ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC “ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT”

GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC

vectorstock.com/28062415

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN LESSON PLAN PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT” (SINH HỌC 10 – CƠ BẢN) WORD VERSION | 2020 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ TĨNH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT” (SINH HỌC 10 – CƠ BẢN) ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH

Hà Tĩnh, 2019

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT

Chữ viết tắt

Chữ đầy đủ

1.

CNTT

Công nghệ thông tin

2.

ĐC

Đối chứng

3.

GDPT

Giáo dục phổ thông

4.

GV

Giáo viên

5.

HS

Học sinh

6.

NXB

Nhà xuất bản

7.

SL

Số lượng

8.

STEM

Science, Technology, Engineering, Mathematics

9.

TN

Thực nghiệm

i Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................i MỤC LỤC ...................................................................................................................ii PHẦN I. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................... 1 2. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................... 2 3. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 2 4. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................ 2 4.1. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2 4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2 5. Giả thiết khoa học của đề tài ................................................................................. 2 6. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 3 6.1. Nghiên cứu lí thuyết ....................................................................................... 3 6.2. Nghiên cứu thực tiễn ...................................................................................... 3 7. Đóng góp mới của đề tài ....................................................................................... 3 PHẦN II. NỘI DUNG ................................................................................................. 4 1. Cơ sở lý luận ........................................................................................................ 4 1.1. Một số khái niệm ............................................................................................ 4 1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM ............................................................... 4 1.3. Quy trình xây dựng bài học STEM ................................................................. 5 1.4. Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM ................... 6 1.5. Dạy học Sinh học theo định hướng phát triển năng lực học sinh ..................... 7 1.6. Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh .......................... 8 2. Cơ sở thực tiễn ..................................................................................................... 8 2.1. Những khó khăn khi dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) ............................................................... 8 2.2. Thực trạng của việc dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” hiện nay....................................................................... 9 2.3. Thực tế áp dụng giáo dục STEM trong dạy học hiện nay .............................. 10 3. Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh .............................................. 11 3.1. Xây dựng nội dung học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM ............................... 11 3.2. Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh .......................................... 11 3.3. Thiết kế giáo án tổ chức dạy học .................................................................. 12

ii Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

4. Thực nghiệm sư phạm ........................................................................................ 19 4.1. Mục đích thực nghiệm .................................................................................. 19 4.2. Kế hoạch thực nghiệm .................................................................................. 19 4.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 20 PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 22 1. Kết luận .............................................................................................................. 22 2. Kiến nghị ............................................................................................................ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................

PHỤ LỤC ........................................................................................................................

iii Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

PHẦN I. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngành Giáo dục đang triển khai, thực hiện Nghị quyết số 29/NQ-TW về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo và đã có được những kết quả nhất định.

Trong đó, vấn đề quan trọng được thực hiện là chuyển quá trình giáo dục từ xu hướng truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục chú trọng về hình thành, phát triển năng lực, phẩm chất của người học.

Thực hiện Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa GDPT, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT, Chính phủ đã phê duyệt Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa GDPT. Chương trình GDPT mới được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của HS; tạo môi trường học tập và rèn luyện giúp HS trở thành người học tích cực, làm chủ kiến thức phổ thông, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốt đời; có những phẩm chất tốt đẹp và năng lực cần thiết để trở thành người công dân trong thời đại toàn cầu hoá và cách mạng công nghiệp mới.

STEM là một phương thức giáo dục để chuyển tải chương trình giáo dục, giúp cho người học có thể tự chiếm lĩnh tri thức và biết vận dụng kiến thức đó vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. STEM trong các nhà trường là phương thức giáo dục giúp chuyển tải chương trình phổ thông quốc gia một cách tích cực hiệu quả nhất, đáp ứng yêu cầu phát triển phẩm chất và năng lực của HS trong giai đoạn hiện nay.

Những kiến thức về enzim khá trừu tượng, có nhiều thuật ngữ chuyên môn; nội dung thực hành đơn giản, thường được sử dụng để củng cố kiến thức mà chưa tạo điều kiện để HS khám phá kiến thức mới. Vì vậy, các em sẽ dễ rơi vào tình trạng học thuộc lòng, ghi nhớ một cách máy móc, không có hứng thú với kiến thức môn học.

Trong chương trình GDPT mới của môn Sinh học, nội dung kiến thức về enzim được xây dựng thành chuyên đề: Công nghệ enzim và ứng dụng. Vì thế, việc xây dựng kiến thức bài 14 và 15 (Sinh học 10 – Cơ bản) thành một chủ đề và tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp GV tiếp cận chương trình và phương pháp tổ chức dạy học mới, đồng thời giúp HS dễ tiếp cận và khắc sâu kiến thức, chủ động, sáng tạo trong quá trình học tập. Con đường để các em có được kiến thức cũng đồng nghĩa với việc các em đã có những năng lực cần thiết để bước vào cuộc sống.

1 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Từ các lý do trên, tôi chọn đề tài “Áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10 – Cơ bản) để phát triển năng lực của học sinh” nhằm mục đích góp phần thiết thực vào việc đổi mới phương pháp, hình thức dạy học hiện nay, nâng cao hiệu quả dạy và học môn Sinh học trong trường phổ thông, hình thành và phát triển cho HS các năng lực cần thiết trong quá trình học tập và thực tiễn đời sống.

2. Đối tượng nghiên cứu - Vấn đề khai thác có hiệu quả giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” để phát triển năng lực của HS. - Tiến hành ở khối lớp 10 trường THPT tại đơn vị.

3. Phạm vi nghiên cứu Đề tài chỉ nghiên cứu áp dụng giáo dục STEM để tổ chức dạy học có hiệu quả chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) để phát triển năng lực của HS. 4. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 4.1. Mục đích nghiên cứu - Trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực trạng dạy học Sinh học 10, đề xuất quy trình áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất”. Từ đó, phát triển các năng lực cho HS. - Góp phần đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học ở cấp THPT, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực người học, lấy HS làm trung tâm đặt ra trong bối cảnh hiện nay.

4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cấu trúc nội dung chương III: chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào; Hệ thống hóa kiến thức bài 14 và 15 chương III, phần II, Sinh học 10.

- Nghiên cứu những vấn đề cơ bản về giáo dục STEM, dạy học Sinh học theo hướng phát triển năng lực HS. - Thiết kế và áp dụng quy trình giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” để phát triển năng lực của HS. - Thực nghiệm sư phạm.

5. Giả thiết khoa học của đề tài 2 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Nếu áp dụng giáo dục STEM trong tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” thì sẽ phát triển các năng lực cho HS lớp 10 THPT, giúp GV nâng cao năng lực tổ chức dạy học.

6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lí thuyết Sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa để tập hợp, phân tích các tài liệu về các vấn đề thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài. Nghiên cứu những chủ chương chính sách của Nhà nước, của ngành Giáo dục; các luận án, luận văn và các bài báo có liên quan đến đề tài.

6.2. Nghiên cứu thực tiễn Các phương pháp điều tra, phương pháp quan sát sư phạm, phương pháp TN được sử dụng để điều tra về thực trạng dạy học môn Sinh học theo định hướng giáo dục STEM, những hiểu biết của GV về giáo dục STEM. Xác định nhiệm vụ và xây dựng nội dung, tiến hành các hoạt động TN. 7. Đóng góp mới của đề tài - Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận và thực tiễn của sự đổi mới phương pháp dạy học theo hướng thiết kế quy trình giáo dục STEM. - Thiết kế quy trình giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) làm tài liệu tham khảo cho GV các trường THPT. - Góp phần đổi mới dạy học môn Sinh học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của HS.

3 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

PHẦN II. NỘI DUNG 1. Cơ sở lý luận 1.1. Một số khái niệm 1.1.1. STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001.

1.1.2. Giáo dục STEM Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau: - Các nhà quản lý đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của sự phát triển khoa học, công nghệ.

- Người làm chương trình quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới nâng cao vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học có liên quan trong chương trình.

- GV thực hiện giáo dục STEM thông qua hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú, để hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho HS. Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức theo hai cách hiểu sau đây: Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế.

Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn trong dạy học với mục tiêu: Nâng cao hứng thú học tập các môn học; Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; Kết nối trường học và cộng đồng; Định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; Hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học.

1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM Theo đánh giá của Bộ GD&ĐT thì việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới GDPT. Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Khi triển khai giáo dục STEM, bên cạnh các

4 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

môn học như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật thì tất cả các phương diện về đội ngũ GV, chương trình, cơ sở vật chất cũng sẽ được quan tâm, đầu tư.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, HS được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của HS. - Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS: Khi triển khai các dự án học tập STEM, HS hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho HS. - Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở GDPT thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức, thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, HS sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. 1.3. Quy trình xây dựng bài học STEM Bài học STEM được xây dựng theo quy trình gồm các bước như sau: Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học. Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề của bài học.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết. Xác định vấn đề để giao cho HS thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề. Phải xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm.

