Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11 THPT

Chia sẻ: Ngaynangmoi | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu đề tài là thiết kế được hệ thống 61 câu hỏi, bài tập ở mức thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao; xây dựng được 28 tình huống và BTTN; thiết kế được 2 chủ đề dạy học STEM sử dụng trong dạy học phần CHVC và NL ở thực vật để rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn cho HS. Tất cả các câu hỏi, bài tập; tình huống và BTTN đều được chúng tôi xây dựng phần hướng dẫn giải. Đề xuất được quy trình rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn cho HS trong dạy học Sinh học nói riêng và dạy học nói chung.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11 THPT

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sang dạy học tiếp cận năng lực, giáo viên (GV) phải thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh (HS); bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức (NL VDKT) vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS. Ở trường phổ thông, có thể xem học Sinh học là học vận dụng sáng tạo kiến thức, kĩ năng (KN), năng lực (NL) của người học để giải thích các hiện tượng thực tiễn liên quan đến thế giới sinh vật, thông qua đó phát triển ý tưởng nghiên cứu khoa học cho HS. Dạy Sinh học là tổ chức các hoạt động nhằm hình thành kiến thức, KN từ đó phát triển các phẩm chất và NL cho HS. Hơn nữa, Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, mang tính đặc thù riêng của khoa học Sinh học nên chứa đựng nhiều tiềm năng để phát triển NL VDKT vào thực tiễn. Thực hiện chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo, trong những năm gần đây, hoạt động dạy học Sinh học ở các trường phổ thông đã có nhiều đổi mới, đáp ứng phần nào các mục tiêu, nhiệm vụ đã đề ra. Tuy nhiên, để thực sự hình thành và phát triển năng lực cho HS, đặc biệt NL VDKT vào thực tiễn thì vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn. Phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng (CHVC và NL) ở thực vật Sinh học 11 nghiên cứu về các quá trình trao đổi vật chất, vận chuyển và chuyển hóa vật chất trong cơ thể thực vật. Nội dung phần này gắn với cuộc sống của mỗi HS, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt trong việc bảo vệ và chăm sóc rau, củ, hoa, quả; tăng năng suất cây trồng phục vụ đời sống hàng ngày. Vì vậy, việc rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn khi dạy chương này là việc hết sức phù hợp và cần thiết. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài “Rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật Sinh học 11 THPT ”. Những điểm mới trong đề tài của chúng tôi là: 1. Xây dựng được hệ thống 61 câu hỏi, bài tập; 20 tình huống; 8 bài tập thực nghiệm (BTTN) theo các mức độ thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao và thiết kế được 2 chủ đề STEM sử dụng trong dạy học phần CHVC và NL ở thực vật nhằm rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn cho HS. Đồng thời, chúng tôi xây dựng hướng dẫn giải cho hệ thống câu hỏi, bài tập; tình huống; BTTN đã thiết kế. 2. Đề xuất được qui trình rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn trong dạy học Sinh học. 1
3. Xây dựng được các tiêu chí đánh giá NL VDKT vào thực tiễn. PHẦN II: NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn là gì? a. Khái niệm về năng lực Năng lực được hiểu là khả năng vận dụng kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, giải quyết có hiệu quả những vấn đề có thực trong cuộc sống của các em trên nền kiến thực được học. Vận dụng được hiểu là “Đem tri thức lý luận dùng vào thực tiễn” . Vận dụng được hiểu là khả năng con người biết cách xử lý các tình huống từ những tri thức đã được hình thành. Thực tiễn là những hoạt động của con người trước hết là lao động sản xuất, nhằm tạo ra những điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của xã hội. Trong các năng lực cơ bản của con người thì NL VDKT vào thực tiễn là một trong các năng lực quan trọng nhất. Và trong các cấp độ tư duy của con người thì năng lực này được xem là năng lực cao nhất. Dựa vào các định nghĩa khái niệm trên, chúng tôi cho rằng NL VDKT vào thực tiễn là khả năng người học huy động các kiến thức đã được học hoặc tìm tòi, khám phá kiến thức nhằm giải thích, phân tích, đánh giá và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. 1.2. Cấu trúc của năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Để VDKT vào thực tiễn, HS cần phải xác định được vấn đề thực tiễn, huy động được kiến thức đã học hoặc khám phá kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn. Vì vậy, theo chúng tôi, NL VDKT vào thực tiễn gồm các tiêu chí sau: Bảng 1. Cấu trúc của NL VDKT vào thực tiễn Tiêu chí Biểu hiện HS nhận diện được vấn đề thực tiễn, nhận ra được những Nhận biết được mâu thuẫn phát sinh từ vấn đề. Có thể đặt được câu hỏi có vấn đề thực tiễn vấn đề. Xác định được các HS phân tích, làm rõ nội dung của vấn đề. kiến thức liên Thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc kiến quan đến vấn đề thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn. thực tiễn Tìm tòi, khám phá HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội dung kiến thức 2
kiến thức liên liên quan đến vấn đề thực tiễn. quan vấn đề thực HS điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm, quan sát,… tiễn (nếu cần để nghiên cứu sâu vấn đề. thiết) Giải thích, phân HS giải thích vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức đã học/ tích, đánh giá vấn khám phá. đề thực tiễn HS phân tích, đánh giá và phản biện vấn đề nghiên cứu. Đề xuất biện HS đề xuất các biện pháp để giải quyết vấn đề trong thực pháp, thực hiện tiễn, ở mức độ cao hơn HS có thể thực hiện các giải pháp giải quyết vấn đề giải quyết vấn đề thực tiễn liên quan. thực tiễn và đề Đề xuất các ý tưởng mới về vấn đề đó hoặc các vấn đề xuất vấn đề mới. thực tiễn liên quan. 1.3. Vai trò của việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học Sinh học Vận dụng kiến thức vào thực tiễn vừa giúp HS củng cố, nâng cao kiến thức vừa góp phần rèn luyện các kĩ năng học tập và kĩ năng sống. Vận dụng kiến thức vào thực tiễn phản ánh được khả năng học tập và nhân cách của HS. Vận dụng được kiến thức vào thực tiễn là mức độ nhận thức cao nhất của con người. Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn thúc đẩy gắn kết kiến thức trong nhà trường với thực tiễn đời sống. 2. CƠ SỞ THỰC TIỄN Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi tiến hành quan sát sư phạm, tham khảo giáo án, dự giờ, trao đổi ý kiến với một số GV, dùng phiếu thăm dò ý kiến của GV một số trường THPT của tỉnh Nghệ An nhằm thu th ập s ố li ệu c ụ thể về thực trạng dạy học Sinh học ở trường THPT hiện nay. Qua các số liệu điều tra chúng tôi nhận thấy: Hầu hết GV đều nhận thức được sự cần thiết của việc rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn cho HS. Tuy nhiên, đa số GV còn lúng túng vì chưa nắm vững cơ sở lí luận cũng như chưa tìm ra các biện pháp cụ thể. Hiểu biết của đa số GV về việc rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn còn chưa đầy đủ. Phần lớn GV gặp khó khăn trong việc thiết kế các công cụ dạy học và tiêu chí đánh giá việc rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn. Nhiều GV còn lúng túng trong việc thiết kế câu hỏi, bài tập; tình huống, bài tập thực nghiệm… sử dụng để rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn ở mức vận dụng/vận dụng cao. 3
Đa số GV chưa có những hiểu biết đầy đủ và còn lúng túng trong việc tổ chức dạy học dự án cũng như thiết kế các chủ đề dạy học STEM. Đa số GV đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của HS ở mức trung bình. Vì vậy, chúng tôi lần nữa khẳng định rằng việc rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn cho HS là vấn đề rất quan trọng và cần thiết. 3. CẤU TRÚC, NỘI DUNG PHẦN CHVC VÀ NL Ở THỰC VẬT – SINH HỌC 11 Trong chương trình Sinh học 11, phần CHVC và NL ở thực vật thuộc chương I (CHVC và NL) giới thiệu về sự trao đổi nước, trao đổi khoáng, quang hợp, hô hấp và các yếu tố ảnh hưởng đến các hoạt động đó cũng như ứng dụng kiến thức vào tăng năng suất cây trồng. Qua phân tích cấu trúc nội dung và mục tiêu, chúng tôi thấy một số nội dung ở các bài có thể thiết kế công cụ và tổ chức hoạt động dạy học để rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn cho HS như sau: 4
4. RÈN LUYỆN NL VDKT VÀO THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC PHẦN TT Tên bài học Nội dung bài học Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút. Sự hấp thụ nước và Dòng nước và ion khoáng từ đất vào mạch gỗ của rễ. 1. muối khoáng ở rễ Ảnh hưởng c ủa điều kiện môi trường đố i vớ i quá trình hấp thụ n ướ c và ion khoáng ở rễ cây. Vận chuyển các chất Dòng mạch gỗ. 2. trong cây Dòng mạch rây. Vai trò và cơ chế của quá trình thoát hơi nước. 3. Thoát hơi nước Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước. Cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí. Vai trò của các Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với cây trồng. 