MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học là một yêu cầu tất yếu trong sự nghiệp đổi mới
Giáo dục và Đào tạo của nước ta. Đây cũng là vấn đề cấp bách được Đảng và Nhà
nước quan tâm, thể hiện trong hàng loạt các văn bản pháp lý quan trọng như trong các
Nghị quyết Trung ương, trong luật Giáo dục và trong chiến lược phát triển Giáo dục.
Nghị quyết Trung Ương 2, khóa VIII đã chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương
pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy
sáng tạo cho người học”.
Dạy học không thể truyền thụ kiến thức theo một chiều, “rót kiến thức” vào học
sinh. Trong quá trình dạy học, học sinh chủ động tiếp thu tri thức với sự tổ chức,
hướng dẫn của giáo viên, học sinh chủ động tìm tòi và khám phá. Cuối cùng, qua quá
trình tương tác, trao đổi giữa giáo viên và học sinh, học sinh sẽ tiếp thu được những tri
thức mới, những kỹ năng tư duy mới. Tuy nhiên, một yêu cầu đặt ra trong quá trình
dạy học là làm thế nào để phát huy được tính tích cực của học sinh? Trong dạy học có
nhiều cách khác nhau để phát huy tính tích cực đó, sử dụng bài tập tình huống được
xem là phương pháp hữu hiệu.
Trong môn Sinh học nói chung và Phần Sinh học Vi sinh vật nói riêng, nội dung
kiến thức bao gồm các khái niệm có mối liên hệ chặt chẽ được hình thành và phát triển
theo một trình tự logic. Đây là một phần kiến thức mới và khó thường hay gặp trong
các kì thi học sinh giỏi các cấp. Do vậy việc thiết kế, đưa ra các bài tập tình huống để
vừa giảng dạy kiến thức vừa rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh học tập là một
vấn đề cần thiết. Từ những lý do nêu trên, tôi mạnh dạn đưa ra sáng kiến: “Thiết kế và
sử dụng bài tập tình huống để rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh trong dạy
học phần Vi sinh vật Sinh học 10”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu thiết kế và sử dụng các bài tập tình huống ( BTTH ) trong dạy học
phần Vi sinh vật Sinh học 10 để góp phần rèn luyện cho học sinh Trung học phổ thông
(THPT) kỹ năng suy luận nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn Sinh học.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận liên quan đến đề tài.
3.2. Điều tra thực trạng của việc thiết kế và sử dụng BTTH ở các trường THPT.
1
3.3 Nghiên cứu quy trình, nguyên tắc, kỹ thuật thiết kế và sử dụng BTTH.
3.4. Thiết kế một số BTTH nhằm rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh trong phần
Vi sinh vật Sinh học 10. Sử dụng các tình huống trong giảng dạy
3.5. Thực nghiệm sư phạm để khảo sát khả năng xử lý các BTTH của học sinh, xác
định hiệu quả rèn luyện kỹ năng suy luận của học sinh trong việc sử dụng BTTH.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1 Đối tượng nghiên cứu
Các BTTH và phương pháp sử dụng BTTH để rèn luyện cho học sinh kỹ năng
suy luận trong phần Vi sinh vật Sinh học 10.
4.1 Phạm vi nghiên cứu
Quá trình dạy học phần Sinh học Vi sinh vật Sinh học 10
5. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và sử dụng được các BTTH hợp lý, phù hợp với nội dung và năng
lực học sinh thì sẽ góp phần rèn luyện cho học sinh kỹ năng suy luận, nâng cao chất
lượng dạy và học phần Vi sinh vật Sinh học 10.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài để làm cơ sở lí luận.
6.2. Phương pháp điều tra cơ bản
Điều tra về thực trạng của việc sử dụng BTTH để rèn luyện kỹ năng suy luận
cho học sinh trong dạy học Sinh học hiện nay ở nhà trường THPT.
6.3. Phương pháp chuyên gia
Gặp gỡ, trao đổi với người hướng dẫn giỏi về lĩnh vực mình nghiên cứu, lắng
nghe sự tư vấn của những người có kinh nghiệm để giúp định hướng cho việc triển
khai nghiên cứu đề tài.
6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành thực nghiệm ở các trường THPT nhằm đánh giá hiệu quả của việc
sử dụng BTTH để rèn luyện cho học sinh kỹ năng suy luận trong dạy học Sinh học.
- Tiến hành theo phương pháp thực nghiệm chéo:
+ Lớp thực nghiệm (TN): giáo án thiết kế theo hướng sử dụng các BTTH
+ Lớp đối chứng (ĐC): giáo án thiết kế theo phương pháp thuyết trình - Tái
hiện thông báo.
2
Các lớp TN và ĐC do một giáo viên giảng dạy, đồng đều về thời gian, nội dung
kiến thức, điều kiện dạy học và hệ thống câu hỏi đánh giá sau mỗi tiết học
6.5. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng một số công thức toán học để xử lí các kết quả điều tra và TNSP
- Phần trăm (%)
- Điểm trung bình:
1 10
x = ∑ ni xi
n i =1
- Sai số trung bình cộng:
m=
2
s
- Phương sai:
s
n
1 10
= ∑ (x
n 1 i
2
− x) .n
i
- Độ lệch tiêu chuẩn: Biểu thị mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị
s = s2
trung bình cộng.
- Hệ số biến thiên: để so sánh hai tập hợp có X khác nhau
Cv % =
s
.100
x
Trong đó:
Cv = 0 - 10%: Độ dao động nhỏ, độ tin cậy cao.
Cv = 10% - 30%: Dao động trung bình.
Cv = 30% - 100%: Dao động lớn, độ tin cậy nhỏ.
- Độ tin cậy (td): Kiểm định độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị trung bình
cộng của TN và ĐC bằng đại lượng kiểm định td theo công thức:
t
d
=
x
s
n
TN
2
TN
TN
Trong đó:
− x DC
2
+s
n
DC
DC
S2TN: Phương sai của lớp TN
S2ĐC: Phương sai của lớp đối chứng
NTN: Số bài KT của lớp TN
NĐC: Số bài KT của lớp ĐC
3
Sau khi tính được td, ta so sánh với giá trị tα được tra trong bảng phân phối
Studen với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do f = n1+n2-2.
+ Nếu td ≥ tα: sự khác nhau giữa X 1 và X 2 là có ý nghĩa thống kê.
+ Nếu td < tα: sự khác nhau giữa X 1 và X 2 là không có ý nghĩa thống kê
7. Đóng góp mới của đề tài
- Góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận về dạy học bằng tình huống, sử dụng BTTH
để rèn luyện các kỹ năng học tập.
- Đề xuất quy trình thiết kế và sử dụng BTTH trong quá trình dạy học.
- Vận dụng quy trình, chúng tôi đã thiết kế được 45 BTTH trong dạy học phần Vi
sinh vật –Sinh học 10 góp phần nâng cao khả năng rèn luyện kỹ năng suy luận cho học
sinh THPT.
8. Cấu trúc của sáng kiến kinh nghiệm
Ngoài phần mở đầu và kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, đề tài có 3
chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng BTTH để rèn luyện kỹ năng
suy luận trong dạy học phần Vi sinh vật Sinh học 10..
Chương 2: Thiết kế và sử dụng BTTH để rèn luyện cho học sinh kĩ năng suy luận
trong dạy học phần Vi sinh vật Sinh học 10.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
4
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Tình huống và tình huống dạy học
1.1.1.1. Tình huống
Có nhiều quan niệm khác nhau khi đề cập đến khái niệm và bản chất của tình
huống :
Theo quan niệm triết học: “Tình huống là một tổ hợp các mối quan hệ xã hội cụ
thể, ở một thời điểm nhất định liên kết con người với môi trường của anh ta, lúc đó
anh ta biến thành một chủ thể của hoạt động có đối tượng nhằm đạt được mục tiêu
nhất định”.
Xét về mặt tâm lý học:" Tình huống là một hệ thống những điều kiện bên trong
quan hệ với chủ thể, những điều kiện này tác động một cách gián tiếp lên tính tích cực
của chủ thể đó”.
Theo Boehrer “Tình huống là một câu chuyện, có cốt chuyện và nhân vật, liên
hệ đến một hoàn cảnh cụ thể, từ góc độ cá nhân hay nhóm, và thường là hành động
chưa hoàn chỉnh. Đó là một câu chuyện cụ thể và chi tiết, chuyển nét sống động và
phức tạp của đời thực vào lớp học”.
Nói một cách khái quát hơn: "Tình huống là toàn thể sự việc xảy ra tại một nơi,
trong một thời gian, buộc người ta phải suy nghĩ, hành động, đối phó, chịu đựng"
Người ta phân biệt tình huống thành 2 dạng chính: tình huống đã xảy ra (là
những khả năng đã xảy ra được tích lũy lại trong vốn tri thức của loài người) và tình
huống sẽ xảy ra (dự kiến chủ quan).
Như vậy tình huống là sự kiện có thực trong đời sống xã hội, mọi cá nhân và xã
hội luôn luôn sống trong các tình huống nhất định, thường xuyên phải đối mặt và chịu
sự tác động của nó. Để tồn tại và phát triển mỗi cá nhân, xã hội phải liên tục tìm cách
giải quyết những tình huống đó từ những tình huống đơn giản đến những tình huống
phức tạp.
1.1.1.2. Tình huống dạy học, bài tập tình huống
Xét về mặt khách quan, tình huống dạy học là tổ hợp những mối quan hệ xã hội
cụ thể được hình thành trong quá trình dạy học, khi mà HS trở thành chủ thể của hoạt
5
động với đối tượng nhận thức trong môi trường dạy học, nhằm một mục đích dạy học
cụ thể.
BTTH là những tình huống đã xảy ra trong quá trình dạy học được cấu trúc
dưới dạng bài tập .Trong dạy học các môn học, những tình huống được đưa ra là tình
huống giả định hay tình huống thực đã xảy ra trong thực tiễn dạy học môn học ở
trường phổ thông. HS giải quyết được những tình huống trên, một mặt vừa giúp hình
thành kiến thức mới,vừa cũng cố và khắc sâu kiến thức. Trong rèn luyện kĩ năng dạy
học, BTTH vừa là phương tiện, vừa là công cụ, vừa là cầu nối giao tiếp giữa GV và
HS.
Ví dụ về một tình huống trong dạy học
Sau khi nghiên cứu các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật giáo viên yêu cầu một học
sinh lấy 4 ví dụ minh họa 4 kiểu dinh dưỡng đã học. Bạn Na đã lấy 4 ví dụ sau:
Quang tự dưỡng: Vi khuẩn lam sống trên bề mặt nước ao hồ, ruộng.
Hóa tự dưỡng: Vi khuẩn oxihóa lưu huỳnh sống ở đáy biển
Quang di dưỡng: Vi khuẩn không chứa lưu huỳnh màu lục sống trong bùn lầy.
Hóa di dưỡng : Vi khuẩn lactic sống trong dưa muối, sữa chua.
Theo em các ví dụ bạn Na đưa ra đã đúng chưa? Hãy giải thích ?
1.1.2. Dạy học bằng tình huống
Phương pháp dạy học bằng tình huống là phương pháp dạy học mà trong đó
giáo viên đặt học sinh vào một trạng thái tâm lý đặc biệt khi họ gặp mâu thuẫn khách
quan của bài toán nhận thức giữa cái đã biết và cái phải tìm, tự họ chấp nhận và có nhu
cầu, có khả năng giải quyết mâu thuẫn đó là bằng tìm tòi, tích cực, sáng tạo, kết quả là
họ giành được kiến thức và cả giải pháp giành kiến thức
1.1.2.1. Đặc điểm của dạy - học bằng tình huống
* Dựa vào các tình huống để thực hiện chương trình học
* Những tình huống có cấu trúc thực sự phức tạp, nó không phải chỉ có một giải
pháp cho tình huống (tình huống chứa các biến sư phạm)
* Bản thân tình huống mang tính chất gợi vấn đề
* HS chỉ được hướng dẫn cách tiếp cận với tình huống chứ không có công thức
nào giúp HS tiếp cận với tình huống.
* Việc đánh giá dựa trên hành động và thực tiễn.
1.1..2.2. Ưu - nhược điểm của dạy - học bằng tình huống
6
a, Ưu điểm
Có thể nói đây là phương pháp có thể kích thích ở mức cao nhất sự tham gia tích
cực của HS vào quá trình học tập; phát triển các kĩ năng học tập, giải quyết vấn đề, kĩ
năng đánh giá, dự đoán kết quả, kĩ năng giao tiếp như nghe, nói, trình bày... của HS;
tăng cường khả năng suy nghĩ độc lập, tính sáng tạo, tiếp cận tình huống dưới nhiều
góc độ; cho phép phát hiện ra những giải pháp cho những tình huống phức tạp; chủ
động điều chỉnh được các nhận thức, hành vi, kĩ năng của HS. Phương pháp này có thế
mạnh trong đào tạo nhận thức bậc cao.
b, Nhược điểm
Phương pháp dạy học bằng tình huống đòi hỏi tinh thần tự học, thái độ làm việc
nghiêm túc và khả năng tư duy độc lập, sáng tạo, năng động. “ Phương pháp dạy học
bằng tình huống tốn nhiều thời gian của người học” . Phương pháp dạy học bằng tình
huống đòi hỏi những kỹ năng phức tạp hơn trong giảng dạy đòi hỏi GV bỏ nhiều thời
gian và công sức. Đồng thời GV cần phải có kiến thức, kinh nghiệm sâu, rộng; có kĩ
năng kích thích, phối hợp tốt trong quá trình dẫn dắt, tổ chức thảo luận và giải đáp để
giúp HS tiếp cận kiến thức, kĩ năng. Đây thật sự là những thách thức lớn đối với giáo
viên trong quá trình ứng dụng phương pháp này.
1.1.3. Kỹ năng học tập của học sinh
1.1.3.1. Khái niệm kỹ năng
Theo Trần Bá Hoành: “Kỹ năng là khả năng vận dụng những tri thức thu nhận
được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tiễn. Kĩ năng đạt tới mức hết sức thành thạo,
khéo léo trở thành kỹ xảo” .
1.1.3.2 Kỹ năng học tập
Theo các nhà tâm lý học, kỹ năng học tập là khả năng của con người thực hiện
có kết quả các hành động học tập phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh nhất định, nhằm
đạt được mục đích, nhiệm vụ đề ra.
1.1.3.3 Kỹ năng suy luận
a) Khái niệm suy luận
- Định nghĩa
Suy luận là hình thức tư duy phản ánh những mối liên hệ phức tạp hơn (so với
phán đoán) của hiện thực khách quan. Về thực chất, suy luận là thao tác lôgíc mà nhờ
đó tri thức mới được rút ra từ tri thức đã biết.
7
- Cấu tạo của suy luận
- Mọi suy luận đều gồm có ba bộ phận : Tiền đề, kết luận và lập luận .
Tiền đề là tri thức đã biết, làm cơ sở rút ra kết luận. Những tri
thức này biết được nhờ quan sát trực tiếp; nhờ tiếp thu, kế thừa tri thức
của các thế hệ đi trước thông qua học tập và giao tiếp xã hội hoặc là kết
quả của các suy luận trước đó.
Kết luận là tri thức mới (phán đoán mới) thu được từ các tiền đề
và là hệ quả của chúng.
Lập luận (cơ sở lôgic) là các quy luật và quy tắc mà việc tuân thủ
chúng sẽ đảm bảo rút ra kết luận chân thực từ các tiền đề chân thực. Giữa tiền đề và
kết luận là mối quan hệ kéo theo lôgic làm cho có thể chuyển từ cái này sang cái kia.
Chính do có mối liên hệ xác định giữa chúng với nhau cho nên nếu đã thừa nhận
những tiền đề nào đó, thì muốn hay không cũng buộc phải thừa nhận cả kết luận.
Kết luận sẽ chân thực khi có hai điều kiện đó là các tiền đề là chân thực về nội
dung và suy luận tuân theo quy tắc (đúng về hình thức)
1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài
Để có cơ sở thực tiễn của đề tài, chúng tôi đã tiến hành điều tra thực trạng dạy
học sinh học của GV và năng lực suy luận của HS bằng quan sát, trao đổi trực tiếp, sử
dụng phiếu thăm dò ý kiến đối với HS và GV.
Qua việc dự giờ và kiểm tra hồ sơ giáo án của 15 đồng nghiệp trong và ngoài
trường về việc sử dụng phương pháp để rèn luyện kỹ năng suy luận cho HS chúng tôi
đã thu được kết quả thể hiện ở bảng 1.1
Bảng 1.1. Kết quả điều tra thực trạng thiết kế giáo án có sử dụng bài tập tình
huống để rèn luyện kỹ năng suy luận cho HS khi dạy học Sinh học
Thiết kế thường xuyên
Số lượng
Tỉ lệ (%)
Có nhưng không thường
xuyên
Số lượng
Tỉ lệ (%)
Chưa từng thiết kế
Số lượng
Tỉ lệ (%)
1
6,6%
3
20%
11
73,4%
Qua số liệu trên cho thấy trong qua trình dạy học sinh nói chung và phần Vi
sinh vật nói riêng thực trạng thiết kế giáo án có sử dụng BTTH để rèn luyện kỹ năng
suy luận cho HS chưa được các GV thực sự quan tâm. Đặc biệt việc thiết kế và giảng
dạy phần Vi sinh vật bằng các bài tập tình huống để rèn luyện kỹ năng suy luận cho
HS chưa được GV sử dụng nhiều vì nhiều lí do, trong đó, có lý do là phần Vi sinh vật
8
là kiến thức rất mới, trừu tượng, khó dạy. Lý do khác là thiết kế bài tập tình huống rất
khó thực hiện vì mất nhiều thời gian và khó làm.... Tuy nhiên, đa số ý kiến đã cho rằng
việc thiết kế và sử dụng các BTTH để rèn luyện kỹ năng suy luận cho HS trong dạy
học phần Vi sinh vật là rất cần thiết.
9
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TÌNH HUỐNG ĐỂ RÈN
LUYỆN KỸ NĂNG SUY LUẬN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN
VI SINH VẬT-SINH HỌC 10, Ở TRƯỜNG THPT
2.1. Mục tiêu và cấu trúc nội dung phần Vi sinh vật Sinh học 10
2.1.1. Mục tiêu phần Vi sinh vật Sinh học 10 ( Theo chuẩn kiến thức, kỹ năng)
a) Mục tiêu về kiến thức
- Nêu được khái niệm vi sinh vật và các đặc điểm chung của vi sinh vật.
- Trình bày được các kiểu chuyển hoá vật chất và năng lượng ở vi sinh vật dựa vào
nguồn năng lượng và nguồn Các bon mà vi sinh vật đó sử dụng.
- Phân biệt được các kiểu hô hấp hiếu khí , hô hấp kị khí và lên men.
- Nêu được đặc điểm chung của các quá trình tổng hợp và phân giải chủ yếu ở vi
sinh vật và ứng dụng của quá trình này trong đời sống và sản xuất.
- Trình bày được đặc điểm chung của sự sinh trưởng ở vi sinh vật và giải thích được
sự sinh trưởng của chúng trong điều kiện nuôi cấy liên tục và không liên tục.
- Phân biệt được các kiểu sinh sản ở vi sinh vật.
- Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng
dụng của chúng.
- Trình bày được khái niệm và cấu tạo của virut, nêu được tóm tắt về chu kỳ nhân lên
của virut trong tế bào chủ.
- Nêu được tác hại của virut, cách phòng tránh. Một số ứng dụng của virut.
- Trình bày được một số khái niệm bệnh truyền nhiễm, miễn dịch, inteferon, các
phương thức lây truyền bệnh truyền nhiễm và cách phòng tránh.
b) Mục tiêu về kỹ năng.
- Biết làm một số sản phẩm lên men (sữa chua, muối dưa và lên men rượu)
- Nhuộm đơn, quan sát một số loại vi sinh vật và quan sát một số tiêu bản bào tử của
vi sinh vật.
Tìm hiểu một số bệnh truyền nhiễm thường gặp ở người, động vật và thực vật ở địa
phương.
c) Mục tiêu về thái độ.
- Cũng cố niềm tin của học sinh vào khoa học hiện đại trong việc nhận thức về vi
sinh vật.
10
- Hình thành cho các em ý thức vận dụng các tri thức, kỹ năng học được vào cuộc
sống, lao động và học tập.
2.1.2 . Phân tích cấu trúc, nội dung phần Vi sinh vật Sinh học 10
Trong cả 2 bộ sách giáo khoa sinh học10 ( bộ nâng cao và cơ bản) các kiến thức
về vi sinh vật được trình bày khá lôgic và đầy đủ cả phần ba: Sinh học vi sinh vật.
Phần vi sinh vật 10 hiện hành bao gồm 3 chương
Chương I: Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
Chương này gồm có những nội dung sau.
- Nêu khái niệm về vi sinh vật và các đặc điểm của vi sinh vật
- Nêu các loại môi trường nuôi cấy cơ bản của vi sinh vật : Môi trường tự nhiên, môi
trường tổng hợp và môi trường bán tổng hợp
- Trình bày các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật dựa vào nguồn năng lượng và nguồn
cacbon: quang tự dưỡng,quang dị dưỡng, hoá tự dưỡng, hoá dị dưỡng
- Trình bày các kiểu chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật: Hô hấp hiếu
khí, hô hấp kị khí, lên men
- Nêu đặc điểm chung qúa trình tổng hợp và phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng của
các quá trình này trong đời sống và sản xuất.
Chương II. Sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật
Chương này gồm có những nội dung sau.
- Nêu khái niệm về sinh trưởng của quần thể vi sinh vật
- Nêu đặc điểm chung của sự sinh trưởng ở vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy
không liên tục và môi trường nuôi cấy liên tục .
- Trình bày các kiểu sinh sản của vi sinh vật nhân sơ và sinh sản của vi sinh vật
nhân thực.
- Trình bày những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng
của chúng.
Chương III. Virut và bệnh truyền nhiễm
Chương này gồm những nội dung sau:
- Nêu khái niệm , cấu tạo và cấu trúc các loại virut .
- Trình bày sự nhân lên của virut trong tế bào chủ.
- Tìm hiểu về Virut gây bệnh ứng dụng của virut trong thực tiễn.
11
- Tìm hiểu về bệnh truyền nhiễm và miễn dịch, intefron, các phương thức lây
truyền và cách phòng tránh.
Như vậy qua phân tích những đặc điểm cấu trúc, nội dung phần Vi sinh vật lớp
10 THPT đã định hướng cho chúng tôi thiết kế các BTTH để tổ chức cho HS học tập,
giúp các em nhận thức, lĩnh hội kiến thức tốt hơn, rèn luyện cho HS kỹ năng học tập
trong đó có kỹ năng suy luận ... từ đó tạo cho các em niềm say mê và hứng thú trong
học tập.
2.2. Quy trình thiết kế bài tập tình huống.
Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế một BTTH để rèn
luyện kỹ năng suy luận cho học sinh gồm các bước như sau:
Xác định mục tiêu của chương, bài
Nghiên cứu
Phân tích nội dung chương, bài để xác định các đơn vị nội dung có
thể thiết kế được các tình huống dạy học
Xử lý sư phạm
Diễn đạt tình huống dưới dạng bài tập
Dạy học
Kiểm định tình huống dạy học đã được thiết kế
2.3. Hệ thống bài tập tình huống rèn luyện kỹ năng suy luận cho HS trong dạy
học phần Vi sinh vật – sinh học 10 ở trường THPT
Hệ thống BTTH được phân thành 2 loại theo mục đích dạy học đó là: BTTH để dạy
bài mới; BTTH củng cố, dạy bồi dưỡng học sinh giỏi.