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. Hoạt động dạy học được 5 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực. Các hoạt động học tập được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm mà HS phải hoàn thành.

1.4. Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM Hoạt động 1. Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề: HS tìm hiểu, thu thập thông tin, để từ đó có hiểu biết về một tình huống thực tiễn; xác định được vấn đề cần giải quyết hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành. Gồm các bước: - Chuyển giao nhiệm vụ: GV thực hiện chuyển giao nhiệm vụ ban đầu cho HS. Nhiệm vụ phải đảm bảo tính vừa sức để lôi cuốn được HS tham gia thực hiện.

- HS tìm tòi, nghiên cứu: HS tìm hiểu quy trình/thiết bị được giao để thu thập thông tin, xác định vấn đề cần giải quyết và kiến thức liên quan để giải quyết vấn đề.

- Báo cáo và thảo luận: Căn cứ vào kết quả hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của HS, GV tổ chức cho các nhóm HS báo cáo, thảo luận, xác định vấn đề cần giải quyết.

- Nhận xét, đánh giá: GV đánh giá, nhận xét, giúp HS nêu được các câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của HS. Hoạt động 2. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền: Hoạt động này trang bị cho HS kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình GDPT. Gồm các bước: - Học kiến thức mới: HS nghiên cứu SGK, tài liệu, làm thực hành, thí nghiệm để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện kĩ năng theo yêu cầu của chương trình để xây dựng và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra.

- Giải thích về quy trình: Vận dụng kiến thức mới vừa học và các kiến thức đã biết từ trước, HS cố gắng giải thích về quy trình được tìm hiểu. Qua đó xác định được những vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập.

- Báo cáo, thảo luận: GV tổ chức HS trình bày kiến thức mới đã tìm hiểu và vận dụng chúng để giải thích những kết quả đã tìm tòi, khám phá được trong Hoạt động 1.

- Nhận xét, đánh giá: Căn cứ vào kết quả của HS, GV nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ năng để HS ghi nhận và sử dụng; làm rõ hơn vấn đề cần giải quyết; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm ứng dụng mà HS phải hoàn thành trong Hoạt động 3.

Hoạt động 3. Hoạt động giải quyết vấn đề: GV dự kiến các giải pháp giải quyết vấn đề; phương án thí nghiệm để việc định hướng HS thực hiện có hiệu quả. Sau đó, 6 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

GV tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi phù hợp. Gồm các bước: - Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: HS thảo luận để đề xuất các ý tưởng khác nhau, sau đó thống nhất lựa chọn giải pháp khả thi nhất để giải quyết vấn đề.

- Thử nghiệm giải pháp: HS lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm theo phương án đã thiết kế; phân tích số liệu thí nghiệm; rút ra kết luận.

- Báo cáo và thảo luận: GV tổ chức các nhóm HS báo cáo kết quả và thảo luận.

- Nhận xét, đánh giá: Trên cơ sở sản phẩm học tập của HS, GV nhận xét, đánh giá; HS ghi nhận các kết quả và tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện sản phẩm.

1.5. Dạy học Sinh học theo định hướng phát triển năng lực học sinh Năng lực có thể được hiểu là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống.

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực là dạy học định hướng kết quả đầu ra. Trong đó không quy định những nội dung chi tiết mà quy định kết quả đầu ra của quá trình dạy học. Kết quả đầu ra cuối cùng của quá trình dạy học là HS vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống.

Chương trình môn Sinh học góp phần hình thành và phát triển cho HS các năng lực chung (tự chủ và tự học; giao tiếp và hợp tác; giải quyết vấn đề và sáng tạo) và các năng lực đặc thù của bộ môn như: - Năng lực tìm hiểu thế giới sống: Tìm tòi, khám phá các hiện tượng trong tự nhiên, đời sống liên quan đến sinh học. Bao gồm: đề xuất và đặt câu hỏi cho vấn đề tìm tòi, khám phá; xây dựng giả thuyết; lập kế hoạch; thực hiện kế hoạch; trình bày báo cáo và thảo luận; đề xuất các biện pháp giải quyết vấn đề.

- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng: Giải thích những hiện tượng thường gặp trong tự nhiên và đời sống hàng ngày liên quan đến sinh học; giải thích, bước đầu nhận định, phản biện một số ứng dụng tiến bộ sinh học nổi bật trong đời sống.

Như vậy, khi tổ chức dạy học từng chủ đề nội dung môn Sinh học, GV dựa vào yêu cầu cần đạt để thiết kế một chuỗi các tình huống yêu cầu HS giải quyết để bộc lộ năng lực vì HS phải sử dụng tích hợp các kiến thức, kĩ năng khác nhau theo các phạm vi khác nhau. Ngoài ra, trong dạy học cần sử dụng các phương pháp dạy học tích cực như dự án, trải nghiệm, thực hành, STEM nhằm phát triển năng lực người học.

7 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

1.6. Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh Giáo dục STEM đặt HS trước những vấn đề thực tiễn với những kiến thức, công nghệ hiện có, đòi hỏi HS phải tìm tòi, vận dụng kiến thức để đưa ra các giải pháp chiếm lĩnh kiến thức mới. Phương pháp học ấy còn giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM: - Năng lực nhận thức khoa học: khi được trang bị những kiến thức về các khái niệm, các định luật và các cơ sở lý thuyết của khoa học, HS có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành, sử dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tế.

- Năng lực vận dụng công nghệ: HS có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp như mạng internet, robot...

- Năng lực áp dụng kỹ thuật: HS có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra HS còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.

- Năng lực tri thức toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. HS sẽ có khả năng áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.

Trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0, đòi hỏi con người phải có đủ năng lực để thích ứng, đó là: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mĩ. Đây cũng chính là những năng lực cần hình thành và phát triển cho HS và đã được mô tả trong chương trình GDPT mới.

2. Cơ sở thực tiễn 2.1. Những khó khăn khi dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) Kiến thức lý thuyết về enzim là rất trừu tượng, như các khái niệm enzim, trung tâm hoạt động, ức chế ngược,... hoàn toàn trừu tượng với các em đang là HS lớp 10.

Nhiều kiến thức khó, đòi hỏi trình độ tư duy, suy luận cao, HS khó hiểu, khó nhớ và khó vận dụng để giải quyết các tình huống trong thực tiễn. Vì chưa hiểu rõ nên khả năng diễn đạt của HS yếu, lúng túng khi trình bày kiến thức. Việc trả lời của HS còn 8 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

khá thụ động, quen trả lời lí thuyết thuộc lòng mà không hiểu rõ bản chất của kiến thức. Các kiến thức ứng dụng trong thực tế chưa được coi trọng, còn nặng về lí thuyết suông.

Về nội dung thực hành, trong SGK có 2 thí nghiệm. Thí nghiệm với enzim catalaza chỉ thực hiện kiểm chứng sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt động của enzim.

Nội dung đơn giản, HS chỉ thực hiện theo các bước được hướng dẫn trong SGK mà không có tính chất khám phá, nghiên cứu để giúp HS hứng thú, hoạt động chủ động, tích cực, sáng tạo để qua đó phát triển các kỹ năng cần thiết. Thí nghiệm sử dụng enzim trong quả dứa tươi để tách chiết ADN thì theo tài liệu hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kỹ năng môn Sinh học lớp 10 là “rất khó, không thể có đủ thời gian và điều kiện để làm”; mặt khác, nội dung thực hành, thí nghiệm trong kỳ thi HS giỏi cấp tỉnh những năm vừa qua cũng không yêu cầu thực hiện thí nghiệm này.

2.2. Thực trạng của việc dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” hiện nay Về góc độ chương trình: Trong sách giáo khoa Sinh học 10, chương trình cơ bản thì các nội dung về enzim được bố trí ở 2 bài 14 và 15 của chương III (Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào). Vì vậy, nội dung các bài của chương III thường được kết hợp lại thành một chủ đề. Qua thực tiễn dạy học, tôi nhận thấy có thể tách 2 bài 14 và 15 để xây dựng chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” thì HS dễ dàng lĩnh hội các kiến thức. Mặt khác, việc sắp xếp này giúp GV có thể tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Về phương pháp và hình thức tổ chức dạy học, tôi nhận thấy đa số GV vẫn chú trọng truyền thụ kiến thức theo kiểu thuyết trình xen kẽ hỏi đáp, nặng về thông báo, giảng giải kiến thức, nhẹ về phát huy tính tích cực và phát triển tư duy; HS thụ động lĩnh hội tri thức. Ngoài ra, các hình thức tổ chức dạy học còn đơn điệu, dạy học theo lớp là chủ yếu. Các hình thức dạy học theo cá nhân, theo nhóm chưa được thực hiện hoặc thực hiện chưa có hiệu quả, ít sử dụng các hoạt động thực hành.