4. nguyên tố khoáng Nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng khoáng. Dinh dưỡng nitơ ở Quá trình chuyển hóa nitơ và vai trò đối với cây trồng. 5. thực vật Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường. Thí nghiệm thoát hơi Sự thoát hơi nước ở 2 mặt của lá. 6. nước và vai trò của Vai trò của phân bón NPK. phân bón Quang hợp ở thực Vai trò của quá trình quang hợp. 7. vật Quang hợp ở 3 nhóm thực vật C3, C4 và CAM. Ảnh hưởng của các Các nhân tố ngoại cảnh đến ảnh hưởng đến quang hợp. 8. nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp Quang hợp và năng Quang hợp quyết định năng suất cây trồng. 9. suất cây trồng Điều khiển quang hợp tăng năng suất cây trồng. Con đường hô hấp ở thực vật. 10. Hô hấp ở thực vật Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp. Phát hiện diệp lục và Chiết rút diệp lục và carôtenôit. 11. carôtenôit Thực hành: Phát hiện Phát hiện hô hấp ở thực vật . 12. hô hấp ở thực vật 5
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã xây dựng và triển khai một số giải pháp để rèn luyện các năng lực trong đó có NL VDKT vào thực tiễn cho HS như sau: 4.1. Xây dựng quy trình rèn luyện cho HS năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần CHVC và NL ở thực vật Sinh học 11 4.1.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình tổ chức rèn luyện cho HS NL VDKT vào thực tiễn Khi xây dựng quy trình tổ chức rèn luyện cho HS NL VDKT vào thực tiễn, theo chúng tôi cần đảm bảo tính khoa học, tính hệ thống, tính vừa sức, tính cụ thể, tính thực tế và tính hiệu quả. 4.1.2. Quy trình tổ chức rèn luyện cho HS NL VDKT vào thực tiễn Từ thực tiễn dạy học của bản thân và đồng nghiệp, qua tham khảo một số tác giả, chúng tôi đề xuất quy trình rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn như sau: Bước 1: Tiếp cận với tình huống thực tiễn/tình huống có vấn đề Bước 2: Khám phá kiến thức và giải quyết vấn đề thực tiễn Bước 3: Báo cáo, thảo luận và rút ra kết luận Bước 4: Vận dụng nâng cao Bước 5: Đánh giá và đề xuất vấn đề mới Bước 1) Tiếp cận với tình huống thực tiễn/tình huống có vấn đề Mục đích: HS tiếp cận được với tình huống có vấn đề, nhận ra mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết, HS có nhu cầu giải quyết vấn đề và có hứng thú học tập. Cách thực hiện: GV sử dụng các tình huống có vấn đề hoặc thông qua chiếu video, tranh ảnh, thí nghiệm, kể chuyện cho HS và nêu ra tình huống hoặc tạo bối cảnh vấn đề để HS nhận diện tình huống. 6
HS đặt các câu hỏi nêu vấn đề (nếu có) và phân tích các kiến thức liên quan đến tình huống. Thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn. * Lưu ý: Tình huống thực tiễn ở bước 1 phải là tình huống khái quát, xuyên suốt bài học. Tình huống này HS không trả lời ngay được mà cần phải có các kiến thức bổ sung, vì vậy ở bước này, GV cũng không yêu cầu HS phải có đáp án đầy đủ mà chỉ cần HS trả lời sơ bộ, có thể đúng hoặc sai và HS sẽ tìm được câu trả lời hoàn chỉnh sau khi học bước 2. Bước 2) Khám phá kiến thức liên quan và giải quyết tình huống thực tiễn Mục đích: HS thu thập được tài liệu, bằng chứng liên quan với tình huống và xử lí thông tin nhằm giải quyết tình huống được tiếp cận ở bước 1, thông qua đó HS chiếm lĩnh được một lượng kiến thức mới. Cách thực hiện: HS tìm tài liệu, đọc tài liệu, làm thí nghiệm, quan sát mẫu vật, khảo sát thực địa, thảo luận, đóng vai, thực hiện dự án,… để tìm hiểu các phương án và giải quyết tình huống thực tiễn. GV đưa ra hệ thống các câu hỏi gợi mở, các gợi ý (nếu cần) và cung cấp tài liệu, tranh ảnh cho HS hoặc thiết kế các nhiệm vụ giao cho HS. Bước 3) Báo cáo, thảo luận và rút ra kết luận Mục đích: HS báo cáo được kết quả giải quyết tình huống thực tiễn của cá nhân hoặc nhóm qua đó, rèn luyện được các kĩ năng như: thuyết trình, lắng nghe, tranh luận, phản biện,… đồng thời học hỏi được kiến thức, cách làm việc của bạn bè. Trên cơ sở đó, rút ra kết luận cho tình huống thực tiễn và khái quát kiến thức. Cách thực hiện: HS báo cáo kết quả khám phá, nghiên cứu bằng các phương tiện phù hợp (dùng tranh ảnh, dùng lời, PowerPoint, video…) và thảo luận rút ra kiến thức mới. Bước 4) Vận dụng nâng cao Mục đích: HS vận dụng được kiến thức vừa học vào các tình huống thực tiễn khác với các mức độ khác nhau, từ VDKT đơn giản đến kiến thức tổng hợp và đề xuất vấn đề mới. Cách thực hiện: GV đặt ra một số câu hỏi, bài tập, tình huống với các mức độ phức tạp khác nhau tăng dần từ dễ đến khó. HS giải quyết vấn đề. Các vấn đề được giải quyết sẽ là tiền đề cho việc có thể giải quyết được các vấn đề nảy sinh mới. Bước 5) Đánh giá và đề xuất vấn đề mới 7
