MỘT SỐ HÌNH THỨC TỔ CHỨC DẠY HỌC SINH HỌC BẰNG

THÍ NGHIỆM

1. Cơ sở của việc lựa chọn phương pháp thí nghiệm trong dạy học sinh học

- Phương pháp thí nghiệm là phương pháp thể hiện rõ sắc thái đặc trưng của bộ

môn khoa học thực nghiệm trong đó có môn sinh học. Cho nên đây là phương pháp dạy

học được khuyến khích và đánh giá cao bởi những hiệu quả mà thí nghiệm mang lại đó

là:

* Thí nghiệm góp phần phát triển năng lực hành động trong quá trình dạy học vì

thông qua thí nghiệm học sinh có cơ hội tập dượt các thao tác thực hành, phát triển kỹ

năng, kỹ xảo và vận dụng kiến thức học được vào cuộc sống.

* Thông qua phương pháp thí nghiệm giáo viên sẽ phát triển được ở học sinh các

kỹ năng cơ bản như: kỹ năng quan sát, kỹ năng làm thí nghiệm và ở mức độ cao hơn là

kỹ năng đánh giá tác động của các nhân tố đến một quá trình hay một hiện tượng sinh

học nào đó.

* Dựa vào đặc điểm tâm lý lứa tuổi. Để tổ chức hoạt động dạy học bằng các thí

nghiệm phù hợp trình độ nhận thức của học sinh, giáo viên cần phải tuyển chọn, gia

công và trình bày các thí nghiệm sao cho mẫu mực về nội dung, cách thể hiện và kết quả

nghiên cứu để không làm đánh mất niềm tin vào khoa học ở học sinh. Đặc biệt đối với

với lứa tuổi của học sinh phổ thông, các em rất nhạy cảm nên giáo viên phải chuẩn bị

thật chu đáo sao cho phát huy tối đa ưu điểm của thí nghiệm.

* Dựa vào khả năng nhận thức, mức độ chuẩn bị và sự phát triển trí tuệ của học

sinh. Nếu tư duy càng phát triển, thì học sinh càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức

một cách sâu sắc, đồng thời biết cách vận dụng được những tri thức vào trong thực tiễn

cuộc sống.

* Phương pháp thí nghiệm là một trong những phương pháp dạy học tích cực mà

đặc trưng của phương pháp này là dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của

học sinh. Đây là phương pháp dựa trên cơ sở thầy - trò với hai chức năng khác nhau:

thầy tổ chức - trò hoạt động, mà đặc trưng cho một hoạt động là động cơ của nó. Cho

nên, phương pháp dạy học thông qua thí nghiệm chỉ thực sự phát huy được hiệu quả khi

người học phải xác định được cho mình động cơ học tập rõ ràng.

2. Một số hình thức dạy học bằng thí nghiệm

Trong dạy học, khi sử dụng thí nghiệm thì phương pháp quan sát và thí nghiệm

tìm tòi nghiên cứu được xem là chủ đạo để tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh.

Quan sát và thí nghiệm có thể sử dụng trong cả 3 khâu của quá trình dạy học:

- Trong nghiên cứu nội dung mới.

- Trong củng cố - hoàn thiện kiến thức.

- Trong kiểm tra, đánh giá.

2.1. Thí nghiệm sử dụng trong khâu nghiên cứu nội dung mới

Trong khâu nghiên cứu tài liệu mới, thí nghiệm được sử dụng với nhiều mục đích

khác nhau như:

- Đặt vấn đề vào bài học.

- Giới thiệu về một vấn đề, quá trình, hiện tượng hay cơ chế sinh học.

- Minh họa hoặc giải thích cho một số kiến thức sinh học.

- Thí nghiệm dùng để tạo tình huống có vấn đề trong tiết học.

Cần lưu ý rằng thí nghiệm sử dụng cho các hình thức tổ chức dạy học trên có thể

là thí nghiệm thật, thí nghiệm ảo hoặc thí nghiệm giấy bút.

Sau đây là một số ví dụ minh họa việc vận dụng thí nghiệm trong nghiên cứu tài

liệu mới:

+ Thí nghiệm được sử dụng để đặt vấn đề vào bài học

Ví dụ: Khi dạy bài 1: “Trao đổi nước ở thực vật”, Sinh học 11 nâng cao.