Phương pháp dạy học như trên đã ảnh hưởng tới chất lượng các bài học. Việc tiếp thu những kiến thức sinh học mà cụ thể ở đây là ... ở HS lớp 10 đạt kết quả không cao. Trong giờ học các em thường kém sôi nổi phát biểu ý kiến, cá biệt có những HS bỏ lơ việc học môn học này, làm việc riêng.

9 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Do HS thường chỉ được học kiến thức lý thuyết và cách thức truyền đạt một chiều từ GV nên HS tiếp thu kiến thức một cách thụ động, điều này làm cho HS không hứng thú với việc học tập dẫn đến các em không hiểu bài, không nắm được bản chất vấn đề và cũng không áp dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn. Từ đó các em thường chán và bỏ rơi môn học và cũng từ đó mục tiêu của bài học đã không đạt được.

Mặt khác, HS bị hạn chế trong hình thành và phát triển các kỹ năng và cũng vì vậy mà mất đi công cụ hiệu quả để chiếm lĩnh tri thức ở các môn khoa học khác.

2.3. Thực tế áp dụng giáo dục STEM trong dạy học hiện nay Từ năm 2014, Bộ GD&ĐT đã triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM cho một số trường trung học. Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam. Theo đánh giá của các nhà chuyên môn, trên bình diện lý luận và thực tiễn, giai đoạn ứng dụng mô hình giáo dục STEM là hết sức khó khăn. Gần đây, STEM bắt đầu được quan tâm ở các thành phố lớn nhưng nhận thức của cán bộ quản lý, GV về STEM còn hạn chế. Các chủ đề STEM chưa thay thế được các tiết học truyền thống, chưa chú trọng khâu “thiết kế”, nhiều dự án làm lại theo mẫu, theo quy trình có sẵn.

Dựa trên các yêu cầu của giáo dục STEM, nhất là hiệu quả tích hợp các môn học và vận dụng thực tế có thể thấy chương trình GDPT ở Việt Nam hiện nay chưa thực sự có giáo dục STEM vì các môn học là độc lập, chương trình các môn được xây dựng theo cách tiếp cận nội dung, chưa coi trọng yêu cầu hình thành và phát triển năng lực. Do thiếu sự gắn kết giữa kiến thức, kĩ năng của các môn học nên chương trình các môn Khoa học tự nhiên còn nặng về kiến thức hàn lâm, nhẹ về yêu cầu thực hành, vận dụng dẫn đến tình trạng phần lớn HS thiếu kĩ năng thực hành nghề nghiệp, ứng dụng CNTT, thiếu chủ động, sáng tạo, hạn chế vận dụng kiến thức vào sản xuất và đời sống.

Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ cấp THPT năm học 2018-2019, Sở GD&ĐT Hà Tĩnh đã chỉ đạo về việc đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học: “Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp khoa học - công nghệ - kĩ thuật - toán (STEM) trong việc thực hiện chương trình GDPT ở những môn học liên quan”. Để tìm hiểu về thực trạng dạy học môn Sinh học phổ thông dưới góc độ định hướng giáo dục STEM, tôi đã tiến hành điều tra một số GV môn Sinh học ở các trường 10 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

THPT trên địa bàn bằng phiếu điều tra (Phụ lục 2). Phân tích kết quả, tôi thấy không có nhiều GV biết về STEM. Chỉ có gần 37% GV mới nghe hay biết về STEM, đặc biệt không có GV nào đã áp dụng giáo dục STEM trong quá trình dạy học.

3. Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh 3.1. Xây dựng nội dung học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM Trên cơ sở các nguyên tắc xây dựng nội dung dạy học theo định hướng giáo dục STEM và nội dung các môn học liên quan, tôi nghiên cứu xây dựng bảng nội dung kiến thức thuộc các môn học liên quan cho chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” như sau: Hóa học Sinh học Công nghệ Toán học - Cách pha dung - Các kiến thức cơ - Biết xây dựng và - Cách xác định dịch đệm có các độ bản về enzim.

thực

hiện

quy khoảng tối ưu của

pH khác nhau; pha - Catalaza là enzim trình thí nghiệm enzim. dung dịch H2O2, có mặt trong tế bào về sự ảnh hưởng - Tính thể tích nước dịch chiết enzim ở hiếu khí, tham gia của các yếu tố đến cất, dung dịch H2O2 các nồng độ khác khử độc bằng cách hoạt

tính

của để pha dung dịch có

xúc tác sự phân giải enzim catalaza.

nhau.

nồng độ khác nhau.

- Tốc độ phản ứng H2O2. Enzim hoạt - Cách thức sử - Thống kê, vẽ biểu hóa học. Các yếu động trong khoảng dụng bút đo độ đồ về sự ảnh hưởng tố ảnh hưởng đến pH từ 5 – 10, nhiệt pH, nhiệt kế, ...

của các yếu tố đến

tốc độ phản ứng.

hoạt tính của enzim.

độ 4 - 40ºC.

3.2. Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh Có nhiều quy trình giáo dục STEM khác nhau đang được áp dụng, trong đề tài này, tôi tổ chức HS hoạt động theo quy trình giáo dục STEM như sau: Bước 1. Xác định mục tiêu.

Bước 2. Xác định giải pháp: Nghiên cứu kiến thức nền, động não tìm giải pháp.

Bước 3. Lựa chọn giải pháp: Các HS trong nhóm trao đổi, thảo luận để lựa chọn giải pháp tối ưu nhất để thực hiện hoạt động.

Bước 4. Thực hiện: HS tiến hành hoạt động theo giải pháp mà nhóm đã thảo luận, thống nhất.

11 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Bước 5. Đánh giá: Phân tích, đánh giá kết quả với mục tiêu của hoạt động.

Bước 6. Lặp lại các bước 2-5 đến khi đạt được mục tiêu của hoạt động.

Bước 7. Chia sẻ: Báo cáo, thảo luận, trả lời các câu hỏi.

Trong quá trình học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM, HS phải hoàn thành các nhiệm vụ học tập được trình bày trong Phụ lục 1.

3.3. Thiết kế giáo án tổ chức dạy học I. Nội dung chủ đề 1. Mô tả chủ đề: Chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” thuộc chương III (Sinh học 10), bao gồm nội dung của 2 bài: Bài 14. Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất.

Bài 15. Thực hành: Một số thí nghiệm về enzim.

2. Mạch kiến thức của chủ đề 2.1. Khái niệm enzim 2.2. Cấu trúc của enzim 2.3. Cơ chế tác động 2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim 2.5. Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất 2.6. Thí nghiệm về các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim catalaza 3. Thời lượng - Hoạt động chung cả lớp: Thực hiện trong 2 tiết tập trung trên lớp học.

- Hoạt động của các nhóm HS: Các em tự bố trí sắp xếp thời gian thống nhất của nhóm trong thời hạn 1 tuần.

II. Mục tiêu của chủ đề: Sau khi học xong chuyên đề này HS có khả năng: 1. Kiến thức - Trình bày được khái niệm về enzim, các thành phần cấu trúc của enzim.

- Trình bày được cơ chế tác động của enzim.

- Chứng minh, đánh giá được sự ảnh hưởng của các nhân tố tới hoạt tính của enzim.

12 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

- Nêu được vai trò của enzim trong tế bào.

2. Kĩ năng: HS có thể hình thành và phát triển các kĩ năng: tư duy phản biện và giải quyết vấn đề; kỹ năng trao đổi, cộng tác; kỹ năng sáng tạo và phát kiến; kỹ năng làm việc theo nhóm; kỹ năng thuyết trình; kỹ năng thực hành trải nghiệm thực tế.

3. Thái độ: Hiểu được tầm quan trọng của enzim và vận dụng hợp lí kiến thức chủ đề vào trong thực tiễn đời sống như chăm sóc sức khỏe, bảo vệ môi trường sống,...

4. Định hướng các năng lực được hình thành 4.1. Năng lực chung TT Năng lực

Các kỹ năng thành phần Xác định mục tiêu học tập.

Xây dựng kế hoạch học tập chủ đề (HS thực hiện theo mẫu): Nhóm:……

Người TT thực hiện

1.

Tự học

Phát hiện và 2.

giải quyết vấn đề

Nghiên 3.

cứu khoa học

4.

Nhiệm vụ

Thời gian

Sản phẩm

Sưu tầm tài liệu. Chuẩn bị ... ... các dụng cụ, hóa chất,... Đề xuất ý tưởng, thảo 2 ... ... ... luận thống nhất Phân tích số liệu để viết … ... ... ... báo cáo ... ... ... Cả nhóm Viết báo cáo - Phân tích để nhận biết được sự có mặt của enzim, sự ảnh hưởng 1

…

của các yếu tố đến hoạt tính của enzim.

- Phân biệt được enzim với các chất xúc tác hóa học.

- Vận dụng kiến thức về enzim giải thích được các kinh nghiệm thực tiễn đời sống.

