9. Cấu trúc luận văn
2.1. Xác định các bài THTN trong chương trình Sinh học 10 THPT
2.1.1. Xác định mục tiêu chương trình Sinh học 10 THPT
Về kiến thức
- Trình bày được các kiến thức cơ bản về thành phần hoá học, vai trò của nước, cấu trúc và chức năng của các hợp chất hữu cơ chủ yếu cấu tạo nên tế bào, trình bày được cấu trúc và chức năng của các thành phần của tế bào nhân sơ, tế bào nhân thực.
- Phân biệt được sự khác nhau giữa nguyên tố đại lượng/đa lượng và nguyên tố vi lượng, sự khác nhau giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.
- Nêu và giải thích được các cơ chế vận chuyển các chất qua màng sinh chất, phân biệt được hình thức vận chuyển chủ động và vận chuyển thụ động, phân biệt được xuất bào, nhập bào.
- Trình bày được khái niệm, bản chất của hô hấp, quang hợp xảy ra ở bên trong tế bào. Phân tích được mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp.
- Nêu được khái niệm về chu kì tế bào, phân biệt được nguyên phân và giảm phân, phân tích được nguyên lí điều hoà chu kì tế bào có ý nghĩa lớn trong lĩnh vực y học.
- Nêu được khái niệm vi sinh vật và các đặc điểm chung của vi sinh vật, các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật dựa theo nguồn cácbon và năng lượng, phân biệt được các kiểu hô hấp và lên men ở vi sinh vật, so sánh 3 loại môi trường nuôi cấy cơ bản của vi sinh vật
- Trình bày được khái niệm sinh trưởng của vi sinh vật, phân biệt đặc điểm sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục, những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng của chúng.
- Nêu được đặc điểm hình thái và cấu tạo chung của virut, giải thích được vì sao vi rút gây bệnh cho vi sinh vật, thực vật và côn trùng để thấy được mối nguy
hiểm của chúng, đặc điểm mỗi giai đoạn nhân lên của vi rút, hiểu được nguyên lí của kỹ thuật di truyền có sử dụng phagơ, từ đó hiểu được nguyên tắc sản xuất một số sản phẩm thế hệ mới dùng trong y học và nông nghiệp
Về kĩ năng
Rèn luyện cho HS các kĩ năng sau
- Kĩ năng tư duy: phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa kiến thức phần Sinh học tế bào và Sinh học Vi sinh vật.
- Kĩ năng học tập: Rèn luyện và phát triển kĩ năng học tập: kĩ năng tự học (biết thu thập, xử lí thông tin về thành phần hoá học, cấu trúc tế bào, chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào và phân bào...); kĩ năng hoạt động nhóm, kĩ năng lập sơ đồ, bảng biểu, kĩ năng đọc hiểu….
- Kĩ năng thực hành sinh học: HS làm được các thí nghiệm nhận biết được một số thành phần hoá học của tế bào, thí nghiệm co và phản co nguyên sinh, một số thí nghiệm về enzim, thực hành lên men etilic và lactic, thí nghiệm thực hành quan sát một số vi sinh vật.
- Kĩ năng quan sát, mô tả các hiện tượng sinh học: quan sát tiêu bản phân bào, quan sát và mô tả các quá trình vận chuyển các chất của màng như vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động, xuất - nhập bào, quan sát và mô tả được hiện tượng co và phản co nguyên sinh
- Vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng thực tiễn. Về thái độ
- HS được củng cố niềm tin vào khả năng của khoa học hiện đại trong việc nhận thức được bản chất và tính quy luật của các hiện tượng sinh học.
- Có ý thức vận dụng các tri thức, kĩ năng học được vào cuộc sống, lao động, học tập.
2.1.2. Xác định mục tiêu và nội dung các bài THTN trong chương trình Sinh học 10 THPT học 10 THPT
2.1.2.1. Mục tiêu các bài và các kĩ năng HS có thể rèn luyện được
Bảng 2.1: Các bài THTN trong chương trình Sinh học 10 THPT
TT Tên bài Mục tiêu Các kĩ năng rèn luyện được
1 THTN co và phản co nguyên sinh
- Rèn luyện kĩ năng làm tiêu bản hiển vi, sử dụng kính hiển vi và các kĩ năng tiến hành thí nghiệm…
- Biết cách điều khiển sự đóng mở của tế bào khí khổng thông qua điều khiển mức độ thẩm thấu ra vào tế bào.