Bài học này gồm 3 mục:

I. Vai trò của nước và nhu cầu nước đối với thực vật

II. Quá trình hấp thụ nước ở rễ

III. Quá trình vận chuyển nước ở thân

Phân tích nội dung của 3 mục trên có thể thấy rằng có khá nhiều thí nghiệm liên

quan đến nội dung của bài học. Thí nghiệm sử dụng để đặt vấn đề vào bài học có thể

liên quan đến một trong ba mục của bài, tuy nhiên nghiên cứu và tuyển chọn sao cho

nội dung của thí nghiệm tương đối bao quát cho cả bài học. Sau đây là thí nghiệm được

đề xuất để tham khảo:

Để đặt vấn đề cho bài học trên, chúng ta có thể chọn thí nghiệm của Van Helmont.

Thí nghiệm được trình bày như sau:

Thí nghiệm về dinh dưỡng của Van Helmont (1577 - 1644): Van Helmont bắt

đầu thí nghiệm bằng cách cân cành cây liễu và đất trồng cành liễu đó. Trong quá trình

trồng, ông tưới nước thường xuyên cho đến khi cành liễu lớn thành cây. Khi kết thúc thí

nghiệm, ông lại cân cây liễu và đất trồng. Kết quả là trọng lượng đất trồng cây liễu hầu

như không đổi và ông đã kết luận: thực vật lớn lên nhờ chỉ nước.

Hình 2.1. Thí nghiệm về dinh dưỡng của Van Helmont

Khi sử dụng thí nghiệm, giáo viên có nhiều cách đặt vấn đề như sau:

- Chỉ trình bày thí nghiệm và cho học sinh dự đoán kết quả.

- Trình bày kết quả và phần kết luận dành cho học sinh.

- Giáo viên trình bày thí nghiệm sau đó nêu vấn đề: Vậy phải chăng thực vật lớn

lên chỉ nhờ nước?

Thông qua thí nghiệm với cách đặt vấn đề như trên, có thể thấy rằng khi chúng

ta sử dụng các luận cứ khoa học sẽ cung cấp cho học sinh các ý tưởng để thảo luận. Điều

này mang ý nghĩa rất quan trọng nhằm giúp cho học sinh biết cách giải quyết vấn đề.

Ngay cả khi thí nghiệm không mang lại kết quả thì nó sẽ là tiền đề cho những phát hiện

mới tiếp nối về sau.

+ Giới thiệu về một vấn đề, quá trình, hiện tượng hay cơ chế sinh học

Với mục đích này, thí nghiệm có nhiệm vụ đưa người học trở về tìm hiểu nguồn

gốc của vấn đề khoa học mà họ sắp được tiếp cận. Chính vì lẽ đó, những thí nghiệm

dưới dạng này sẽ bị hạn chế về mặt khoa học, tức các lý luận hoặc minh chứng của các

nhà khoa thời bấy giờ chưa được hoàn chỉnh hoặc chưa đủ sức thuyết phục nhưng nó là

xuất phát điểm quan trọng cho những phát hiện mới về sau. Bởi vậy, các thí nghiệm

được giới thiệu dưới dạng này ngoài giá trị về mặt khoa học thì nó còn mang giá trị lịch

sử nên trong chừng mực nào đó nó sẽ mang lại giá trị sư phạm trong dạy học.

Ví dụ: Bài 35: “Hoomôn thực vật” (Sinh học 11 nâng cao).

Phân tích bài học trên cho thấy một số thí nghiệm liên quan trực tiếp đến nội dung bài

học như sau:

- Thí nghiệm nghiên cứu sự di chuyển ở thực vật của Darwin.

- Thí nghiệm phát hiện auxin của Charles Darwin và Peter Boysen-Jensen.

