Bồi dưỡng thường xuyên môn Sinh học THPT: Tích hợp kiến thức liên môn trong dạy học Sinh học

Bồi dưỡng thường xuyên môn Sinh học THPT: Tích hợp kiến thức liên môn trong dạy học Sinh học có nội dung trình bày về: cơ sở lý luận về dạy học tích hợp; tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả trong dạy học Sinh học; một số giáo án dạy học tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả ở trường phổ thông. Mời các bạn cùng tham khảo.

BỒI DƯỠNG THƯỜNG XUN MƠN SINH HỌC THPT: TÍCH HỢP KIẾN THỨC LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC SINH HỌC MỞ ĐẦU Trong Luật giáo dục, điều 24.2 ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, chủ động, tự giác, sáng tạo HS phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động vào tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” Nghị Trung ương II khóa VIII khẳng định “Đổi phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện nếp tư sáng tạo cho người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương pháp đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, sinh viên đại học, phát triển phong trào tự học, tự đào tạo thường xuyên rộng khắp toàn dân, niên” Theo Bộ GD - ĐT, sau năm 2015, giáo dục phổ thông cấu trúc giai đoạn - Giai đoạn 1: học năm (gồm tiểu học THCS), cung cấp người học hình thành nhân cách, trang bị kiến thức kỹ tối thiểu; học xong THCS để bảo đảm học, làm tiếp sống với người xung quanh Không yêu cầu cao, sâu, phải tồn diện để hình thành nhân cách - Giai đoạn 2: (3 năm THPT), tiếp tục hồn thiện nhân cách người cơng dân Và để học sinh khơng bị đột ngột lớp 10 thiết kế lớp “chuyển hóa từ giai đoạn tổng hợp sang giai đoạn phân hóa” Lớp 11 12 giai đoạn thực phân hóa mạnh hướng nghiệp cao Theo đánh giá nhiều nhà nghiên cứu, nhìn chung giáo dục Việt Nam cịn nhiều bất cập, chưa đáp ứng yêu cầu giáo dục thời đại Về nội dung: kiến thức hàn lâm cứng nhắc, coi trọng lý thuyết thực hành, thiếu tính liên thơng học với nhau, nhiều vấn đề khai thác trùng lặp nhiều mơn học, làm chương trình trở nên thiếu tính hệ thống, tải Về phương pháp: dạy học chủ yếu nặng thuyết trình, có liên hệ kiến thức môn với kiến thức học môn Mục tiêu dạy học trọng vào việc cung cấp kiến thức mà trọng đến phát triển kỹ cho HS, có liên hệ lý thuyết học nhà trường thực tiễn sống Trong tình ngồi thực tiễn sống ln mang tính tích hợp dạy học nhà trường cịn thiếu tích hợp môn Do yêu cầu đổi PPDH nay: với việc đổi nội dung, đổi PPDH trở thành yêu cầu cấp thiết để nâng cao chất lượng giáo dục Đổi PPDH trường phổ thông vấn đề lớn, thu hút quan tâm người làm công tác giáo dục mà thu hút quan tâm tầng lớp xã hội Chương trình giáo dục xây dựng dựa quan điểm: “Lấy quan điểm tích hợp làm nguyên tắc đạo tổ chức nội dung chương trình, biên soạn sách giáo khoa lựa chọn phương pháp giảng dạy” Việc xây dựng chương trình sách giáo khoa theo quan điểm tích hợp đòi hỏi tất yếu giáo dục đại Chương trình phổ thơng nhiều nước gồm số mơn học tích hợp, phổ biến môn học tiếng mẹ đẻ văn chương, tốn học, khoa học tự nhiên (Lý, Hóa, Sinh…), khoa học xã hội nhân văn (Sử, Địa, Kinh tế, Luật…), ngoại ngữ (tiếng anh số ngoại ngữ chính), máy tính cơng nghệ, giáo dục thể chất Trong đó, nước ta nội dung chương trình phổ thơng xây dựng chủ yếu theo cách tiếp cận mục tiêu, chương trình SGK tải khối lượng kiến thức chưa thực trọng đến phát triển kỹ năng, cấu trúc chương trình lạc hậu so với giới, mơn học có chồng chéo kiến thức Xây dựng cấu trúc chương trình phổ thơng theo hướng tích hợp môn riêng rẽ, học chuyên sâu môn đào tạo nghề xu hướng tất yếu giáo dục nước ta tương lai Vì vậy, việc GV vận dụng quan điểm tích hợp vào dạy học vấn đề cần thiết cấp thiết Xuất phát từ lý trên, lựa chọn nội dung “Tích hợp kiến thức liên mơn dạy học sinh học” làm chuyên đề bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên phổ thông Nội dung xây dựng dựa tổng hợp, cập nhật, lựa chọn kiểm tra kiến thức, thông tin từ nguồn tài liệu khác nên chắn không tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến q thầy, giáo bạn đọc Xin chận thành cảm ơn CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC TÍCH HỢP Khái niệm dạy học tích hợp Theo Xavier Roegiers, “Sư phạm tích hợp quan niệm q trình học tập góp phần hình thành học sinh lực rõ ràng, có dự tính trước điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho trình học tập tương lai nhằm hòa nhập học sinh vào sống lao động Như vậy, sư phạm tích hợp nhằm làm cho q trình học tập có ý nghĩa” Theo Phạm Văn Lập, “Tích hợp có nghĩa kiến thức, kỹ học môn học này, phần môn học sử dụng công cụ để nghiên cứu học tập môn học khác, phần khác mơn học Thí dụ, tốn học sử dụng công cụ đắc lực nghiên cứu sinh học Tin học sử dụng cơng cụ để mơ hình hóa q trình sinh học v.v…” Mục tiêu dạy học tích hợp - Dạy học tích hợp làm cho q trình học tập có ý nghĩa - Dạy học tích hợp giúp phân biệt cốt yếu với quan trọng - Dạy học tích hợp quan tâm đến việc sử dụng kiến thức tình cụ thể - Ngồi ra, dạy học tích hợp cịn giúp người học xác lập mối liên hệ khái niệm học Các quan điểm tích hợp dạy học - Quan điểm “đơn