Kết quả đạt được 1 lần nữa cho thấy tiềm năng rất lớn của việc ứng dụng PPDH theo chuyên đề và dự án vào thực tế giảng dạy Sinh học ở trường phổ thông. Tuy nhiên để phương pháp này có thể phát huy tối đa những ưu điểm của nó, chúng tôi có một số đề xuất như sau:
* Nên tiếp tục thử nghiệm phương pháp dạy học theo chuyên đề và dự án trên phạm vi rộng rãi hơn
* Nên linh động áp dụng một số thay đổi khi thực hiện phương pháp này để khắc phục một số nhược điểm của phương pháp. Cụ thể như
+ Thảo luận tại lớp thì phân nhóm HS thành các nhóm nhỏ hơn đồng thời giao các nhiệm vụ nhỏ hơn cho nhóm để tăng cường sự phối hợp hoạt động nhóm của các em.
+ Giao nhiệm vụ có kèm theo lịch báo cáo tiến độ thực hiện công việc để GV và HS chủ động điều chỉnh tiến độ làm việc
+ Không chỉ kiểm tra nội dung, cả sản phẩm của HS cần được GV duyệt qua trước khi nhóm báo cáo trước lớp, hạn chế hiện tượng sao chép các sản phẩm của người khác trên internet hoặc của lớp khác
+ GV có thể sử dụng các câu hỏi tình huống có tính vận dụng cao để vấn đáp HS sau phần trình bày của mỗi nhóm để kích thích khả năng tư duy, tạo hứng thú và cũng như áp lực để mọi HS trong lớp đều phải tham gia xây dựng kiến thức
* Tăng cường tập huấn giúp GV nâng cao trình độ ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy với các nội dung là cách dùng những công nghệ hiện đại nhưng đang có nhu cầu sử dụng cao trong giảng dạy
* Khuyến khích HS sử dụng các phương tiện công nghệ thông tin khi thực hiện nhiệm vụ được giao. Có thể tổ chức các buổi hướng dẫn, giới thiệu cách sử dụng các phương tiện này trước khi thực hiện các PPDH này, tốt nhất là ở đầu năm học.
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1].Bồi dưỡng sinh học 11, Huỳnh Quốc Thành, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2013
[2]. Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh môn Sinh học, Tài liệu tập huấn lưu hành nội bộ, Hà Nội, 2014 [3].Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh: Đổi mới sinh hoạt chuyên môn cấp THPT, Tài liệu tập huấn lưu hành nội bộ, Hà Nội, 2014
[4]. Sách giáo viên Sinh học 11, Bộ GD-ĐT, NXB Giáo dục, 2008 [5].Sinh học 11, Bộ GD-ĐT, NXB Giáo dục, 2008
[6]. Xây dựng các chuyên đề dạy học và kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh môn Sinh học, Tài liệu tập huấn lưu hành nội bộ, Hà Nội, 2014
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Nội dung bài ghi chuyên đề: QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG [5]
I. KHÁI QUÁT VỀ QUANG HỢP Ở CÂY XANH.
1. Khái niệm
-Phương trình tổng quát: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
-Khái niệm (KN): là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp Cacbohidrat và giải phóng oxi từ CO2 và 6H2O
2.Vai trò quang hợp của cây xanh
-Cung cấp thức ăn năng lượng để duy trì sự sống của sinh giới
-Cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp và thuốc chữ bệnh cho người -Điều hòa thành phần khí trong sinh quyển.
II.LÁ LÀ CƠ QUAN QUANG HỢP
1. Hình thái, giải phẩu của lá thích nghi với chức năng quang hợp.
* Bên ngoài
-Bề mặt lá lớn hấp thụ ánh sáng
- Phiến lá mỏng → các chất khí khuếch tán vào ra dễ dàng
-Lớp biểu bì dưới có nhiều khí khổng Thuận lợi cho khí CO2 khuếch tán vào dễ dàng
* Bên trong
- Tb mô giậu có nhiều lục lạp, các tb song song xếp sít nhau và xếp ngay dưới biểu
bì trên →hấp thụ trực tiếp ánh sáng chiếu lên mặt lá
- Tb mô khuyết nằm gần mặt dưới lá, xếp xa nhau tạo các khoảng trống → tạo điều kiện trao đổi khí trong quang hợp
-Hệ gân lá có hệ mạch gỗ và mạch rây vận chuyển nước, ion khoáng và sản phẩm quang hợp.
- Các tb lá có lục lạpbào quan quang hợp.
2.Lục lạp là bào quan quang hợp.
