Giáo án Sinh học 10 Bài 2 (Chân trời sáng tạo): Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

Trường: …………………….

Tổ: ………………………….

Họ và tên giáo viên:

………………………………..

Phẩm chất, năng lực

Mục tiêu

Mã hóa

1. Về năng lực

1.1. Năng lực Sinh học

Nhận thức sinh học

Trình bày và vận dụng được một số phương pháp nghiên cứu sinh học.

+ Phương pháp quan sát.

+ Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm (các kĩ thuật phòng thí nghiệm).

+ Phương pháp thực nghiệm khoa học.

SH 1.1.1

Nêu được một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học.

SH 1.1.2

Giới thiệu được phương pháp tin sinh học (Bioinformatics) như là một công cụ trong nghiên cứu và học tập sinh học.

SH 1.2

Trình bày và vận dụng được các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu.

SH 2.3

b. Năng lực chung

Tự chủ và tự học

Tự nhận ra và điều chỉnh được những sai sót, hạn chế của bản thân trong quá trình học tập môn Sinh học. Từ đó, biết tự điều chỉnh cách học.

TCTH 6.3

Giải quyết vấn đề và sáng tạo

Đánh giá được hiệu quả của việc áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để nghiên cứu một vấn đề.

VĐST 5.4

2. Về phẩm chất

Yêu nước

Tích cực, chủ động vận động người khác tham gia các hoạt động bảo vệ thiên nhiên.

YN 1

Nhân ái

Biết tôn trọng quyền và lợi ích hợp pháp của mọi người, đấu tranh với những hành vi vi phạm đạo đức sinh học.

NA 1.2

Trung thực

Nhận thức được phẩm chất trung thực rất quan trọng trong học tập và nghiên cứu khoa học.

TT1

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Dự kiến sản phẩm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đưa ra tình huống dẫn dắt vấn đề: Khi muối chua, có nhiều nguyên nhân làm dưa cải bị hỏng. Em có biết đó là nguyên nhân nào không? Do vi khuẩn hay do một điều kiện môi trường nào khác?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS dựa vào hiểu biết cá nhân, suy nghĩ và đưa ra dự đoán về hiện tượng này.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS chia sẻ hiểu biết cá nhân cho GV và cả lớp.

- Các HS còn lại nêu ra ý kiến khác (nếu có).

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

- GV dẫn dắt HS vào bài học: Có nhiều nguyên nhân làm dưa cải muối bị hư hỏng, trong đó có 2 nguyên nhân được đưa ra: (1) do đậy nắp hũ dưa không kín; (2) do không đảm bảo về điều kiện ánh sáng. Vậy, dựa vào phương pháp nào để xác định nguyên nhân làm dưa cải muối bị hỏng? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu trong bài học hôm nay .

- Câu trả lời của HS:

* Dưa cải muối bị hỏng có thể vì một số lí do như: dung dịch dùng để muối chua pha không đúng tỉ lệ, bản thân rau dùng để muối dưa có chất lượng không tốt, do yếu tố nhiệt độ, ánh sáng,…

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

• Nhiệm vụ 1: Hoàn thành phiếu học tập

- GV chia HS thành các nhóm, nghiên cứu thông tin mục 1 phần I (SGK tr. 12 – 13) và hoàn thành phiếu học tập số 1. (Phiếu bài tập ở phần Hồ sơ học tập).

+ Nhóm 1: Tìm hiểu phương pháp quan sát.

+ Nhóm 2: Tìm hiểu phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.

+ Nhóm 3: Phương pháp thực nghiệm khoa học.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận và hoàn thành phiếu học tập.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm lần lượt trình bày kết quả thảo luận trước lớp.

- GV chuẩn kiến thức sau mỗi phần trình bày của HS.

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét phần trình bày của HS và chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.

• Nhiệm vụ 2: Trả lời câu hỏi

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu các nhóm dựa vào các kiến thức vừa nghiên cứu, thảo luận để trả lời các câu hỏi sau:

1. Hãy lựa chọn phương pháp phù hợp và đề xuất các bước thực hiện để nghiên cứu những vấn đề sau:

a) Xác định hàm lượng đường trong máu.

b) Thúc đẩy thanh long ra hoa trái vụ.

c) Tìm hiểu cấu tạo cơ thể người.

2. Tại sao chúng ta cần phối hợp nhiều phương pháp khác nhau khi nghiên cứu và học tập môn Sinh học?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- Các nhóm dựa vào thông tin vừa nghiên cứu, thảo luận để trả lời các câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện từng nhóm trả lời lần lượt các câu hỏi.

- GV yêu cầu HS các nhóm khác nhận xét, bổ sung ý kiến (nếu có).

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét phần trình bày của HS, chuẩn kiến thức và chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.

I. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học

1. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

- Phương pháp quan sát: là phương pháp sử dụng trí giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát. Phương pháp quan

sát được thực hiện theo ba bước:

+ Bước 1: Xác định đối tượng quan sát và phạm vi quan sát.

