II. Cải tiến cách sử dụng bài tập thí nghiệm một số thí nghiệm thực hành Sinh học
2.Vận dụng quy trình để thiết kế BTTN trong dạy học Sinh học
Vận dụng quy trình trên, chúng tôi thiết kế được các dạng BTTN trong dạy học Sinh học ở trung học phổ thông như sau:
2.1. Bài tập rèn luyện kỹ năng phân tích hiện tượng và kết quả thí nghiệm
Yêu cầu: Đối với dạng bài tập này HS phải phân tích được mục đích của các TN, các điều kiện tiến hành TN, hiện tượng TN, trên cơ sở đó giải thích được kết quả của các TN đã tiến hành. Từ đó, rút ra được kiến thức cơ bản cần khám phá, hoặc củng cố, hoàn thiện và nâng cao kiến thức đã học.
Ví dụ1: BTTN:Thực hiện 2 TN sau:
Thí nghiệm 1: Đặt một con chuồn chuồn vào lá của một cây bắt mồi thứ nhất đồng thời đặt một que thủy tinh vào cây bắt mồi thứ hai .
Thí nghiệm 2: Trồng cây trong 1 thùng xốp, cho vào phía bên phải thùng là phân bón, phía bên trái là chất độc đối với cây, chỉ tưới nước phía bên phải.
a. Hai TN trên chứng minh điều gì?
Hướng dẫn:
a. TN 1 nhằm chứng minh tính cảm ứng của cây bắt mồi. TN 2 chứng minh tính hướng hóa của rễ.
b. - TN1: Lá cây bắt mồi thứ nhất khép lại, lá cây bắt mồi thứ haikhoong có phản ứng.
Do: Cây bắt mồi thư nhất nhận được tín hiệu hóa học từ con chuồn chồn nên gây phản ứng; Cây bắt mồi thứ 2 không nhận được tín hiệu hóa học từ đũa thủy tinh (không phát tín hiệu hóa học) nên không phản ứng.
- TN 2: Sau một thời gian rễ cây phát triển mạnh về phía bên phải của thùng xốp.
Do: Rễ cây có tính hướng hóa dương đối với nguồn nước và các chất dinh dưỡng còn hướng hóa âm đối với các chất độc hại cho cây.
Ví dụ 2: BTTN: Gieo hạt trên giá chứa đất ẩm đục lỗ. Treo nghiêng giá đỡ 450, ngườ ta thấy rễ phát triển nhanh theo hình làm sóng. Cho biết mục đích của TN và giải thích kết quả?
Hướng dẫn:
- TN chứng minh tính hướng kép: hướng đất và hướng nước
- Rễ cây hướng đất dương theo chiều thẳng đứng nhưng nhu cầu về nước và các chất dinh dưỡng nên rễ vòng lên qua các lỗ thủng vào nơi chứa đất ẩm, cử thế tạo nên hình làn sóng của rễ.
2.2. Bài tập rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm
Yêu cầu: Phân tích các TN, so sánh sự giống nhau và khác nhau về kết quả giữa các TN hoặc giữa TN và đối chứng, giải thích được vì sao có sự giống nhau và khác nhau đó. Từ đó, nêu mục đích của TN.
Ví dụ 3: BTTN: Loại bỏ cuống lá và gân chính của lá bàng tươi xanh, cân 0,2 g lá, nghiền nhỏ cho vào cốc A, lấy 20 ml cồn đổ vào cốc A. Làm tương tự như trên, nhưng thay đổi cồn bằng 20 ml nước ta được cốc B.
Sau 20 phút thì màu sắc ở 2 cốc A và cốc B có gì khác nhau? Giải thích?
Từ đó, hãy xác định mục đích TN của bạn Lan? Em hãy làm TN để kiểm chứng kết quả nhé!
2.3. Bài tập rèn luyện kĩ năng phán đoán kết quả thí nghiệm
Yêu cầu: HS phải phân tích các điều kiện TN, các hiện tượng (nếu có) để đưa ra các phán đoán về kết quả TN. Đưa ra được lí do vì sao có sự phán đoán đó. Làm TN để kiểm chứng các phán đoán.
Ví dụ 4:BTTN: Bạn Nam làm TN như sau: Lấy khoảng 100g hạt đậu xanh đã nảy mầm, chia làm 2 phần, lấy một phần đem luộc chín để nguội. Lấy 2 bơm kim tiêm y tế, cho đậu vào (hình 7).
Bơm kim tiêm 1: gồm hạt đậu đang nảy mầm.Bơm kim tiêm 2: gồm hạt đậu nảy mầm đã luộc chín.
Lấy ống nhựa đậy chặt mũi kim tiêm ở mỗi bơm kim tiêm. Để hai bơm kim tiêm này trong tối. Sau 10 giờ, lấy 2 ống nghiệm có chứa nước vôi trong, mở ống nhựa ở đầu kim tiêm và đặt khớp với miệng ống nghiệm, đẩy mạnh pittông của ống tiêm, quan sát nước vôi trong ở mỗi ống nghiệm. Theo em, nước vôi trong ở ống nghiệm của bơm kim tiêm 1 và 2 sẽ như thế nào ? Cơ sở nào cho em dự đoán như vậy. Xác định mục đích của TN trên. Em hãy thực hiện TN để kiểm chứng phán đoán của mình nhé ?
Ví dụ 5: BTTN: Người ta tiến hành thí nghiệm như sau:
- Cây mầm 1: Chiếu sáng một chiều lên bao lá mầm. - Cây mầm 2: cắt bỏ đỉnh ngọn rồi chiếu sáng một chiều.
- Cây mầm 3: che tối phần bao lá mầm, chiếu sáng một chiều.
Theo em, ngọn cây của các cây mầm sẽ vận động như thế nào khi có tác nhân kích thích là ánh sáng? Giải thích?
Hướng dẫn:
- Cây 1: Ngọn cây cong về phía ánh sáng do quang hướng động. - Cây 2 và cây 3 không có hiện tượng trên
Do bao lá mầm là nơi tổng hợp auxin chủ yếu, có tác dụng kích thích sự dãn dài của tế bào. Auxin bị quang oxi hóa nên nồng độ sẽ giảm ở phía có ánh sáng và cao ở phía tối, nên tế bào phía tối sinh trưởng nhanh, ngọn cây hướng về phía ánh sáng; Còn cây 2 và cây 3do phần đỉnh ngọn bị cắ bỏ hoặc che tối nên không tiếp nhận được kích thích từ ánh sáng.
2.4. Bài tập rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm
Yêu cầu: HS nêu mục đích TN, dụng cụ và vật liệu tiến hành TN, mô tả được cách tiến hành TN hoặc cách thức bố trí TN, tiến hành TN và giải thích được kết quả TN. Đối với dạng bài tập này HS có thể đưa ra nhiều phương án thiết kế TN khác nhau nhưng nếu đúng đều có thể chấp nhận, đây là một trong số các bài tập phát huy được tính sáng tạo của HS một cách có hiệu quả.
Ví dụ 6: BTTN: Với các dụng cụ và nguyên liệu sau: đậu xanh nảy mầm, tấm lưới, bình nhựa, mùn cưa, nước, dây buộc (hình 8). Em hãy thiết kế TN chứng minh rễ cây có tính hướng trọng lực và hướng nước?
Hình. Dụng cụ và nguyên liệu thiết kế TN
Ví dụ 7: BTTN: Cho một số nguyên liệu và dụng cụ thí nghiệm sau đây: Hạt đang nảy mầm, chậu nhựa, hộp giấy màu đen. Hãy bố trí thí nghiệm chứng minh tính hướng sáng của thực vật?