Mục đích: HS tự đánh giá, đánh giá bạn, các nhóm đánh giá lẫn nhau. GV đánh giá HS. Trên cơ sở kiến thức đã học, HS có thể đề xuất được các vấn đề mới. Cách thực hiện: GV thiết kế, giao cho HS các câu hỏi, bài tập, bảng tiêu chí đánh giá/phiếu chấm điểm. HS tự đánh giá, đánh giá bạn, các nhóm đánh giá lẫn nhau dựa vào tiêu chí. GV đánh giá quá trình học tập, làm việc và kết quả của từng nhóm HS, từng HS cụ thể. HS đề xuất các vấn đề mới, phương án giải quyết các vấn đề khác trong thực tiễn. Quy trình này được lặp đi lặp lại qua các bài khác nhau với mức độ khó của các tình huống, câu hỏi vận dụng tăng dần, giúp HS phát triển được NL VDKT vào thực tiễn. Sau vài lần thực hiện dạy học theo quy trình này chúng tôi đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của người học theo hệ thống các tiêu chí cụ thể. * Ví dụ minh họa: Bài 1. Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ (Sinh học 11) Bước 1. Tiếp cận với tình huống thực tiễn/tình huống có vấn đề GV đưa ra 2 tình huống thực tiễn Tình huống 1: Sau trận lụt, vườn rau nhà Hoa ngập nước mấy ngày liền và rau bị chết. Hoa cho rằng, do quá nhiều nước nên rau bị thừa nước. Lan không đồng tình với ý kiến này và cho rằng do rau thiếu nước. Theo em, ai đúng? Vì sao? Tình huống 2: Hùng được mẹ giao nhiệm vụ tưới phân đạm cho luống rau muống. Do lỡ tay, Hùng pha đạm với nồng độ cao. Tưới được một lúc, Hùng thấy luống rau bị héo. Hãy giải thích vì sao rau bị héo và cách xử lí ngay lúc đó là gì? HS trả lời dựa vào kiến thức và kinh nghiệm của bản thân đưa ra câu trả lời (có thể chưa đầy đủ) → HS cần khám phá tiếp kiến thức để giải quyết tình huống một cách trọn vẹn nhất. Bước 2. Khám phá kiến thức liên quan và giải quyết tình huống thực tiễn Hoạt động 1. Tìm hiểu về cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ. * Nhắc lại kiến thức về cơ quan và bào quan hút nước của cây. GV chia nhóm và yêu cầu HS nghiên cứu kênh hình và kênh chữ mục I của bài, tìm hiểu và giải quyết tình huống 1. GV có thể đưa ra một số câu hỏi gợi nhớ sau: Cơ quan, tế bào của cây chuyên hóa thực hiện chức năng hút nước là gì? Khi lông hút của cây trên cạn tồn tại trong môi trường ngập nước mấy ngày liền sẽ bị ảnh hưởng như thế nào? 8
Rễ cây có đặc điểm gì thích nghi với chức năng hút nước? Tế bào lông hút hoạt động thuận lợi trong điều kiện nào? HS quan sát, tìm hiểu, thảo luận, đưa ra phương án giải quyết tình huống 1. * Tìm hiểu về cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ. GV chia nhóm, yêu cầu HS đọc và nghiên cứu mục II.1. Hấp thụ nước và ion khoáng từ đất vào tế bào lông hút để trả lời tình huống 2. GV có thể đưa ra một số câu hỏi gợi mở sau: Nước và ion khoáng xâm nhập từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế nào? Tiêu chí Hấp thụ nước Hấp thụ ion khoáng Cơ chế Trong những điều kiện nào, nước xâm nhập từ đất vào tế bào lông hút? Có trường hợp ngược lại (nước di chuyển từ tế bào lông hút ra đất) không? Nếu xảy ra, cây có những biểu hiện gì? Các ion khoáng xâm nhập vào rễ cần những điều kiện gì? HS đọc và nghiên cứu mục II.1, trả lời các câu hỏi gợi ý. HS thảo luận và đưa ra phương án giải quyết tình huống của nhóm. * Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây. GV yêu cầu HS thảo luận nhóm để hoàn thành sơ đồ về sự tác động qua lại giữa môi trường và hệ rễ của cây. Hệ Môi trường rễ Hoạt động 2. Tìm hiểu sự di chuyển của nước và các ion khoáng từ đất vào mạch gỗ của rễ GV yêu cầu HS đọc mục II.2, quan sát hình 1.3 (SGK) và hoàn thành PHT sau: Con đường tế bào Tiêu chí Con đường gian bào chất Mô tả đường đi Tốc độ di chuyển 9
Khả năng chọn lọc các chất Bước 3. Báo cáo, thảo luận và rút ra kết luận GV tổ chức cho HS báo cáo các nội dung vừa nghiên cứu và thảo luận ở bước 2. Hoạt động 1. Tìm hiểu về cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ * Về cơ quan và bào quan hút nước của cây HS báo cáo phương án giải quyết tình huống 1 Cơ quan, tế bào chuyên hóa thực hiện chức năng hút nước lần lượt là rễ, lông hút. Rễ cây có đặc điểm thích nghi với chức năng hút nước: có hệ thống lông hút dày đặc, có khả năng đâm sâu, lan rộng trong đất… Tế bào lông hút dễ bị gãy và sẽ tiêu biến trong môi trường quá ưu trương, quá axit hay thiếu ôxi. Chúng hoạt động thuận lợi trong điều kiện đất tơi xốp, giàu chất mùn, đảm bảo độ ẩm, không quá chua, quá kiềm… Khi lông hút của cây trên cạn tồn tại trong môi trường ngập nước mấy ngày liền (thiếu O2) sẽ bị tiêu biến làm cây mất khả năng hút nước → thiếu nước. Do đó, trong tình huống nêu