mơn”: xây dựng chương trình học tập theo hệ thống mơn học riêng biệt Các môn học tiếp cận cách riêng rẽ - Quan điểm “đa môn”: thực chất tình huống, “đề tài” nghiên cứu theo quan điểm khác nhau, nghĩa theo môn học khác - Quan điểm “liên môn”: dạy học tình tiếp cận hợp lý qua soi sáng nhiều môn học - Quan điểm “xun mơn”: phát triển kỹ mà học sinh sử dụng tất mơn học, tất tình Vai trị tích hợp dạy học Dạy học tích hợp giúp HS trở thành người tích cực, người cơng dân có lực giải tốt tình có vấn đề mang tính tích hợp thực tiễn sống Dạy học tích hợp cho phép rút ngắn thời gian dạy học, đồng thời tăng cường khối lượng chất lượng thông tin Ở nước ta, có số nhà giáo dục vận dụng quan điểm tích hợp vào việc dạy học trường phổ thơng với nhiều cơng trình tiêu biểu có hiệu Một nguyên tắc đạo xây dựng chương trình sách giáo khoa theo hướng tích hợp là: chương trình sách giáo khoa phổ thơng phải cơng trình khoa học sư phạm phải lựa chọn nội dung bản, phổ thông, cập nhật tiến khoa học công nghệ kinh tế - xã hội, gần gũi với đời sống phù hợp với trình độ nhận thức học sinh giai đoạn học tập, gắn bó với thực tế phát triển đất nước, tích hợp nhiều mặt giáo dục nội dung, nâng cao chất lượng hoạt động thực hành, vận dụng theo lực đối tượng học sinh Trong nội dung tài liệu này, đề cập hai vấn đề nhỏ “tích hợp kiến thức liên mơn dạy học sinh học” là: - Tích hợp sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu qủa dạy học sinh học - Tích hợp số kiến thức tốn học dạy học sinh học 12 - phần Di truyền học CHƯƠNG II TÍCH HỢP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ TRONG DẠY HỌC SINH HỌC I Năng lượng vai trò lượng người Năng lượng Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam, lượng định nghĩa là: "độ đo định lượng chung cho dạng vận động khác vật chất" Trong Từ điển tiếng Việt Từ điển vật lý phổ thông , lượng định nghĩa "đại lượng đặc trưng cho khả sinh công vật" Theo Nghị định số 102/2003/NĐ-CP phủ sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu lượng hiểu "dạng vật chất có khả sinh công, bao gồm nguồn lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt nguồn lượng thứ cấp nhiệt năng, điện sinh thông qua trình chuyển hố lượng sơ cấp" Như vậy, tuỳ mục đích khác nhau, khái niệm lượng định nghĩa có tính chất khái qt khác Trong tài liệu này, với mục tiêu phổ cập việc giáo dục HS phổ thông sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu phù hợp với thực tiễn lao động sản xuất sống, sử dụng thường xuyên khái niệm lượng nêu Nghị định 102/2003/NĐ-CP Các dạng lượng Việc phân loại dạng lượng đa dạng, phụ thuộc vào mục đích khác Dưới đưa số cách phân loại thường sử dụng 2.1 Phân loại theo vật lý - kỹ thuật Với đối tượng HS THPT, em làm quen với dạng lượng qua chương trình vật lý phổ thông như: Cơ năng; Nội năng; Điện năng; Quang năng; Hoá năng; Năng lượng hạt nhân (năng lượng nguyên tử) Các nhà máy điện hạt nhân thực tế phổ biến nhà máy nhiệt điện chuyển đổi nhiệt thu từ phản ứng phân huỷ hạt nhân thành điện Đa số nhà máy thực phản ứng dây chuyền có điều khiển lò phản ứng phân huỷ hạt nhân với nguyên liệu ban đầu đồng vị U235, sản phẩm thu sau phản ứng thường pluton, nơtron lượng lượng nhiệt lớn Nhiệt lượng này, theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh phóng xạ rị rỉ ngồi), qua máy trao đổi nhiệt, đun sơi nước, tạo nước áp suất cao làm quay tuabin nước, quay máy phát điện sinh điện Cơng nghệ điện hạt nhân an tồn gây nhiềm mơi trường nhà máy nhiệt điện đốt than hay khí thiên nhiên Tuy nhiên, q trình sản xuất sử lí chất thải hạt nhân chứa đựng nguy gây nhiễm mơi trường sinh thái để rị rỉ chất phóng xạ Sự cố nhà máy điện nguyên tử Chernobyl (Ukraina) ví dụ III Xu hướng sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Việt Nam giới Khái niệm tiết kiệm, hiệu Nghị định số 102/2003/NĐ-CP ngày 03 tháng năm 2003 Chính phủ sử dụng NLTK&HQ đưa giải thích sau: "sử dụng NLTK&HQ sử dụng lượng cách hợp lý, nhằm giảm mức tiêu thụ lượng, giảm chi phí lượng cho hoạt động phương tiện, thiết bị sử dụng lượng mà đảm bảo nhu cầu lượng cần thiết cho trình sản xuất, dịch vụ sinh hoạt" Theo Từ điển tiếng Việt (Viện ngôn ngữ học Việt Nam): "Tiết kiệm sử dụng mức, khơng phí phạm" Như vậy, tiết kiệm không đồng nghĩa với việc hạn chế sử dụng đến mức ảnh hưởng tới phát triển, sức khoẻ hiệu cơng việc Ví dụ: tiết kiệm điện khơng có nghĩa thường xun cắt điện cách khơng hợp lí, khơng báo trước dẫn đến đình trệ sản xuất, ảnh hưởng đến cơng việc có nhu cầu sử dụng điện Nếu tiết kiệm điện mà giải pháp cắt điện lại dẫn đến lãng phí, khơng tiết kiệm Cũng theo Từ điển tiếng Việt: "Hiệu kết thực việc làm mang lại" Khái niệm hiệu có cách hiểu khác Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam: Hiệu "kết mong muốn, sinh kết mà người chờ đợi hướng tới” Ý nghĩa hiệu có nội dung khác lĩnh vực khác như: sản xuất, hiệu có nghĩa hiệu suất, suất; Trong kinh doanh, hiệu lãi suất, lợi nhuận, ; Trong xã hội học, tượng, biến có hiệu xã hội tức có tác dụng tích cực phát triển xã hội, lĩnh vực Khái niệm hiệu suất lĩnh vực biến đổi lượng khái niệm gần với khái niệm