CHỦ ĐỀ: NƯỚC UỐNG THẦN THÁNH (Nhóm: KON TUM 01) Nhóm giáo viên thực hiện: Phan Đức, Hồ Hữu Sơn, Trịnh Hoan, Nguyễn Thị Thiên Nga, Lê Thị Hằng, Nguyễn Thị Búp, Đỗ Thị Mộng Vi, Nguyễn Thị Thanh Hương, Hồ Thị Mỹ Quý Tên chủ đề: NƯỚC UỐNG THẦN THÁNH (Số tiết: 03 tiết – Lớp 10) Mô tả chủ đề: Nước uống lên men thức uống giải khát nhiều người u thích, có tác dụng làm giảm triệu chứng bệnh viêm khớp bệnh gút Ngoài nước uống thần thánh giúp giảm lượng đường máu, thúc đẩy trình đốt cháy mỡ thể; đặc biệt thần dược chức làm trẻ hóa da, đem lại vóc dáng cân đối khỏe mạnh cho phụ nữ Bên cạnh đó, lượng lớn trái dư thừa sử dụng làm nước uống lên men đảm bảo lợi ích kinh tế, tránh lãng phí Bản chất nước uống thần thánh kết trình lên men với nguyên liệu từ đường trái với ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ, pH quy trình thực lên men, giúp học sinh nghiên cứu kiến thức chuyển hóa vật chất lượng vi sinh vật môn Sinh học 10 (Bài 23 mục II, 24 mục I); Công nghệ 10 (Bài 45); đặc điểm cấu tạo, tính chất hóa lý phương pháp điều chế rượu etylic mơn Hóa học (Bài 44, 50) Xuất phát từ vấn đề lý thuyết thực tiễn trên, chủ đề này, HS thực dự án điều chế Nước uống trái lên men – Nước uống thần thánh từ nguyên liệu trái thân thiện với mơi trường, có sẵn gia đình nho, chanh, táo, sim, … Theo đó, HS phải tìm hiểu chiếm lĩnh kiến thức mới: – Xác định nguyên liệu, quy trình thực hiện, cách đánh giá chất lượng sản phẩm (Bài 45- Công nghệ 10); Đồng thời, HS phải vận dụng kiến thức cũ học: - Đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý, hóa học, phương pháp điều chế rượu etylic (Bài 44, 50- Hóa 9) Mục tiêu: Sau hồn thành chủ đề này, học sinh có khả năng: - Năng lực khoa học tự nhiên: + Xác định chế lên men nước trái cây, nguyên liệu tham gia với tỉ lệ điều kiện tối ưu; + Phân biệt hơ hấp hiếu khí lên men, đặc biệt trình phân giải đường điều kiện kị khí; + HS nắm cấu tạo phân tử rượu etylic, khái niệm độ rượu cách tính độ rượu , tính chất vật lý, hóa học, ứng dụng rượu công nghiệp sống, viết phương trình hóa học, phương pháp điều chế rượu làm đồ uống sản xuất rượu cơng nghiệp - Áp dụng kiến thức tốn học tính toán lượng glucozo, lượng rượu điều chế với hiệu suất tương ứng, xác định thể tích khí CO2 trình lên men – Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tìm điều kiện phù hợp để xây dựng quy trình lên men trái – Vẽ thiết kế quy trình lên men trái – Điều chế nước trái lên men – Trình bày, bảo vệ ý kiến phản biện ý kiến người khác – Hợp tác nhóm để thực nhiệm vụ học tập c Phát triển phẩm chất: – Có thái độ tích cực, hợp tác làm việc nhóm; – u thích, say mê nghiên cứu khoa học; – Có ý thức bảo vệ môi trường d Phát triển lực chung – Năng lực giải vấn đề sáng tạo làm thí nghiệm thiết kế quy trình lên men điều kiền tối ưu – Năng lực giao tiếp hợp tác: thống thiết kế phân công thực phần nhiệm vụ cụ thể – Năng lực tự chủ tự học: học sinh tự nghiên cứu kiến thức vận dụng kiến thức để xây dựng thiết kế quy trình lên men Thiết bị: GV hướng dẫn HS sử dụng số thiết bị nguyên liệu sau học chủ đề: – Thiết bị đo độ cồn, nhiệt kế, bếp nung, ống nghiệm, nguyên vật liệu dd đường saccrozo 10 %, bột nấm men, … – Một số nguyên vật liệu như: táo, nho, sơn tra, sim,… đường cát Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: XÁC ĐỊNH YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢN THIẾT KẾ NƯỚC UỐNG THẦN THÁNH (Tiết – 45 phút) A Mục đích: Học sinh trình bày kiến thức lên men, q trình chuyển hóa vật chất vi sinh vật, quy trình lên men Tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế quy trình lên men trái hiểu rõ tiêu chí đánh giá sản phẩm B Nội dung: – HS trình bày thành phần tác dụng nước lên men trái sức khỏe người – GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm khám phá kiến thức để xác định khả lên men etylic đặt câu hỏi trình lên men, ứng dụng q trình lên men – Từ thí nghiệm khám phá kiến thức, GV giao nhiệm vụ cho HS thực dự án Thiết kế quy trình làm nước trái lên men, lập kế hoạch nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến trình lên men, đề xuất quy trình làm nước trái lên men – GV thống với HS kế hoạch triển khai dự án tiêu chí đánh giá sản phẩm dự án C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Bản ghi chép kiến thức thí nghiệm lên men etylic, câu hỏi q trình lên men – Bảng mơ tả nhiệm vụ dự án nhiệm vụ thành viên; thời gian thực dự án yêu cầu sản phẩm dự án D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ Trên sở GV đưa số hình ảnh liên quan đến trình lên men như: rượu vang, giấm ăn, sữa chua.GV đặt câu hỏi để HS trả lời: Điểm chung loại đồ ăn nước uống trên? (GV gợi ý trường hợp HS không trả lời được: Các loại thực phẩm làm từ nguyên liệu cách gì?) GV tổng kết bổ sung, được: Quá trình lên men nước trái sử dụng phổ biến sống gia đình để đảm bảo an tồn, tăng cường sức khỏe người góp phần tránh lãng phí lượng trái dư thừa, thân thiện với môi trường Bước HS làm thí nghiệm khám phá kiến thức GV đặt vấn đề giới thiệu thí nghiệm: Lên men gì? Và tổ chức cho HS làm thí nghiệm lên men etylic theo nhóm để tìm hiểu kiến thức lên men: GV phát phiếu HT – GV chia HS thành nhóm từ 6–8 học sinh (Dành thời gian cho nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí) – GV nêu mục đích hướng dẫn tiến hành thí nghiệm Mục đích: Tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu trình lên men với vsv tham gia, điều kiện lên men tối ưu GV phát nguyên liệu phiếu hướng dẫn/phiếu học tập làm thí nghiệm cho nhóm để nhóm tự tiến hành thí nghiệm: Ngun vật liệu: Mỗi nhóm HS nhận số vật liệu dụng cụ sau: + Các dung dịch đường sacccarozo 10%, nước sôi để nguội, bột nấm men + Ống nghiệm, nhiệt kế, … Phiếu học tập số Nhiệm vụ 1: Tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn hình vẽ sau: Cho vào ống nghiệm 2, ống bánh nấm men khiết Đổ vào ống nghiệm 1, 2, ống 10 ml dung dịch đường nước mô tả (ống nghiệm khoảng 15 cm) Để ống nghiệm nhiệt độ 30-320C Quan sát tượng ống nghiệm điền dấu (+) có tượng dấu (-) khơng có tượng vào bảng đây: Nhận xét Có bọt khí Có mùi rượu Ống nghiệm (10ml dd đường10%) Ống nghiệm (10ml dd đường10%+ bột nấm