Để giúp học sinh hiểu được vấn đề một cách trọn vẹn đồng thời gây được tính tò

mò ham muốn hiểu biết ở học sinh thì trước khi giới thiệu thí nghiệm của Charles Darwin

và Peter Boysen-Jensen, giáo viên nên trình bày thêm thí nghiệm nghiên cứu sự di

chuyển ở thực vật của Darwin. Đây là thí nghiệm đưa người học tìm hiểu sâu về bản

chất của vấn đề và điều này cũng hoàn toàn phù hợp với triết lý ban đầu của mục đích

sử dụng. Thí nghiệm này của Darwin làm xuất phát điểm cho những phát hiện tiếp theo

của ông về sau liên quan đến hoocmon thực vật. Thí nghiệm được tiến hành như sau

(Trích trong cuốn sách: The Power of Movement in Plants):

Ông đã làm một dụng cụ để đo vị trí của thực vật trên một tấm kính và quan sát

sự chuyển động của thực vật sau một ngày. Khoảng cách giữa các cây được ông thể hiện

bằng các điểm trên tấm kính. Từ đó có thể điều khiển và phóng đại về sự di chuyển của

thực vật và cho phép ông ta khám phá ra sự chuyển động của thực vật trong một vài

phút.

Bằng cách nối các điểm nhỏ ông có thể vẽ thành một sơ đồ minh họa cho sự di chuyển

của thực vật cũng như các giai đoạn của nó trong một khoảng thời gian nào đó. Ông đã

quan sát sự di chuyển của thực vật và thấy rằng chúng đáp ứng được tác động của sự

kích thích. Thực vật dường như có khả năng lặp lại một cách có ý thức ở các vị trí gần

nó và tránh xa những ảnh hưởng có hại gây tổn thương đến thực vật.

Hình 2.2. Sơ đồ minh họa cho sự di chuyển của thực vật

Năm 1880, Charles Darwin đã tiến hành một số thí nghiệm với hiện tượng hướng

quang và đã phát hiện ra một hoocmon thực vật quan trọng ở các cây mầm họ Lúa.

Năm 1913, Nhà thực vật người Đan Mạch Peter Boysen-Jensen tiếp tục thí nghiệm từ ý

tưởng của Darwin. Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ sau:

Hình 2.3. Thí nghiệm phát hiện auxin của Darwin và Peter Boysen-Jensen

1. Nguồn sáng; 2. Cây đối chứng; 3. Cây bị cắt đỉnh; 4. Đỉnh cây chụp mũ chắn

sáng; 5. Đỉnh cây chụp mũ trong suốt; 6. Gốc cây được bao phủ bằng vòng chắn sáng;

7. Cây bị cách ly bởi khối gelatin; 8. Đỉnh cây bị cách ly bởi phiến mica

Sau khi trình bày thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Giáo viên đặt câu hỏi để học sinh

nhận xét về đặc điểm của các cây trong thí nghiệm trên như sau:

Cây 2 (cây đối chứng): uốn cong về phía có ánh sáng.

Cây 3 (cây bị cắt đỉnh bao lá mầm): không uốn cong về phía ánh sáng.

Cây 4 (cây có chụp mũ chắn sáng): không uốn cong về phía có ánh sáng.

Cây 5 (cây có đỉnh chụp mũ trong suốt): uốn cong về phía có ánh sáng.

Cây 6 (cây có gốc được phủ vòng chắn sáng): uốn cong về phía có ánh sáng.

Cây 7 (cây có đỉnh được cách ly bởi khối gelatin): uốn cong về phía có ánh sáng.

Cây 8 (cây có đỉnh bị cách ly bởi miếng mica): không uốn cong về phía có ánh

sáng.

Tiếp tục định hướng cho học sinh nhận xét:

- Các cây mầm chỉ hướng về phía ánh sáng khi còn đỉnh.

- Nhóm cây số 7 có mẩu gelatin đặt vào giữa đỉnh và phần dưới của bao lá mầm

làm ngăn cách sự tiếp xúc tế bào giữa hai phần của cây, nhưng do các hóa chất khuếch

tán nên bao lá mầm có mẩu gelatin vẫn uốn cong về phía có ánh sáng.

- Mica là vật cản không thấm nước nên nhóm cây mầm với lớp mica không hướng

về phía có ánh sáng.

