CHỦ ĐỀ: CHUYẾN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT
NHÓM 5
1. TÊN CHỦ ĐỀ: CHUYẾN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở VI SINH VẬT
Tiết 3. THỰC HÀNH LÊN MEN LẮC TIC
(Số tiết: 2 Lớp 10)
2. MÔ TẢ CHỦ ĐỀ
Hiện nay vấn đề ô nhiễm thực phẩm đang xảy ra phổ biến, việc lựa chọn được sản phẩm sạch tốt cho sức khỏe là vấn đề hết sức cần thiết. Vì vậy việc tự làm các sản phẩm sạch để tự phục vụ nhu cầu hằng ngày của con người đang được nhiều người quan tâm. Trong chủ đề “”Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật” mà cụ thể là bài thực hành lên men Lăctic và Êtilic có thể giúp các em vận dụng kiến thức về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật để làm ra các sản phẩm sạch như sữa chua, muối chua rau quả hay các loại phân bón hữu cơ là rất cần thiết.
Hóa học
- Saccarozo, tinh bột và gulucozo (hóa 12)
– Tốc độ phản ứng hóa học ( Bài – Hóa học lớp 10);
Công nghệ
– Bảo quản thực phẩm (Bài 8 – Công nghệ lớp 11);
– Độ ẩm không khí (Bài 8 – Công nghệ lớp 11);
Toán học
- Tính toán các thành phần cần thiết và tính thời gian cho ra sản phẩm.(thể tích, khối lượng)
Sinh học
– Dinh dưỡng chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật (Bài 22 –Sinh học lớp 10);
– Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật (Bài 23 –Sinh học lớp 10);
– Thực hành lên men Eetilic và lactic (Bài 24 –Sinh học lớp 10);
– Ảnh hưởng của các nhân tố đến sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật (Bài 27 –Sinh học lớp 10);
Vật lý
Bài 38. Sự chuyển thể của các chất (Vật lí 10)
3. MỤC TIÊU
A. Mục tiêu và các năng lực hướng tới trong chủ đề
1. Kiến thức
- Nêu được khái niệm vi sinh vật và các đặc điểm chung của vi sinh vật.
- Trình bày được các kiểu chuyển hoá vật chất và năng lượng ở vi sinh vật dựa vào nguồn năng lượng và nguồn cacbon mà vi sinh vật đó sử dụng.
- Nêu được hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men
- Nêu được đặc điểm chung của các quá trình phân giải chủ yếu ở vi sinh vật và ứng dụng của các quá trình này trong đời sống và sản xuất.
- Thực hành lên men etylic và lên men lactic.
2. Kỹ năng
- Khả năng quan sát, phân tích, so sánh khi thực hiện các quy trình lên men
- Biết làm một số sản phẩm: sữa chua, muối chua rau quả và lên men rượu, làm nước nắm, làm phân sinh học...
3. Thái độ
- Yêu thích bộ môn Sinh học.
- Biết bảo quản các sản phẩm chống lại sự lên men, quá trình phân giải của vi sinh vật :đồ uống, áo quần, thực phẩm....để bảo vệ sức khỏe
4. Định hướng phát triển năng lực trong chuyên đề
a. Năng lực chung
TT Tên năng lực Các kỹ năng thành phần
1. Năng lực tự học i. Xác định mục tiêu học tập phần sinh sản ở thực vật
ii. Lập kế hoạch học tập.
TT Thời lượng nội dung công việc Phương pháp Người thực hiện Sản phẩm
1 7 ngày Tìm hiểu về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV:
- Khái niêm hô hấp hiếu khí, khị khí và lên men
- Đặc điểm chung của các quá trình tổng hợp và phân giải chủ yếu ở vi sinh vật
- Ứng dụng và tác hại của quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật trong đời sống và sản xuất, quy trình lên men rượu, làm sữa chua, muối chua rau quả, quy trình làm xanh.. Nghiên cứu tài liệu: SGK, mạng internet, thực tế ở địa phương
Cá nhân
Nhóm - Hoàn thành nội dung hướng dẫn tự học (giáo viên hướng dẫn trước 1 tuần)
2 7 ngày Ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống và sản xuất ở địa phương Phương pháp thực địa, điều tra Nhóm Bản báo cáo, về quy trình lên men, ứng dụng quá trình tổng hợp và phân giải của vi sinh vật ở địa phương: làm phân sinh học, nấu rượu, làm sữa chua, lên men rượu
3 5 ngày Thực hành lên men lactic Thực hành thí nghiệm Nhóm Sản phẩm:
- Dưa chua
4 1 ngày Thực hành lên men Etilic và lactic Thực hành thí nghiệm Nhóm - Sữa chua
- Lên men rượu
2. Phát hiện và giải quyết vấn đề i. Giải thích hiện tượng thực tế về môi trường và các kiểu dinh dưỡng, quá trình hô hấp và lên men của vi sinh vật, quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật
ii. Đặt câu hỏi:
- Vi sinh vật tồn tại trong những môi trường nào?
