2.4. Tổ chức thực hành dạy và học các chủ đề STEM
2.4.2. Chủ đề 5: Màu tự nhiên
a. Kiến thức:
Nhớ : Trình bày khái niệm và vai trò quang hợp. Nhận biết đặc điểm, vai trò chức năng của sắc tố TV trong quang hợp và dinh dưỡng sức khỏe người sử dụng
Hiểu: Mô tả và tiến hành thí nghí nghiệm chiết rút sắc tố bằng dung môi hữu cơ hoặc cách khác và giải thích vì sao lá cây có màu xanh, màu đỏ, tím....
Vận dụng: Vận dụng kiến thức một cách sáng tạo để thiết kế và chế tạo dung dịch màu tự nhiên ( xanh chloropyll, đỏ cam caroten, , vàng xanhtôphyl...) có ứng dụng thực tiễn : Để uống trực tiếp hoặc pha trộn vào thực phẩm (Thay thế phẩm màu hóa học). Rút ra qui luật tách chiết hỗn hợp dịch màu thực vật, sự hòa tan của sắc tố TV.
Phân tích: Từ kết quả các thí nghiệm sẽ nhận xét được nguyên nhân cơ chế chiết xuất – Tỉ lệ pha trộn dịch chiết sắc tố hợp lí vào thực phẩm
Đánh giá: Dựa vào kiến thức nền làm cơ sở khoa học để đánh giá các nhận định đúng/sai. Lựa chọn phướng án giải quyết tình huống hợp lí nhất.
Sáng tạo: Vẽ sơ đồ thiết kế và chế tạo thử nghiệm sản phẩm : Nước ép thực vật / Sản xuất tinh dầu gấc -> Pha màu vào Xôi / Thạch rau câu ngũ sắc từ dịch chiết sắc tố thực vật
=> Tích hợp nội môn, liên môn (Toán , Hóa, Công nghệ 11 , Ngữ văn...) Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về : “ Quang hợp, sắc tố quang hợp và Thực hành phát hiện diệp lục - carotenoit “ ( Bài 8 - bài 13, SH11 ban cơ bản) để thiết kế và chế tạo những sản phẩm: Nước sắc tố dịch chiết thực vật -> Pha màu vào thạch rau câu, xôi... sản xuất tinh dầu gấc. Từ đó khắc sâu kiến thức vai trò của quang hợp – sắc tố quang hợp đối với thực vật và cuộc sống con người.
b. Mục tiêu phẩm chất: Yêu nước, tôn trọng qui luật của thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững
c. Mục tiêu năng lực:
Phát triển năng lực đặc thù bộ môn và NL đặc thù hoạt động STEM 2. Yêu cầu: Đảm bảo tính trải nghiệm của người học trong các giai đoạn + Tìm hiểu kiến thức nền để tìm công thức tách chiết dịch màu từ sắc tố TV + Thiết kế qui trình tách chiết sắc tố TV, cách pha màu vào thực phẩm.
+ Thực hiện bản thiết kế thi công SP để tạo ra dịch màu TV
+ Đảm bảo tính tự học, hợp tác trong quá trình giải quyết vấn đề của người học.
3. Giới thiệu chủ đề:
3.1. Tổng quan
Đối tượng PPCT 2 tiết, Kiến thức nền bài 8,13 SGK sinh lớp11 Vấn đề cần tập
trung
- Vận dụng kiến thức bài quang hợp và thực hành tách chiết sắc tố TV để pha chế màu thực phẩm. Từ đó xác định những vấn đề kiến thức vai trò quang hợp , sắc tố TV và ứng dụng trong CNTP chế biến món ăn đồ uống.
- Tạo màu xôi, bánh thạch rau câu, nước giải khát không sử dụng phẩm màu hóa học.
Bối cảnh thực tế Vấn đề cần giải quyết ?
- Phẩm màu tổng hợp hoá học tạo ra bằng phản ứng tổng hợp hoá học: Một số cơ sở chế biến thực phẩm (trà, sữa, rượu, bia, kẹo thạch, nước trái cây, tương ớt, xúc xích, hạt dưa nhuộm màu...). Phẩm màu tự nhiên: Được chiết xuất hoặc chế biến hoàn toàn từ các nguyên liệu như rau, củ, quả có sẵn trong tự nhiên. Chúng có chứa một lượng vitamin và khoáng chất nhất định như chống oxi hóa, kháng viêm, ngăn ngừa ung thư và một số bệnh
Liên kết với các môn học
- Môn toán: Tính tỉ lệ, đo lường, cân đếm các mẫu vật...
- Môn hóa 11: Bài 20- Mở đầu hóa học hữu cơ
+ Đặc điểm hợp chất hữu cơ là kém bền với nhiệt, phần lớn không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ
- Môn Công nghệ : Vẽ bản vẽ kỹ thuật
- Môn ngữ văn: Trình bày, giới thiệu sản phẩm.
3.2. Kế hoạch hoạt động
PHẦN 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. Xác định mục đích vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn
1. Mục đích: Xác định nhu cầu, yêu cầu về tiêu chí sản phẩm. Từ đó xây dựng giải pháp và thiết kế mẫu dựa vào kiến thức nền và các tiêu chí.
2. Nội dung hoạt động
- Tìm hiểu một số cách chiết xuất dịch sắc rố từ rau , củ , quả ... Đánh giá một số sản phẩm có chứa dịch chiết từ thực vật tương tự trên thị trường
- Xác định nhiệm vụ thiết kế, chế tạo màu tự nhiên từ : Rau , củ, quả... đáp ứng các tiêu chí dựa vào kiến thức nền bài 8, bài 13 sách sinh học 11.
- Ứng dụng thực tiễn trong cuộc sống: Dùng trực tiếp dịch màu tự nhiên hoặc pha trộn dịch sắc tố màu chiết xuất vào thực phẩm -> Định hướng nghề nghiệp : nghề pha chế / kinh doanh bán sản phẩm online.... ( Kĩ sư CNTP)
- GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai chủ đề và các tiêu chí đánh giá bản thiết kế, sản phẩm.
3. Sản phẩm học tập của học sinh
- Các bài báo cáo nghiên cứu tình huống, mỗi HS ghi câu trả lời của mình
vào vở. HS thảo luận nhóm thống nhất kế hoạch triển khai
- Lựa chọn một số loại rau, củ, quả ... có màu sắc, sạch an toàn để sử dụng.
- Mô tả và giải thích được nguyên lí chiết dịch từ thực vật cũng như vai trò quang hợp và các sắc tố trong dinh dưỡng sức khỏe người dùng.
- Tóm tắt các yêu cầu tiêu chí sản phẩm, nhu cầu thực tiễn, tìm giải pháp để thiết kế mô hình sản xuất.
4. Cách thức tổ chức
- GV cho HS tìm hiểu một số hình ảnh/ video : Các loại nước ép từ thực vật bán trên thị trường( để bảo quản ở nhiệt độ thường trong thời gian gian dài chắc hẳn phải có chất bảo quản). Hãy nhận xét về hàm lượng đường và hạn sử dụng sản phẩm? Tìm giải pháp chế tạo nước ép đó tại nhà ? ( để có thể điều chỉnh lượng đường phù hợp và không sử dụng chất bảo quản). Đáp ứng các tiêu chí. Tìm hiểu vai trò sắc tố QH, lựa chọn nguyên liệu - dụng cụ chiết rút sắc tố phù hợp
- Học sinh: thảo luận nhóm, đại diện báo cáo kết quả và nắm vững nhu cầu, yêu cầu thiết kế, chế tạo sản phẩm: “ Nước dịch chiết từ thực vật” => Ứng dụng cao hơn nữa là pha chế dung dịch màu thực vật vào thực phẩm theo các tiêu chí.
Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn ( hoạt động theo nhóm, trạm); trình bày và thảo luận chung.
Hoạt động 2.Nghiên cứu kiến thức nền và xây dựng bản thiết kế
1. Mục đích: Nghiên cứu kiến thức SGK và nội dung liên quan để chế tạo ra sản phẩm. Tìm ra qui luật, đặc điểm: Sự hòa tan của sắc tố màu tự nhiên
2. Nội dung hoạt động: Thảo luận nhóm hoàn thành nội dung phiếu học tập 3. Dự kiến sản phẩm HS
- Hoàn thành nội dung PHT . Vẽ bản thiết kế (PHT trong phụ lục 3)
4. Cách tổ chức hoạt động
- Tìm hiều kiến thức nền .Hoàn thành PHT
Kiến thức nền PHT Bài tập tình huống Giải quyết tình huống -> BTK 1. SGK
+Bài 13: Thực hành phát hiện diệp lục – carotenoit + Bài 8: Sắc tố QH
2. Bổ sung KT ngoài SGK:
-Tìm hiểu các sắc tố thực vật ( DL, carotenoit, antoxin) về đặc điểm, vai trò và qui luật tách chiết màu.
TH1: Đề xuất PP chế tạo nước diệp lục từ lá cây ->
SP: Nước giải khát tự nhiên- Dịch chiết từ rau , nước diệp lục uống trực tiếp không cần đun sôi.
TH 2: Đề xuất PP Pha chế màu dịch chiết của củ, quả... vào thạch, xôi.
SP: Xôi ngũ sắc
TH3: Đề xuất giải pháp tự SX tinh dầu
SP: Tinh dầu gấc
- Vận dụng kiến thức nền -> Giải quyết tình huống . Xây dựng bản thiết kế Hoạt động 3: Trình bày bản thiết kế và lựa chọn giải pháp
* Bản thiết kế sản xuất tinh dầu gấc và BTK chiết xuất sắc tố pha vào thực phẩm
Hoạt động 4. Chế tạo và thử nghiệm sản phẩm
Sản phẩm thiết kế thí nghiệm phát hiện vai trò sắc tố thực vật Qui trình
Lấy sắc tố thực vật pha vào thực phẩm
Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3 Thí nghiệm 4
Ứng dụng
-Nước diệp lục
(clorophyl) -Xôi lá dứa
-Sử dụng rượu pha vào gấc làm xôi màu đậm (caroten)
-Xôi tím -Xôi lá cẩm
(Antoxian)
-Sử dụng dầu ăn chiên ruột gấc, tạo tinh dầu gấc
-Chất chỉ thị màu(Antoxian)
* Các thí nghiệm: Tách dung dịch hỗn hợp chứa: clorophyl, hỗn hợp chứa carotenoit, xanhthophyl, antoxian
Hoạt động 5,6. Trình bày, chia sẻ, thảo luận, đánh giá, điều chỉnh sản phẩm