trên, Hoa trả lời sai còn Lan trả lời đúng. * Về cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ. Tiêu chí Hấp thụ nước Hấp thụ ion khoáng Cơ chế thụ động: di Cơ chế thụ động: đi từ đất (nơi có nồng độ ion chuyển từ môi trường cao) vào tế bào lông hút (nơi có nồng độ của ion nhược trương (thế đó thấp hơn). nước cao) trong đất vào Cơ chế chủ động: di chuyển ngược gradien Cơ chế tế bào lông hút và các tế nồng độ, đi từ đất (có nồng độ ion thấp) vào tế bào biểu bì còn non bào lông hút (có nồng độ của ion đó cao hơn). khác nơi có dịch bào ưu Theo cơ chế này, đòi hỏi phải tiêu tốn năng trương. lượng ATP. Khi Hùng tưới đạm cho rau muống với nồng độ cao, cây bị héo vì lúc đó đất có môi trường ưu trương nên nước di chuyển từ tế bào ở rễ ra ngoài đất. Tế bào ở rễ tiếp tục lấy nước của các tế bào bên cạnh. Cứ như thế, cây mất nước và bị héo. Cách xử lí ngay: Tưới thật nhiều nước, đồng thời tháo nước khỏi luống và tiếp tục tưới để giảm nồng độ phân đạm trong đất, đưa đất về môi trường nhược trương. 10
* Ảnh hưởng của môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ. Hệ rễ Môi trường Hấp thụ và tích lũy các ion kim loại Độ ẩm, độ tơi xốp, nặng… → giảm ô nhiễm môi trường. thoáng khí, độ mặn, độ Thải CO2, dịch tiết… → Thay đổi tính axit của đất… → ảnh chấạt lí hóa c Ho ủa đất t động 2. Tìm hi hưởng hoạt động của h ểu sự di chuyển của nước và các ion khoáng t ệ ất vào ừ đ Ho m ạt đỗộ cng c ạch g ủa rủễa rễ → Thay đổi kết cấu rễ. đất Con đường tế bào Tiêu chí Con đường gian bào chất Từ đất → khoảng không gian giữa các tế Từ đất → xuyên qua tế bào (lông hút, biểu bì, vỏ) và theo khoảng bào chất của các tế bào Mô tả đường không gian giữa các bó sợi xelulôzơ bên (lông hút, biểu bì, vỏ, đi trong thành tế bào. Đến nội bì bị đai Caspari nội bì) rồi vào mạch gỗ chặn lại và chuyển sang con đường tế bào ở tầng trung trụ. chất. Tốc độ Nhanh hơn Chậm Khả năng chọn lọc kém, không kiểm soát Khả năng chọn lọc cao, Tính chọn được lượng nước và ion khoáng. kiểm soát được lượng lọc nước và ion khoáng. Bước 4. Vận dụng nâng cao GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết tình huống. Tình huống 3: Sau khi học bài “Hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ”, 2 nhóm HS đưa ra 2 quan điểm khác nhau về việc bón phân hóa học cho rau Nhóm 1 cho rằng: chỉ cần bón phân hóa học vừa đủ. Nhóm 2 lại cho rằng: muốn rau nhanh tốt cần phải bón nhiều phân hóa học. Theo em, cách chăm sóc của nhóm nào hợp lí, nhóm nào chưa hợp lí. Giải thích. HS cần trả lời được các ý sau: * Trường hợp bón phân vừa phải: Ban đầu, khi mới bón, nồng độ chất tan trong dung dịch đất tăng, áp suất thẩm thấu trong đất cao hơn trong dịch tế bào ở rễ → cây không hút được nước. 11
Sau đó, cây hút khoáng làm tăng nồng độ chất tan trong dịch bào ở rễ, tăng áp suất thẩm thấu → cây hút được nước dễ dàng hơn. * Trường hợp bón quá nhiều (tương tự tình huống 2 ở phần trên). → cách chăm sóc rau của nhóm 1 là hợp lí Bước 5. Đánh giá và đề xuất vấn đề mới GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi và bài tập. Trước hết, cho HS khác đánh giá, sau đó GV kết luận vấn đề. HS nghe và tự điều chỉnh. Câu 1. Phần lớn các chất khoáng được hấp thụ vào cây theo cách chủ động, tức là A. vận chuyển từ nơi có nồng độ thấp ở đất đến nơi có nồng độ cao ở rễ, cần tiêu hao năng lượng. B. vận chuyển từ nơi có nồng độ thấp ở đất đến nơi có nồng độ cao ở rễ, không cần tiêu hao năng lượng. C. vận chuyển từ nơi có nồng độ cao ở đất đến nơi có nồng độ thấp ở rễ, cần nhiều năng lượng. D. vận chuyển từ nơi có nồng độ cao ở đất đến nơi có nồng độ thấp ở rễ, cần ít năng lượng. Câu 2. Sau khi bón phân, cây sẽ khó hấp thụ nước A. vì áp suất thẩm thấu của rễ tăng. B. vì áp suất thẩm thấu của đất tăng. C. vì áp suất thẩm thấu của rễ giảm. D. vì áp suất thẩm thấu của đất giảm. Tình huống 4: Có ý kiến cho rằng khi nhiệt độ hạ thấp, cây non thường bị giảm sự hút nước và có thể dẫn đến chết. Em có đồng tình với ý kiến đó không? Tại sao? Hướng dẫn + Khi nhiệt độ thấp, độ nhớt chất nguyên sinh tăng → cản trở di chuyển của nước → cản trở sự hấp thụ nước ở rễ → cây thiếu nước. + Khi nhiệt độ thấp, hô hấp của rễ giảm → rễ giảm khả năng hút nước. + Rễ giảm khả năng sinh trưởng, nếu nhiệt độ thấp quá, lông hút sẽ bị chết và phục hồi rất chậm → giảm khả năng hút nước GV yêu cầu HS hoàn thành bài tập: Em hãy đề xuất các biện pháp cải tạo đất mặn vùng ven biển để trồng rau. 12