- Vi sinh vật có những kiểu dinh dưỡng nào?
- Hô hấp và lên men có gì giống và khác nhau?
- Qúa trình phân giải các chất ở vi sinh vật xảy ra như thế nào?
- Ứng dụng quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật trong đời sống?
iii. Đề xuất, lựa chọn các giải pháp giải quyết các vấn đề đặt ra.
3. Năng lực tư duy sáng tạo i. Phát biểu định nghĩa:
+ Vi sinh vật
+ Hô hấp, lên men
+ Qúa trình phân giải
ii. So sánh
+ Hô hấp và lên men.
+ Môi trường nuôi cấy vi sinh vật và các kiểu dinh dưỡng
iii. Phân tích lợi ích và tác hại của quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật đối với đời sống con người.
iV. Hệ thống hóa các hình thức chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật.
v. Nêu ý tưởng ứng dụng chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật.
ở địa phương
4. Năng lực ngôn ngữ i. Nghe, đọc hiểu và lựa chọn thông tin;
ii. Trình bày, thảo luận, phản biện.
iii. Viết báo cáo thu hoạch
5. Năng lực ICT Sử dụng các thiết bị CNTT để thu thập, lưu trữ, báo cáo sản phẩm và truyền thông.
6. Năng lực hợp tác i. Lựa chọn hình thức làm việc, phân công nhiệm vụ, theo dõi, kiểm tra tiến độ công việc trong thực hiện nhiệm vụ học tập
ii. Khiêm tốn, nhiệt tình phát biểu ý kiến,lắng nghe và phản hồi tích cực trong hoạt động nhóm
7. Năng lực tính toán Tính được tỉ lệ thành phần của nguyê liệu của nguyên liệu tham gia vào quá trình lên men.
b. Năng lực chuyên biệt
TT Tên năng lực Các kỹ năng thành phần
1. Năng lực nghiên cứu khoa học i. Quan sát
+ Quan sát hiện tượng của quá trình lên men, phân giải
+ Quan sát để lựa chọn nguyên liệu để làm các sản phẩm lên men, làm phân sinh học
ii. Phân loại:
+ Phân loại các môi trường nuôi cấy vi sinh vật
+ Phân loại các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật
+ Phân loại quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
iii. Đo lường: Tính toán lượng nguyên liệu để làm sản phẩm lên men
iv. Đưa ra các tiên đoán kết quả sau khi thực hành từ đó giải thích hiện tượng.
vi. Tìm mối liên hệ: mối liên hệ giữa chất lượng sản phẩm với nguyên liệu và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của vi sinh vật
2. Năng lực sử dụng ngôn ngữ chuyên ngành sinh học Đưa ra định nghĩa về môi trường nuôi cấy vi sinh vật, hô hấp, lên men, quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật
3. Năng lực thực hiện trong phòng thí nghiệm Vận dụng kiến thức làm một số sản phẩm về lên men ở vi sinh vật, phân sinh học
4. THIẾT BỊ
5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ
a. Mục đích của hoạt động
Nêu được các quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật, viết được sơ đồ tổng quát. Nêu được các yếu tố nahr hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Biết làm thí nghiệm lên men và muối chua rau quả.
b. Nội dung hoạt động
1) Giáo viên gợi ý thực hiện nhiệm vụ học tập
- Chuẩn bị tiết 1
- Nghiên cứu kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng của vi sinh vật bài 22, 23, 24 SGK Sinh học 10 cơ bản.
- Tham khảo các tài liệu trên Internet về vi sinh vật, quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
- Thâm nhập thực tế ở địa phương để điều tra về quy trình làm sữa chua, phân xanh, làm muối chua rau quả, nấu rượu
- Chuẩn bị cho tiết 2:
+ Cho các nhóm bộc lộ quan niệm ban đầu, thảo luận để thiết kế phương án thí nghiệm (thực hành như đã thảo luận và ghi vào biên bản của nhóm).