- Thu thập thông tin từ sách, báo, internet, thư viện, thực địa để thực hiện các bài báo cáo.

- Quan sát, thu thập thông tin: Nghiên cứu kiến thức nền; phân tích hình ảnh, video; tìm kiếm tài liệu về các vấn đề liên quan trong chủ đề; Thu thập các thông tin liên quan đến enzim (catalaza).

- Nghiên cứu, thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện các thao tác.

- Lập bảng biểu, tính toán, xử lý số liệu, vẽ biểu đồ liên quan.

Tư duy - Động não phát kiến các ý tưởng thực hiện các hoạt động học tập sáng

chủ đề như bố trí thí nghiệm, lựa chọn mẫu vật, ...

13

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

tạo 5.

- Áp dụng kiến thức về enzim trong thực tiễn đời sống và sản xuất.

Giao

Sử dụng ngôn ngữ nói phù hợp trong các ngữ cảnh giao tiếp giữa

tiếp

HS với HS (thảo luận), HS với GV (thảo luận, hỗ trợ kiến thức),...

- Sử dụng sách, báo, internet tìm kiếm thông tin liên quan.

6.

Sử dụng - Sử dụng các thiết bị để quay phim, chụp ảnh.

CNTT - Sử dụng các phần mềm: Word, Exel, PowerPoint,... để ghi chép, phân tích số liệu, trình chiếu sản phẩm, trình bày báo cáo...

7. Hợp tác 8.

9.

- Hợp tác với bạn cùng nhóm, cùng lớp; hợp tác với GV. - Biết lắng nghe, chia sẻ quan điểm và thống nhất với kết luận.

Tính

- Thành thạo các phép tính cơ bản.

toán

- Xử lí số liệu, lập bảng biểu, vẽ đồ thị.

Ngôn ngữ

- Sử dụng chính xác các thuật ngữ chuyên ngành về enzim.

- Trình bày kết quả hoạt động, bài báo cáo đúng văn phong khoa học, rõ ràng, logic.

- Quản lí bản thân: + Thời gian, kinh phí: lập thời gian biểu cá nhân dành cho chủ đề và các nội dung học tập khác phù hợp, chủ động thu chi trong học tập.

10.

Tự

+ Biết cách thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn.

quản lý + Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề: chủ động thực hiện nhiệm vụ phân công, tích cực đóng góp ý kiến xây dựng,...

- Quản lí nhóm: Phân công công việc phù hợp với năng lực, điều kiện của các cá nhân trong nhóm.

4.2. Năng lực chuyên biệt - Quan sát: Quan sát được các kết quả tiến hành các hoạt động.

- Tìm mối liên hệ: liên hệ giữa các yếu tố môi trường và hoạt tính của enzim.

- Xử lí và trình bày các số liệu: bao gồm thống kê, lập bảng, vẽ đồ thị, trình bày biểu đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp, số liệu...

- Đưa ra các khái niệm: enzim, trung tâm hoạt động, côenzim...

- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

III. Bảng mô tả các mức độ nhận thức được hình thành theo chủ đề Các mức độ nhận thức Thông hiểu Vận dụng Nhận biết Khái niệm Nêu được khái Chỉ ra được sự Nội dung

Vận dụng cao

14 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

enzim

niệm enzim.

khác nhau giữa enzim và chất xúc tác hóa học.

- Nêu được các Phân biệt được thành phần của các loại enzim trúc

Cấu

của enzim

dựa vào thành

enzim.

-

Biết

được phần cấu tạo.

khái niệm về trung tâm hoạt động, côenzim.

Nêu được cơ -

thích Giải thích được

Giải

chế tác động được vì sao mỗi vì của enzim.

Cơ

sao

một

thường enzim (amilaza,

enzim

chỉ xúc tác cho ...) chỉ tác dụng

chế

một phản ứng.

tác động

với một cơ chất

- Vẽ sơ đồ về cơ nhất định. chế tác động của enzim.

Các

yếu Kể tên được Phân tích được Vận dụng kiến

tố

ảnh các yếu tố ảnh sự ảnh hưởng thức đã học vào hưởng đến hoạt của những yếu việc giải thích

hưởng đến tính

hoạt tính của enzim. tố đến tốc độ sự thay đổi tốc phản ứng của độ phản ứng xúc

của

tác bởi enzim.

enzim.

enzim

- Nêu được vai Trình bày được Vận dụng kiến Vận dụng kiến Vai

trò

của enzim trong quá trình hóa chất

trong quá trình dẫn

đến

chuyển hóa vật bệnh

rối

vật

chuyển

chất.

-

chuyển

nhân thức về enzim thức về enzim

trò của enzim nguyên

Nêu

các giải thích được:

giải thích được

loạn - Cơ chế tự điều các

kinh

hóa ở chỉnh quá trình nghiệm

thực

chuyển hóa vật tiễn đời sống

được người.

như: câu tục

khái niệm ức

chất của tế bào.

chế ngược.

- Một số hiện ngữ “ăn kỹ no tượng trong thực lâu”; tế như bổ sung nghiệm

15 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

kinh xào

enzim vào sản thịt với dứa; ăn phẩm, kháng

sâu bọ nhiều rau xanh; được sử

thuốc trừ sâu,...

Thực hành: -

Trình

dụng

giặt sinh học;...

bày Thực hiện được Giải thích được - Biết cải tiến

Thí

được dụng cụ, thí nghiệm theo cơ chế của thí thí nghiệm.

nghiệm

hóa chất cần các bước.

các yếu tố thiết

cho

nghiệm.

hoạt -

Trình

- Biết vận dụng để giải thích

thí

các hiện tượng

ảnh hưởng nghiệm. đến

bột

thực tiễn.

bày

của được các bước

- Thiết kế các

enzim

tiến hành thí

quy trình sản

catalaza

nghiệm.

xuất liên quan.

tính

IV. Hệ thống câu hỏi kiểm tra đánh giá 1. Mức độ nhận biết Câu 1.1. Enzim là gì?

Câu 1.2. Enzim gồm những thành phần nào?

Câu 1.3. Thế nào là trung tâm hoạt động của enzim?

Câu 1.4. Enzim có cấu trúc như thế nào?

Câu 1.5. Cơ chất là gì?

Câu 1.6. Côenzim là gì?

Câu 1.7. Cơ chế tác động của enzim như thế nào?

Câu 1.8. Hoạt tính của enzim chịu ảnh hưởng của những yếu tố nào?

Câu 1.9. Enzim có vai trò gì?

Câu 1.10. Thế nào là ức chế ngược?

2. Mức độ thông hiểu Câu 2.1. Enzim khác gì so với các chất xúc tác hóa học?

Câu 2.2. Dựa vào thành phần cấu tạo, enzim gồm những loại nào?

Câu 2.3. Vì sao mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng?

Câu 2.4. Hãy phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố đến tốc độ phản ứng của enzim.

Câu 2.5. Nguyên nhân nào dẫn đến bệnh rối loạn chuyển hóa ở người?

Câu 2.6. Hãy vẽ sơ đồ tổng quát về cơ chế tác động của enzim.

3. Mức độ vận dụng 16 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Câu 3.1. Với một lượng enzim xác định, nếu tăng nồng độ cơ chất thì tốc độ phản ứng như thế nào?

Câu 3.2. Tại sao khi tăng nhiệt độ lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu của một enzim thì hoạt tính của enzim đó lại bị giảm, thậm chí bị mất hoàn toàn?

Câu 3.3. Thông qua enzim, tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất bằng cách nào?

Câu 3.4. Tại sao enzim amilaza chỉ tác dụng với tinh bột mà không tác dụng với các chất khác?

Câu 3.5. Tại sao một số người không uống được sữa?

Câu 3.6. Tại sao khi sản xuất bột giặt nhà sản xuất lại cho nhiều loại enzim?

Câu 3.7. Tại sao nhiều loài côn trùng có thể kháng thuốc trừ sâu?

4. Mức độ vận dụng cao Câu 4.1. Bằng kiến thức sinh học em hãy giải thích câu tục ngữ “ăn kỹ no lâu”.

Câu 4.2. Khi xào thịt bò người ta thường cho vài lát dứa tươi vào xào cùng. Tương tự khi ăn thịt bò khô người ta hay ăn cùng với nộm đu đủ. Em hãy giải thích cơ sở khoa học của các biện pháp trên?

Câu 4.3. Con hổ bắt được con mồi nó ăn phủ tạng bên trong trước, thỏ thường ăn lại phân của chúng. Vận dụng kiến thức về enzim hãy giải thích các hiện tượng này.

Câu 4.4. Các nhà khoa học khuyên ăn các thức ăn như rau tươi, trái cây tươi, thịt cá tươi để có sức khoẻ tốt. Hãy giải thích cơ sở khoa học của lời khuyên này.

Câu 4.5.