hiệu Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam: Hiệu suất thơng số nói lên tính hiệu q trình hệ mặt biến đổi lượng, đo tỉ số phần 13 lượng hữu ích thu phần lượng phải cung cấp cho hệ Hiệu suất ln ln nhỏ Như ta hiểu: sử dụng NLTK&HQ nghĩa giảm bớt số lượng sử dụng cách loại bỏ việc tiêu thụ lượng lãng phí khơng cần thiết khơng cách Điều cịn có nghĩa sử dụng lượng phù hợp với mục đích sử dụng, khơng lãng phí, sử dụng thiết bị tiêu hao lượng ( ví dụ tắt thiết bị điện khơng có nhu cầu sử dụng, tắt bớt đèn chiếu sáng không cần thiết, không để thiết bị trạng thái chờ) Sử dụng lượng hiệu có nghĩa giảm mức tiêu thụ lượng cho nhu cầu, công việc đơn vị sản phẩm (ví dụ: tắt tivi nút Power tiết kiệm điện dùng thiết bị điều khiển từ xa; thay bóng đèn trịn sợi đốt có cơng suất 100 W bóng đèn huỳnh quang Compact 20 W mà đạt độ chiếu sáng giảm 80% điện sử dụng, ) Bằng việc tiết kiệm lượng, nâng hiệu sử dụng lượng, cá nhân, hộ gia đình, tập thể quan, đơn vị doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, đồng thời góp phần tiết kiệm tài nguyên đất nước, bảo vệ môi trường 2.2 Sự cần thiết phải sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu ngày xu hướng chung tất quốc gia giới, từ quốc gia phát triển đến quốc gia phát triển; nước có nguồn tài nguyên lượng dồi nước khan nguồn tài nguyên lượng Việc sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu yêu cầu cấp thiết quốc gia biện pháp quan trọng để góp phần giải vấn đề tồn cầu nay, trước hết vấn đề mơi trường, vấn đề phát triển bền vững Các lý cụ thể (phải sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu quả) nêu lên là: - Các nguồn tài nguyên lượng, đặc biệt nguồn nhiên liệu hố thạch than, dầu mỏ khí thiên nhiên có hạn, bị khai thác với tốc độ lớn để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng kinh tế, dần bị cạn kiệt; - Những vấn đề môi trường gây hoạt động người, việc khai thác, sử dụng nguồn lượng, đặc biệt lượng hố thạch, đóng góp phần chủ yếu; - Sử dụng lượng, tiết kiệm hiệu đóng góp vào việc thực nguyên tắc phát triển bền vững Trái đất quốc gia Phát triển bền vững “là phát triển đáp ứng nhu cầu mà không ảnh hưởng, tổn hại đến khả đáp ứng nhu cầu hệ tương lai." 14 Một số nguyên tắc xây dựng "một xã hội hiểu biết" để phát triển bền vững nêu lên sau: - Tôn trọng quan tâm đến sống cộng đồng; - Cải thiện chất lượng sống người; - Bảo vệ sức sống tính đa dạng Trái đất; - Hạn chế đến mức thấp việc làm suy giảm nguồn tài nguyên không tái tạo; - Tôn trọng khả chịu đựng Trái đất; - Thay đổi tập tục thói quen cá nhân; - Xây dựng khối liên minh toàn cầu; - Để cho cộng đồng tự quản lí mơi trường 2.3 Xu hướng sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Trong sản xuất công nghiệp, mức tiêu hao lượng để sản xuất đơn vị sản phẩm Việt Nam cao so với nhiều nước khu vực Ví dụ, để làm giá trị sản phẩm nhau, sản xuất công nghiệp Việt Nam tiêu tốn lượng cao gấp 1,5 đến 1,7 lần so với Thái Lan, Malaysia Chưa tính đến hậu môi trường, việc tiêu hao lượng cao cho đơn vị sản phẩm, bối cảnh mà giá lượng cao, cạnh tranh tồn cầu gay gắt, sức cạnh tranh hàng Việt Nam bị hạn chế Tiềm tiết kiệm lượng ngành công nghiệp Việt Nam sản xuất xi măng, thép, sành sứ, hàng tiêu dùng lớn, khoảng 20% (kết khảo sát Bộ Cơng nghiệp) Nếu tính với mức sử dụng lượng thương mại (xấp xỉ 19 triệu dầu tương đương), số tiền tiết kiệm tới 13,5 nghìn tỉ đồng năm Đây giá trị khơng nhỏ, chưa tính đến tiềm tiết kiệm sinh hoạt dịch vụ Các nhà khoa học tính tốn: Chi phí để tiết kiệm kWh điện rẻ nhiều so với số tiền bỏ để sản xuất kWh điện Ví dụ, Thái Lan, người ta tính rằng, để có thêm kWh điện tiết kiệm việc nâng cao hiệu suất sử dụng phải đầu tư cent, sản xuất kWh điện phải tốn trung bình: - cent Đối với Việt Nam, chế độ tiết kiệm coi quốc sách toàn kinh tế quốc dân, quan người lao động Trong lĩnh vực tiết kiệm lượng Chính phủ Việt Nam có Nghị định số 102/2003/NĐ-CP sử dụng NLTK&HQ 15 Trong 25 năm qua, nhu cầu lượng giới ngày tăng Ví dụ, châu Á, nhu cầu dầu mỏ tăng 105%; châu Âu tăng 2,5%, Mỹ tăng 20% Nhiều nước giới buộc phải thực tiết kiệm lượng nhằm giảm bớt tác động việc tăng giá dầu mỏ tới kinh tế Tuỳ tình hình quốc gia, người ta thực số biện pháp khác lĩnh vực Ví dụ: Chính phủ Pháp dự định hạn chế tốc độ ôtô chạy đường cao tốc từ 130km/h xuống 115km/h, đồng thời phát triển chương trình khai thác nguồn lượng "không truyền thống" Tây Ban Nha đặt mục tiêu giảm tiêu thụ lượng 8,5% giai đoạn 2005 - 2007, khuyến khích người dân chuyển sang sử dụng loại xe nhỏ nhằm giảm tiêu hao nhiên liệu Philippine yêu cầu tất quan giảm 10% lượng tiêu thụ Indonesia cắt giảm trợ giá nhiên liệu, số tiền ước tính khoảng 6,4 tỷ USD năm Bên cạnh giải pháp kỹ thuật, Trung Quốc trọng giải pháp tuyên truyền, phổ biến kiến thức sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Trung Quốc phát hành “Cẩm nang” đề cập tới 36 hành vi thường gặp sống 500 cách thức tiết kiệm lượng Theo ước tính Bộ Khoa học Cơng nghệ, tồn dân hưởng ứng chiến dịch này, Trung Quốc tiết kiệm năm 70 triệu than giảm 200 triệu khí thải Như vậy, để thực thành công việc sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu quả, giải pháp kĩ thuật sử dụng công nghệ nâng cao hiệu sử dụng lượng, tìm nguồn lượng thay thế, quốc gia quam tâm tới gải pháp tuyên truyền giáo dục để nâng cao ý thức người tiêu dùng sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu Khái niệm sử dụng hiệu ngồn lượng cần hiểu cách rộng hơn, nghĩa khơng khía cạnh lợi nhuận kinh tế, phải có cách tiếp cận tổng thể, bao gồm tác động tích cực giải pháp sử dụng lượng tới môi trường sinh thái Đó hiệu to lớn lâu dài mà nhiều nhà đầu tư chưa tính đến So sánh sản suất điện từ lượng truyền thống (năng lượng hoá thạch) với sản xuất điện từ lượng tái tạo, nhà đầu tư cho rằng, suất đầu tư giá điện sản xuất từ gió lượng mặt trời cao, khó cạnh tranh với điện truyền thống (nhiệt điện thuỷ điện) Hiện nay, suất đầu tư cho nhà máy nhiệt điện chạy than xấp xỉ triệu USD/MW; điện gió cao gấp 1,2 - 1,7 lần, điện nguyên tử cao gấp - 3,5 lần so với nhiệt điện; giá thành điện gió, điện mặt trời cao so với thuỷ điện, nhiệt điện Song nhà khoa học kinh tế cho rằng, so sánh loại lượng này, nhiều người "bỏ quên" nhiều yếu tố chi phí chưa tính đủ như: sản xuất điện từ than gây ô nhiễm lớn ảnh hưởng tới sức khoẻ người nhiều kinh phí để khắc phục nhiễm (và chữa bệnh!) Một nhà máy điện từ than công suất 1000 MW, năm phát thải triệu CO2, 44 ngàn SO2, 22 ngàn NOx nửa triệu chất thải rắn Trong đó, sử dụng lượng tái tạo giảm khí nhà kính Mặt khác, "bán phát thải khí nhà kính" thu nhiều triệu USD, giảm bớt chênh lệch chi phí hai loại lượng Trên thực 16 tế, nhiều quốc gia giới khơng tính loại phí "mơi trường" vào sản xuất lượng Thực tế giá thành sản xuất than điện cao giá bán, nhà nước bao cấp để đảm bảo điện cho nhu cầu tiêu dùng xã hội Nếu hạch toán đầy đủ vào giá thành, giá nhiệt điện, thuỷ điện chưa hẳn rẻ giá điện sản xuất từ lượng tái tạo, từ dạng lượng Vì vậy, việc khai thác ngồn lượng tái tạo, dạng lượng cần xem xu hướng sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu 2.4 Các biện pháp chung sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 2.4.1 Các biện pháp quản lí - Xây dựng văn pháp quy sử dụng NLTK&HQ ( quốc gia, quốc tế); - Lựa chọn cấu kinh tế cho hiệu cao sử dụng lượng; phát triển hợp lí ngành tiêu thụ nhiều lượng; - Có sách ưu tiên ( thuế, quy hoạch, ) việc phát triển nguồn lượng nguồn lượng tái sinh; - Hợp lí hóa q trình sản xuất 2.4.2 Các biện pháp tuyên truyền, giáo dục - Đưa nội dung giáo dục sử dụng NLTK&HQ vào cấp học; - Tuyên truyền sử dụng NLTK&HQ gia đình, trường học, cộng đồng; - Xây dựng nhà trường sử dụng NLTK&HQ 2.4.3 Các biện pháp kĩ thuật - Giảm tổn thất trình chuyển đổi lượng ( thất thoát truyền tải điện, vận chuyển nhiên liệu, ; - Giảm tổn thất trình sử dụng lượng; - Sử dụng thiết bị điều khiển tự động để giảm tiêu thụ lượng; - Đổi cơng nghệ, cao hiệu suất máy móc; tăng cường sử dụng thiết bị có hiệu suất sử dụng lượng cao; - Thu hồi lượng thải từ trình sản xuất, sinh hoạt tái sử dụng ; 17 HS: Các mối quan hệ sinh thái + Gần bờ tôm cua, cá nhỏ, san hô… + Vùng triều: Cá thu, cá mực, cá Nội dung PHT nục… + Ngoài khơi cá voi, cá heo… Hiện tượng khống chế sinh học: GV yêu cầu HS đọc SGK hồn thành phiếu học tập sau GV gọi HS lên chữa hoàn thành PHT theo bảng 40 trang 183 sách giáo khoa - Là tượng số lượng cá thể loài bị số lượng cá thể lồi khác kìm hãm làm cho số lượng cá thể lồi ln dao động quanh vị trí cân GV mơ tả ví dụ cóc bọ mía - ý nghĩa: ứng dụng nơng nghiệp, sử dụng thiên địch phịng trừ sâu hại trồng Số lượng cóc bị kìm hãm số lượng bọ mía… khống chế sinh học GV: Sâu hại latana làm cho số lượng chim ăn latana bị ảnh hưởng có phải tượng khống chế sinh học không? Khống chế sinh học có ý nghĩa gi? Củng cố hồn thiện - GV củng cố kiến thức học cách tập nhà, HS đưa ví dụ ngồi ví dụ SGK để minh hoạ cho mối quan hệ sinh thái quần xã Bảng mối quan hệ loài quần xã cho ví dụ mối quan hệ 37 Tên mối Hai lồi sinh Cho ví dụ vật quan hệ - Cộng sinh - Cộng sinh khuẩn lam bèo dâu; vi khuẩn cố định nốt sần họ Đậu - Hợp tác - Hợp tác cá hải quỳ - Cây phong lan bám thân gỗ; cá bé sống bám cá lớn - Hội sinh - ức nhiễm chế cảm - Sinh vật ăn sinh vật khác - Tảo giáp nở hoa gây độc cho cá; tỏi tiết chất gây ức chế hoạt động vi sinh vật xung quanh - Bò ăn cỏ, bắt ruồi - Giun kí sinh thể người - Kí sinh - Cạnh tranh - Các cạnh tranh để tranh giành khoảng khơng có nhiều ánh sáng (Ghi chú: +: loài lợi; -: lồi bị hại; 0: lồi khơng lợi hay khơng bị hại) IV tập nhà Học theo câu hỏi cuối Trả lời câu hỏi - Quần xã sinh vật tập hợp quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, sống không gian định (gọi sinh cảnh) Các sinh vật quần xã sinh vật có mối quan hệ gắn bó với thể thống vậy, quần xã có cấu trúc 38 tương đối ổn định Các sinh vật quần xã sinh vật thích nghi với mơi trường sống chúng - Sự khác quần thể sinh vật quần xã sinh vật: Quần thể sinh vật tập hợp cá thể loài, sinh sống khoảng không gian định, thời điểm định Ví dụ: quần thể thơng, quần thể chó sói, quần thể trâu rừng … Quần xã sinh vật tập hợp quần thể sinh vật thuộc nhiều lồi khác sống khơng gian định Ví dụ: quần xã núi đá