men) Ống nghiệm (10ml nước lã + bột nấm men) (Thay đổi nhiệt độ, thí nghiệm để đánh giá nhiệt độ thích hợp lên men) Nhiệm vụ 2: Thảo luận tượng khác ống nghiệm, có khác đó? Dự đốn trình xảy ống nghiệm gì? Chú ý: GV nên chuẩn bị sẵn thí nghiệm trước 3-4 để tượng rõ cho HS quan sát thêm - GV tổ chức cho HS báo cáo kết (1 nhóm báo cáo, nhóm khác theo dõi nêu điểm khác) - GV nhận xét, kết luận trình xảy ống nghiệm 2, đặt tiếp câu hỏi điều kiện cần để xảy lên men - HS tiếp cận giải thích tượng trình xảy ống nghiệm nêu điều kiện xảy q trình lên men (có men, có đường) - GV bổ sung giới thiệu tên gọi trình lên men êtylic - GV đặt câu hỏi: Nước trái lên men tốt cho sức khỏe người? Làm nước trái lên men nào? HS trả lời tác dụng nước trái lên men nêu bước làm nước trái lên men - GV đặt câu hỏi: Nước trái lên men gọi thành cơng nước trái có màu sắc tươi, giữ mùi thơm đặc trưng loại trái đó, độ cồn đạt 2-3%, khơng có mùi đường, trái khơng bị mốc Vậy em có bí kíp để làm nước trái thành cơng khơng? Tại lại thực điều đó? HS trả lời theo vốn kiến thức thực tiễn - GV đặt vấn đề, giao nhiệm vụ: Bằng cách tìm điều kiện tốì ưu để làm nước trái lên men thành công? HS làm việc theo nhóm để xây dựng quy trình làm nước trái lên men thử nghiệm xem sản phấm nước trái lên men theo quy trình thành công nhất? - GV nêu chi tiết nhiệm vụ tiêu chí đánh giá sản phẩm + Sản phẩm cần thực hiện: Quy trình mơ tả bước làm nước trái lên men thành phẩm theo quy trình (1lit nước trái lên men, nồng độ cồn 2-3 %) + Tiêu chí đánh giá sản phẩm ST Tiêu chí Điểm tối đa T Quy trình Nêu đủ bước thực quy trình làm 10 nước trái lên men Mô tả rõ hành động/ thao tác thực bước 20 Mô tả rõ loại nguyên liệu, tỉ lệ nguyên liệu 20 Sản phẩm nước trái lên men Độ cồn đạt 2-3% 15 Nước trái có màu sắc tươi 15 Giữ mùi thơm đặc trưng loại trái 10 Trái không bị mốc 10 Cho HS trao đổi, đặt câu hỏi làm rõ tiêu chí - GV giao nhiệm vụ, hướng dẫn HS thực hoạt động 2: + Nghiên cứu kiến thức liên quan: chuyển hóa chất lượng vi sinh vật (bài 22, 23 Sinh học 10) + Tìm hiểu quy trình làm nước trái lên men + Tham khảo điều kíện (tỉ lệ nguyên liệu, nhiệt độ) thực làm nước trái lên men, kết hợp phân tích lí thuyết q trình lên men để tiến hành số thí nghiệm thay đổi điều kiện đó, ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ, nồng độ đến lên men trái Đề xuất điều kiện tốt cho quy trình làm nước trái lên men ( tỉ lệ đường phù hợp với nguyên liệu điều điện nhiệt độ ánh sáng mục đích sản phẩm tạo ra) GV cần nhấn mạnh: Khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm học sinh phải vận dụng kiến thức nền để giải thích, trình bày nguyên lí hoạt động của sản phẩm Vì vậy, tiêu chí này có trọng số điểm lớn Hoạt động 2: NGHIÊN CỨU VỀ CÁC ĐIỀU KIỆN CHO QUY TRÌNH LÀM NƯỚC UỐNG LÊN MEN (HS làm việc nhà – tuần) a Mục đích: Học sinh tự học kiến thức liên quan thông qua việc nghiên cứu tài liệu kiến thức liên quan nấm men, kiểu chuyển hóa vật chất, q trình phân giải đường Nêu bước thực trình lên men Nêu giải thích ảnh hưởng yếu tố đến trình lên men eetilic chọn điều