Phản ứng của các nhóm cây trên chứng tỏ có một tín hiệu hóa học nào đó được

sinh ra ở đỉnh bao lá mầm gây ra hiện tượng hướng quang.

Trong dạy học, việc sử dụng thí nghiệm để minh họa cho một quá trình có thể có

nhiều mức độ khác nhau tùy thuộc vào trình độ nhận thức của người học. Cùng một thí

nghiệm nhưng có thể có nhiều biến dạng khác nhau phụ thuộc vào nghệ thuật sư phạm

của giáo viên.

+ Thí nghiệm được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề

Ví dụ về sử dụng thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề cũng sẽ minh họa đối

với bài học trên. Tình huống được đặt ra như sau:

Tiến hành cắt ngang đoạn thân cây cà chua ở phần gần gốc thấy có một dòng

nước rỉ ra từ phần thân cây bị cắt. Sau đó bịt phần được cắt và nối với một dụng cụ gọi

là áp kế, người ta đo được 8 at. Điều gì làm cho áp suất trong áp kế tăng lên? Trong thức

tế muốn bơm nước từ vùng thấp đến vùng cao người ta phải dùng đến động cơ. Động

cơ nào bên trong của cây khiến nó có thể thực hiện quá trình vận chuyển nước từ đất

qua rễ lên thân?

Hình 2.4. Thí nghiệm về áp suất rễ

Hình 2.5. Thí nghiệm về quá trình vận chuyển nước trong thân

Như vậy, trong thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề, không nhất thiết phải

chọn một thí nghiệm mang tính khái quát cho nội dung kiến thức của toàn bài học mà

đôi khi chỉ cần thông qua một thí nghiệm nào đó thì một phần nội dung của bài được

sáng tỏ. Tuy nhiên, để làm được điều này, giáo viên cần phải có sự tuyển chọn và gia

công sao cho khi tổ chức dạy học thì các thí nghiệm minh họa cần phải phù hợp với

logic của bài học cũng như trình độ nhận thức của học sinh.

Thí nghiệm có thể được sử dụng như một biện pháp để tạo tình huống có vấn đề

nhằm kích thích sự tìm tòi và tạo sự hứng thú trong nhận thức của học sinh.

Cần lưu ý trong nghiên cứu tài liệu mới, thí nghiệm thường được sử dụng làm

điểm xuất phát cho quá trình nhận thức. Nó là nguồn cung cấp thông tin trong nhóm

phương pháp trực quan do giáo viên biểu diễn hoặc trong nhóm phương pháp thực hành

do học sinh trực tiếp tiến hành.

2.2. Thí nghiệm sử dụng trong khâu củng cố hoàn thiện kiến thức và khâu kiểm

tra đánh giá

Đối với khâu củng cố hoàn thiện kiến thức, nội dung của thí nghiệm không lặp

lại hoàn toàn thí nghiệm đã tiến hành khi nghiên cứu kiến thức mới mà là một biến dạng

hoặc trình bày một thí nghiệm tưởng tượng để củng cố mở rộng kiến thức trước đó. Như

vậy trong khâu này người giáo viên phải đưa ra các thí nghiệm ảo (thí nghiệm giấy - bút

hay thí nghiệm trong tư duy) trong đó điều quan trọng là rèn luyện cho học sinh năng

lực tư duy, tập dượt, nêu giả định từ đó thiết kế thí nghiệm trong tư duy để chứng minh,

để kiểm chứng tính đúng dắn của giả định hoặc lập luận về các kết quả thu được từ một

thí nghiệm, hoặc so sánh kết quả giữa đối chứng và thực nghiệm để rút ra kết luận về thí

nghiệm đã nêu.

Sau đây là ví dụ minh họa sử dụng thí nghiệm để củng cố bài học đối với bài 18:

“Sự vận chuyển các chất qua màng sinh chất”. Để củng cố nội dung bài học, có thể sử

dụng thí nghiệm sau:

Hình 2.6. Thí nghiệm với quả trứng

- Đặt quả trứng vào trong một cốc cao sau đó đổ giấm vào đến ngập quả trứng

(xem hình 2.6).

- Quan sát bề mặt ngoài của quả trứng thấy có xuất hiện nhiều bọt khí.