- Màng tilacoit chứa hệ sắc tố quang hợp và chất vận chuyển điện tử → nơi xảy ra pha sáng quang hợp
3. Hệ sắc tố quang hợp
- Hệ sắc tố gồm:
+Sắc tố chính: Diệp lục (diệplục a và diệplục b) + Sắc tố phụ: Carôtenoit (Carôten và xantôphyl) - Sơ đồ truyền năng lượng ánh sáng :
Carotenoit → Diệp lục b → Diệp lục a → Diệp lục a ở trung tâm.
-Vai trò của hệ sắc tố : Các sắc tố phụ hấp thụ và truyền năng lượng cho diệp lục a.Tại diệp lục a,năng lượng ánh sáng chuyển thành năng lượng trong liên kết hóa học của ATP và NADPH.
III. DIỄN BIẾN QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT
1.Pha sáng: giống nhau ở các nhóm thực vật
-KN:là pha chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng trong lien kết hóa học ở ATP, NADPH.
- Diễn ra ở tilacoit.
- Nguyên liệu : nước, ánh sáng. -Diễn biến:
• Hấp thụ năng lượng ánh sáng: Diệp lục+ AS→ Diệp lục*
• Quang phân li nước: Diệp lục*
2 H2O → 4 H+ + 4e- + O2
Các e được tạo thành đến bù lại cho các e của diệp lục đã bị mất khi diệp lục này truyền e cho chất khác.
• Phot phoril hoá tạo ATP 3 ADP + 3 Pi → 3 ATP
• Tổng hợp NADPH
2 NADP + 4 H+→ 2 NADPH. - Sản phẩm: ATP, NADPH và O .
2. Pha tối
a. Pha tối ở thực vật C3
-KN:là pha cố định CO2 thành Cacbohidrat
- Diễn ra ở chất nền
- Nguyên liệu: CO2 và ATP và NADPH (sản phẩm của pha sáng).
- Diễn biến: CO2 được cố định trong chu trình Calvin. Gồm 3 giai đoạn :
+ Giai đoạn cố định CO2 thành APG.(chất 3C axit photphoglixeric), chất nhận CO2 ban đầu là Ri-1,5-điP (ribulozo 1-5 diphotphat)
+ Giai đoạn khử APG thành AlPG (andehit photphogliceric)
+ Giai đoạn tái sinh chất nhận CO2 ban đầu là Ri-1,5-điP và một phần AlPG được tạo thành tách khỏi chu trình để tạo đường C6H12O6
- Sản phẩm : Cacbohidrat b. Pha tối ở thực vật C4
*Gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, rau dền, ngô, cao lương, kê…
* Đặc điểm pha tối :2 giai đoạn -Giai đoạn cố định CO2 tạm thời :
+Diễn ra ở tb mô giậu,vào ban ngày
+Chất nhận CO2 :PEP (photpoenolpiruvat)
+Sản phẩm đầu tiên : chất 4C (AOA axit axalo acetic) -Cố định CO2 theo chu trình Calvin:
+Diễn ra ở tb bao bó mạch,vào ban ngày +Sản phẩm cuối cùng:Cacbohidrat
- Thực vật C4 năng suất quang hợp cao hơn C3 do:
+ Cường độ quang hợp cao hơn + Điểm bão hoà ánh sáng cao hơn + Điểm bù CO2 thấp hơn
+ Nhu cầu nước thấp hơn + Thoát hơi nước thấp hơn
c. Pha tối ở thực vật CAM
*Gồm những loài mọng nước sống ở các sa mạc, hoang mạc và các loài cây trồng
như dứa, thanh long…
* Đặc điểm pha tối :2 giai đoạn -Giai đoạn cố định CO tạm thời :
+Diễn ra ở tb mô giậu,vào ban đêm +Chất nhận CO2 :PEP
+Sản phẩm đầu tiên : chất 4C (AOA) -Cố định CO2 theo chu trình Calvin:
+Diễn ra ở tb mô giậu,vào ban ngày +Sản phẩm cuối cùng:Cacbohidrat
IV.ẢNH HƯỞNG CÁC YẾU TỐ ĐẾN QUANG HỢP 1. Ánh sáng
a)Cường độ ánh sáng:
* Điểm bù ánh sáng: cường độ ánh sáng làm cho Iquang hợp=Ihô hấp (hh)
* Điểm bão hoà ánh sáng:Cường độ ánh sáng làm cho Iquang hợp đạt cực đại
* Tăng cường độ ánh sáng cao hơn điểm bù ánh sáng thì Iquang hợp tăng tỉ lệ thuận cho đến khi đạt tới điểm bão hoà ánh sáng,sau đó cường độ quang hợp giảm
b)Quang phổ ánh sáng:
- Các tia sáng độ dài bước sóng khác nhau (có màu sắc khác nhau)→ cường độ quang hợp khác nhau và kích thích sự tổng hợp các chất hữu cơ khác nhau.