Nước giặt sinh học

Nước giặt sinh học là dung dịch làm sạch được tạo ra bằng việc sử dụng công nghệ enzim tạo ra các loại enzim có khả năng loại bỏ vết bẩn khỏi quần áo. Chất tẩy rửa sinh học ra đời có thể được coi là một sự thay thế hoàn hảo cho các loại hóa chất tẩy rửa vốn được coi là độc hại, không tốt cho sức khỏe như bột giặt, thuốc tẩy mà vẫn đảm bảo hiệu quả giặt giũ, tăng độ bền cho máy giặt.

(Nguồn Internet) Từ thông tin trên, em hãy giải thích cơ sở khoa học của các nhận định sau đây: a. Khi sử dụng nước giặt sinh học, nên ngâm quần áo trong khoảng thời gian lâu hơn so với chất tẩy rửa hóa học. b. Chất tẩy rửa sinh học vẫn hoạt động tốt ở nhiệt độ thấp nên không cần phải giặt bằng nước ấm vẫn đạt hiệu quả cao.

17 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

c. Việc sử dụng nước giặt sinh học không gây ô nhiễm môi trường và an toàn đối với sức khỏe con người.

III. Chuẩn bị GV và HS chuẩn bị các dụng cụ, hóa chất, mẫu vật theo mỗi hoạt động của chủ đề.

IV. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình

Hoạt động của học sinh

Hỗ trợ của giáo viên

1. Nghiên cứu nhiệm vụ (10 phút) Chia

Phân công nhóm trưởng, thư kí.

GV chia 3-5 HS/nhóm để thực hiện các nhiệm vụ học tập.

nhóm

Khảo sát sơ lược về enzim, Gợi ý một số cách thực hiện việc Chuyển giao nhiệm vụ

enzim có mặt ở đâu? Thường bị khảo sát, đánh giá. ảnh hưởng bởi các yếu tố nào?

Làm thế nào để có thể chứng minh và khảo sát sự ảnh hưởng của các nhân tố đó?

Nghiên

HS trong nhóm đề xuất các ý Lưu ý HS nên tìm hiểu số liệu để

cứu, trả

tưởng, trình bày ý tưởng với đưa ra những giải pháp thuyết

lời câu hỏi nhau

phục

Báo cáo,

Các nhóm báo cáo, thảo luận các Gợi ý và hướng dẫn HS thảo

thảo luận

ý tưởng thực hiện.

luận để thống nhất.

Dựa vào kết quả của các nhóm Lưu ý cách đo tốc độ của phản đưa ra nhận xét chung về sự hiện ứng: Miếng giấy thấm catalaza Nhận xét, đánh giá

diện của enzim, cách chiết xuất.

sẽ chìm trong dung dịch H2O2,

Đưa ra một số ý tưởng để chứng khi phản ứng xảy ra, các bọt khí minh và khảo sát sự ảnh hưởng oxi tạo ra sẽ tập trung bám trên của các nhân tố đến hoạt tính của bề mặt mẩu giấy làm nó nổi lên enzim.

được tính cho tốc độ phản ứng.

2. Nghiên cứu về enzim (25 phút) Nghiên cứu kiến thức mới Thảo luận

Nghiên cứu các kiến thức về Tổ chức hoạt động, hướng dẫn enzim: Khái niệm, cấu trúc, cơ HS nghiên cứu sách giáo khoa chế tác động, vai trò của enzim để nắm vững các kiến thức. trong chuyển hóa vật chất.

Trao đổi, thảo luận các vấn đề Tổ chức HS thảo luận. Giải thích còn vướng mắc, chưa hiểu rõ.

và thống nhất kiến thức.

18 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

3. Chuyển giao nhiệm vụ thực hiện các hoạt động (10 phút) Phân công nhiệm vụ các thành Cung cấp cho các nhóm HS các Giao nhiệm vụ

nguyên vật liệu để thực hiện

viên trong nhóm.

Chuẩn bị các nguyên vật liệu cần nhiệm vụ. thiết để thực hiện các hoạt động.

Lập kế hoạch hoạt động.

Thống

HS thảo luận thống nhất phương Yêu cầu HS thiết kế phương án

nhất

án thực hiện 5 hoạt động đánh trước khi thử nghiệm, thực hiện

phương án giá sự ảnh hưởng của các yếu tố các quy định về an toàn thí thực hiện

đến hoạt tính của enzim catalaza. nghiệm khi thực hiện.

4. Giải quyết vấn đề (1 tuần tự thực hiện theo nhóm, 45 phút báo cáo và thảo luận trên lớp) Thử nghiệm

Các nhóm thử các ý tưởng, giải Quản lí và điều phối các nhóm pháp thực hiện và ghi lại kết quả. thực hiện.

Các nhóm trình bày quy trình Gợi ý và hướng dẫn HS thảo

Báo cáo,

thực hiện thí nghiệm, báo cáo luận để thống nhất kiến thức về

thảo luận

kết quả, thảo luận và trả lời các ảnh hưởng của các yếu tố đến

Tổng kết,

câu hỏi trong các Phụ lục 2, 3, 4.

hoạt tính của enzim

Nhận nhiệm vụ về nhà

Tổng kết thảo luận, đánh giá.

giao

Giao nhiệm vụ về nhà: Tìm hiểu

nhiệm vụ

sự ảnh hưởng của các yếu tố đến hoạt tính của các enzim khác.

về nhà 4. Thực nghiệm sư phạm 4.1. Mục đích thực nghiệm

TN nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra; đánh giá tính khả thi, hiệu quả và giá trị thực tiễn của các đề xuất về dạy chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực của HS trên cơ sở phân tích khách quan, khoa học kết quả TN. 4.2. Kế hoạch thực nghiệm - Địa điểm: Quá trình TN được tiến hành tại trường THPT. - Thời gian: Học kỳ I các năm học 2017-2018 và 2018-2019.

- Đối tượng: Tiến hành trên đối tượng HS lớp 10 tại đơn vị. Lựa chọn cặp lớp ĐC và lớp TN theo yêu cầu tương đương nhau về chất lượng học tập.

19 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

- Xử lí kết quả: Số liệu được nhập và xử lí bằng phần mềm Excel.

4.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm Trong quá trình tiến hành TN, tôi tiến hành khảo sát cùng một bài kiểm tra về các kiến thức đã học ở các lớp 10 trong nhà trường để đánh giá trình độ nhận thức của HS khi chưa có tác động sư phạm. Từ kết quả thu được, tôi lựa chọn 2 lớp TN (10B1, 10B9) và 2 lớp ĐC (10B2, 10B10) có trình độ tương đương nhau.

Sau khi tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo phương pháp truyền thống ở các lớp ĐC (10B2, 10B10) và theo định hướng giáo dục STEM ở các lớp TN (10B1, 10B9), tôi đã tiến hành khảo sát cùng một bài kiểm tra để đánh giá trình độ nhận thức của HS sau khi có tác động sư phạm. Kết quả thu được thể hiện trong bảng dưới đây: Nhóm

Lớp

10B1 10B9 Tổng số 10B2 ĐC 10B10 Tổng số TN

Số HS 34 32 66 33 31 64

Yếu SL 0 0 0 1 0 1

% 0,0% 0,0% 0,0% 3,0% 0,0% 1,6%

Mức độ nhận thức Trung bình Khá SL % SL % 23,5% 16 47,1% 8 6 18,8% 14 43,8% 14 21,2% 30 45,5% 18 54,5% 10 30,3% 14 45,2% 12 38,7% 32 50,0% 22 34,4%

Giỏi SL 10 12 22 4 5 9

% 29,4% 37,5% 33,3% 12,1% 16,1% 14,1%

Sau khi tiến hành TN, mức độ nhận thức và khả năng lĩnh hội tri thức của HS ở các lớp TN tốt hơn so với các lớp ĐC. Tỉ lệ HS nhận thức khá, giỏi chiếm tỉ lệ vượt trội (78,8%/48,4%), tỉ lệ HS có nhận thức trung bình và yếu giảm một cách rõ nét.

Kết quả trên chứng tỏ cùng một đối tượng HS với những đặc điểm, trình độ tương đương ngang nhau, các em HS ở nhóm TN nắm kiến thức sâu hơn, kết quả học tâp cao hơn ở nhóm ĐC. Kết quả này đã khẳng định tính hiệu quả, tính khả thi của việc áp dụng giáo dục STEM trong tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất”. Đề tài đã góp phần tích cực trong việc hình thành và phát triển tư duy cho HS đầu cấp THPT, giúp các em tiếp thu các kiến thức sinh học một cách chủ động, tích cực và sáng tạo. Từ đó có thể vận dụng các kiến thức, kĩ năng có được vào trong đời sống thực tiễn và quá trình học tập, hình thành và phát triển những năng lực cần thiết

20 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

để bước vào cuộc sống và định hướng nghề nghiệp trong tương lai.