- Sau khi ngâm trong 24 giờ thì vớt quả trứng ra.

- Thay bằng nước giấm mới và để trong một tuần. Quan sát kỹ bọt khí trên bề

mặt quả trứng.

- Sau một tuần, đổ nước giấm ra và rửa lại bằng nước. Bề mặt của quả trứng lúc

này bị biến dạng và chỉ còn lại lớp màng sinh chất.

- Thí nghiệm với quả trứng được sử dụng với mục đích củng cố bài học có thể có

nhiều cách làm khác nhau. Sau đây là một vài đề xuất:

Cách 1: Giáo viên trình bày cách tiến hành và cho học sinh dự đoán và giải thích

kết quả.

Cách 2: Giáo viên cách thực hiện và kết quả. Học sinh giải thích kết quả.

Hình 2.7. Thí nghiệm tế bào với các loại môi trường khác nhau

Hình 2.8. Thí nghiệm với tế bào trứng

Ngoài ra giáo viên đưa ra một số thí nghiệm và yêu cầu học sinh mô tả đồng thời

giải thích kết quả (Xem các thí nghiệm hình 2.7 và 2.8).

Hình 2.9. Thí nghiệm thẩm thấu ở khoai tây

3. Thí nghiệm biểu diễn

3.1. Thí nghiệm biểu diễn là gì?

Thí nghiệm biểu diễn do thầy giáo tiến hành nhằm tạo ra hiện tượng tự nhiên để

giới thiệu với học sinh một vấn đề khoa học nào đó. Thí nghiệm biểu diễn cho phép thầy

giáo chủ động tạo ra hiện tượng để học sinh quan sát trực tiếp vấn đề nghiên cứu trong

điều kiện không gian và thời gian thích hợp với hoạt động dạy học. Từ nội dung, phương

pháp sử dụng đến đối tượng và các điều kiện tác động phù hợp… đều do thầy giáo chủ

động thực hiện trên cơ sở điều kiện cơ sở vật chất có sẵn, trình độ nhận thức của người

học cũng như các yếu tố khách quan khác tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến quá trình

dạy học.

3.2. Vai trò của thí nghiệm biểu diễn đối với các dạng bài học

3.2.1. Đối với bài nghiên cứu tài liệu mới

Đối với kiểu bài này, thí nghiệm dùng để minh họa hoặc giải thích cho một hiện

tượng, quá trình sinh học. Thông qua thí nghiệm học sinh sẽ được tiếp cận vấn đề một

cách sâu sắc, gây được hứng thú trong giờ học và mang lại hiệu quả sư phạm cao.

Ví dụ 1: Khi dạy mục II (Các kiểu ứng động) trong bài 24 “Ứng động” (Sinh học

11), giáo viên có thể minh họa các kiểu ứng động bằng các thí nghiệm sau:

Chuẩn bị một số chậu có trồng sẵn lần lượt các cây sau: cây trinh nữ, cây nắp ấm,

cây bắt ruồi, cây hoa mười giờ, cây me đất…

Sau khi giáo viên trình bày từng kiểu ứng động thì tiến hành minh họa bằng cách

tác động vào đối tượng thí nghiệm như là dẫn chứng minh họa. Qua các biểu hiện bên

ngoài của đối tượng thí nghiệm sẽ là những minh chứng sống động để giáo viên tiếp tục

phân tích sâu về cơ chế.

Ví dụ 2: Khi dạy mục II (Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật) trong bài “Sinh

trưởng của vi sinh vật” (Sinh học 10), giáo viên có thể minh họa cho quá trình nuôi cấy

không liên tục bằng cách làm thí nghiệm sau:

Để các mẩu bánh mì sau các khoảng thời gian khác nhau: 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày

và 10 ngày. Sau đó cho học sinh quan sát hiện tượng.