GV yêu cầu các nhóm HS về nhà nghiên cứu, tìm hiểu chủ đề STEM: “Thiết kế hộp xốp trồng rau sân thượng”. 4.2. Một số biện pháp để rèn luyện cho HS năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần CHVC và NL ở thực vật (Sinh học 11) NL VDKT vào thực tiễn là loại năng lực mà để rèn luyện và thực hiện tốt thì đòi hỏi HS phải sử dụng thành thạo nhiều kĩ năng khác nhau . Trong quá trình dạy học đòi hỏi người GV phải sử dụng nhiều PPDH khác nhau, nhất là các PPDH tích cực. Chúng tôi đề xuất một số biện pháp để rèn luyện NL này cho HS như sau: 4.2.1. Thiết kế câu hỏi, bài tập để rèn luyện cho HS năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần CHVC và NL ở thực vật, Sinh học 11 Các câu hỏi, bài tập được chúng tôi thiết kế theo 3/4 mức độ nhận thức (mức 1: nhận biết; mức 2: thông hiểu; mức 3: vận dụng; mức 4: vận dụng cao) theo hướng dẫn biên soạn ma trận đề kiểm tra. Trong đề tài này, chúng tôi thiết kế hệ thống các câu hỏi, bài tập; quá trình tổ chức các hoạt động dạy học để rèn luyện NL VDKT vào thực tiễn , GV có thể vận dụng linh hoạt với từng bài, từng lớp và từng đối tượng HS cũng như mục đích dạy học. TRAO ĐỔI NƯỚC Mức độ Hệ thống câu hỏi, bài tập Mức độ Câu 1. Tại sao nói, lông hút là loại tế bào được biệt hóa làm chức năng hút 2 nước? Số lượng lông hút thay đổi trong những điều kiện nào? (Thông Câu 2. Cây bèo tây, cây thông rễ không có lông hút. Đối với những cây này, hiểu) chúng hút nước bằng cách nào? Câu 3. Quan sát hệ rễ của cây trên cạn, em hãy cho biết, rễ có những đặc điểm nào thích nghi với chức năng tìm nguồn nước, hút nước và ion khoáng? Câu 4. Tại sao nói, đất tơi xốp, đủ độ ẩm thuận lợi cho cả hút nước và ion khoáng ở rễ? Câu 5. Các ống mạch gỗ trong cây liên quan với nhau qua cấu trúc nào? Ý nghĩa của sự có mặt cấu trúc đó trong vận chuyển dịch mạch gỗ là gì? Câu 6. Ở một số loại cây, mặt trên của lá không có khí khổng nhưng ở đó vẫn có sự thoát hơi nước diễn ra, tại sao? 13
Câu 7. Tại sao, mặt trên của lá có số lượng khí khổng ít hơn ở mặt dưới? Câu 8. Lá cây có những đặc điểm thích nghi nào giúp hạn chế sự mất nước do hiện tượng thoát hơi nước? Câu 9. Tại sao nói, thoát hơi nước ở thực vật là một sự thiệt hại nhưng là sự thiệt hại cần thiết? Mức độ Câu 10. Vì sao cây trên cạn bị ngập úng, mặc dù sống trong nước nhưng 3 vẫn bị thiếu nước và dẫn đến cây bị chết? (Vận Câu 11. Trong điều kiện trời mưa một vài ngày liên tục, quá trình thoát hơi dụng) nước của cây biến đổi như thế nào? Các cơ chế nào đã làm biến đổi quá trình thoát hơi nước của cây trong điều kiện trên? Câu 12. Vì sao, ở vùng đất mặn chỉ trồng được một số ít các loại cây (VD: Cói, Đước, Sú)? Câu 13. Những ngày không khí có độ ẩm cao, vào lúc sáng sớm, trên các cây rau cải, rau khoai, cỏ dại… thường có những giọt nước xuất hiện trên đầu tận cùng của lá. Hãy giải thích vì sao? Câu 14. Khả năng hút nước của rễ cây sẽ như thế nào trong các trường hợp: + Bón phân hóa học vừa phải. + Bón phân hóa học quá nhiều. Câu 15. Tại sao, những cây bụi ở ven các khu rừng nhiệt đới, có rễ ngắn nhưng những cây bụi ở sa mạc lại có rễ rất dài? Câu 16. Những bằng chứng nào chứng tỏ ở rễ có lực đẩy dòng nước đi lên? Nêu những biện pháp để giúp rễ hút nước và ion khoáng thuận lợi. Câu 17. Dựa vào cơ sở nào để chúng ta tưới nước hợp lí cho cây? Câu 18. Vì sao các cây có bản lá rộng thường rụng lá vào mùa đông? Câu 19. Vì sao những loài thực vật chưa có mạch dẫn hoặc mạch dẫn chưa phát triển thường có kích thước nhỏ? Câu 20. Trồng cùng một loại cây trong 2 hộp xốp có kích thước bằng nhau và đặt ở cùng một nơi có cường độ chiếu sáng, chế độ nước, khối lượng đất như nhau. Một hộp trồng bằng cát, một hộp trồng bằng đất sét. Hỏi: a. Hộp nào sẽ cung cấp cho cây nhiều nước hơn? b. Hộp nào có nước dự trữ tốt hơn? Câu 21. Khi chuyển cây lớn để trồng chỗ khác người ta thường cắt bớt lá. 14
Vì sao? Câu 22. Trong khu rừng, cây ở bìa rừng và cây ở tầng dưới tán của tâm rừng, cây nào có cường độ thoát hơi nước qua cutin mạnh hơn? Vì sao? Câu 23. Tại sao cây xanh đứng giữa trời nắng nóng nhưng vẫn không bị chết do nắng nóng, nếu được tưới đủ độ ẩm. Mức độ Câu 24. Tại sao, về mùa đông, khi trời rét đậm, cây mạ non thường bị 4 chết? Em hãy đề xuất một số biện pháp chống rét cho cây. (Vận Câu 25. Em hãy đề xuất các biện pháp cải tạo đất mặn vùng ven biển để dụng trồng rau. cao) DINH DƯỠNG KHOÁNG Ở THỰC VẬT Mức độ Hệ thống câu hỏi, bài tập Mức độ Câu 26. Thành phần nitơ trong khí quyển chiếm đến 78,1% nhưng thực 2 vật vẫn không sử dụng được. Tại sao? (Thông Câu 27. Để bón phân hợp lí cần dựa vào những cơ sở nào? hiểu) Mức độ Câu 28. Cho các loại đạm sau: Phân Urê CO(NH4)2, phân Amôn nitrat 3 (NH4NO3), phân