+ Bước 2: Tuỳ theo từng đối tượng và phạm vi quan sát mà xác định công cụ quan sát cho phù hợp (kính hiển vi, kính lúp,...).

+ Bước 3: Thu thập, ghi chép và xử lí các dữ liệu quan sát được.

- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm: là phương pháp sử dụng các dụng cụ, hoá chất, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm khoa học.

+ Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ, hoá chất và mẫu vật để làm thí nghiệm.

+ Bước 2: Tiến hành các thí nghiệm theo đúng quy trình và thu thập dữ liệu từ kết quả thí nghiệm. Từ việc quan sát và phân tích kết quả, người nghiên cứu giải thích và kết luận cho kết quả thí nghiệm đó.

*Một số kĩ thuật phòng thí nghiệm thường dùng ở THPT: Phương pháp giải phẫu, phương pháp làm và quan sát tiêu bản.

+ Bước 3: Báo cáo kết quả thí nghiệm

+ Bước 4: Vệ sinh dụng cụ thí nghiệm.

- Phương pháp thực nghiệm khoa học: là phương pháp chủ động tác động vào đối tượng nghiên cứu và những hoạt động của đối tượng đó nhằm kiểm soát sự phát triển của chúng một cách có chủ đích. Để thực nghiệm khoa học, người nghiên cứu cần tiến hành theo ba bước sau:

+ Bước 1: Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm, thiết kế mô hình thực nghiệm phù hợp với mục đích thí nghiệm.

+ Bước 2: Tiến hành thực nghiệm và thu thập các dữ liệu. Trong bước này, người nghiên cứu có thể dùng các phương pháp khác nhau tuỳ mục đích thực nghiệm: nghiên cứu và phân loại để định

danh các loài sinh vật; tách chiết các chế phẩm sinh học; nuôi cấy mô, tế bào;...

+ Bước 3: Xử lí các dữ liệu thu thập được và báo cáo kết quả thực nghiệm.

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu các nhóm đọc thông tin và quan sát hình ảnh trong mục 1 phần I (SGK tr.13 – 14) và hoàn thành phiếu bài tập số 2. (Phiếu học tập ở phần Hồ sơ học tập).

- GV phát cho mỗi nhóm một tờ giấy A0 để tiến hành phần thảo luận.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nghiên cứu thông tin và quan sát hình ảnh trong SGK và thực hiện kĩ thuật khăn trải bàn: Mỗi thành viên trong nhóm ghi đáp án độc lập vào một góc của tờ giấy A0, sau đó, cả nhóm thảo luận và thống nhất ý kiến của các thành viên, điền thông tin vào bảng.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời nhóm có kết quả thảo luận nhanh nhất lên bảng trình bày.

- Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung ý kiến (nếu có).

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

I. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học

2. Tìm hiểu vật liệu và thiết bị nghiên cứu môn Sinh học

- Ống nghiệm: dùng làm thí nghiệm về các phản ứng hoá học.

- Ống nhỏ giọt: lấy và nhỏ hoá chất lên tiêu bản, mẫu vật.

- Lam kính và lamen: dùng làm tiêu bản quan sát dưới kính hiển vi quang học.

- Đèn cồn: đun sôi mẫu cột có thể tích nhỏ, tạo tiêu bản vết bôi,...

- Cốc thủy tinh: đựng hoá chất.

- Giấy lọc: lọc các dung dịch nghiền mẫu bột để chắt lấy dịch lọc.

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin và quan sát sơ đồ hình 2.3 trong mục 3 phần I (SGK tr.14 -15), sau đó trả lời các câu hỏi của GV.

- GV đặt câu hỏi để HS thảo luận:

+ Có thể lưu giữ kết quả quan sát bằng những cách nào?

+ Việc đặt câu hỏi nghiên cứu và xây dựng giả thuyết trong nghiên cứu khoa học có ý nghĩa như thế nào?

- GV hướng dẫn HS đọc phần tóm tắt kiến thức (SGK tr.15) để ghi nhớ thông tin.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin và quan sát hình ảnh trong SGK, thảo luận và trả lời các câu hỏi của GV.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm xung phong trả lời các câu hỏi của GV.

- GV mời các nhóm khác nhận xét, hoàn thiện câu trả lời của nhóm trước đó.

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang hoạt động tiếp theo.

I. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học

3. Các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu môn Sinh học

- Quan sát: trải nghiệm các sự vật, hiện tượng theo nhiều khía cạnh khác nhau để thu thập dữ liệu.

- Đặt câu hỏi nghiên cứu để định hướng vấn đề cần nghiên cứu.

- Xây dựng giả thuyết dựa trên kết quả quan sát được để đặt ra vấn đề nghiên cứu.

- Thiết kế và tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết về vấn đề nghiên cứu được đề ra.

- Điều tra, khảo sát thực địa hay các thí nghiệm để thu thập thêm các thông tin, số liệu từ nhiều người về vấn đề cần nghiên cứu.