Hình 2.10. Hình ảnh minh họa nấm mốc ở bánh mì

Như vậy thí nghiệm trên sẽ đưa cho học sinh quan sát sau khi giáo viên đã phân

tích các pha sinh trưởng của vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy không liên tục. Ngoài

ra có thể minh họa các môi trường nuôi cấy không liên tục khác nhau như: sữa chua,

muối dưa, làm rượu, làm tương, làm chao…

3.2.2. Đối với bài củng cố hoàn thiện kiến thức

Với vai trò này, thí nghiệm không chỉ do thầy giáo trực tiếp thực hiện để khắc

sâu kiến thức đồng thời nhận được thông tin ngược từ phía học sinh mà còn có thể tổ

chức cho học sinh tự thực hiện. Thông qua cách làm này thầy giáo có thể kiểm tra kiến

thức lẫn kỹ năng của học sinh. Trong thực tế, thí nghiệm sử dụng trong kiểu bài này rất

ít được thực hiện vì những nguyên nhân chủ quan lẫn khách quan nên cần khắc phục để

có thể phát huy vai trò của thí nghiệm trong dạy học.

4. Quy trình thực hành thí nghiệm

Đối với dạng bài thực hành thí nghiệm, quy trình tiến hành thường đi theo các

bước cơ bản sau:

Bước 1: Giới thiệu mục tiêu, nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm.

Bước 2: Trình bày cách tiến hành thí nghiệm

Bước 3: Hướng dẫn cho học sinh quan sát

Bước 4: Giải thích các hiện tượng xảy ra và kết luận.

Tùy theo đặc điểm của từng thí nghiệm mà bước 4 có thể là những kết luận rút

ra từ thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh viết bản tường trình.

Ví dụ minh họa cho quy trình nêu trên:

* Thí nghiệm nghiên cứu tính đặc hiệu tuyệt đối của enzim

I. Mục tiêu của thí nghiệm:

Thí nghiệm nhằm nghiên cứu tính đặc hiệu tuyệt đối của enzim.

II. Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm:

- Bột đậu tương, đậu xanh, dung dịch tinh bột của các loại củ.

- Ống nghiệm.

- Giá ống nghiệm.

- Cối sứ, chày sứ.

- Giấy lọc.

- Nút bấc hay nút bông.

- Urê 5% .

- Giấy quỳ.

III. Cách tiến hành:

Cho vào ống nghiệm thứ nhất khoảng 3- 5 ml dung dịch urê 5%, ống nghiệm thứ

hai khoảng 3-5ml dung dịch tinh bột (nước gạo). Sau đó, cho tiếp vào mỗi ống nghiệm

1g bột đậu, gắn tờ giấy quỳ lên miệng ống nghiệm và đậy bằng nút bông. Sau một thời

gian, quan sát hiện tượng và giải thích.

IV. Kết quả:

- Mảnh giấy quỳ ở ống nghiệm 1 chuyển thành màu xanh.

- Mảnh giấy quỳ ở ống nghiệm 2 không đổi màu.

V. Yêu cầu:

Giải thích kết quả của thí nghiệm trên.

5. Vận dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học (Sử dụng thí nghiệm để hình thành

khái niệm)

5.1. Đối với bài nghiên cứu tài liệu mới

Ví dụ để hình thành khái niệm quang hợp cần có sự phối hợp giữa 2 thí nghiệm

thể hiện các dấu hiệu có bản của quá trình quang hợp đó là:

- Thí nghiệm sự tạo thành oxy ngoài ánh sáng.

- Thí nghiệm sự tạo thành tinh bột ngoài ánh sáng.

Thí nghiệm 1: Thí nghiệm nghiên cứu sự tạo thành oxy ngoài ánh sáng.

Cách tiến hành:

- Cắt khoảng 5 đoạn rong đuôi chó lầy ở phần non khoảng chừng 5 - 7cm. Đặt

vào phễu sao cho phần cuống của cành rong hướng quay lên phía cuống phễu.

- Đổ đầy nước vào đầy cốc thuỷ tinh sau đó úp phễu xuống cốc sao cho phễu

ngập trong nước.

- Lấy một ống nghiệm đổ đầy nước, dùng ngón tay cái bịt miệng ống nghiệm rồi

dốc ngược sau đó đặt lên cuống của phễu thuỷ tinh. Lưu ý phải cho nước ngập hoàn toàn

cuống phễu và khi úp ống nghiệm tránh hiện tượng nước chảy ra ngoài và để lại khoảng

trống ở phía trên ống nghiệm. Đặt thí nghiệm trên ra ngoài ánh sáng hoặc để dưới bóng

đèn điện.