Sunphat (NH4)2SO4, phân đạm Clorua (NH4Cl), loại phân (Vận nào có hàm lượng nitơ cao nhất? Ý nghĩa của việc xác định hàm lượng các dụng) chất dinh dưỡng trong phân bón là gì? Câu 29. Nếu dư lượng nitrat trong rau, củ vượt ngưỡng cho phép sẽ gây những hậu quả gì cho sức khỏe con người? Câu 30. Trình bày khái quát các phương thức sử dụng nitơ trong không khí và trong đất của cây xanh bằng sơ đồ. Câu 31. Tại sao, ở những nơi đất có độ pH thấp thường nồng độ các ion khoáng cần thiết cho cây rất thấp? Câu 32. Vì sao, cây xanh sẽ tươi tốt hơn sau khi trời mưa có nhiều sấm sét? Câu 33. Tại sao khi trồng cây mà thiếu thành phần dinh dưỡng là N, Mg, Fe thì lá cây thường bị vàng? Câu 34. Tại sao, khi lúa đã trổ bông, người ta không bón phân đạm nữa? Câu 35. Để tránh hiện tượng cây lúa bị lốp đổ khi bông sắp chín, người ta thường bón phân gì? Giải thích. 15
Câu 36. Không nên dùng các loại phân bón NH4NO3, (NH4)2SO4 cho loại đất nào (chua, kiềm hay trung tính)? Giải thích. Câu 37. Vì sao, hàm lượng nitơ trong khí quyển rất cao nhưng thực vật vẫn không sử dụng được. Em hãy đưa ra một số biện pháp để giúp thực Mức độ vật sử dụng được nguồn nitơ này. 4 Câu 38. Vườn nhà chị Hải đất cằn cỗi, cứng và bị chua, em hãy đề xuất (Vận các biện pháp giúp chị cải tạo mảnh vườn đó. dụng cao) Câu 39. Dư lượng nitrat là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá độ sạch của rau, củ. Em hãy đề xuất các biện pháp hạn chế dư lượng nitrat trong mô thực vật. QUANG HỢP Ở THỰC VẬT Mức độ Hệ thống câu hỏi, bài tập Câu 40. Tại sao nói, năng suất cây trồng sẽ giảm đáng kể nếu thiếu hoặc thừa quá nhiều CO2? Câu 41. Hãy cho biết, cây xanh có những đặc điểm gì để điều chỉnh số lượng và chất lượng ánh sáng chiếu vào? Câu 42. Vào buổi trưa nắng to, nếu đo cường độ quang hợp của cây trồng thì theo em, giá trị này sẽ tăng hay giảm so với bình thường? Giải thích. Câu 43. Những nhóm thực vật nào thích hợp với ánh sáng nơi quang đãng Mức độ và ánh sáng dưới tán? Tại sao? 2 Câu 44. Hiện tượng thoát hơi nước ở lá có mối quan hệ như thế nào với (Thông quá trình quang hợp? hiểu) Câu 45. Bằng quan sát của em, hãy cho biết lá cây có những đặc điểm gì về hình thái thích nghi với chức năng là cơ quan quang hợp? Câu 46. Cấu trúc của lục lạp rất phù hợp với chức năng là bào quan quang hợp. Em hãy chứng minh điều đó. Câu 47. Quang hợp ở thực vật CAM có những đặc điểm gì thích nghi với điều kiện khô hạn? Câu 48. Nước ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồng thông qua tác động đến quá trình quang hợp. Em hãy làm rõ vấn đề này. Mức độ Câu 49. Tại sao, để lấy màu đỏ phần thịt của quả gấc, tạo màu cho xôi, 3 các bà nội trợ thường lấy ruột gấc và hạt gấc tươi bóp kỹ với một ít rượu (Vận trắng? 16
Câu 50. Làm thế nào để biết được lá của một số cây cảnh có màu tím đỏ hay màu đỏ nhưng vẫn có diệp lục và vẫn tiến hành quang hợp bình thường? dụng) Câu 51. Theo em, cây họ đậu cần tia sáng xanh tím hay tia sáng đỏ hơn? Vì sao? Câu 52. Tại sao, các cây lấy củ, quả, hạt, muốn có năng suất kinh tế cao cần bón đủ lượng kali? Mức độ Câu 53. Bằng những hiểu biết về quá trình quang hợp, em hãy đề xuất các 4 biện pháp nâng cao năng suất cho cây lúa ở Tỉnh Nghệ An. (Vận dụng cao) HÔ HẤP Ở THỰC VẬT Mức độ Hệ thống câu hỏi, bài tập Mức độ Câu 54. Nhiệt độ cần thiết để duy trì các hoạt động sống ở thực vật được 2 lấy từ đâu? (Thông Câu 55. Tại sao hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm của quang hợp? hiểu) Câu 56. Vì sao, muốn bảo quản các loại hạt được lâu, cần phải phơi thật khô? Mức độ Câu 57. Khi ủ giá, người ta cho hạt đậu ngâm nước ngày 1 đến 2 lần, mỗi 3 lần 3 5 phút, tại sao? (Vận Câu 58. Hãy chỉ ra những lợi ích của quá trình hô hấp đối với quang hợp và dụng) quá trình dinh dưỡng khoáng. Câu 59. Vì sao cây bần sống ở vùng đầm lầy thiếu ôxi nhưng vẫn sống được bình thường? Mức độ Câu 60. Vận dụng các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp ở thực vật, em hãy 4 chỉ ra cách hạn chế hô hấp để bảo quản nông sản. (Vận Câu 61. Bằng kiến thức đã học, hãy tư vấn cho bà con nông dân những lưu dụng ý khi ủ hạt giống để tăng tỷ lệ nảy mầm. cao) (Hướng dẫn trả lời các câu hỏi, bài tập trên được trình bày ở phần phụ lục 4) 17