21 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Trên đây là những kinh nghiệm mà bản thân tôi đúc rút ra trong công tác giảng dạy và qua kiểm nghiệm thực tế, mặc dù phạm vi áp dụng của đề tài còn hẹp nhưng đã góp phần đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy học môn Sinh học, tạo hứng thú và phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS; hình thành và phát triển năng lực, đáp ứng được yêu cầu đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực người học, lấy HS làm trung tâm trong giai đoạn hiện nay.

Việc vận dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề theo hướng phát triển năng lực của người học sẽ có tác dụng gây hứng thú, kích thích tính tò mò, khả năng tư duy và óc sáng tạo của HS. Trong quá trình học tập, HS được tổ chức và thực hiện các hoạt động học tập để giải quyết nhiệm vụ học tập; GV đã nâng cao được vai trò tích cực, chủ động của HS trong việc chiếm lĩnh tri thức. Qua đó, làm cho các nội dung kiến thức về enzim trở nên gần gũi, dễ hiểu, dễ nhớ hơn đối với HS. Quá trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã tăng cường các hoạt động học tập của HS, làm cho ý thức và tinh thần thái độ của HS được nâng cao.

Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM tăng thời gian hoạt động nhóm của HS, tăng cường việc trao đổi, thảo luận giữa HS và HS, giữa GV và HS. HS chủ động và sáng tạo hơn trong việc đưa ra ý tưởng, phương án giải quyết nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn và điều khiển của GV. Từ đó, phát triển năng lực tư duy sáng tạo, năng lực hợp tác, tự chủ, tự nhận thức, đánh giá và điều chỉnh hành vi, năng lực giao tiếp; tự tin, tự lập, có ý thức phấn đấu vượt qua thách thức và tinh thần trách nhiệm.

2. Kiến nghị Các nhà trường cần tăng cường công tác truyền thông, tổ chức các lớp tập huấn, báo cáo chuyên đề để nâng cao nhận thức, năng lực của đội ngũ GV về giáo dục STEM. Quan tâm khuyến khích, tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng triển khai STEM trong thực tế dạy học.

Các GV không ngại khó khăn, vất vả để đầu tư công sức, trí tuệ cho việc thiết kế và áp dụng giáo dục STEM trong dạy học, tích cực đổi mới phương pháp dạy học để góp phần hình thành và phát triển các năng lực của HS.

22 Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ban Chấp hành Trung ương, Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 của Hội nghị Trung ương 8 khóa XI. 2. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Công văn số 791/HD-BGDĐT ngày 25 tháng 6 năm 2013.

3. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08 tháng 10 năm 2014.

4. Lê Xuân Quang (2017), Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM, Luận án tiến sĩ giáo dục học, trường Đại học Sư phạm, Hà Nội.

5. Ngô Văn Hưng (chủ biên), Lê Hồng Điệp, Nguyễn Thị Hồng Liên (2009) Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kỹ năng môn Sinh học lớp 10.

6. Nguyễn Thành Đạt, Phạm Văn Lập, Trần Dụ Chi, Trịnh Nguyên Giao, Phạm Văn Ty (2014), Sinh học 10, NXB Giáo dục Việt Nam. 7. Nguyễn Thành Đạt, Phạm Văn Lập, Trần Dụ Chi, Trịnh Nguyên Giao, Phạm Văn Ty (2012), Sinh học 10, sách giáo viên, NXB Giáo dục Việt Nam. 8. Nguyễn Xuân Trường (chủ biên), Nguyễn Đức Chuy, Lê Mậu Quyền, Lê Xuân Trọng (2015), Hóa học 10, NXB Giáo dục Việt Nam. 9. Phạm Thu Hương, Lê Thị Thủy, Đinh Nho Thái, Nguyễn Thị Hồng Loan, Nghiên cứu tinh sạch và xác định một số tính chất của catalase từ Bacillus subtilis PY79, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 33, Số 1S (2017) 268-276.

10. Trần Văn Hạo (Tổng Chủ biên), Vũ Tuấn (Chủ biên), Doãn Minh Cường, Đỗ Mạnh Hùng, Nguyễn Tiến Tài (2010), Đại số 10, NXB Giáo dục Việt Nam. 11. Vụ Giáo dục Trung học (2018), Định hướng giáo dục STEM trong trường trung học, Tài liệu tập huấn.

12. Một số tài liệu tham khảo từ các trang web trên Internet.

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Phụ lục 1. CÁC NHIỆM VỤ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH Nhiệm vụ 1. Đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim catalaza Mục

- Chứng minh được sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim.

tiêu

- Khảo sát sự phụ thuộc giữa hoạt tính của enzim vào yếu tố nhiệt độ.

Thách HS tự lựa chọn thiết bị, hóa chất, mẫu vật cần thiết để bố trí thí nghiệm kiểm thức

chứng, đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim.

Yêu

Bố trí các thí nghiệm và vẽ được đồ thị biểu diễn về sự ảnh hưởng của nhiệt

cầu

độ đến hoạt tính của enzim catalaza.

Chuẩn bị

- Dụng cụ: Dao, ống nhỏ giọt, nhiệt kế, bình giữ nhiệt, ấm đun nước.

- Hóa chất: dung dịch H2O2, nước.

- Mẫu vật: Lá xanh tươi (khoai lang, sắn,...) hoặc cà chua, khoai tây...

Nhiệt độ cung cấp năng lượng cho phản ứng xảy ra. Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu, tại đó enzim có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy ra

Kiến thức khoa học

nhanh nhất. Đa số enzim hoạt động ở nhiệt độ tối ưu từ 40 - 45ºC. Khi nhiệt độ tăng quá cao so với nhiệt độ tối ưu thì sự tăng nhiệt độ làm tốc độ phản ứng giảm dần cho tới khi mất hoàn toàn hoạt tính, đa số enzim là khoảng 60ºC. Do ở nhiệt độ cao prôtêin bị biến tính nên trung tâm hoạt động của enzim bị biến đổi nên mất hoạt tính xúc tác.

Enzim bị làm lạnh không mất hẳn hoạt tính mà chỉ giảm hay ngừng tác động. Khi nhiệt độ ấm lên enzim lại hoạt động bình thường.

Đánh Bố trí được các thí nghiệm phù hợp. Vẽ đúng đồ thị biểu diễn về sự ảnh giá

hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim catalaza.

Chuẩn bị: - Các hộp giữ nhiệt có nhiệt độ ổn định 0ºC, 15ºC, 30ºC, 45ºC, 60ºC. - Chuẩn bị dung dịch catalaza:

Quy

+ Cân 5g lá cây tươi hoặc khoai tây, cà chua và cho vào cối nghiền bằng

trình chày, thêm từ từ 2-3ml nước và một ít CaCO3 để trung hòa dung dịch chiết thực

(đến khi ngừng tạo bọt CO2).

hiện

+ Chuyển toàn bộ mẫu đã nghiền vào bình định mức, thêm nước cất đến 100ml, lắc đều, để lắng khoảng 30 phút, lọc thu dung dịch trong.

- Cắt 15 mẩu giấy lọc có kích thước 5mm x 5mm. Sử dụng kẹp để tránh chạm tay lên các mẩu giấy lọc. i

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Tiến hành: 1. Đặt các ống nghiệm chứa dịch chiết enzim trong nước có nhiệt độ 0ºC, 15ºC, 30ºC, 45ºC, 60ºC khoảng 20-30 phút và nước sôi khoảng 2 phút.

2. Cho 5ml dung dịch H2O2 3% vào các ống nghiệm khác tương ứng.

3. Dùng kẹp lấy mẩu giấy lọc và nhúng vào ống nghiệm dịch chiết lá.

4. Đưa mẩu giấy lọc xuống đáy của ống nghiệm chứa dung dịch H2O2 và bấm đồng hồ tính giờ đến khi mẩu giấy nổi lên trên bề mặt dung dịch.

5. Ghi lại thời gian vào bảng và lặp lại các bước 3, 4 trong 3 lần.

6. Làm theo các bước 3 – 5 cho mỗi giá trị nhiệt độ khác nhau.

7. Vẽ biểu đồ thể hiện thời gian để mẩu giấy nổi lên với mỗi nhiệt độ.

Hãy ghi kết quả vào bảng sau: Thời gian để mẩu giấy lọc nổi lên trên Nhiệt độ Lần 2 Lần 3 Trung bình Lần 1 Thu 0ºC 15ºC hoạch 30ºC 45ºC 60ºC 100ºC - Nghiên cứu tài liệu, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi: Câu hỏi 1. Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến hoạt tính của Thảo

enzim? Khoảng nhiệt độ tối ưu là bao nhiêu?

luận

2. Tác động của việc đun sôi dịch chiết là gì?

Ghi chú

Đun sôi Trả lời

3. Tại sao các mẩu giấy lọc cần có kích thước giống nhau?

4. Nguyên nhân nào có thể dẫn đến những sai sót trong kết quả thí nghiệm.

Nhiệm vụ 2. Đánh giá sự ảnh hưởng của độ pH đến hoạt tính của enzim catalaza Mục

- Chứng minh được sự ảnh hưởng của độ pH đến hoạt tính của enzim.

tiêu

- Khảo sát sự phụ thuộc giữa hoạt tính của enzim vào yếu tố độ pH.