Hình 2.11. Thí nghiệm cây xanh thải O2 và tinh bột ngoài ánh sáng

Kết quả:

Sau một thời gian thấy có bọt khí xuất hiện và ngày càng nhiều. Cho đến khi quan

sát thấy trên ống nghiệm xuất hiện một xoang rỗng chứa khí thì từ từ lấy ống nghiệm ra

khỏi cuống phễu bằng cách dùng ngón tay cái bịt kín ống nghiệm rồi lấy ra khỏi cốc

thủy tinh. Chuẩn bị một que diêm đang cháy còn phần than đỏ và đưa que diêm đến gần

miệng ống nghiệm hé ngón tay ra thì que diêm bùng cháy. Chứng tỏ khí chứa trong

xoang của ống nghiệm là khí oxy.

- Thí nghiệm 2: Thí nghiệm nghiên cứu sự tạo thành tinh bột ngoài ánh sáng.

Cách tiến hành:

Cắt một đoạn dây khoai lang hoặc bịt kín một phần của lá rồi để trong tối 3 ngày.

Cắt một mảnh lá cho vào nước đang đun sôi để phân hủy enzim sau đó đun trong cốc

rượu đến khi mất hết màu xanh. Đổ hết rượu rồi rửa sạch lá bằng nước. Lấy lá ra cho

vào chén sử hoặc đĩa petri, nhỏ dung dịch iốt vào. Phần lá cây được chiếu sáng thì có sự

hình thành tinh bột. Tinh bột sau khi hóa hồ ở nhiệt độ nóng sẽ bắt màu dung dịch iốt

làm phần lá không bịt kín có màu xanh tím hay xanh đen.

Từ 2 thí nghiệm trên giáo viên đặt vấn đề như sau:

Qua kết quả của 2 thí nghiệm trên cho thấy O2 và tinh bột chỉ được tạo thành

ngoài ánh sáng thông qua quá trình quang hợp của cây xanh.

Vậy O2 và tinh bột chính là sản phẩm của quá trình quang hợp. Vậy quang hợp

là gì?

Như vậy thí nghiệm chính là biểu tượng ban đầu, từ đó giúp cho học sinh dần dần

hình thành các dấu hiệu khái quát ban đầu về quang hợp.

5.2. Đối với bài thực hành thí nghiệm

Đối với dạng bài này, giáo viên cần tổ chức sao cho học sinh như đang tham gia

vào quá trình nghiên cứu và thực hiện theo con đường mà nhà khoa học đã tìm ra. Bởi

vậy cần lưu ý các nhân tố tác động đến thí nghiệm cũng như đưa ra một số đối tượng để

so sánh trong quá trình nghiên cứu. Có thể nói rằng nếu như đối với bài nghiên cứu tài

liệu mới, việc biểu diễn thí nghiệm chú trọng đến kết quả đạt được thì thí nghiệm trong

bài thực hành lại chú trọng đến tiến trình thực hiện.

Ví dụ minh họa:

Thí nghiệm nghiên cứu sự tạo thành O2 trong quang hợp được tiến hành trong

tiết thực hành thì giáo viên có thể tổ chức cho học sinh theo các phương án sau:

* Phương án 1:

1. Nguyên liệu:

- Đối tượng 1: Rong đuôi chó (Hydrilla verticillata)

- Đối tượng 2: Rong đuôi chồn (Ceratophyllum submersum)

2. Dụng cụ và hoá chất:

- Dụng cụ: 2 cốc thuỷ tinh, 2 phễu thủy tinh, 2 ống nghiệm, bóng điện 100 W.

- Hoá chất: NaHCO3

- Diêm

3. Cách tiến hành:

Cách tiến hành thí nghiệm tương tự như phương án 1 nhưng chỉ khác là toàn bộ hệ thống

thí nghiệm được đặt dưới hệ thống bóng đèn điện 100 W (hình 4).

4. Kết quả:

- Một thời gian sau trong ống nghiệm xuất hiện bọt khí. Cụ thể :

+ Với rong đuôi chó: Sau khoảng 10 giây.