- Quan sát được tế bào đang ở các giai đoạn co nguyên sinh khác nhau.
- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức đã học để giải thích hiện tượng quan sát được. - Rèn luyện tư duy - ứng dụng vào thực tế.
- Làm quen với cách làm tiêu bản hiển vi để quan sát tế bào hiện tượng co và phản co nguyên sinh. Qua đó rèn luyện đức tính kiên trì, tỉ mỉ, sự khéo léo qua các khâu làm tiêu bản (tách lớp biểu bì mỏng, làm tiêu bản đẹp và nhanh).
- Để quan sát được hiện tượng
trong thí nghiệm HS phải biết
cách sử dụng kính hiển vi quang
học vật kính x 10, x 40, thị kính
x 10 hoặc x 15.
- Kĩ năng quan sát, nhận biết gọi tên các thông tin trên tiêu bản. - Kĩ năng vẽ hình mô tả trên cơ sở những thông tin quan sát được.
- Kĩ năng sử dụng các dụng cụ thuỷ tinh và hoá chất: phải chú ý an toàn không để vỡ, cháy, nổ. - Kĩ năng chuẩn bị mẫu vật, các dụng cụ cần thiết.
- Kĩ năng tư duy phân tích, tổng hợp, so sánh.
2 Thực hành một số thí nghiệm về Enzyme
- Nêu được vai trò xúc tác của enzim trong việc làm tăng tốc độ của phản ứng.
- Rèn luyện các kĩ năng thực hành: Thao tác sử dụng dụng cụ thí nghiệm, pha hoá chất. - Giải thích được ảnh hưởng của nhiệt độ tới hoạt tính của Enzyme.
- Kĩ năng chuẩn bị mẫu vật, các dụng cụ cần thiết.
- Kĩ năng thực hành các thao tác sử dụng dụng cụ thí nghiệm, pha hóa chất.
- Kĩ năng quan sát, so sánh hiện tượng.
3 THTN quan sát các kỳ của
nguyên phân trên tiêu bản của rễ hành
- Củng cố, hoàn thiện kiến thức về phân bào. Trong đó, trọng tâm là hoạt động của NST qua các kỳ của phân bào. - Nhận biết được các kỳ phân bào trên tiêu bản tạm thời hay cố định qua quan sát dưới kính hiển vi quang học.
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng kính hiển vi và các kĩ năng tiến hành thí nghiệm.
- Kĩ năng sử dụng kính hiển vi. - Kĩ năng quan sát, vẽ hình tiêu bản quan sát được.
- Kĩ năng phân tích, so sánh, vận dụng kiến thức nhận biết các kỳ trong nguyên phân.
4 Thực hành: lên men êtilic và lactic
- HS biết làm thí nghiệm lên men rượu, quan sát hiện tượng lên men.
- Nêu được các bước làm sữa chua và muối chua rau quả.
- Liên hệ thực tế để đảm bảo tạo được sản phẩm ngon đảm bảo kinh tế.
- Kĩ năng sử dụng dụng cụ thủy tinh, cân điện tử.
- Kĩ năng quan sát so sánh hiện tượng.
- Kĩ năng phân tích vận dụng kiến thức quá trình lên men để phục vụ đời sống.
5 Thực hành: quan sát một số vi sinh vật
- Quan sát được một số loại vi khuẩn trong khoang miệng và nấm trong váng dưa chua để lâu ngày hay nấm men rượu
- Quan sát được cầu khuẩn, trực khuẩn
- Vẽ sơ đồ tế bào vi khuẩn, tế bào nấm men
- Rèn luyện thao tác thực hành: nhuộm tế bào đơn giản, quan sát mẫu vật trên kính.
- Kĩ năng nhuộm đơn để phát hiện tế bào vi sinh vật
- Kĩ năng sử dụng kính hiển vi - Kĩ năng quan sát mẫu vật
- Kĩ năng phân tích so sánh rút
ra đặc điểm khác nhau giữa vi
khuẩn nấm men và nấm mốc.
2.1.2.2. Nội dung một số thí nghiệm đã được thử nghiệm và cải tiến
Chúng tôi đã thử nghiệm, cải tiến một số thí nghiệm trong chương trình Sinh học 10 THPT với mục đích là tăng tính khả thi của các thí nghiệm, tạo điều kiện cho GV và HS thực hiện dễ dàng với nguyên liệu, mẫu vật, hóa chất dụng cụ dễ làm, dễ kiếm, thao tác tiến hành đơn giản, chính xác, đảm bảo tỉ lệ thành công cao của thí nghiệm, góp phần nâng cao hiệu quả dạy thực hành Sinh học trong trường THPT.