vơi, quần xã vùng ngập triều, quần xã hồ, quần xã rừng lim, quần xã đồng cỏ, quần xã bụi Trả lời câu hỏi Như nội dung SGK Trả lời câu hỏi Sự khác quan hệ hỗ trợ quan hệ đối địch: Quan hệ hỗ trợ đem lại lợi ích khơng có hại cho lồi quần xã, ngược lại quan hệ đối địch có lồi có lợi cịn bên lồi bị hại Trả lời câu hỏi Xếp thứ tự mối quan hệ loài sinh vật: - Cộng sinh, hợp tác, hội sinh, kí sinh, ức chế cảm nhiễm, cạnh tranh, sinh vật ăn sinh vật khác (ghi chú: Sự xếp thay đổi số trường hợp đặc biệt, ví dụ số trường hợp ức chế cảm nhiễm đứng sau cạnh tranh) Trả lời câu hỏi Muốn nuôi nhiều cá ao để có suất cao cần chọn ni lồi cá phù hợp: - Cá sống tầng nước khác nhau: ăn nổi, ăn đáy … - Nhiều loài ăn thức ăn khác nhau: ăn thực vật (cá mè, cá trắm cỏ), ăn động vật (cá quả), ăn tạp (cá chép, trôi) 39 BÀI 43 TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI Bài học có nội dung chủ yếu khái niệm chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng trao đổi vật chất quần xã sinh vật với sinh cảnh Trong chương trình Sinh học 9, HS học chuỗi lưới thức ăn chưa học bậc dinh dưỡng Đây học có nội dung khái quát, GV cần giúp HS phân tích ví dụ để nắm nội dung học dễ GV cần gợi ý để HS lấy thêm nhiều ví dụ khác địa phương I/ Mục tiêu Học xong học sinh phải: Trỡnh bày chuỗi lưới thức ăn bậc dinh dưỡng, lấy ví dụ minh họa Sắp xếp thành phần cấu trúc hệ sinh thái thành bậc dinh dưỡng - Cấu trúc tháp sinh thái, loại tháp sinh thái mối quan hệ lượng thể tháp sinh thái Rèn kĩ phân tích thành phần môi trường nâng cao ý thức bảo vệ mụi trường thiên nhiên II/ Chuẩn bị - Cỏc hỡnh 43.1, 43.2, 43.3 SGK phúng to Phiếu học tập Tên bậc dinh Đặc điểm sinh vật thuộc bậc dưỡng dinh dưỡng Cấp Cấp Cấp Cấp III/ Tiến trình 1/ Kiểm tra - Tại nói hệ sinh thái thể chức tổ chức sống? 40 - Hệ sinh thái tự nhiên hệ sinh thái nhân tạo có điểm gỡ giống khác nhau? 2/ Bài Hoạt động thày trũ GV: Chia nhóm HS theo bàn Nội dung I/ Trao đổi vật chất quần xã - Nhiệm vụ 1: Hóy tỡm mối quan hệ mặt dinh 1/ Chuỗi thức ăn dưỡng loài sinh vật sống giới hạn Một chuỗi thức ăn bao gồm nhiều lồi góc vườn trường có quan hệ dinh dưỡng với - Nhiệm vụ 2: Hóy tỡm mối quan hệ mặt dinh lồi mắt xích chuỗi dưỡng lồi sinh vật sống giới hạn Có loại chuỗi thức ăn: ao ni cá Từng nhóm HS báo cáo, GV khái quát nêu ví - Chuỗi thức ăn mở đầu sinh vật dụ điển hỡnh chuỗi thức ăn cạn, tự dưỡng: Cây xanh… - Chuỗi thức ăn mở đầu SV phân nước giải chất hữu Ví dụ chuỗi thức ăn mở đầu sinh vật tự dưỡng, chuỗi thức ăn mở đầu SV phân giải chất hữu Phân biệt loại chuỗi thức ăn *GV: Trong quần xó luụn cú mối quan hệ chặt chẽ loại chuỗi thức ăn Em hóy chứng minh điều đó? Các mắt xích chuỗi thức ăn thay mắt xích (lồi) có họ hàng gần mà khơng thay đổi cấu trúc quần xó *GV treo tranh phúng to hỡnh 43.1: Một lưới thức ăn hệ sinh thái hướng dẫn HS phân tích mối quan hệ sinh vật tranh vẽ 2/ Lưới thức ăn đưa nhận xét - Trong quần xã, loài sinh vật - Nếu mắt xích lưới thức ăn khụng tham gia vào chuỗi bị ảnh hưởng gỡ đến cấu trúc quần xó thức ăn mà cũn tham gia đồng thời vào chuỗi thức ăn khác tạo thành khụng? lưới thức ăn - Liên hệ với việc giữ cân sinh thái đảm - Quần xã đa dạng thành phần bảo vũng tuần hoàn vật chất hệ sinh thỏi? loài thỡ lưới thức ăn phức tạp 41 3/ Bậc dinh dưỡng *GV hướng dẫn HS đọc mục I/3 SGK để Trong lưới thức ăn, tất loài điền vào bảng sau: có mức dinh dưỡng hợp thành bậc dinh dưỡng - Bậc dinh dưỡng cấp (sinh vật sản xuất): Gồm SV có khả tổng hợp chất hữu từ chất vô môi trường - Bậc dinh dưỡng cấp (Sinh vật tiêu thụ bậc 1): Gồm sinh vật ăn sinh vật sản xuất HS thảo luận nhóm sau báo cáo GV thống - Bậc dinh dưỡng cấp (Sinh vật tiêu lại theo nội dung bên thụ bậc 2): Gồm động vật ăn thịt, chúng ăn sinh vật tiêu thụ bậc *GV: Hóy ghi chỳ tờn cỏc bậc dinh dưỡng thay - Bậc dinh dưỡng cấp 4,5…(Sinh vật cho chữ a,b,c…trong hỡnh 43.a tiêu thụ bậc bậc ) gồm động vật ăn thịt động vật, chúng ăn - Nguồn lượng ban đầu cung cấp cho lưới động vật tiêu thụ bậc 2,3…Bậc cuối thức ăn từ đâu? (Sinh vật sản xuất) bậc dinh dưỡng cao Tên bậc dưỡng Cấp Cấp Cấp Cấp dinh Đặc điểm sinh vật thuộc bậc dinh dưỡng - Nhận xét đường vận chuyển lượng II/ Tháp sinh thái chuỗi thức ăn, mức độ tiêu hao lượng qua bậc dinh dưỡng? Có loại tháp sinh thái - ứng dụng chăn nuôi, trồng trọt: Chọn nuôi - Tháp số lượng đối tượng phù hợp? - Tháp sinh khối - Tháp lượng *GV hướng dẫn HS nghiêncứu hỡnh 43.3 SGK phúng to đọc mục II tỡm hiểu: - Tháp sinh thái thể điều gỡ? - Các loại tháp sinh thái? - Cách biểu diễn loại tháp sinh thái? - Loại tháp hoàn thiện nhất? Tại sao? 4/ Củng cố 42 Cho ví dụ bậc dinh dưỡng quần xó tự nhiờn quần xó nhõn tạo địa phương em? - Hóy phõn biệt loại thỏp sinh thỏi Trả lời câu hỏi SGK: Trả lời câu hỏi - Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với lồi mắt xích chuỗi Trong chuỗi, mắt xích vừa nguồn thức ăn cho mắt xích phía sau, vừa có nguồn thức ăn mắt xích phía trước Ví dụ: Cỏ  Thỏ  Cáo - Lưới thức ăn hình thành từ nhiều chuỗi thức ăn quần xã Trong lưới thức ăn lồi sinh vật khơng phải tham gia vào chuỗi thức ăn mà tham gia đồng thời vào chuỗi thức