+ Với rong đuôi chồn: Sau khoảng 40 - 50 giây.

- Khi đưa que diêm cháy còn phần than đỏ đến gần miệng ống nghiệm, hé ngón tay ra

thì que diêm bùng cháy. Chứng tỏ trong ống nghiệm giàu khí oxy.

e. Kết luận:

- Quá trình quang hợp tạo ra oxy.

* Phương án 2:

a. Nguyên liệu:

- Đối tượng 1: Rong đuôi chó (Hydrilla verticillata)

- Đối tượng 2: Rong đuôi chồn (Ceratophyllum submersum)

b. Dụng cụ và hoá chất:

- Dụng cụ: 2 cốc thuỷ tinh, 2 phễu thuỷ tinh, 2 ống nghiệm.

- Hoá chất: NaHCO3 , diêm.

c. Cách tiến hành:

Cách tiến hành thí nghiệm tương tự như phương án 1 nhưng chỉ khác là có bổ

sung thêm một ít NaHCO3 (bằng hạt đậu xanh) vào cốc thuỷ tinh chứa nước lã.

d. Kết quả:

- Một thời gian sau trong ống nghiệm xuất hiện bọt khí. Cụ thể :

+ Với rong đuôi chó: sau khoảng 20 giây.

+ Với rong đuôi chồn: sau khoảng 1 phút.

- Khi đưa que diêm cháy còn phần than đỏ đến gần miệng ống nghiệm, hé ngón

tay ra thì que diêm bùng cháy. Chứng tỏ trong ống nghiệm giàu khí oxy.

e. Kết luận:

Cây xanh tạo ra oxy trong quá trình quang hợp.

* Phương án 3:

1. Nguyên liệu:

- Đối tượng 1: Rong đuôi chó (Hydrilla verticillata)

- Đối tượng 2: Rong đuôi chồn (Ceratophyllum submersum)

2. Dụng cụ và hoá chất:

- Dụng cụ: 2 cốc thuỷ tinh, 2 phễu thuỷ tinh, 2 ống nghiệm, bóng đèn 100 W.

- Hoá chất: NaHCO3 , diêm.

3. Cách tiến hành :

Cách tiến hành thí nghiệm tương tự như phương án 1 nhưng chỉ khác là có bổ sung

thêm một ít NaHCO3 (bằng hạt đậu xanh) vào cốc thuỷ tinh chứa nước lã và toàn bộ hệ

thống thí nghiệm được đặt dưới hệ thống bóng đèn điện 100 W.

4. Kết quả:

- Một thời gian sau trong ống nghiệm xuất hiện bọt khí. Cụ thể :

+ Với rong đuôi chó: sau khoảng 2 - 3 giây.

+ Với rong đuôi chồn: sau khoảng 10 - 20 giây.

- Khi đưa que diêm cháy còn phần than đỏ đến gần miệng ống nghiệm, hé ngón tay

ra thì que diêm bùng cháy. Chứng tỏ trong ống nghiệm giàu khí oxy.

5. Kết luận:

Khi bổ sung CO2 ngoài ánh sáng thì cây xanh tiến hành quang hợp mạnh hơn so

với các phương án ở trên.

Như vậy trong một bài thực hành tùy vào nội dung mà giáo viên nên chuẩn bị nhiều

phương án khác nhau và cũng căn cứ vào cơ sở vật chất hiện có của nhà trường để vận

dụng sao cho hiệu quả. Từ thực tế cho thấy việc chuẩn bị nhiều phương án thí nghiệm

sẽ mang lại một số ưu điểm sau:

- Học sinh sẽ hứng thú hơn khi được tiếp cận với các điều kiện nghiên cứu khác

nhau. Và hơn hết là chính học sinh có thể tự làm các thí nghiệm. Điều này giúp cho các

em nhớ kiến thức lâu hơn và tạo được lòng đam mê khoa học .

- Các phương án thí nghiệm tương đối đơn giản nên dễ thực hiện, đảm bảo thành

công và cũng đảm bảo về mặt thời gian cho một tiết thực hành.

----------------*******-----------------