Thách HS tự lựa chọn thiết bị, hóa chất, mẫu vật cần thiết để bố trí thí nghiệm kiểm thức

chứng, đánh giá sự ảnh hưởng của độ pH đến hoạt tính của enzim.

Yêu

Bố trí các thí nghiệm và vẽ được đồ thị biểu diễn về sự ảnh hưởng của độ

cầu

pH đến hoạt tính của enzim catalaza. ii

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Chuẩn bị

- Dụng cụ: Dao, ống nhỏ giọt, bút đo độ pH (hoặc giấy quỳ).

- Hóa chất: dung dịch H2O2, nước cất, dung dịch đệm có pH khác nhau.

- Mẫu vật: Lá xanh tươi (khoai lang, sắn,...) hoặc cà chua, khoai tây...

Cấu trúc bậc 3 của các enzim tương đối nhạy cảm với độ pH, sự biến tính xảy ra tại các giá trị pH cực cao hay cực thấp. Mỗi enzim hoạt động tối ưu trong pH thích hợp (đa số từ 6 – 8).

Kiến thức khoa học

Hoạt tính enzim cao nhất ở độ pH tối ưu, khi độ pH thay đổi sẽ dẫn đến kìm hãm hoặc phá hủy enzim. Liên kết tĩnh điện có trong enzim rất nhạy cảm với nồng độ ion H+. Dung dịch càng có nhiều ion H+ thì phân tử enzim tích điện âm càng ít và tích điện dương càng nhiều, làm ảnh hưởng đến các liên kết ion và liên kết hiđrô trong cấu trúc của enzim.

Dung dịch đệm là một dạng dung dịch có khả năng duy trì độ pH ban đầu của dung dịch không đổi dưới tác động của các tác nhân làm thay đổi môi trường từ bên ngoài.

Đánh Bố trí được các thí nghiệm phù hợp. Vẽ đúng đồ thị biểu diễn về sự ảnh giá

hưởng của độ pH đến hoạt tính của enzim catalaza.

Chuẩn bị: Pha dung dịch đệm photphat: - Pha dung dịch NaH2PO4 0,2M (a): hòa tan 27,8g NaH2PO4 trong bình định mức, thêm nước cất đến 1000 ml.

- Pha dung dịch Na2HPO4 0,2M (b): hòa tan 53,05g Na2HPO4.7H2O hoặc 71,7g Na2HPO4.12H2O trong bình định mức, thêm nước cất đến 1000 ml.

Dung dịch đệm photphat có pH khác nhau phụ thuộc vào số ml dung dịch (a)

Quy trình thực hiện

và số ml dung dịch (b) với tổng thể tích 200 ml: (a) (b) 93,5 6,5 87,7 12,3

pH 5,6 6,0

(a) (b) 62,5 37,5 39,0 61,0

pH 6,6 7,0

(a) (b) 13,0 87,0 5,3 94,7

pH 7,6 8,0

Tiến hành: 1. Ghi nhãn 5 ống nghiệm các giá trị pH 5,6; 6,0; 6,6; 7,0; 7,6; 8,0.

2. Cho 5ml dung dịch H2O2 3% vào mỗi ống nghiệm.

3. Thêm 5ml dung dịch đệm có pH tương ứng vào mỗi ống nghiệm.

4. Dùng kẹp lấy mẩu giấy lọc và nhúng vào dịch chiết lá.

5. Đưa mẩu giấy lọc xuống đáy của ống nghiệm chứa dung dịch H2O2 trong

iii Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

dung dịch đệm pH = 5,6 và bấm đồng hồ tính giờ đến khi mẩu giấy nổi lên trên bề mặt dung dịch.

6. Ghi lại thời gian vào bảng và lặp lại các bước 4, 5 trong 3 lần.

7. Làm theo các bước 4 – 6 cho mỗi giá trị pH khác nhau.

8. Vẽ biểu đồ thể hiện thời gian để mẩu giấy nổi lên với mỗi pH. Hãy ghi kết quả vào bảng sau: pH Thu hoạch

Thời gian để mẩu giấy lọc nổi lên trên Lần 2 Lần 3 Trung bình Lần 1

Ghi chú

5,6 6,0 6,6 7,0 7,6 8,0 - Nghiên cứu tài liệu, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi: Câu hỏi 1. Enzim có giá trị pH tối ưu không? Giá trị

Thảo

kết quả nào cho thấy điều đó?

luận

2. Kết quả thí ngiệm có chứng minh cho giả

Trả lời

thuyết đặt ra, hoặc nó bác bỏ giả thuyết?

3. Nguyên nhân nào có thể dẫn đến những sai sót trong kết quả thí nghiệm.

Nhiệm vụ 3. Đánh giá sự ảnh hưởng của cơ chất đến hoạt tính của enzim catalaza Mục

Chứng minh và khảo sát được sự ảnh hưởng của nồng độ cơ chất (H2O2) đến

tiêu

hoạt tính của enzim.

Thách HS lựa chọn thiết bị, hóa chất, mẫu vật cần thiết để bố trí thí nghiệm kiểm thức

chứng, đánh giá sự ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến hoạt tính của enzim.

Yêu

Bố trí các thí nghiệm và vẽ được đồ thị biểu diễn về sự ảnh hưởng của nồng

cầu

độ cơ chất đến hoạt tính của enzim catalaza.

- Dụng cụ: Dao, ống nhỏ giọt, bình giữ nhiệt, tủ đá, ấm đun nước.

Chuẩn bị Kiến

- Hóa chất: dung dịch H2O2, nước cất, ...

- Mẫu vật: Lá xanh tươi (khoai lang, sắn,...) hoặc cà chua, khoai tây...

Tốc độ của các phản ứng biến đổi theo nồng độ của cơ chất vì làm thay đổi

iv Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

thức

xác suất va chạm hiệu quả giữa cơ chất và enzim. Ở nồng độ cơ chất thấp,

khoa

nhiều phân tử enzim có trung tâm hoạt động chưa liên kết với cơ chất nên

học

tốc độ phản ứng tăng lên khi tăng nồng độ cơ chất. Khi nồng độ cơ chất cao, hầu hết các trung tâm phản ứng đã liên kết với cơ chất làm cho số phân tử enzim trở thành yếu tố giới hạn thì tốc độ phản ứng ít phụ thuộc vào nồng độ cơ chất và có khuynh hướng đạt cực đại do nồng độ enzim quyết định.

- Bố trí được các thí nghiệm phù hợp.

Đánh giá

- Vẽ đúng đồ thị biểu diễn về sự ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến hoạt tính của enzim catalaza.

1. Cho 5ml dung dịch H2O2 các nồng độ 1%, 5%, 10%, 20%, 30% vào 5 ống nghiệm đã ghi nhãn.

Quy

2. Dùng kẹp lấy mẩu giấy lọc và nhúng vào ống nghiệm dịch chiết lá.

trình

3. Đưa mẩu giấy lọc xuống đáy của ống nghiệm chứa dung dịch H2O2 và

thực

bấm đồng hồ tính giờ đến khi mẩu giấy nổi lên trên bề mặt dung dịch.

hiện

4. Ghi lại thời gian vào bảng và lặp lại các bước 2, 3 trong 3 lần mỗi nồng độ khác nhau của dung dịch cơ chất (H2O2).

5. Vẽ biểu đồ thể hiện thời gian để mẩu giấy nổi lên với mỗi trường hợp.

Hãy ghi kết quả vào các bảng sau:

Thu hoạch

Nồng độ H2O2 1% 5% 10% 20% 30%

Thời gian để mẩu giấy lọc nổi lên trên Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình

Ghi chú

Nghiên cứu tài liệu, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi: Câu hỏi 1. Nồng độ H2O2 ảnh hưởng như thế nào Thảo luận

Trả lời

đến hoạt tính của enzim?

2. Hãy giải thích sự thay đổi tốc độ của phản ứng trong thí nghiệm.

3. Nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất

v Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

(H2O2) thì sẽ có hiện tượng gì?

4. Ngoài nồng độ H2O2, kết quả thí nghiệm này còn phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Nhiệm vụ 4. Đánh giá sự ảnh hưởng của chất ức chế đến hoạt tính của enzim catalaza Mục

Chứng minh và khảo sát được sự ảnh hưởng của các chất ức chế đến hoạt

tiêu

tính của enzim.

HS tự lựa chọn thiết bị, hóa chất, mẫu vật cần thiết để bố trí các thí nghiệm

Thách thức

nhằm kiểm chứng, đánh giá sự ảnh hưởng của các chất ức chế ở các nồng độ khác nhau đến hoạt tính của enzim.

Yêu

Bố trí các thí nghiệm và vẽ được đồ thị biểu diễn về sự ảnh hưởng của nồng

cầu

độ cơ chất đến hoạt tính của enzim catalaza.

- Dụng cụ: Dao, ống nhỏ giọt, bình giữ nhiệt, tủ đá, ấm đun nước.

Chuẩn bị

- Hóa chất: dung dịch H2O2, nước cất, Fe2+ (FeSO4) - Mẫu vật: Lá xanh tươi (khoai lang, sắn,...) hoặc cà chua, khoai tây...

Hoạt tính của enzim bị thay đổi khi có mặt của chất ức chế. Có 2 loại: - Các chất ức chế cạnh tranh: là những chất có cấu trúc và hình dạng tương tự cấu trúc cơ chất, do đó có khả năng kết hợp vào trung tâm hoạt động của

Kiến thức khoa học

enzim chiếm chỗ kết hợp của cơ chất, làm giảm số lượng phân tử enzim kết hợp với cơ chất.

- Các chất ức chế không cạnh tranh: Chất này kết hợp với enzim ở chỗ khác với trung tâm hoạt động làm thay đổi cấu trúc không gian của phân tử enzim ảnh hưởng cho hoạt tính xúc tác làm giảm tốc độ phản ứng.

Thực tế, enzim catalaza bị ức chế bởi NaN3, FeCl3, FeSO4, NaCl...

Đánh Bố trí được các thí nghiệm phù hợp về sự ảnh hưởng của các chất ức chế giá

đến hoạt tính của enzim catalaza.

1. Cho 5ml dịch chiết lá vào 5 ống nghiệm đã ghi nhãn.

Quy trình thực hiện

2. Thêm lần lượt vào 4 ống nghiệm 5ml dung dịch FeSO4 ở các nồng độ 1%, 5%, 10%, 15%; cho 5ml nước cất vào ống nghiệm còn lại.

3. Dùng kẹp lấy mẩu giấy lọc và nhúng vào ống nghiệm dịch chiết lá.

4. Đưa mẩu giấy lọc xuống đáy của ống nghiệm chứa dung dịch H2O2 và

vi Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

bấm đồng hồ tính giờ đến khi mẩu giấy nổi lên trên bề mặt dung dịch.

5. Ghi lại thời gian vào bảng và lặp lại các bước 3, 4 trong 3 lần với mỗi nồng độ khác nhau của chất ức chế (FeSO4).

6. Vẽ biểu đồ thể hiện thời gian để mẩu giấy nổi lên với mỗi trường hợp.

Hãy ghi kết quả vào các bảng sau: Nồng độ Thời gian để mẩu giấy lọc nổi lên trên CuSO4 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Thu 0% hoạch 1% 5% 10% 15% Nghiên cứu tài liệu, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi: Câu hỏi 1. Nồng độ CuSO4 ảnh hưởng như thế nào đến Thảo

hoạt tính của enzim?

luận

2. Hãy giải thích sự thay đổi tốc độ của phản

Ghi chú 5ml nước cất

Trả lời

ứng trong thí nghiệm.

3. Nếu tiếp tục tăng nồng độ CuSO4 thì sẽ có hiện tượng gì? Giải thích.

Nhiệm vụ 5. Đánh giá sự ảnh hưởng của nồng độ enzim đến hoạt tính của enzim Mục

Chứng minh và khảo sát được sự ảnh hưởng của nồng độ enzim đến hoạt

tiêu

tính của enzim.

Thách thức

HS tự lựa chọn thiết bị, hóa chất, mẫu vật cần thiết để bố trí các thí nghiệm nhằm kiểm chứng, đánh giá sự ảnh hưởng của các nồng độ enzim khác nhau đến hoạt tính của enzim.

Yêu

Bố trí các thí nghiệm và vẽ được đồ thị biểu diễn về sự ảnh hưởng của nồng

cầu

độ enzim đến hoạt tính của enzim catalaza.

Chuẩn bị

- Dụng cụ: Dao, ống nhỏ giọt, bình giữ nhiệt, tủ đá, ấm đun nước.

- Hóa chất: dung dịch H2O2, nước cất, ...

- Mẫu vật: Lá xanh tươi (khoai lang, sắn,...) hoặc cà chua, khoai tây...

Kiến

Tốc độ các phản ứng biến đổi theo nồng độ của enzim. Mỗi enzim có trung tâm

thức

hoạt động để liên kết và làm biến đổi cơ chất, càng có nhiều enzim thì càng

khoa

nhiều cơ chất được biến đổi. Với một lượng cơ chất xác định, khi nồng độ vii

Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

học

enzim càng cao thì hoạt tính xúc tác của enzim càng tăng. Khi số phân tử enzim tăng thì tốc độ phản ứng cực đại tăng lên tương ứng.

Đánh Bố trí được các thí nghiệm phù hợp về sự ảnh hưởng của các nồng độ enzim giá

đến hoạt tính của enzim catalaza.

1. Pha loãng dịch chiết enzim ban đầu bằng nước cất lần lượt theo các tỉ lệ (v/v): 1 : 1; 1 : 2; 1 : 3; 1 : 4; 1 : 5.

2. Cho 5ml dịch chiết lá ở mỗi tỉ lệ pha loãng vào 5 ống nghiệm đã ghi nhãn;

Quy

5ml dịch chiết lá gốc vào ống nghiệm thứ 6.

trình 3. Dùng kẹp lấy mẩu giấy lọc và nhúng vào ống nghiệm dịch chiết lá. thực

4. Đưa mẩu giấy lọc xuống đáy của ống nghiệm chứa dung dịch H2O2 và

hiện

bấm đồng hồ tính giờ đến khi mẩu giấy nổi lên trên bề mặt dung dịch.

5. Ghi lại thời gian vào bảng và lặp lại các bước 3, 4 trong 3 lần với mỗi nồng độ khác nhau của enzim.

6. Vẽ biểu đồ thể hiện thời gian để mẩu giấy nổi lên với mỗi trường hợp.

Hãy ghi kết quả vào các bảng sau:

Tỉ lệ pha Thời gian để mẩu giấy lọc nổi lên trên loãng Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Thu 1:1 hoạch 1:2 1:3 1:4 1:5 Nghiên cứu tài liệu, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi: Câu hỏi 1. Tỉ lệ pha loãng dịch chiết (nồng độ

Ghi chú

Trả lời

enzim) ảnh hưởng như thế nào đến Thảo

hoạt tính của enzim?

luận

2. Hãy giải thích sự thay đổi tốc độ của phản ứng trong thí nghiệm.

3. Nếu sự pha loãng tăng lên thì tốc độ của phản ứng trong thí nghiệm thay đổi như thế nào?

viii Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Phụ lục 2. PHIẾU KHẢO SÁT Ý KIẾN GIÁO VIÊN Kính gửi Quý Thầy/Cô giáo! Để thực hiện cho mục đích nghiên cứu đề tài SKKN, xin Thầy/Cô vui lòng cho biết ý kiến của mình về một số vấn đề dưới đây bằng cách đánh dấu chéo (X) vào ô lựa chọn. Mong nhận được sự ủng hộ của Thầy/Cô giáo. Xin chân thành cảm ơn!

– Thầy/Cô đang công tác tại trường:…............………....…...Tỉnh:……......……

– Số năm công tác:…………………………...……………..............……………

1. Thầy/Cô đã bao giờ đọc hay nghe nói về những vấn đề sau chưa?

STEM Giáo dục STEM

Có

Chưa

 

 

2. Thầy/Cô đã tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong thực tế chưa? Đã áp dụng 

Chưa áp dụng 

2. STEM có ý nghĩa như thế nào với Thầy/Cô?

Không quan tâm



Mới chỉ nghe nói đến



Rất muốn tìm hiểu

  

Đang tìm hiểu Đang nghiên cứu về STEM 3. Theo Thầy/Cô, giáo dục STEM là gì?

………………………………………………………………………………………… …..........………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….......

4. Theo Thầy/Cô, giáo dục STEM trong dạy học Trung học phổ thông hiện nay ở nước ta có quan trọng hay không? Tại sao?

 Có quan trọng

 Không quan trọng

Thầy/Cô vui lòng cho biết lí do: ………………………………………………………………....……………………….. …………………………………………………………………………………..……… ……………………………………………………………………………………..…… ix Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com

Phụ lục 3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM

Hình 1, 2. Mẩu giấy lọc tẩm H2O 2 đang nổi lên trong dịch chiết lá

Hình 3, 4. Quá trình thực hiện các nhiệm vụ của học sinh

Hình 5. Các nhóm học sinh báo cáo và thảo luận kết quả thí nghiệm x Phát hành PDF bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đăng ký Word doc qua Zalo 0905779594 Email thanhtuqn88@gmail.com