Mục tiêu chính của khâu dạy bài mới đòi hỏi HS phải chủ động chiếm lĩnh
được nội dung kiến thức mới trọng tâm của bài học, tự mình rèn luyện các kĩ năng tư
duy khoa học dưới sự dẫn dắt, cố vấn của GV. Vì vậy, để đạt được yêu cầu này bài tập
tình huống được sử dụng trong khâu dạy bài mới cũng phải thỏa mãn điều kiện: tình
huống phải được xây dựng dựa trên nền tảng khai thác kiến thức cũ, khai thác tranh,
12
ảnh, sơ đồ...trong SGK qua quá trình hoạt động của HS dưới sự dẫn dắt của GV để
phát hiện, rút ra kết luận cần thiết và hình thành kiến thức mới.
Ôn tập, củng cố kiến thức nhằm giúp HS củng cố, hệ thống hóa tri thức đã học
được qua một mục, một bài học, một chương ....đồng thời phải nâng cao tri thức đã
tiếp thu lên trình độ hệ thống khái quát cao hơn. Do đó tình huống phải được xây dựng
theo kiểu các vấn đề nêu trong tình huống đều dựa trên những kiến thức đã có của HS,
nhưng chúng còn tản mạn, rời rạc chưa thành hệ thống. Nhiệm vụ của HS phải hoàn
chỉnh lại và đưa chúng vào hệ thống.
Trên cơ sở phân tích mục tiêu, nội dung của chương chúng tôi thiết kế hệ thống
BTTH để rèn luyện kĩ năng suy luận cho HS như sau :
Modun kiến
Hệ thống bài tập tình huống
thức
Yêu cầu đáp án học sinh phải
làm được
+ Môi trường A : MT bán tổng
BTTH 1:
Để nghiên cứu các loại môi trường hợp
cơ bản nuôi cấy vi sinh vật giáo + Môi trường B : MT tổng hợp
viên đưa ra 3 loại môi trường sau :
- Môi trường A : Dịch chiết thịt
và gan , Thạch :10 g, glucôzơ :2g,
nước 100ml
- Môi trường B : K2HPO4-1g,
NH4Cl-1g, CaSO4-1g, MgSO4-2g,
glucôzơ- 2g, nước nguyên chất
1000ml.
I.Môitrường - Môi trường C : Cao thịt bò
nuôi cấy vi
sinh vật
Yêu cầu học sinh nêu tên
các loại môi trường trên ? Nếu em
là HS lớp đó em sẽ giải quyết yêu
cầu cô giáo ra như thế nào?
13
+ Môi trường C : MT tự nhiên
BTTH 2:
Môi trường C trong suốt chứng
Một chủng tụ cầu vàng được nuôi tỏ tụ cầu vàng không phát triển
cấy trên 3 môi trường như sau :
trên môi trường tối thiểu vì thiếu
MT A : Nước cất 100ml, NaCl- 5 vitamin B1 và các hợp chất hữu
g, nước thịt.
cơ phức tạp khác trong nước thịt
MT B : Nước cất 100ml, NaCl- 5 để sống.
g, Glucozo 10g, vitaminB110-8 - Ở đây glucozo có vai trò cung
mg/l
cấp nguồn cacbon và năng
MTC : Nước cất 100ml, NaCl- 5 g, lượng , vitamin có vai trò hoạt
Glucozo 10g.
hóa enzim, nước thịt có vai trò
Sau khi nuôi cấy và để ở tủ ấm cung cấp nguồn nitơ hữu cơ cho
370C bạn Nam thấy ở môi trường vi khuẩn
A và B trở nên đục, trong khi ở
môi trường C vẫn trong suốt . Bạn
Nam còn chưa giải thích được tại
sao có kết quả trên em hãy giúp
bạn giải quyết băn khoăn đó ?
14
BTTH 3:
- Chủng vi khuẩn trên chỉ mọc
Một nhà khoa học đã tiến hành khi có đầy đủ 3 nhân tố Axit folis
nuôi cấy lactobacilus casei trên các + piridoxal+ riboflavin. Điều đó
môi trường tổng hợp khác nhau chứng tỏ đây là 3 nhân tố sinh
chứa một dung dịch cơ sở. (ddcs) trưởng đối với chủng vi sinh vật
có bổ sung các thành phần khác trên.
nhau người ta thu được kết quả - Thí nghiệm trên nhằm tìm ra
như sau:
các chủng vi khuẩn khuyết
MT.A: ddcs + Axit folis + dưỡng để ứng dụng trong việc
piridoxal = không mọc
kiểm tra thực phẩm.
MT.B: ddcs+riboflavin+ piridoxal
= không mọc
MT.C:
ddcs+Axit
folis
+
piridoxal+riboflavin= mọc
MT.D: ddcs+Axit folis + riboflavin
= không mọc.
Nếu em là nhà khoa học trên thì
em sẽ giải thích kết quả trên như
thế nào ? Người ta thường làm thí
nghiệm này nhằm mục đích gì?
15
BTTH 4:
Sau khi nghiên cứu các kiểu dinh - Bạn Na lấy ví dụ đúng vì :
dưỡng của vi sinh vật giáo viên + Vi khuẩn lam nguồn cacbon
yêu cầu một học sinh lấy 4 ví dụ cung cấp là CO2
minh họa 4 kiểu dinh dưỡng đã (do nó sống trên bề mặt nước),
học. Bạn Na đã lấy 4 ví dụ sau:
nguồn năng lượng là ánh sáng
Quang tự dưỡng: Vi khuẩn lam mặt trời vì nó có sắc tố diệp lục
sống trên bề mặt nước ao hồ, để hấp thụ ánh sáng.
ruộng.
+ Vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh ở
Hóa tự dưỡng: Vi khuẩn oxihóa đáy biển không có ánh sáng nên
lưu huỳnh sống ở đáy biển
nguồn năng lượng lấy từ các
Quang dị dưỡng: Vi khuẩn không phản ứng hóa học của một số
II- Các kiểu chứa lưu huỳnh màu lục sống chất vô cơ từ các kẻ nứt của đáy
dinh dưỡng trong bùn lầy.
biển thải ra( H2S) và nguồn
của vi sinh Hóa dị dưỡng: Vi khuẩn lactic cacbon là CO2 dồi dào trong
vật.
sống trong dưa muối, sữa chua.
nước biển.
Theo em các ví dụ bạn Na + Vi khuẩn không chứa S màu
đưa ra đã đúng chưa? Hãy giải lục lấy nguồn cacbon từ các chất
thích ?
hữu cơ trong đất, nguồn năng
lượng là ánh sáng ở vùng không
nhìn thấy.
16
BTTH 5:
Khi có ánh sáng, giàu CO2 có một Vi sinh vật này chỉ phát triển khi
loài vi sinh vật có thể phát triển có ánh sáng và giàu CO2 chứng
trên môi trường với thành phần tỏ nó có kiểu dinh dưỡng quang
được tính như sau :(NH4)3PO3- tự dưỡng: (NH4)3PO3 có vai trò
1,5g,
K2HPO4-1g,NH4Cl- cung cấp Niơ cho vi sinh vật
1g,CaSO4-1g,
MgSO4-2g,
nước
nguyên chất 1000ml.
Bạn An thắc mắc vi sinh vật phát
triển trên môi trường này có kiểu
dinh dưỡng gì ? :(NH4)3PO4 có vài
trò gì đối với vi sinh vật ?
Bằng kiến thức đã học em hày giúp
bạn giải đáp thắc mắc trên ?
BTTH 6 :
Người ta pha chế 1 dung dịch nuôi
+ Chủng A sống trong tối, đòi
cấy Vi sinh vật (MT D) gồm các hỏi có chất hữu cơ ( Thịt) nên có
thành
phần
sau:
H2O,
NaCl, kiểu dinh dưỡng hóa tự dưỡng.
(NH4)3PO4, KH2PO4, MgSO4, CaCl2.
+ Chủng B sống trong tối đòi
Tiến hành nuôi cấy các chủng vi hỏi CO2 nên có kiểu dinh dưỡng
khuẩn A, B, C trong các môi hóa tự dưỡng.
trường và điều kiện khác nhau, thu + Chủng C mọc khi có ánh sáng
được kết quả như sau:
và có CO2 nên có kiểu dinh
- MT D+ 10g thịt bò, trong tối : dưỡng quang tự dưỡng.
Chủng A mọc, chủng B không
mọc, chủng C không mọc.
- MT D, để trong tối có sục CO 2
chủng A không mọc, chủng B mọc,
chủng C không mọc.
- MT D, chiếu sáng, có sục CO2
17
chủng A không mọc, chủng B mọc,
Chủng C mọc.
Dựa vào kiến thức đã học em hãy
xác định các kiểu dinh dưỡng của
các chủng vi sinh vật trên ?
BTTH 7:
Khi học về hô hấp và lên men, để a, Vi khuẩn axetic hô hấp hiếu
xác định các kiểu chuyển hóa vật khí.
chất của các nhóm vi sinh vật cô b, Vi khuẩn lactic lên men
giáo cho 3 ví dụ sau:
c, Vi khuẩn lưu huỳnh hô hấp kị
a, Vi khuẩn axetic sống trong khí
giấm ăn.
b, Vi khuẩn lactic sống trong sữa
chua.
c, Vi khuẩn lưu huỳnh sống ở đầm
lầy.
III-Hô hấp
Yêu cầu học sinh xếp chúng vào
vàlên men ở các kiểu chuyển hóa đã học ?
vi sinh vật, Bạn Hoàng còn băn khoăn chưa
ứng
dụng biết sắp xếp như thế nào? Em hãy
của hô hấp giúp bạn giải quyết băn khoăn
và lên men.
trên .
BTTH 8:
Để nghiên cứu về kiểu hô - Trực khuẩn mũ xanh : Hô hấp
hấp của vi sinh vật. Giáo viên ra hiếu khí bắt buộc do đó nó phân
bài tập :
bố trên ống nghiệm để lấy O 2
Người ta nuôi cấy 3 loài vi khuẩn: không khí
Trực khuẩn mủ xanh, trực khuẩn - Trực khuẩn đường ruột : Hô
đường ruột, trực khuẩn uốn ván hấp kị khí không bắt buộc do đó
vào trong một ống nghiệm chứa phân bố đều trong ống nghiệm
môi trường thạch loãng có nước - Trực khuẩn uốn ván : Hô hấp kị
thịt và gan với thành phần như sau khí bắt buộc do đó chúng phân
18
(hàm lượng tính bằng g/l)
bố ở đáy ống nghiệm để tránh O2
+ Nước chiết thịt và gan: 30g/l,
vì O2 là chất độc với nó.
Glucozơ: 2g/l, Thạch: 6g/l, Nước
cất: 1g/l
Sau 24 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ phù
hợp người ta thấy: Trực khuẩn mũ
xanh phân bố phía trên ống
nghiệm, trực khuẩn đường ruột
phân bố đều trong ống nghiệm,
trực khuẩn uốn ván phân bố ở đáy
ống nghiệm. Hãy xác định kiểu hô
hấp của mỗi loại vi khuẩn trên?
Nếu em là HS của lớp đó
em sẽ giải quyết bài tập cô giáo ra
như thế nào?
BTTH 9:
Một nhà khoa học lấy 3 ống + Khi nhỏ chủng A vào dung
nghiệm đựng dịch huyền phù của 3 dịch H2O2 thấy bọt khí nổi lên
chủng vi khuẩn khác nhau( A, B, nhiều chứng tỏ chủng này có đầy
C) . Lấy mỗi ống nghiệm một ít đủ các enzim phân giải H2O2.
dịch huyền phù, cho vào các ống Suy ra đây là vi sinh vật hiếu khí
chứa dung dịch H2O2. Kết quả hoặc kị khí chịu oxi. Kiểu hố hấp
quan sát được như sau :
là hô hấp hiếu khí hoặc lên men.