kiện tối ưu để thiết lập quy trình lên men b Nội dung: Học sinh tự học làm việc nhóm thảo luận thống kiến thức liên quan, làm thí nghiệm tìm hiểu quy trình lên men theo phần I, 24 Sinh học 10 nội dung theo phiếu học tập số Đề xuất phương án tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ, tỉ lệ đường trái đến quy trình lên men Phân tích kết thí nghiệm đề xuất quy trình lên men chi tiết Chuẩn bị trình bày trước lớp quy trình lên men, giải thích bước quy trình GV đơn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho nhóm cần thiết c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Bài ghi cá nhân kiến thức liên quan; – Bản vẽ quy trình lên men (trình bày giấy A0 trình chiếu powerpoint); – Bài thuyết trình vẽ thiết kế d Cách thức tổ chức hoạt động: – Các thành viên nhóm đọc 23 ( phần II), 24 (phần I) sách giáo khoa Sinh học 10, 45 sách giáo khoa Cơng nghệ 10, Bài ……Hóa học Trong cần xác định kiến thức trọng tâm sau - Các kiến thức liên quan nấm men, kiểu chuyển hóa vật chất, q trình phân giải đường - Các bước thực trình lên men - Giải thích ảnh hưởng yếu tố đến trình lên men etilic chọn điều kiện tối ưu để thiết lập quy trình lên men – HS làm việc nhóm: ● Chia sẻ với thành viên khác nhóm kiến thức tìm hiểu Ghi tóm tắt lại kiến thức vào cá nhân ● Vẽ vẽ quy trình lên men, thiết kế sản phẩm, kiểu dáng, chất liệu bình đựng Trình bày thiết kế giấy A0 trình chiếu Powerpoint ● Chuẩn bị trình bày thiết kế, giải thích chế lên men – GV đơn đốc nhóm thực nhiệm vụ hỗ trợ cần Ví dụ thiết kế học sinh Hoạt động 3: TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH LÊN MEN NƯỚC TRÁI CÂY (Tiết – 45 phút) a Mục đích: Học sinh trình bày phương án thiết kế quy trình lên men nước trái (bản vẽ quy trình lên men nước trái thiết kế sản phẩm) sử dụng kiến thức để giải thích chế q trình lên men etylic, phương án thiết kế mà nhóm lựa chọn b Nội dung: – GV tổ chức cho HS nhóm trình bày phương án thiết kế nước trái lên men; – GV tổ chức hoạt động thảo luận cho thiết kế: nhóm khác GV nêu câu hỏi làm rõ, phản biện góp ý cho thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hoàn thiện thiết kế; – GV chuẩn hoá kiến thức liên quan cho HS; yêu cầu HS ghi lại kiến thức vào chỉnh sửa phương án thiết kế (nếu có) c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm thiết kế hoàn chỉnh cho việc chế tạo nước trái lên men d Cách thức tổ chức hoạt động: Bước 1: Lần lượt nhóm trình bày phương án thiết kế phút Các nhóm cịn lại ý nghe Bước 2: GV tổ chức cho nhóm cịn lại nêu câu hỏi, nhận xét phương án thiết kế nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa sửa chữa phù hợp Một số câu hỏi GV hỏi định hướng HS thảo luận: Câu hỏi kiến thức KT1 Khái niệm, chế lên men? KT2 Các yếu tố ảnh hưởng trình lên men? (nhiệt độ, khí oxi,…) KT3 Tìm hiểu quy trình lên men KT4 Viết phương trình hóa học minh họa trình lên men rượu từ glucozo? KT5 So sánh trình lên men trái với trình sản suất rượu theo phương pháp truyền thống? Câu hỏi định hướng thiết kế TK1 Sử dụng nguyên liệu để tạo nước trái lên men? TK2 Thiết