4.2.2. Thiết kế một số tình huống để rèn luyện cho HS năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần CHVC và NL ở thực vật Sinh học 11 Tình huống 1 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Hình thành kiến thức mới về Hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ) Quan sát quá trình chăm sóc rau của mẹ, Lan phổ biến kinh nghiệm với các bạn: Muốn rau phát triển nhanh, các bạn cần xới đất thường xuyên để đảm bảo đất tơi xốp. Em có đồng tình với kinh nghiệm mà Lan phổ biến không? Tại sao? Tình huống 2 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập về Hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ) Trồng cây đậu bằng phương pháp thủy canh trong phòng thí nghiệm sao cho rễ gần chạm nước. Hoa và Mai cùng dự đoán kết quả sau vài ngày. Theo Hoa, rễ cây sẽ dừng lại ở vị trí đó rồi cây dần héo và chết. Mai thì cho rằng, rễ cây phát triển chạm tới nước và hút nước bình thường. Theo em, dự đoán của bạn nào Tình huống 3 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Hình thành kiến thức mới/Luyện tập/Vận dụng/KTĐG về Hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ) Sau trận lụt, vườn rau nhà Hoa ngập nước mấy ngày liền và rau bị chết. Hoa cho rằng, do quá nhiều nước nên rau bị thừa nước. Lan không đồng tình với ý kiến này và cho rằng do rau thiếu nước. Theo em, ai đúng? Vì sao? Tình huống 4 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Hình thành kiến thức mới/Luyện tập/Vận dụng/KTĐG về Hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ) Hùng được mẹ giao nhiệm vụ tưới phân đạm cho luống rau muống. Do lỡ tay, Hùng pha đạm với nồng độ cao. Tưới rau được một lúc, Hùng thấy luống rau bị héo. Hãy giải thích vì sao rau bị héo và cách xử lí ngay lúc đó là gì? Tình huống 5 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập về dòng mạch gỗ) Thành cho rằng, nếu một ống mạch gỗ bị tắc thì nước và ion khoáng trong mạch đó sẽ 18 không được vận chuyển đi lên. Theo em, Thành nói như vậy đúng chưa? Giải thích.
Tình huống 6 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Hình thành kiến thức mới về Áp suất rễ) Hùng cho rằng, tất cả các loài cây đều có hiện tượng ứ giọt nếu trong điều kiện không khí bão hòa hơi nước. Theo em, Hùng nói như vậy đúng chưa? Vì sao? Tình huống 7 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập/Vận dụng về hấp thụ nước ở rễ) Mẹ nhắc Hoa, không được tưới cây vào buổi trưa, lúc trời nắng nóng. Hoa chưa hiểu vì sao phải làm vậy. Em hãy hóa giải nỗi băn khoăn của Hoa. Tình huống 8 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập/Vận dụng/KTĐG về Hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ) Về quê, Lan thấy người nông dân dùng chiếc cào nhỏ kéo đi kéo lại giữa các hàng lúa, mặc dù ruộng lúa không có cỏ dại. Lan thắc mắc hỏi mẹ. Em hãy giúp mẹ Lan giúp giải thích ý nghĩa việc làm đó của các bác nông dân. Tình huống 9 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập/Vận dụng về Vai trò của các nguyên tố khoáng) Với vụ lúa hè thu thì lượng phân đạm cần bón được khuyến cáo trên đất phèn trung bình hay phèn nhẹ là 6070kg đạm/ha. Chị Hồng còn lúng túng trong việc tính toán lượng phân đạm urê 46% N bón cho cho 1 hecta lúa hè thu. Em hãy tính toán giúp chị. Tình huống 10 (Sử dụng để KTĐG về phần CHVCNL ở TV) 19
Nếu là một cán bộ kĩ thuật nông nghiệp nói chuyện với bà con nông dân về chủ đề bón phân hợp lí cho cây trồng để tăng năng suất cây trồng và bảo vệ sức khỏe con người thì em cần truyền đạt những nội dung chính nào? Tình huống 11 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập/Vận dụng về Dinh dưỡng nitơ) Hùng hỏi mẹ: “Mẹ ơi! Tại sao, sau khi người nông dân trồng ngô thì vụ tiếp theo họ thường trồng lạc hoặc đậu”. Em hãy giúp mẹ Hùng hóa giải nỗi băn khoăn của Hùng. Tình huống 12 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Luyện tập/Vận dụng về Dinh dưỡng nitơ) Hùng đố Nam: theo bạn, ở những vùng đất có độ mùn cao, lúc lúa sắp làm chín, người ta thường bón thêm một loại phân gì? Tại sao? Em hãy giúp Nam trả lời câu đố của Hùng nhé! Tình huống 13 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Hình thành kiến thức mới về các nguyên tố đa lượng, vi lượng) Quan sát hình vẽ sau, hãy cho biết đưa vào gốc hoặc phun lên lá những ion nào trong các loại ion sau: Ca2, Fe3+, Mg2+ để lá cây xanh trở lại? Giải thích. Tình huống 14 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Hình thành kiến thức mới về Thoát hơi nước) Có người nói rằng: “Thoát hơi nước ở thực vật là một sự thiệt hại nhưng là sự thiệt hại cần thiết”. Hà cho rằng người này nói sai vì không thể “thiệt hại” mà lại “cần thiết” được. Theo em, ý kiến Hà đúng không? Tại sao? Tình huống 15 (Sử dụng để tổ chức hoạt động Tìm tòi mở rộng về Quang hợp) Mạnh thắc mắc: Không biết những cây có lá màu đỏ hoặc màu 20 vàng có quang hợp được không? Em hãy hóa giải nỗi băn khoăn của