- Nhỏ chủng A thì thấy bọt khí nổi + Nhỏ chủng B vào dung dịch
lên nhiều.
H2O2 thì thấy khí nổi lên ít chứng
- Nhỏ chủng B thì thấy bọt khí nổi tỏ chủng này có các enzim phân
lên ít.
giải H2O2 nhưng không đầy đủ.
- Nhỏ chủng C không thấy bọt khí Đây là vi sinh vật vi hiếu khí.
nổi lên.
Kiểu hố hấp là hô hấp hiếu khí.
Nếu em là nhà khoa học đó thì em + Nhỏ chủng C vào dung dịch
sẽ giải thích hiện tượng trên như H2O2 không thấy khí nỗi lên
thế nào ?
chứng tỏ chủng này không có
19
enzim phân giải H2O2. Đây là vi
sinh vật kị khí bắt buộc. Kiểu hô
hấp là hô hấp kị khí hoặc lên
men
BTTH 10:
Một học sinh đã viết 2 quá trình
Bạn HS đó có sự nhầm lẫn.
lên men của vi sinh vật ở trạng thái
+ Ở (1) là quá trình lên men
kị khí như sau:
lactic do đó cơ chất
phải là
C12H22O11→CH3CHOHCOOH (1)
đường đơn chứ không phải
CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + đường đôi sacarozơ như đã viết.
H2O +Q ( 2)
Ở ( 2) là quá trình oxi hóa ,
Theo em thì học sinh đó viết đúng không thể coi là ví dụ lên men
chưa ? Hãy giải thích ?
( 1) cơ chất là glucozơ, sản phẩm
Căn cứ vào sản phẩm tạo thành axit lactic, tác nhân là nấm men.
hãy cho biết tác nhân gây ra hiện
( 2) Cơ chất là rượu etilic, sản
tượng trên ? hoạt động sống của phẩm là giấm, tác nhân là vi
tác nhân đó ?
khuẩn Axêtic.
BTTH 11:
Có ý kiến cho rằng "Trong Ý kiến trên là đúng vì nấm men
giai đoạn lên men rượu không nên là vi sinh vật kị khí không bắt
mở nắp bình rượu ra xem". Theo buộc do đó trong điều kiện
em ý kiến đó có đúng không? hãy không có O2
giải thích?
thì nó lên men
đường thành rượu nhưng nếu mở
nắp bình xem có O2 vào thì nó lại
hô hấp hiếu khí tạo CO2 và H2O
làm lượng rượu giảm.
20
BTTH 12:
Bạn Thái thắc mắc "vì sao bình
Trong bình đựng nước thịt là
đựng nước thịt và bình đựng nước môi trường thừa nitơ thiếu
đường để lâu ngày, khi mở nắp có cacbon, vi sinh vật sẽ khử amin
mùi khác nhau" ?. Em hãy giúp của axit amin và sử dụng axit
bạn Thái giải thích sự thắc mắc hữu cơ làm nguồn cacbon, sản
đó?
phẩm có khí NH3, và H2S do đó
gây ra mùi thối. Còn ở bình đựng
nước đường không xảy ra hiện
tượng như trên nên không có mùi
BTTH 13:
Bạn Lan thắc mắc vì sao rượu Vì chưng cất rượu bằng phương
chưng cất bằng phương pháp thủ pháp thủ công nên adehit không
công ở một số vùng dễ làm người khử hết, ngoài ra có thể còn
uống đau đầu ? dựa vào quá trình diaxetyl, các hợp chất này tác
lên mên etylic em hãy giải thích dụng mạnh lên hệ thần kinh
cho bạn Lan hiểu ?
người uống nhiều rượu nên dễ bị
đau đầu.
BTTH 14:
Ba bạn học sinh làm sữa chua theo Cách 3 làm đúng kĩ thuật. Cách
ba cách như sau
-
1-2 không có sữa chua ăn vì:
Cách 1: Pha sữa bằng nước - Ở cách 1 pha sữa bằng nước
nóng, sau đó bổ sung ngay một nóng , sau đó cho sữa chua
thìa sữa chua Vinamilk, sau đó ủ Vinamilk vào thì vi khuẩn lactic
ấm trong 6-8 giờ.
trong sữa ở nhiệt độ cao sẽ chết ,
- Cách 2: Pha sữa bằng nước nóng, không còn tác nhân lên men.
sau đó để nguội bớt đến khoảng 40 - Ở cách 2: do cho thêm enzim
độ C, bổ sung một thìa sữa chua lizozim vào nên lizozim phá bỏ
vinamilk, cho thêm enzim lizozim, thành tế bào vi khuẩn lactic nên
sau đó ủ ấm 6-8 giờ.
vi khuẩn lactic bị chết , quá trình
- Cách 3: Pha sữa bằng nước nóng, lên men cũng không thành công.
21
sau đó để nguội đến khoảng 40 độ
C, bổ sung một thìa sữa chua
Vinamilk, ủ ấm 6-8 giờ.
Trong 3 cách trên, theo em
cách nào sẽ có sữa chua để ăn ?
cách nào sẽ không thành công ?
giải thích ?
BTTH 15:
Có một số ý kiến cho rằng:
Ý kiến đó đúng vì:
- trong sữa chua hầu như không có - trong sữa chua có axit lactic
vi khuẩn kí sinh gây bệnh.
làm cho độ PH thấp nên nó có
- ăn sữa chua tốt cho tiêu hóa. Em thể ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn
có đồng ý với ý kiến trên không ? gây bệnh không ưa axit.
giải thích ?
- Trong sữa chua có nhiều protêin
dễ tiêu, có nhiều vitamin được
hình thành trong quá trình lên
men lactic và một số vi khuẩn có
lợi cho đường ruột
BTTH 16:
Bạn Nga thấy mẹ bạn Nga khi
Cở sở khoa học:
muối dưa chua thường bỏ thêm - Bỏ thêm đường để cung cấp
đường, nén chặt, ngập nước, đặt thức ăn ban đầu cho vi khuẩn
gần bếp, đậy kín, và bỏ muối thích lactic, nhất là với loại rau quả có
hợp. Bạn không hiểu vì sao mẹ hàm lượng đường thấp.
làm như vậy.