ăn khác, hình thành nên nhiều mắt xích chung Tất chuỗi thức ăn với nhiều mắt xích chung họp thành lưới thức ăn Ví dụ: hình 43.1 SGK HS viết thêm số lưới thức ăn khác Trả lời câu hỏi Có hai loại chuỗi thức ăn: Chuỗi thức ăn mở đầu xanh, sau đến động vật ăn thực vật tiếp loài động vật ăn động vật Ví dụ: Cây ngơ  Sâu ăn ngô  Nhái  Rắn hổ mang  Diều hâu Chuỗi thức ăn mở đầu chất hữu bị phân giải, sau đến loài động vật ăn thịt Ví dụ: Lá cành khơ  Mối  Nhện  Thằn lằn Trả lời câu hỏi Phân biệt ba loại tháp sinh thái Tháp lượng: dựa vào đơn vị lượng Tháp sinh khối: dựa vào khối lượng sinh vật Tháp số lượng: dựa vào số cá thể sinh vật Trả lời câu hỏi C 43 TÍCH HỢP MỘT SỐ KIẾN THỨC TỐN HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 12PHẦN DI TRUYỀN HỌC TÍCH HỢP KIẾN THỨC TOÁN HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC LỚP 12 Phân tích chương trình Sinh học lớp 12 Chương trình sinh học 12 xây dựng quan điểm hệ thống, tiếp tục chương trình sinh học 11 Sinh học 11 nghiên cứu giới sống cấp độ thể, sinh học 12 tiếp tục giới sống cấp độ cao hơn: cấp quần thể, quần xã hệ sinh thái Tích hợp Tốn học dạy học Sinh học lớp 12 Ví dụ 1: Tích hợp tốn học dạy học nội dung “Gen, mã di truyền tự nhân đôi ADN” * Mục đích tích hợp: Giúp HS hiểu rõ chất cấu tạo gen, qua cách tích hợp kiến thức toán học HS khắc sâu kiến thức * Tổ chức dạy học: Để HS hiểu sâu sắc phần GV cho HS làm tập sau: BT: Một đoạn gen có tổng số Nu 3000, số Nu loại A gấp đôi số Nu loại G Hãy tính: a Số Nu loại gen b Số liên kết hidro gen c Số liên kết hố trị gen d Hãy tính chiều dài khối lƣợng đoạn gen đ Nếu gen thực q trình nhân đơi lần số Nu loại mơi trường nội bào cung cấp bao nhiêu? GV tổ chức dạy học giúp HS giải tập dựa vào công thức toán học mà GV hướng dẫn * Ý nghĩa việc tích hợp: Thơng qua việc sử dụng cơng thức, HS rèn luyện kỹ tư (phân tích, tổng hợp) qua HS có hứng thú với học thông qua việc xác định ý nghĩa thực tiễn nội dung kiến thức dạy Ví dụ 2: Tích hợp tốn xác suất thống kê dạy nội dung: “Quy luật Menđen” * Mục đích tích hợp Đối với tập di truyền theo qui luật phân li phân li độc lập Menđen việc áp dụng qui tắc xác suất tính tỷ lệ cho phép lai Thông qua số tập cụ thể mang tính nghiên cứu, HS vừa có hứng thú học tập vừa rèn luyện lực nghiên cứu khoa học * Tổ chức dạy học Sau nhắc lại cơng thức tính xác suất áp dụng, GV đưa số tập để HS áp dụng vào tính tốn sau: Bài tập có tích hợp qui tắc nhân xác suất Bài tập 1: Trong phép lai vẹt chủng hệ F1 dị hợp có kiểu gen Cc Tính xác suất để vẹt F2 có kiểu gen cc? 44 GV hướng dẫn HS giải tập: Cơ thể có kiểu gen Cc xác suất để trứng (hoặc tinh trùng) mang alen c ½ Như vậy, theo qui tắc nhân xác suất xác suất để xuất thể mang kiểu gen cc 1/4cc Sau giải tập, GV đưa số câu hỏi giúp HS hiểu sâu nắm kiến thức: - Điều kiện để vẹt có kiểu cc sinh gi? (Để sinh vẹt có kiểu gen cc trứng tinh trùng phải mang alen c) - Xác suất cho xuất vẹt có kiểu gen cc lai hai thể có kiểu gen Cc bao nhiêu? ( Xác suất để trứng có alen c 1/2, xác suất để tinh trùng có alen c 1/2 Theo quy tắc nhân, xác suất để hai alen c xuất thụ tinh 1/4 Bài tập 2: Khi thực phép lai hai thể có kiểu gen AaBbCc Xác suất để sinh từ phép lai đồng hợp lặn gen (aabbcc)? Ta giải tập cách lập bảng punnett với 64 tổ hợp giao tử bố mẹ, cơng việc nhiều thời gian dễ nhầm lẫn GV yêu cầu HS tự suy luận đưa lời giải Sau GV chữa: Vì cặp alen tập hợp theo cách độc lập với nhau, ta xem lai ba ba lai đơn riêng rẽ: Aa Aa, xác suất xuất cá thể aa 1/4 Bb Bb, xác suất xuất cá thể bb 1/4 Cc Cc, xác suất xuất cá thể cc 1/4 Sự phân ly cặp alen nằm nhiễm sắc thể kiện độc lập nên ta áp dụng quy tắc nhân để tính xác suất cho cá thể aabbcc lai hai cá thể có kiểu gen AaBbCc sau: P.AaBbCc x AaBbCc (Aa x Aa)(Bb x Bb)(Cc x Cc) 1/4aa x 1/4bb x 1/4cc=1/64 *Ý nghĩa tích hợp: - Nếu ta biết kiểu gen cha mẹ, ta xác định xác suất cho xuất kiẻu gen số - Áp dụng quy tắc xác suất vào phân ly tập hợp độc lập, ta giải vấn đề di truyền phức tạp - Đối với phép lai thể dị hợp nhiều cặp gen, việc áp dụng qui tắc xác suất rút ngắn thời gian giải tập Tiết kiệm thời gian lập bảng punnett với nhiều tổ hợp giao tử bố mẹ dễ gây nhầm lẫn Bài tập 3: Ở ruồi, tính trạng cánh cong (D) trội tính trạng cánh thẳng (d) nhƣng 45 ruồi cánh cong đồng hợp tử bị chết trứng Thân màu đen (e) tính trạng lặn tính trạng thân màu xám (E) Đời có kiểu hình nhƣ lai hai ruồi dị hợp hai gen này? Biết gen qui định tính trạng hình dạng cánh mầu thân nằm NST khác GV hướng dẫn HS giải tập cách sử dụng qui tắc nhân xác suất GV yêu cầu HS viết sơ đồ lai Sơ đồ lai: DdEe X DdEe GT: DE, De, dE, de DE, De, dE, de Vì gen nằm NST khác nên ta phân tích sơ đồ lai dạng nhân tử sau: DdEe x DdEe = (Dd x Dd)(Ee x Ee) = (1/4DD: 1/4Dd: 1/4dd)(1/4EE: 1/2Ee: 1/4ee) GV hướng dẫn HS sử dụng nguyên tắc nhân xác suất: (1/4) DD ………………………………………… chết (1/2) Dd (3/4) E-…………………………3/8 cánh cong, xám (1/4) ee…………………………1/8 cánh cong, đen (1/4) dd (3/4) E-…………………………3/16 cánh thẳng, xám (1/4) ee……………………… 1/16 cánh thẳng, đen Ta có tỉ lệ ruồi sau phép lai là: ruồi cánh cong, thân xám 2ruồi cánh cong, thân