- Quang hợp chỉ xảy ra ở miền ánh sáng đỏ và xanh tím. - Tia xanh tím kích thích sự tổng hợp các axitamin, prôtêin -Tia đỏ xúc tiến quá trình hình thành cácbohydrat
- Thành phần ánh sáng biến động theo độ sâu của mực nước, thời gian trong ngày và độ cao dưới tán rừng.
2. Nồng độ CO2 :
- Cây quang hợp được khi nồng độ CO2 từ 0,008÷ 0,01%.
* Điểm bù CO2: Trị số nồng độ CO2 làm cho Iquang hợp =Ihh
* Điểm bão hoà CO2: Trị số nồng độ CO2 làm cho Iquang hợp đạt cực đại
* Tăng nồng độ CO2, lúc đầu Iquang hợp tăng tỉ lệ thuận, sau đó tăng chậm cho tới khi đạt trị số bão hoà CO2.Vượt qua trị số đó, Iquang hợp giảm
3. Nước:
* Vai trò:
- Là nguyên liệu cung cấp H+ và e- cho pha sáng
- Ảnh hưởng đến độ ngậm nước của chất nguyên sinh và hoạt động của chất nguyên sinh
- Điều hoà nhiệt độ cho lá, ảnh hưởng tốc độ hấp thụ CO2 qua lá và điều kiện làm việc của hệ thống enzim quang hợp
kích thước lá
→ Khi cây thiếu nước 40÷60% quang hợp bị giảm mạnh và có thể ngừng trệ.
4. Nhiệt độ:
- Nhiệt độ cực tiểu, cực đại và cực thuận đối với quang hợp phụ thuộc vào đặc điểm di truyền, xuất sứ và pha sinh trưởng của loài cây.
- Trong giới hạn nhiệt độ sinh học của cây, khi tăng nhiệt độ cường độ quang hợp tăng rất nhanh đến giá trị cực đại sau đó giảm mạnh đến O
5. Nguyên tố khoáng:
-Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng đến quang hợp thông qua vai trò cấu trúc (N,P,Mg..), điều tiết độ mở khí khổng (K), quang phân ly nước (Mn,Cl..).
6. Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo:
-Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo giúp con người khắc phục được các điều kiện bất lợi của môi trường đối với cây trồng.
V/ QUANG HỢP QUYẾT ĐỊNH ĐẾN NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG
Sơ đồ về bảng số liệu phân tích thành phần hoá học trong sản phẩm của cây trồng Nguyên tố hoá
học
Cacbon Oxi Hiđrô Các nguyên tố khác
Tỉ lệ % 45% 42-45% 6,5% 5-10%
-Quang hợp quyết định khoảng 9095% năng suất cây trồng.
* Năng suất sinh học: tổng lượng chất khô tích luỹ/ngày/ha gieo trồng trong suốt thời gian sinh trưởng.
* Năng suất kinh tế: là 1 phần của năng suất sinh học được tích luỹ trong các cơ quan (hạt, củ, quả) chứa các sản phẩm có giá trị kinh tế đối với con người
VI/ TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG THÔNG QUA SỰ ĐIỀU KHIỂN QUANG HỢP
Phương trình năng suất: Nkt = (FCO2 . L . Kf . Kkt)n (tấn/ha) Trong đó:
Nkt: năng suất kinh tế FCO2: khả năng quang hợp L: diện tích lá quang hợp Kkt: hệ số kinh tế Kf: hệ số hiệu quả quang hợp
n: thời gian hoạt động của bộ máy quang hợp.
- Các biện pháp nhằm nâng cao năng suất cây trồng:
+ Tăng cường độ và hiệu suất quang hợp bằng chọn, tạo giống mới.→ FCO2
+ Tăng hệ số hiệu quả quang hợp và hệ số kinh tế bằng chọn, tạo giống và các biện pháp kĩ thuật. →Kf + Kkt
+ Chọn cây trồng có thời gian sinh trưởng vừa phải, hoặc trồng vào vụ thích hợp. →n
1/Tăng diện tích lá:
Lá là cơ quan quang hợp. Tăng diện tích lá tăng diện tích quang hợp dẫn đến tăng tích lũy chất hữu cơ trong cây
- Điều khiển diện tích lá bằng cách: + Chăm sóc hợp lí: tưới nước bón phân + Tỉa cành tạo tán
+ Điều chỉnh mật độ trồng cây hợp lí
2/Tăng cường độ quang hợp:
- Cường độ quang hợp là chỉ số thể hiện hiệu suất hoạt động của bộ máy quang hợp. - Biện pháp tăng cường độ quang hợp: Cung cấp nước, bón phân chăm sóc hợp lí, điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2 thích hợp.
Chọn giống cây trồng có cường độ quang hợp cao.
3/Tăng hệ số kinh tế
- Sử dụng giống cây có sự phân bố sản phẩm quang hợp vào các bộ phận có giá trị kinh tế với tỉ lệ cao.