- Làm báo cáo kết quả nghiên cứu để công bố kết quả nghiên cứu.

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu các nhóm HS đọc thông tin mục II (SGK tr.15) và thảo luận để trả lời các câu hỏi:

+ Tin sinh học là gì và có ứng dụng như thế nào?

+ Tại sao tin sinh học được xem như công vụ trong nghiên cứu và học tập môn Sinh học?

+ Hãy đưa ra nhận xét về tầm quan trọng của tin sinh học trong đời sống ngày nay.

- GV hướng dẫn HS đọc phần tóm tắt kiến thức (SGK tr.15) để ghi nhớ thông tin.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận và trả lời các câu hỏi của GV.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm trả lời câu hỏi.

- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung ý kiến (nếu có).

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung tiếp theo.

II. Tin sinh học

- Là một ngành khoa học tìm kiếm, phát hiện và mô phỏng quy luật vận động của thể giới sống trên cơ sở phân tích nguồn dữ liệu sinh học thông qua các công cụ quản lí, xử lí dữ liệu trên máy tính và mạng internet.

- Một số ứng dụng của tin sinh học trong nghiên cứu:

+ Dò tìm và phát hiện đột biến gây ra các bệnh di truyền để từ đó phát hiện và điều trị sớm;

+ So sánh hệ gene (hay DNA), trình tự của protein nhằm xác định quan hệ huyết thống, truy tìm thủ phạm, xác định quan hệ họ hàng giữa các loài;

+ Xây dựng ngân hàng gene giúp lưu trữ cơ sở dữ liệu trình tự gene để tìm kiếm những gene quy định các tính trạng mong muốn,...

- Một số ngân hàng dữ liệu phổ biến: GenBank; EMBL; PDB:…

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Dự kiến sản phẩm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

GV cho HS làm việc theo nhóm, giải quyết các bài tập sau:

1. Để hỗ trợ cho việc điều tra các vụ án hình sự, các nhà pháp y có thể sử dụng phương pháp nghiên cứu nào? Cho ví dụ.

2. Tại sao phẩm chất trung thực rất quan trọng trong nghiên cứu khoa học?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- Các nhóm thảo luận, sử dụng kiến thức đã học để hoàn thành các bài tập.

- GV theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ

- Các nhóm lần lượt nêu lên quan điểm của nhóm mình.

- GV khuyến khích HS đóng góp ý kiến, tranh luận để tìm ra câu trả lời đầy đủ nhất.

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV đánh giá, nhận xét câu trả lời của HS, chuẩn kiến thức và chuyển sang hoạt động tiếp theo.

- Câu trả lời của HS:

1. Các nhà pháp y có thể sử dụng phương pháp quan sát hoặc phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm. Ví dụ:

- Phương pháp quan sát: khám nghiệm tử thi thể xác định các vết thương, quan

sát các vật chứng ở hiện trường,...

- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm: xét nghiệm DNA từ mẫu máu,

tóc,... từ hiện trường hoặc trên hung khí gây án,...

2. Trong nghiên cứu khoa học, người nghiên cứu cần có phẩm chất trung thực

để đảm bảo kết quả nghiên cứu chính xác và khách quan, không làm giả số liệu

để tránh sai lệch kết quả nghiên cứu; đảm bảo quyền lợi và quyền tác giả của người khác bằng việc không sao chép phương pháp hay kết quả nghiên cứu của người khác; đảm bảo được tính chính xác của các kiến thức khoa học cũng như đảm bảo được niềm tin của cộng đồng đối với kết quả nghiên cứu.

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Dự kiến sản phẩm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ cho HS

- GV giao nhiệm vụ để HS thực hiện ngoài giờ học: Hãy chọn một vấn đề cần nghiên cứu ở địa phương em và áp dụng tiến trình nghiên cứu để làm rõ vấn đề đó.

- GV gợi ý và hướng dẫn cho HS lựa chọn vấn đề cần nghiên cứu tại địa phương và vận dụng kiến thức đã học về tiến trình nghiên cứu để nghiên cứu vấn đề đó.

(Cần đảm bảo HS thực hiện đầy đủ các bước trong tiến trình, đặc biệt là tính chính xác của các nguồn thông tin.)

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận nhiệm vụ và thực hiện ngoài giờ học.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

HS trình bày bài báo cáo vào tiết học sau.

Bước 4: Nhận định và kết luận

- GV nhận xét, đánh giá, kết thúc tiết học.

Bài báo cáo của HS về vấn đề nghiên cứu.

Trường:……….

Lớp:……………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Nhóm:……

Nghiên cứu thông tin mục 1 phần I (SGK tr. 12 – 13) và hoàn thành bảng sau:

Trường: ……..

Lớp: …………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Nhóm: …...

Đọc thông tin và quan sát hình ảnh trong mục 1 phần I (SGK tr. 13 – 14) và điền thông tin vào bảng: