CHƢƠNG 2 : VẬ ND NG MÔ HÌNH GIÁO DC STEM TRONG
2.4. Xây dựng một số hoạt động theo mơ hình giáo dục STEM dạy học phần
Sinh học Vi sinh vật, lớp 10
Sau khi nghiên cứu chƣơng trình Sinh học 10, chúng tôi thiết kế và xây dựng các chủ đề phù hợp với nội dung kiến thức, cũng nhƣ hiệm vụ thực hiện đảm bảo các hoạt động dạy học theo định hƣớng STEM. Kết quả đƣợc tổng hợp trong bảng 2.2.
Bảng 2.2. Các hoạt động dạy học theo mơ hình giáo dục STEM trong phần Sinh học VSV, Sinh học 10
TT Tên bài Hoạt động Nội dung hoạt động STEM Mục tiêu
1 Dinh dƣỡng, chuyển hóa vật chất và năng lƣợng ở vi sinh vật HĐ1: Bạn có biết vi khuẩn có ở đâu? + Chuẩn bị 3 lọ sạch đánh dấu thứ tự.
+ Chuẩn bị môi trƣờng aga (bằng thạch rau câu) và đƣờng trắng (glucose): Đun thạch rau câu theo t lệ và hƣớng dẫn trên bao bì, và bổ sung một thìa nhỏ glucose. + Dùng tăm bông chấm vào 3 loại nƣớc: Lavie, nƣớc máy, nƣớc ao hồ
+ Phết nhẹ tăm bông lên các lọ agar đã chuẩn bị.
+ Đặt các lọ này trong phòng ở nhiệt độ khoảng 250C. + Quan sát và mô tả hiện tƣợng trong các lọ này sau 12, 24, 36 và 72 giờ. Xác định đƣợc môi trƣờng sống của vi khuẩn HĐ2: Tác dụng của kem đánh răng là gì bạn nhỉ? + Chuẩn bị 2 lọ sạch đánh dấu thứ tự.
+ Chuẩn bị môi trƣờng aga (bằng thạch rau câu) và đƣờng trắng (glucose): Đun thạch rau câu theo t lệ và hƣớng dẫn trên bao bì, và bổ sung một thìa nhỏ glucose. + Dùng tăm bông sạch chấm vào chân răng trƣớc và sau khi đánh răng.
+ Phết nhẹ tăm bông lên 2 lọ
Phát hiện VK và xác định đƣợc môi trƣờng sống của VK
agar đã chuẩn bị.
+ Đặt các lọ này trong phòng ở nhiệt độ khoảng 250C. + Quan sát và mô tả hiện tƣợng trong các lọ này sau 3, 6, 12, 24, 36 và 72 giờ.
HĐ 3: Gạo
đƣợc lên men nhƣ thế nào?
+ Lấy 1kg gạo nấu chín, rải ra mẹt cho hạ nhiệt đến 40- 45oC.
+ Lấy 20-30 gam bánh men nghiền mịn và rây kỹ, rồi rắc đều lên cơm.
+ Chia thành 2 phần: 1 phần mang đi ủ kín, 1 phần để ở ngồi mơi trƣờng thống khí. + Sau 3 ngày, quan sát kết quả và giải thích. Phát hiện đƣợc q trình lên men HĐ 4: Bạn có biết ngơ cũng có thể làm thành rƣợu? + Ngô tẽ hạt, loại bỏ hạt lép và đem luộc. Ngô luộc phải đun đều lửa trong khoảng thời gian dài đủ 24 tiếng, cho sôi nhiều lần đến khi hạt ngơ chớm bung thì vớt ra. + Ngơ sau khi vớt ra sẽ để hong đến khi ấm ấm (khoảng 40-45oC) thì đem trộn đều với men rƣợu.
+ Sau khi trộn men, ngô đƣợc ủ kín trong thùng để nơi thoáng mát, trong 6 -7 ngày, ngô mới đƣợc cho vào nồi để nấu.
+ Đun cách thủy ngô đã đƣợc ủ. Nƣớc ngƣng tụ trong
Phát hiện đƣợc quá trình lên men
quá trình đun đƣợc thu lại. 2 Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở VSV HĐ 5: Bạn có biết cách tạo ra rƣợu vang? + Lấy 3 kg Nho tách bỏ cuống và lá sau đó rửa sạch, để ráo nƣớc rồi cho vào vại. Sử dụng dụng cụ nghiền khoai tây hoặc dùng tay để bóp nát quả nho.
+ Đổ thêm 2 cốc nƣớc nóng vào trong vại để làm tăng lƣợng nƣớc ép và làm chết vi khuẩn. Cho thêm 2 cốc mật ong để rƣợu có vị ngọt. + Dùng men đóng gói sẵn đổ vào vại và khuấy đều. Phủ một tấm vải mỏng lên miệng vại và lấy dây cột chặt lại. Để qua đêm ở nơi có nhiệt độ khoảng 20oC.
+ Sau khi để hỗn hợp qua một đêm, mở nắp ra khuấy đều rồi đóng nắp lại, khuấy nhƣ vậy 4 tiếng một lần trong ngày đầu tiên, sau đó tiếp tục khuấy vài lần mỗi ngày trong 3 ngày tiếp theo. + Sau 3 ngày, lọc lấy phần bã rồi dùng ống nhựa chiết rƣợu vào bình thủy tinh. Sử dụng sau ít nhất 1 tháng. Sự phân giải các chất của VSVtrong lên men etilic HĐ 6: Bạn có biết cách muối dƣa khơng?
+ Chọn 1 kg cải xanh, nên chọn rau cải tƣơi, mới hái, lá xanh, cứng; 1 lít nƣớc đun sơi để nguội, 20g đƣờng, 60g muối, 3 muỗng cà phê dấm,
- Phân tích q trình lên men lactic khi muối dƣa chua; áp
hành lá, hành củ, hũ thủy tinh hoặc vại.
+ Phơi cải ngoài nắng cho héo. Củ hành, lá hành cắt khúc.
+ Pha các loại gia vị vào nƣớc. 1 lít nƣớc, 3 thìa muối và 1 muỗng đƣờng, khuấy đều.
+ Cho rau cải vào hũ, lọ, hộp rồi cho hành lên phía trên. Đổ hỗn hợp đã pha chế vào, dùng 2 thanh tre đè lên bề mặt để dƣa không bị nổi lên mặt nƣớc.
Đặt hũ đựng dƣa vào nơi thoáng mát. Sau 2 ngày thu thành phẩm. dụng kiến thức đã học vào thực tiễn sản xuất. HĐ 7: Bạn có biết cách lên men nếp cẩm tại nhà?
+ Lấy 1kg gạo nếp cẩm nấu chín, sau đó rải ra cho hạ nhiệt đến khoảng 40oC. + Sử dụng 20-30 gam bánh men đã nghiền mịn, rắc đều lên sôi nếp. Sau đó bọc kín bằng túi nilon, ủ ấm khoảng 2-3 ngày thu đƣợc thành phầm nếp cẩm có vị ngọt, hơi cay và thơm mùi rƣợu để lâu sau vài ngày nếp cẩm có vị cay nhiều. Giải thích kết quả.
- Phân tích đƣợc các giai đoạn lên men etilic và ứng dụng. 3 Sinh trƣởng và sinh sản của vi sinh HĐ 8: Làm mẻ từ cơm nát
+ Vo gạo sạch, cho nƣớc nấu cơm nhiều hơn một chút để cơm nát.
- Phân biệt sinh trƣởng của sinh vật
vật + Chờ cơm nguội, sau đó trộn thêm với một ít nƣớc ấm, dùng
tay bóp đều.
+ Chia cơm nát đã bóp vào 2 bình thủy tinh đậy kín. Ủ khoảng 10 ngày. Để tiếp 30 ngày: Bình 1 khoảng 1 tuần lấy đi 1 phần nƣớc mẻ đã lên men và bổ sung thêm cơm nát; bình 2 để tự nhiên. Quan sát và giải thích kết quả. trong điều kiện ni cấy liên tục và không liên tục. HĐ 9: Vi sinh vật sinh trƣởng nhƣ thế nào?
+ Muối 2 lọ dƣa muối cùng một thời điểm nhƣng để trong điều kiện:
+ Lọ 1: thƣờng xuyên bổ sung dƣa mới và lấy đi dƣa đã lên men. + Lọ 2: để tự nhiên Nhận xét và giải thích kết quả. - Phân biệt sinh trƣởng của VSV trong điều kiện nuôi cấy liên tục và không liên tục 4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của VSV? HĐ 10: Nhiệt độ có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của VSV? + Muối 2 lọ dƣa cùng một thời điểm nhƣng để trong điều kiện:
+ Lọ 1: sau khi muối 2 ngày mang để trong ngăn mát của tủ lạnh + Lọ 2: để ngồi mơi trƣờng nhiệt độ phòng. Hãy nhận xét và giải thích kết quả. - Phân tích đƣợc ảnh hƣởng nhiệt độ đến sự sinh trƣởng của VSV HĐ 11: Nhiệt độ có ảnh
+ Tiến hành làm sữa chua và đem ủ ở các điều kiện nhiệt
- Phân tích đƣợc ảnh
hƣởng đến sinh trƣởng của VSV? độ khác nhau: 200 C, 400C, 700C, 1000C trong cùng một thời gian.
+ Báo cáo kết quả thành phẩm thu đƣợc trong mỗi trƣờng hợp. hƣởng nhiệt độ đến sự sinh trƣởng của VSV HĐ 12: Nhiệt độ có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của VSV?
+ Lấy thức ăn sau khi ăn còn dƣ chia thành 2 phần; 1 phần mang cho ngay vào trong tủ lạnh, một phần đun sơi lại sau đó cho vào tủ lạnh. + Sau 3 ngày quan sát kết quả và giải thích. - Phân tích đƣợc ảnh hƣởng nhiệt độ đến sự sinh trƣởng của VSV HĐ 13: Độ ẩm có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của vi sinh vật? + Lấy 300g thịt chia 2 phần: 1 phần mang đi luộc, 1 phần mang đi rang đến khi khô nƣớc.
+ Để ngồi nhiệt độ phịng trong 2 ngày. Quan sát và giải thích kết quả. - Phân tích đƣợc ảnh hƣởng độ ẩm đến sự sinh trƣởng của VSV. HĐ 14: Bảo quản thịt bằng phƣơng pháp muối chua của đồng bào dân tộc Thái tại Lai Châu + Chuẩn bị: 1 lọ sạch, 200g củ cải trắng, 50g Gạo, 300g Thịt lợn, rƣợu trắng 50ml, muối trắng 20g, 20g giềng củ, tỏi 5 nhánh, ớt 1 quả. + Cải trắng thái sợi phơi nắng cho héo khô, Gạo rang cho thơm sau đó nghiền thành bột mịn, Thịt lợn rửa sạch, thái mỏng miếng vừa ăn; giềng, tỏi, ớt giã nhỏ. + Trộn thịt, củ cải và các gia vị đã chuẩn bị sẵn, sau đó bóp đều cho gia vị ngấm đều
- Phân tích q trình lên men lactic khi muối dƣa chua, thịt chua; áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn sản xuất.
vào thịt và củ cải; cho vào hộp bọc nilong, đậy kín. Sau 10 ngày thu thành phẩm.
HĐ 15: Chế
biến pho mát từ sữa
+ Chuẩn bị: Kem tƣơi, 1 hộp sữa tƣơi, 1 thìa muối, 1 quả chanh tƣơi, một ít dầu ơ liu
+ Cho hết các thành phần nguyên liệu vào 1 cái chảo, khuấy đều lên.
+ Đun nhỏ lửa, đảo đều tay trong khoảng 1 tiếng thì pho mát đƣợc hình thành.
+ Sau khi pho mát nguội, cho pho mát vào 1 cái túi lọc, chắt hết nƣớc đi, thu lấy bã. Buộc chặt miệng túi và treo lên cao để pho mát chảy hết nƣớc.
+ Cho pho mát vào tủ lạnh để qua đêm. + Thu thành phẩm. HĐ 16: Dự án “Địa phƣơng em bảo quản lƣơng thực thực phẩm nhƣ thế nào?” + Xây dựng kế hoạch tìm hiểu về cách bảo quản lƣơng thực, thực phẩm ở địa
phƣơng.
+ Làm poster, làm clip trình chiếu và báo cáo về sản phẩm. Vận dụng giải thích sự sinh trƣởng của VSV trong bảo quản lƣơng thực, thực phẩm HĐ 17: Nƣớc uống tinh khiết đƣợc sản xuất nhƣ thế + Đóng vai những nhà báo trẻ đi tìm hiểu quy trình sản xuất nƣớc uống đóng chai tại các nhà máy ở địa phƣơng.
Vận dụng giải thích sự sinh trƣởng của VSV
nào? + Mơ tả về quy trình, ngun tắt hoạt động, những điểm chú ý thông qua silde, clip
trong bảo quản lƣơng thực, thực phẩm 5 Cấu trúc các loại virut HĐ 18: Thiết kế mơ hình cấu tạo Virut
+ Thiết kế mơ hình cấu tạo virut trần, virut có vỏ ngồi bằng các vật liệu dễ kiếm nhƣ: bìa cattong, giấy, bút màu,...
+Thuyết trình về sản phẩm. + Những điểm chú ý
Mô tả đƣợc cấu tạo của virut trần, virut có vỏ ngồi. HĐ 19: Dự án: “Đừng kì thị – Hãy sẻ chia”
+ Xây dựng poster, làm clip tìm hiểu về HIV và thuyết trình về sản phẩm. Trình bày đƣợc hiểu biết về HIV: Khái niệm, con đƣờng lây nhiễm... 7 Bệnh truyền nhiễm và miễn dịch HĐ 20: Dự án “Vì một cuộc sống khơng có bệnh truyền nhiễm”
+ Xây dựng poster, làm clip tìm hiểu về bệnh truyền nhiễm.
+ Mỗi học sinh đóng vai trị làm một tuyên tuyền viên để trình bày hiểu biết của mình về bệnh truyền nhiễm. Trình bày đƣợc hiểu biết về bệnh truyền nhiễm: Khái niệm, phƣơng thức lây truyền, các loại bệnh truyền nhiễm.
2.5. Thiết kế một số giáo án/chủ đề dạy học phần Sinh học Vi sinh vật, lớp 10
Từ các quy trình xây dựng bài học theo chủ đề STEM, chúng tôi đã tiến hành xây dựng ba chủ đề nhƣ dƣới đây, trong đó chủ đề 1 đƣợc lựa chọn để tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.
- Chủ đề 2: VSV với vấn đề bảo quản lƣơng thực, thực phẩm - Chủ đề 3: Virut và bệnh truyền nhiễm (Phụ lục 4)
Chủ đề 1: Vi sinh vật với vấn đề chế biến thực phẩm 1. Lí do chọn chủ đề
- Vi sinh vật là những sinh vật nhỏ bé, có các kiểu trao đổi chất phong phú, có khả năng trao đổi chất mạnh mẽ do đó có khả năng tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất khác nhau.
- Từ rất lâu mặc dù chƣa nhận thức đƣợc sự tồn tại của VSV nhƣng con ngƣời đã biết sử dụng VSV để tạo ra những sản phẩm phục vụ đời sống. Nhiều tài liệu khảo cổ đã cho thấy cách đây 6000 năm ngƣời dân Ai Cập đã có tập quán nấu rƣợu, ở Trung Quốc rƣợu đã đƣợc sản xuất từ thời đại văn hóa Long Sơn (cách đây 4000 năm), việc muối dƣa đã đƣợc thực hiện từ những năm 3500 trƣớc Công nguyên.
- Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học cơng nghệ con ngƣời đã dần phát hiện ra bản chất của quá trình lên men và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực của đời sống nhƣ y học, công nghiệp, nơng nghiệp, thực phẩm. Đặc biệt nhờ q trình lên men của VSV con ngƣời đã tạo ra những thực phẩm rất đƣợc ƣa chuộng nhƣ sữa chua, rau chua, tƣơng, nƣớc mắm, rƣợu bia, ….
- Chính vì VSV có vai trị quan trọng trong ứng dụng thực tiễn nhƣ trên mà tôi đã lựa chọn chủ đề “Vi sinh vật với vấn đề chế biến thực phẩm”.
2. Mục tiêu chủ đề
2.1. Về kiến thức
- Trình bày đƣợc khái niệm và đặc điểm chung của VSV. - Trình bày đƣợc 3 loại mơi trƣờng ni cấy cơ bản của VSV.
- Trình bày các kiểu dinh dƣỡng của vi sinh vật dựa theo nguồn cacbon và nguồn năng lƣợng.
- Trình bày đƣợc quy trình nấu rƣợu truyền thống, tƣơng truyền thống, tự làm đƣợc sữa chua, thịt chua, nem chua, rau chua.
- Giải thích đƣợc cơ sở khoa học quy trình chế biến các sản phẩm trên.
2.2. Về kĩ năng
- Rèn luyện kĩ năng sinh học:
+ Vẽ sơ đồ
+ Phân tích tổng hợp kiến thức thành sơ đồ, bảng biểu + Vận dụng kiến thức sinh học vào thực tiễn
- Rèn kĩ năng nghiên cứu khoa học + Kĩ năng tự học, nghiên cứu SGK - Rèn luyện kĩ năng làm việc nhóm - Rèn kĩ năng làm thí nghiệm
2.3. Về thái độ
- HS nhận thức đúng tầm quan trọng của vi VSV trong đời sống.
- Ứng dụng tạo ra đƣợc những sản phẩm ngon đảm bảo cho gia đình đóng góp vào việc cải thiện sức khỏe con ngƣời, chất lƣợng cuộc sống và chất lƣợng giống nịi.
2.4. Năng lực hình thành
* Năng lực chung
- Năng lực tìm kiếm thơng tin và giải quyết vấn đề - Năng lực hợp tác nhóm
- Năng lực giao tiếp - Năng lực thuyết trình. * Năng lực chuyên biệt
HS hiểu cơ sở khoa học của việc chế biến một số thực phẩm. Trên cơ sở đó biết vận dụng kiến thức tạo ra đƣợc các sản phẩm ngon, đảm bảo vệ sinh cho gia đình. HS biết vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tƣợng liên quan trong thực tế.
3. Nội dung chủ đề
3.1. Khái niệm và đặc điểm chung của vi sinh vật 3.2. Môi trường nuôi cấy cơ bản
- Môi trƣờng tự nhiên - Môi trƣờng tổng hợp - Môi trƣờng bán tổng hợp
3.3. Các kiểu dinh dưỡng
- Quang tự dƣỡng - Hóa tự dƣỡng - Quang dị dƣỡng - Hóa dị dƣỡng
3.4. Ứng dụng vi sinh vật trong chế biến thực phẩm
- Nấu rƣợu truyền thống; Làm tƣơng truyền thống; Làm nem chua; Làm sữa chua; Làm rau muối dƣa.
4. Kiến thức các mơn học đƣợc tích hợp trong chủ đề
Môn Kiến thức Bài
Sinh học Khái niệm VSV; Các loại môi
trƣờng cơ bản và các kiểu dinh dƣỡng của VSV
Lên men etilic và lactic
Bài 22 Sinh học 10
Bài 24 Sinh học 10
Hóa học Phƣơng pháp điều chế rƣợu Bài 40 Hố học 11
Cơng nghệ 10 Cách làm sữa chua Bài 47 Công nghệ 10
5. Tổ chức dạy học
5.1. Kế hoạch dạy học
Thời gian Nội dung Hình thức tổ chức
Dự kiến sản phẩm
Tuần 1 Tiết 1 - Tìm hiểu về khái niệm VSV - Tìm hiểu về mơi trƣờng và các kiểu dinh dƣỡng của VSV - Triển khai dự án học tập: VSV với vấn đề chế biến thực phẩm. - Trực quan - Dạy học trải