- Nén chặt, ngập nước, đậy kín:
Bằng kiến thức đã học em hãy giải tạo điều kiện yếm khí cho vi
thích cho bạn Nga hiểu cơ sở khoa khuẩn lactic phát triển, đồng thời
học của việc làm này ?
hạn chế sự phát triển của vi
khuẩn lên men thối.
- Đặt gần bếp để giữ nhiệt độ ấm
giúp vi khuẩn lactic phát triển
22
- Bỏ muối thích hợp : Tạo điều
kiện để tạo môi trường ưu trương
nhằm rút dịch tế bào ra cho vi
khuẩn lactic hoạt động , đồng
thời ngăn chặn vi khuẩn lên men
thối.
BTTH 17:
Khi ứng dụng của lên men lactic
a, Sai: vì vi khuẩn lactic không
trong muối chua dưa rau quả , một phá hoại tế bào và chất nguyên
học sinh nhận xét:
sinh của rau quả mà có tác dụng
a, Vi khuẩn lactic phá vở tế bào chuyển
làm cho rau quả tóp lại
b,
hóa
đường
glucozơ
thành axit lactic.
Các loại rau quả đều có thể b, Sai: Các loại rau quả dùng để
muối dưa
lên men lactic phải có một lượng
c, Muối dưa càng để lâu càng đường tối thiểu để rau khi muối
ngon.
có thể hình thành một lượng axit
Nhận xét trên đúng hay sai, hãy lactic1-2% ( độ PH 4-4,5)
giải thích ?
c, Sai: Khi để lâu dưa quá chua,
vi khuẩn lactic cũng bị ức chế,
nấm men , nấm sợi phát triển làm
giảm độ chua dẫn đến vi khuẩn
gây thối phát triển làm hỏng dưa.
23
BTTH 18:
Một học sinh khi học về vi sinh a, Vì chúng có hệ thống enzim
vật đã nêu lên một số thắc mắc:
không hoàn chỉnh, thiếu các
a, Vì sao Clamidia ( vi khuẩn cực enzim tham gia vào quá trình trao
nhỏ) đã có cấu tạo tế bào nhưng đổi chất sinh năng lượng, do đó
vẫn sống kí sinh bắt buộc trong tế bắt buộc phải kí sinh trong tế bào
bào sinh vật nhân thực ?
sinh vật nhân chuẩn.
b, Vì sao vi sinh vật kị khí bắt buộc b, Bởi vì chúng không có enzim
chỉ có thể sống và phát triển trong catalaza và một số enzim khác do
điều kiện không có oxi không khí ? đó không thể loại bỏ được các
sản phẩm oxi hóa độc hại như
H2O2 , các ion superoxit
BTTH 19:
Lan lấy một cốc rượu nhạt , cho - Váng trắng do các đám vi khuẩn
thêm một ít chuối , đậy cốc bằng axetic liên kết với nhau tạo ra.
vải màn, để nơi ấm sau vài ngày - Có vị chua vì vi khuẩn axetic đã
thấy váng trắng xuất hiện và rượu chuyển hóa rượu thành a xit
chuyển sang vị chua, tiếp tục để axetic( dấm)
một thời gian vị chua giảm dần ? C2H5OH + O2 → CH3COOH +
Bạn Lan không hiểu taị sao lại có H2O + Q
hiện tượng trên. Em hãy giúp bạn - Sau một thời gian vi khuẩn
giải quyết thắc mắc đó ?
acetobacter có khả năng tiếp tục
biến axit axetic thành CO2 và
H2O làm PH tăng lên, vị chua
giảm dần.
BTTH 20:
Bằng thao tác vô trùng, người ta - Bình thí nghiệm A có mùi rượu
cho 40ml dung dịch 10% đường khá rõ và độ đục thấp hơn so với
glucozo vào hai bình tam giác cỡ ở bình B: Trong bình A để trên
100ml( kí hiệu là bình A và bình B giá tĩnh thì những tế bào phía
24
), cấy vào mỗi bình 4ml dịch trên sẽ hô hấp hiếu khí còn tếbào
huyền phù nấm men bia có nồng phía dưới sẽcó ít ôxi nên chủyếu
độ 103 tế bào nấm men/1ml . Cả tiến hành lên men etylic, theo
hai bình đều được đậy nút bông và phương trình giản lược sau:
đưa vào phòng nuôi cấy ở 350C Glucôzơ→2etanol
+
2CO2+
trong 18 giờ. Tuy nhiên bình A 2ATP. Vì lên men tạo ra ít năng
được để trên giá tĩnh còn bình B lượng nên tế bào sinh trưởng
được lắc liên tục ( 120 vòng / phút. chậm và phân chia ít dẫn đến
Hãy cho biết sự khác biệt có thể có sinh khối thấp, tạo ra nhiều
về mùi vị, độ đục và kiểu hô hấp etanol.
của các tế bào nấm men giữa hai - Bình thí nghiệm B hầu như
bình ?
không có mùi rượu, độ đục cao
hơn bình thí nghiệm A: Do để
trên máy lắc thì ôxi được hoà tan
đều trong bình nên các tế bào
chủyếu hô hấp hiếu khí theo
phương trình giản lược như sau:
Glucôzơ+ 6O2 → 6H2O +
6CO2+ 38ATP. Nấm men có
nhiều năng lượng nên sinh
trưởng mạnh làm xuất hiện nhiều
tế bào trong bình dẫn đến đục
hơn, tạo ra ít etanol và nhiều
CO2.
- Kiểu hô hấp của các tếbào nấm
men ở bình A: Chủ yếu là lên
men, chất nhận điện tử là chất
hữu cơ, không có chuỗi truyền
điện tử, sản phẩm của lên men là
chất hữu cơ (trong trường hợp
này là etanol), tạo ra ít ATP.
- Kiểu hô hấp của các tế bào
25