đen 3ruồi cánh thẳng, thân xám 1ruồi cánh thẳng, thân đen GV đưa câu hỏi: Tại tổng tỉ lệ kiểu hình ruồi sinh khơng 1? (Vì tính tỉ lệ ruồi sống, 12/16 ruồi sống, 4/16 ruồi cánh cong đồng hợp tử bị chết) Bài tập có tích hợp qui tắc cộng xác suất *Mục đích tích hợp: Giúp HS hiểu rõ chế phân ly alen trình tạo giao tử thụ tinh *Tổ chức dạy học: GV tổ chức dạy học cách cho HS giải tập sau: Bài tập 1: Khi lai hai thể cha, mẹ có kiểu gen Bb Hãy tính xác suất để hệ có kiểu gen dị hợp tử Bb? GV hướng dẫn HS: 46 Khi truyền alen trội alen lặn từ cha mẹ dị hợp tử cho có hai cách để alen trội alen lặn từ cha mẹ dị hợp kết hợp con: B từ cha, b từ mẹ hay ngược lại Xác suất để nhận B từ cha b từ mẹ Xác suất để nhận b từ cha B từ mẹ là: Áp dụng quy tắc cộng để tính xác suất kiện xảy theo cách luân phiên ta có kết 1/4 Bb+1/4Bb =1/2 *Ý nghĩa tích hợp: Giúp HS có hướng giải tập nhanh chóng xác Rèn luyện kỹ tư kỹ giải vấn đề thực tiễn sống Bài tập 2: Một cặp vợ chồng sinh người xác suất để có hai trai, gái bao nhiêu? Đặt p xác suất để xuất trai lần sinh q xác suất để có gái lần sinh (q=1-p) Vì lần sinh nào, xác suất để có trai gái ln nên p=q=1/2 Có tổ hợp giới tính (trai gái) xảy số đứa sinh ra: tổ hợp cho trai; tổ hợp cho trai, gái; tổ hợp cho trai, gái; tổ hợp cho gái Tổng cộng xác suất tổ hợp phải p3+3p2q+3pq2+q3=1 Xác suất để có trai gái là: 3p2q= (1/2)2x 1/2=3/8 Như vậy, xác suất để người có trai gái 3/8 *Ý nghĩa tích hợp: Giúp HS có hướng giải tập nhanh chóng xác Rèn luyện kỹ tư kỹ giải vấn đề thực tiễn sống Ví dụ 3: Tích hợp tốn học để tính số kiểu gen quần thể lƣỡng bội, gen có n alen xác định số kiểu gen có, số kiểu gen đồng hợp, dị hợp * Mục đích tích hợp Việc tích hợp tốn học phần giúp HS nhanh chóng tính tốn số kiểu gen hình thành mà khơng cần viết sơ đồ lai gen có nhiều alen Đối với gen có alen, việc xác định số kiểu gen viết kiểu gen tương đối dễ dàng Tuy nhiên, quần thể, gen có nhiều alen Kiểu gen xếp alen (không quan tâm đến thứ tự) Vì vậy, ta áp dụng cơng thức tổ hợp để xác định số kiểu gen quần thể *Tổ chức dạy học GV tổ chức dạy học thông qua việc giải tập 10 Bài tập : Gen quy định tính trạng nhóm máu ngƣời có alen IA, IB, IO Mỗi kiểu gen có hai alen, hai alen giống kiểu gen đồng hợp, hai alen khác kiểu gen dị hợp Xác định số kiểu gen đồng hợp số kiểu gen dị hợp có Giải: 47 Kiểu gen đồng hợp gồm alen giống hoàn toàn, nên: Số kiểu gen đồng hợp tạo thành 3: IAIA, IBIB, IOIO Kiểu gen dị hợp kiểu gen hình thành từ alen khơng giống Số kiểu gen dị hợp tạo thành từ alen số cách xếp 2alen khác alen IA, IB, I0 Ta áp dụng công thức chỉnh hợp chập 3: C23== Đó là: IAIB, IAIO, IBIO Sau giải xong tập GV u cầu HS khái qt hố cơng thức tính số kiểu gen đồng hợp dị hợp trường hợp gen có n alen HS dễ dàng đưa cơng thức tính số kiểu gen sau: Đối với gen có n alen có: - n kiểu gen đồng hợp - C2n =n kiểu gen dị hợp Vậy quần thể gen có n alen có nhiều số kiểu gen :n + C2n Bài tập 2: Giả sử có gen qui định tính trạng, gen có hai alen A a, B b, C c Hãy xác định số kiểu gen có, số kiểu gen đồng hơp, số kiểu gen dị hợp GV hướng dẫn: Mỗi gen có alen tạo tổ hợp alen Theo qui tắc nhân, ta có số kiểu gen tạo thành x x 3=33=27 Một gen có alen tạo tổ hơp alen đồng hợp Theo qui tắc nhân, số kiểu gen đồng hợp tạo thành từ gen 23=8 kiểu gen Số kiểu gen dị hợp tạo thành 27-8=19 kiểu gen Ví dụ 4: Xác định tỉ lệ kiểu hình F2 quy luật tƣơng tác cộng gộp gen không alen dựa vào nhị thức Newton *Mục đích tích hợp: Trong quy luật tương tác gen, có tính trạng nhiều gen quy định Việc xác định tỷ lệ kiểu hình hệ sau thường dựa vào tỷ lệ kiểu gen, với tính trạng nhiều gen quy định việc xác định tỷ lệ kiểu gen khó khăn, thời gian dễ gây nhầm lẫn với người học Việc tích hợp sử dụng nhị thức Newton vào toán mang lại hiệu to lớn, giúp HS rút ngắn thời gian giải tập, mang lại kết nhanh chóng xác *Tổ chức dạy học GV tổ chức dạy học cách cho HS giải tập Trong kiểu gen, có mặt alen trội cao thêm 10cm, tính trạng chiều cao gen không alen quy định Khi cho thấp có chiều cao 80cm lai với cao tỉ lệ phân ly kiểu hình F2 nhƣ nào? Gọi cặp gen không alen quy định chiều cao Aa, Bb, Cc, Dd Cây cao có kiểu gen AABBCCDD, thấp có kiểu gen aabbccdd 48 Cây thấp lai với cao F1: P aabbccdd × AABBCCDD F1: AaBbCcDd F1 × F1: AaBbCcDd × AaBbCcDd Kiểu gen AaBbCcDd viết dạng A1a1A2a2A3a3A4a4 Gọi A số gen trội, a số gen lặn có kiểu gen Bằng cách khai triển nhị thức Newton (A + a)4 ta có tỉ lệ kiểu hình F2: (A + a)4 = 1A4+ 4A3a + 6A2a2+ 4Aa3+ 1a4 cao 120cm : cao 110cm : cao 100cm : cao 90cm : cao 80cm *Ý nghĩa tích hợp: Mặc dù có tương tác nhiều cặp gen khơng alen để quy định tính trạng dễ dàng viết kiểu hình F2 mà khơng thời gian viết giao tử kết hợp giao tử với Ví dụ 5: Tích hợp tốn học phần di truyền học tính trạng số lượng *Mục đích tích hợp: 12 Qua việc giải tốn, thơng qua số cụ thể nghiên cứu có thật, HS hứng thú học tập HS có hứng thú với học qua việc xác định ý nghĩa thực tiễn nội dung kiến thức dạy Giúp HS vận dụng cơng thưc tốn học đac biết cách linh hoạt hiểu ý nghĩa thực cơng thức *Tổ chức dạy học GV tổ chức dạy học thông qua việc yêu cầu HS áp dụng công thức học để giải tập với nội dung sau đây: Bài tập: Tính tốn đặc thống kê ( giá trị trung bình, phương sai độ lệch chuẩn) mẫu: Số liệu chiều cao nhóm học sinh sau (cm): 167,6; 165,1; 177,8; 172,7; 182,9; 180,3; 175,3; 175,3; 180,3; 185,4 Hãy tính tốn đặc trưng thống kê chiều cao nhóm học sinh Giải: Áp dụng cơng thức ta tính được: x = 176,3 Vp=16,5 s = 4,05 Bài tập 2: Tính hệ số di truyền theo nghĩa rộng H2= Vg/Vp H2=0 nghĩa biến dị kiểu hình quan sát sai khác di truyền cá thể mà môi trường H2=1 nghĩa tất biến dị quan sát khác biệt di truyền cá thể 49 Bài tập : Hai dòng Drosophila chủng, khác biệt hau số lông bụng Người ta lai hai chủng với phân tích di truyền tính trạng F1 F2 Số lượng lơng bụng trung bình lai F1 25 với độ lệch chuẩn Số lượng lông bụng F2 25, song độ lệch chuẩn Hãy tính giá trị Vg, Ve H2 cho tính trạng Giải: Các cá thể F1 dị hợp tử Vì vậy, F1, Vg=0, Vp=s2=4 Ve=Vp=4 F2 không đồng mặt di truyền Ở F2, Vp=s2=9 Chúng ta tính Ve=4 nên Vg=9-4=5 H2=5/9=0,56 Ví dụ 6: Tích hợp tốn học tính tần số gen quần thể phương pháp Hacdi – Vanbec *Mục đích tích hợp Từ tỷ lệ loại kiểu hình suy kiểu gen tần số tương đối alen Ngược lại, từ tần số tương đối alen biết dự đoán tỷ lệ loại kiểu gen kiểu hình quần thể *Tổ chức dạy học GV tổ chức dạy học cách cho HS làm tập giao tập nhà, sau yêu cầu HS: từ tập khái quát hố thành mơ hình hay cơng thức tốn học sử dụng Bài tập 1: Trong nhóm 200 người 160 người có nhóm máu MM, 36 người có nhóm máu MN người có nhóm máu NN Hãy tính tần số alen N,M Lời giải: Trước hết tính tần số kiểu gen: Tần số kiểu gen MM=160/200=0,8 Tần số kiểu gen MN=36/200=0,18 Tần số kiểu gen NN=4/200=0,02 Tần số alen N kí hiệu q q= 0,02+(1/2x 0,18)=0,02+0,09=0,11 Tần số alen M kí hiệu p p= 0,8+0,09=0,89 p=1-0,11=0,89 Tần số alen tính trực tiếp cách tính số alen cá thể quần thể Ví dụ quần thể gồm 200 cá thể có 400 alen gen Tần số alen M (p) =[(160 2)+36]/400=356/400=0,89 Tương tự, tần số len N (q) =[(4 2)+36]/400=44/400=0,11 hay q= 1-0,89=0,11 Như vây, gen có hai alen sinh kiểu hình khác biệt tần số alen tính tỷ lệ đồng hợp tử tƣơng ứng với alen cộng 1/2 số dị hợp tử Bài tập 2: Trong số người Mĩ da đen, tỷ lệ người bạch tạng khoảng 1/10000 Hãy tính tần số alen tỷ lệ người mang gen bệnh (thể mang) 50 GV yêu cầu HS xác định kiểu gen người mang bệnh tỷ lệ người mang bệnh Gọi A alen qui định bình thường, alen a qui định tính trạng da bạch tạng Người có kiểu hình bạch tạng có kiểu gen aa Gọi q tần số alen a Nên aa= 1/10000 = q2 q=1/100=0,01 Vì p+q=1 nên p=1-q=1-0,01=0,99 Sau giải xong tập GV yêu cầu HS xây dựng công thức chung: Một quần thể trạng thái cân Hacdi-Vanbec tần số alen lặn (q) tính bậc hai tần số kiểu hình lặn Ví dụ 7: Sử dụng tốn học để giải thích số vấn đề khác liên quan Ta tích hợp kiến thức tốn lý vào sinh học để giải thích câu hỏi phần lớn tế bào lại có kích thước nhỏ bé Tại vi khuẩn lại sinh sản nhanh (một chu kì tế bào khoảng 20-30 phút người chu kì tế bào 24 giờ?) Tại người phương Bắc thường cao to người gần vùng xích đạo Việt Nam? Về mặt tốn học chứng minh qua cơng thức tốn học: Diện tích bề mặt khối cầu (tế bào) tính S=4 cịn thể tích V= 4/3 S/V= 3/r, r (bán kính tế bào) lớn tỉ lệ nhỏ, việc trao đổi chất qua màng chậm, tế bào lớn việc vận chuyển chất từ nơi sản xuất đến nơi sử dụng lâu Kết tế bào có kích thước nhỏ tốc độ trao đổi chất nhanh nên dẫn đến phân chia tế bào nhanh Các nguyên tắc sử dụng tích hợp kiến thức Tốn học vào dạy học Sinh học 1) Khơng làm thay đổi tính đặc trưng mơn học 2) Khai thác nội dung cần tích hợp cách có chọn lọc, có tính hệ thống, đặc trưng 3) Đảm bảo tính vừa sức: Dạy học tích hợp phải phát huy cao độ tính tích cực vốn sống học sinh KẾT LUẬN - Việc sử dụng mô hình, cơng thức tốn học góp phần nâng cao bước chất lượng dạy học, có ý nghĩa quan trọng với mơn học nói chung mơn Sinh học nói riêng - Để đảm bảo tính hiệu quả, cần thiết có thái độ nghiêm túc, nhiệt tình ủng hộ từ phía giáo viên học sinh - Phải mục tiêu dạy học để xác định, lựa chọn cách tích hợp phù hợp Khi dạy học tích hợp số kiến thức Tốn học vào chương trình Sinh học lớp 12, GV phải đảm bào nguyên tắc sau: - Tránh lạm dung tích hợp làm đặc trưng riêng Sinh học - Kiến thức Tốn học khơng phải mục tiêu dạy học mà phương tiện giúp người học thu nhận kiến thức rèn luyện kỹ dạy học Sinh học Vận dụng quan điểm tích hợp dạy học 51 ... liên mơn dạy học sinh học? ?? là: - Tích hợp sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu qủa dạy học sinh học - Tích hợp số kiến thức tốn học dạy học sinh học 12 - phần Di truyền học CHƯƠNG II TÍCH HỢP SỬ DỤNG... THỨC TOÁN HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 12PHẦN DI TRUYỀN HỌC TÍCH HỢP KIẾN THỨC TỐN HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC LỚP 12 Phân tích chương trình Sinh học lớp 12 Chương trình sinh học 12 xây dựng quan... THỨC TỐN HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 12PHẦN DI TRUYỀN HỌC TÍCH HỢP KIẾN THỨC TOÁN HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC LỚP 12 Phân tích chương trình Sinh học lớp 12 Chương trình sinh học 12 xây dựng quan