THTN co và phản co nguyên sinh, trang 51
Đánh giá thí nghiệm theo SGK
Ưu điểm:
- Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm đơn giản ít tốn kém
Hạn chế:
- Việc sử dụng lá thài lài tía tuy thuận lợi nhưng vẫn còn nhược điểm là cây
thài lài tía không có mặt ở mọi nơi, mà ở một số địa phương đôi khi khó tìm được loài cây này.
- Thao tác đặt lamen lên lam kính và thao tác để lam kính lên kính hiển vi
trong quá trình nhỏ dung dịch gây co nguyên sinh đôi khi còn gặp nhiều khó khăn như: dễ gây ra bọt khí làm hỏng tiêu bản, khi nhỏ dung dịch gây co nguyên sinh thì tác động không đều lên mẫu, dễ làm hỏng mẫu trong quá trình quan sát…
- Vì nồng độ các dung dịch gây co nguyên sinh (đường hoặc muối) không
chính xác dẫn đến: nếu nồng độ quá cao thì thời gian gây co nguyên sinh nhanh không kịp quan sát, và khi gây phản co nguyên sinh thì không thành công vì tế bào bị tổn thương và mất khả năng phục hồi.
Thử nghiệm phương án cải tiến
Chuẩn bị
-Nguyên liệu: lá thài lài tía hoặc củ hành tím, cánh hoa cúc
-Hóa chất: dung dịch muối 5% để quá trình co nguyên sinh diễn ra chậm hơn,
dễ quan sát hơn, nước cất
-Dụng cụ: cốc thủy tinh 200ml, dao lam, lam kính, lamen, ống hút, giấy thấm
Cách tiến hành
-Ngâm lá thài lài tía trong cốc thủy tinh 200ml đựng nước sạch để tỉ lệ mở khí khổng cao hơn và độ mở khí khổng lớn hơn
-Cắt giấy thấm thành các tờ nhỏ kích thước 2 x 2 cm -Làm tiêu bản:
+ Nhỏ một giọt nước lên lam kính sạch.
+ Dùng dao lam tách 1 lớp tế bào biểu bì mỏng kích thước 0,2 x 0,5cm. + Đặt lớp tế bào biếu bì lên lam kính.
+ Đậy lá kính.
-Chuẩn bị tiêu bản lên kính hiển vi. + Chuẩn bị kính hiển vi.
+ Đặt tiêu bản lên kính hiển vi. + Điều chỉnh kính.
+ Quan sát tiêu bản.
-Làm đóng khí khổng:
+ Nhỏ 1 giọt dung dịch muối 5% vào rìa lamen.
+ Đặt 1 tờ giấy thấm nhỏ ở phía đối diện để hút phần nước dư.
-Quan sát tốc độ đóng của khí khổng và tốc độ co nguyên sinh của các tế bào
biểu bì lá cây.
-Làm mở khí khổng:
+ Sau 2 phút, nhỏ 1 – 3 giọt nước cất vào rìa lamen.
+ Đặt tờ giấy thấm khác ở phía đối diện để hút phần dung dịch muối dư. -Quan sát tốc độ và độ mở của tế bào khí khổng
-Quan sát tốc độ phản co nguyên sinh của tế bào biểu bì lá cây.
* Lưu ý
- Nên quan sát các tế bào lá cây ở vùng rìa tiêu bản
- Nếu dùng nồng độ dung dịch đường ≥ 20% và nồng độ dung dịch muối ≥ 8% thì tế bào khí khổng đóng nhanh, nên khó quan sát được quá trình co và phản co nguyên sinh.
- Không nên để tế bào co nguyên sinh quá lâu (trên 3 phút) vì khi nhỏ nước lên tiêu bào, tế bào không trở lại trạng thái ban đầu hay nói cách khác là không xảy ra quá trình phản co nguyên sinh
- Trong giờ thực hành, GV nên yêu cầu các nhóm HS làm các tiêu bản khác nhau trên các đối tượng như: lá thài lài tía, củ hành tím hay cánh hoa cúc để HS có thể quan sát được quá trình co và phản co nguyên sinh của các tế bào khí khổng, thể hiện sự đóng – mở khí khổng.
Thí nghiệm “Sử dụng enzim trong quả dứa tươi để tách chiết ADN” thuộc
bài 15: Thực hành một số thí nghiệm về enzim, trang 60.