Phụ lục 2: Các phiếu học tập của chuyên đề QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG Phiếu học tập Bài 8 QUANG HỢP Ở THỰC VẬT
1. Hãy cho biết những thành phần tham gia vào quang hợp và sản phẩm
quang hợp? Viết phương trình tổng quát của quá trình quang hợp?
2. Quang hợp là gì?
3. Hình thái, giải phẫu lá có đặc điểm gì thích nghi với chức năng quang hợp ? 4. Lục lạp có đặc điểm gì thích nghi với chức năng quang hợp ?
Phiếu học tập Bài 9 QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT C3, C4 VÀ CAM
1. Hãy giải thích tên gọi: nhóm thực vật C3, C4 và CAM?
……… ……… ………... 2. Phân biệt pha sáng và pha tối?
Yếu tố phân biệt Pha sáng Pha tối
Nơi xảy ra Nguyên liệu Sản phẩm 3. So sánh pha tối ở 3 nhóm thực vật? Chỉ số so sánh Thực vật C3 Thực vật C4 Thực vật CAM Nhóm thực vật đại diện Điều kiện sống Chất nhận CO2 Sản phẩm đầu tiên Thời gian cố định CO2 Các tế bào quang hợp Loại lục lạp Năng suất quang hợp
QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG
Đáp án Phiếu học tập Bài 8 QUANG HỢP Ở THỰC VẬT
1. - CO2 ,H2O -C6H12O6 ,O2
-Phương trình tổng quát: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
2. Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp Cacbohidrat và giải phóng oxi từ CO2 và 6H2O
3. Bên ngoài
-Bề mặt lá lớn hấp thụ ánh sáng
- Phiến lá mỏng → các chất khí khuếch tán vào ra dễ dàng
-Lớp biểu bì dưới có nhiều khí khổng Thuận lợi cho khí co2 khuếch tán vào dễ dàng
* Bên trong
- Tb mô giậu có nhiều lục lạp, các tb song song xếp sít nhau và xếp ngay dưới biểu
bì trên →hấp thụ trực tiếp ánh sáng chiếu lên mặt lá
- Tb mô khuyết nằm gần mặt dưới lá, xếp xa nhau tạo các khoảng trống → tạo điều kiện trao đổi khí trong quang hợp
-Hệ gân lá có hệ mạch gỗ và mạch rây vận chuyển nước, ion khoáng và sản phẩm quang hợp.
- Các tb lá có lục lạpbào quan quang hợp.
4. - Màng tilacoit chứa hệ sắc tố quang hợp và chất vận chuyển điện tử → nơi xảy ra pha sáng quang hợp
- Chất nền chứa nhiều enzim là nơi diễn ra pha tối quang hợp
Đáp án Phiếu học tập
Bài 9 QUANG HỢP Ở CÁC NHÓM THỰC VẬT C3, C4 VÀ CAM
1. Dựa vào sản phẩm đầu tiên của giai đoạn cố định CO2 tương ứng có 3 con đường cố định CO2, nhờ đó phân biệt 3 nhóm thực vật C3, C4 và CAM
2.
Yếu tố phân biệt Pha sáng Pha tối
Nơi xảy ra màng tilacoit Chất nền lục lạp
Nguyên liệu nước, ánh sáng CO2 và ATP và NADPH
Sản phẩm ATP, NADPH và O2. Cacbohidrat
Chỉ số so sánh Thực vật C3 Thực vật C4 Thực vật CAM Nhóm thực vật đại
diện Đa số thực vật
Mía,rau dền,ngô, cao lương…
Dứa , xương rồng, thuốc bỏng, thanh
long, …
Điều kiện sống Phân bố mọi nơi trên Trái đất Ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Ở vùng hoang mạc khô hạn Chất nhận CO2 Ribulôzơ 1-5-diP (phôtphoenolpiruvat)PEP PEP
Sản phẩm đầu tiên APG(hợp chất 3 cacbon) AOA(hợp chất 4 cacbon) AOA
Thời gian cố định CO2
Chỉ 1 giai đoạn vào ban ngày
Cả 2 giai đoạn đều vào ban ngày
Giai đoạn 1 vào ban đêm Giai đoạn
2 vào ban ngày
Các tế bào quang
hợp Tế bào nhu mô
Tế bào nhu mô và tế
bào bao bó mạch Tế bào nhu mô
Loại lục lạp Một Hai Một
Năng suất quang
Phụ lục 4: Nội dung bài ghi chuyên đề TIÊU HÓA Ở ĐỘNG VẬT [5]
Trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường giúp lấy các chất cần thiết (chất dinh dưỡng) từ môi trường ngoài. Sau khi ăn thức ăn vào, trong cơ thể động vật