kế quy trình lên men trái - Nêu xử lí nguyên liệu? - Số lượng, tỉ lệ nguyên liệu trình tự bước tiến hành tạo sản phẩm lên men? - Thời điểm thu hoạch sản phẩm để chất lượng sản phẩm cao nhất? TK3 Điều kiện tối ưu để lên men nước trái thành công tăng chất lượng sản phẩm? TK4 Xác định điều kiện bảo quản Vì số sản phẩm có mùi chua? Bước 3: GV nhận xét, tổng kết chuẩn hoá kiến thức liên quan, chốt lại vấn đề cần ý, chỉnh sửa nhóm Bước 4: GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai tạo sản phẩm theo thiết kế Hoạt động 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM NƯỚC TRÁI CÂY LÊN MEN (HS làm việc nhà phịng thí nghiệm – tuần ) a.Mục đích: Các nhóm HS thực hành, chế tạo thiết kế chỉnh sửa b.Nội dung: Học sinh làm việc theo nhóm thời gian tuần để chế tạo nước trái lên men, trao đổi với giáo viên gặp khó khăn c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm bình 1lit nước trái lên men (cồn 2-3%), đáp ứng yêu cầu Phiếu đánh giá số d Cách thức tổ chức hoạt động: Bước HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến; Bước HS tiến hành hoạt động theo thiết kế; Bước HS theo dõi, nếm thử đánh giá sản phẩm, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lý (nếu cần phải điều chỉnh); Bước HS hoàn thiện bảng ghi danh mục nguyên liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm; Bước HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị giới thiệu sản phẩm GV đơn đốc, hỗ trợ nhóm q trình hồn thiện sản phẩm Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM NƯỚC TRÁI CÂY LÊN MEN VÀ THẢO LUẬN (Tiết – 45 phút) a.Mục đích: HS biết giới thiệu sản phẩm nước trái len men đáp ứng yêu cầu sản phẩm đặt ra; biết thuyết trình, giới thiệu sản phẩm, đưa ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích kiến thức liên quan; Có ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm b.Nội dung: – Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp; – Các nhóm báo cáo sản phẩm trả lời câu hỏi GV nhóm bạn – Đề xuất phương án cải tiến sản phẩm c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm bình nước trái lên men thuyết trình giới thiệu sản phẩm d Cách thức tổ chức hoạt động: – Tổ chức cho HS chuẩn bị trưng bày sản phẩm lúc Khi nhóm sẵn sàng, GV yêu cầu nhóm đồng thời đo nồng độ rượu sản phẩm chất lượng màu sắc, hương vị – GV hội đồng GV tham gia bình chọn kiểu dáng màu sắc, hương vị bình rượu Song song với trình theo dõi thời gian sáng tối thiểu đến đèn tự tắt, để ghi nhận theo tiêu chí thời gian sáng tự tắt nhóm – GV nhận xét công bố kết chấm sản phẩm theo yêu cầu Phiếu đánh giá số – Giáo viên đặt câu hỏi cho báo cáo để làm rõ chế q trình lên men etylic, giải thích tượng xảy trình lên men, khắc sâu kiến thức chủ đề kiến thức liên quan – Khuyến khích nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác – GV tổng kết chung hoạt động nhóm; Hướng dẫn nhóm cập nhật điểm học tập nhóm GV nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi: + Các em học kiến thức kỹ trình triển khai dự án này? + Điều làm em ấn tượng nhất/nhớ triển khai dự án này? -