Đánh giá thí nghiệm theo SGK
Ưu điểm
- Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm đơn giản ít tốn kém
- Nguyên liệu là gan lợn hoặc gan gà đều dễ kiếm và tương đối rẻ tiền
Hạn chế
- Kết quả tách chiết ADN phải phụ thuộc nhiều vào chất lượng gan, gan
cần phải mới, tươi sạch mới cho lượng ADN đủ để quan sát thấy
- Mẫu vật là gan động vật nên khó nghiền bằng cối chày sứ, mùi gan rất
- Trong quy trình thí nghiệm ở bước 2 có thao tác: chia hỗn hợp dịch nghiền đã xử lí bằng chất tẩy rửa vào các ống nghiệm mỗi ống chứa 1/3 hỗn hợp dịch nghiền là rất khó làm, do trong ống nghiệm có chất tẩy rửa nên rất khó đổ sang ống nghiệm khác, nếu đổ sẽ gây tạo bọt => thí nghiệm sẽ khó thành công
- Thời gian cần thiết để kết tủa ADN trong cồn khá dài, trong thực tế là 15
– 20 phút, không phải là 10 phút như trong SGK đã nêu.
- Sản phẩm kết tủa trong lớp cồn trong ống nghiệm được coi như ADN là
một kết luận thiếu cơ sở khoa học và thực tiễn vì vậy cần tiến hành thêm 1 bước kiểm chứng xem kết tủa đó có đúng là ADN hay không.
- SGK chưa định lượng rõ lượng dịch lọc cần dùng cho một ống nghiệm,
chưa nêu rõ số lượng dụng cụ cần dùng cho 1 nhóm HS, thiếu một số dụng cụ như: phễu lọc, que thủy tinh, cốc đong…
Thử nghiệm phương án cải tiến
Chuẩn bị
- Nguyên liệu
Một quả dứa tươi không chín quá hoặc xanh quá, gọt sạch, thái nhỏ, nghiền
nát bằng máy xay sinh tố hoặc cối chày sứ, sau đó lọc lấy nước cốt bằng lưới lọc hoặc giấy lọc và cho vào cốc thủy tinh sạch.
100g gan lợn
100ml nước cất
-Hóa chất: 5ml Cồn 70o, 2ml nước rửa chén, 1ml thuốc thử Diphenyl amin -Dụng cụ:
STT Dụng cụ Số
lượng STT Dụng cụ lượng Số
1 Ống nghiệm: 2 cái 8 Cốc thủy tinh 100ml: 1 cái
2 Cối chày sứ (hoặc
máy nghiền): 1 bộ 9 Cốc thủy tinh 50ml: 2 cái
3 Que thủy tinh: 1 cái 10 Cốc thủy tinh chịu
nhiệt: 1 cái
4 Que tre: 1 cái 11 Giấy lọc (bông lọc): 2 cái
5 Dao: 1 con 12 Phễu lọc: 2 cái
6 Thớt: 1 cái 13 Lưới amiăng: 1 cái
Cách tiến hành
Bước Cách tiến hành
1 Nghiền
mẫu vật
- Nghiền 100g gan lợn bằng cách: loại bỏ lớp màng bao bọc
quanh gan, thái nhỏ, cho vào cối nghiền hoặc máy xay. Nếu nghiền bằng máy xay: trước khi nghiền cho thêm vào máy xay 1 lượng nước lạnh gấp đôi lượng gan. Nếu nghiền bằng chày cối: khi nghiền xong đổ thêm 1 lượng nước gấp đôi lượng gan.
-Lọc dịch nghiền qua giấy lọc (vải màn hay lưới lọc), loại bỏ phần xơ lấy dịch lỏng cho vào cốc thủy tinh sạch.
2
Tách ADN ra khỏi tế bào và nhân tế bào
-Lấy 5ml dịch lọc cho vào ống nghiệm, thêm vào 1 lượng chất tẩy rửa với khối lượng bằng 1/6 khối lượng dịch nghiền, khuấy nhẹ, để yên 15 phút.
-Cho tiếp vào ống nghiệm một lượng nước cốt dứa bằng 1/6
hỗn hợp dịch nghiền đang chứa trong ống nghiệm, khuấy thật nhẹ để loại bỏ hết các protein ra khỏi ADN. Để ống nghiệm trên giá trong 5-10 phút.
3
Kết tủa ADN trong dịch tế bào bằng cồn
