quan sát kính hiển vi thấy tượng xảy hình: Hình Ngâm tế bào hồng cầu loại môi trường khác Nghiên cứu đoạn thông tin hình 2.5 để trả lời câu hỏi sau: a) Em giúp bạn thích loại mơi trường tương ứng với hình A, B, C b) Giải thích hình dạng tế bào hồng cầu khác môi trường c) Giả sử thay tế bào hồng cầu tế bào thực vật kết thu nào? Giải thích? P16 ĐỀ KIỂM TRA SỐ (Thời gian: 20 phút) Câu 1: Dứa đặc sản nhiệt đới, mệnh danh “vua hoa quả” Trong dứa có chứa enzim bromelain, phân huỷ protein Do vậy, trái dứa sử dụng chế biến số ăn thịt bò xào, thịt vịt xào để giúp thịt nhanh mềm tạo hương vị đặc trưng Để kiểm tra hoạt tính enzim dứa, Mai tiến hành thí nghiệm sau: Cắt khoanh dứa từ trái dứa tươi vắt lấy nước Chuẩn bị đĩa petri phủ lớp thạch gelatin (gelatin loại protein động vật) Nhỏ dung dịch nước dứa lên đĩa Sau thời gian, quan sát tượng Cũng với mục đích Mai, Lan tiến hành thí nghiệm tương tự dứa đóng hộp Sau Lan quan sát không thấy tượng xảy thí nghiệm Mai Rõ ràng hộp dứa có ghi “in 100% pineapple juice”, “all natural fruit” Tại lại vậy? Hình: Dứa đóng hộp Đọc đoạn thơng tin trả lời câu hỏi sau: a) Giải thích mục đích thí nghiệm hai bạn? b) Hãy dự đốn kết thí nghiệm bạn Mai Lan Tại kết thí nghiệm lại khác vậy? c) Giải thích ta ăn dứa tươi thường bị rát lưỡi Làm hạn chế tượng này? P17 ... VÀ TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10 2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung phần Sinh học tế bào, Sinh. .. để giải 1.1.2 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển lực giải vấn đề 1.1.2.1 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển lực a Hoạt động học tập Trong tâm lý học, HĐHT định nghĩa hoạt động. .. trạng học sinh học HS số trường THPT 32 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10