+ Thực hành các nội dung thí nghiệm như đã đề xuất (thực hiện thí nghiệm lên men cần thời gian dài)
+ Nêu đặc điểm của hô hấp và lên men.
c. Dự kiến sản phẩm học tập của học sinh: Bản lí thuyết quy trình làm Sữa chua và rau cải muối chua
d. Cách thức tổ chức hoạt động
Các bước Giáo viên Học sinh
1: Tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề Giáo viên đưa mẫu vật 1 ly sữa tươi và 1 ly sữa chua và 1 hộp dưa chua và đặt câu hỏi:
- Tại sao sữa từ tươi lỏng nhưng khi ủ tạo thành sữa chua lại đặc sệt?
- Tại sao muối dưa sau một thời giạn có vị chua? Hoạt động cá nhân, thảo luận: Tái hiện kiến thức cũ, liên tưởng đến các hiện tượng thực tế có liên quan.
- Xuất hiện nhu cầu trả lời câu hỏi
2: Bộc lộ quan niệm ban đầu của học sinh - GV yêu cầu học sinh độc lập nêu những hiểu biết ban đầu quả mình sau đó thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi.
- Thống nhất ý kiến, đại diện nhóm lên trình bày những dự đoán của nhóm - HS làm việc cá nhân, trình bày những suy nghĩ, nhận thức ban đầu của mình (quan niệm ban đầu) và ghi vào vở tự học
3: Đề xuất câu hỏi và thiết kế phương án thực hiện - Gợi ý, yêu cầu HS thảo luận phát hiện các quan điểm, câu hỏi nghi vấn về sự khác nhau .
- Chỉnh lí, giúp HS diễn đạt giả thuyết. Yêu cầu HS đề xuất thí nghiệm
- Nhận xét, quyết định các phương án thí nghiệm đã chuẩn bị sẵn
- Hướng dẫn thiết kế thí nghiệm (mẫu)
Thí nghiệm Dụng
cụ Tiến hành Hiện tượng Nhận xét
1.
2.
…..
Lưu ý: mục đích, an toàn của TN HS thảo luận nhóm để :
- Từ các nhóm quan niệm ban đầu, học sinh đưa ra các câu hỏi nghi vấn:
+ Tại sao thí nghiệm lên men phải đậy kín? Nếu không đậy kín thì kết quả sẽ như thế nào?
….
- Đề xuất các phương án thí nghiệm để trả lời câu hỏi đã nêu ra.
+ Bố trí mẫu thí nghiệm
- Ghi mẫu thiết kế thí nghiệm
(cột 1 đến cột 3)
4. Tiến hành thí nghiệm tìm tòi - nghiên cứu - GV phát dụng cụ thí nghiệm:
- Yêu cầu làm lần lượt các thí nghiệm….
- GV quan sát để nắm bắt các kết quả, gợi ý, hướng dẫn; không làm giúp HS. - Tiến hành lần lượt các thí nghiệm
- Ghi cách tiến hành các thí nghiệm và kết quả tương ứng vào vở thí nghiệm. (theo mẫu thiết kế : cột 4-5)
5. Kết luận, hợp thức hóa kiến thức. - Yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả thí nghiệm và thảo luận.
- Giải thích thêm về các kết quả TN.
- GV đặt một số câu hỏi liên quan:
+ Vì sao sữa đang từ trạng thái lỏng trở nên sệt?
+ Có người cho là không có tay muối dưa nên dưa bị khú, ý kiến em thế nào?
- Kết luận: Lên men là quá trình chuyển hóa kị khí trong tế bào chất, chất cho và nhận electron là các phân tử hữa cơ. - Đại diện các nhóm học sinh báo cáo kết quả thí nghiệm của nhóm mình, trả lời các câu hỏi của nhóm bạn.
- Kết luận kết thức
- Ghi chép các kết luận về kiến thức sau khi thống nhất chung toàn lớp.
Hoạt động đánh giá Gv yêu cầu các nhóm đánh giá lẫn nhau dựa trên tiêu chí mà giáo viên gợi ý. Đánh giá lẫn nhau.
Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
a. Mục đích của hoạt động
Nghiên cứu các kiến thức về quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật để thực hiện quá trình lên men làm sữa chua và muối chua rau quả.
b. Nội dung hoạt động
Gv giao nhiệm vụ, học sinh chuẩn bị các sản phẩm ở nhà theo nhóm.
c. Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Video quay lại quá trình làm sữa chua và quá trình muối chua rau quả.
- Sản phẩm thực tế của học sinh đã chuẩn bị sẵn ở nhà
d. Cách thức tổ chức hoạt động
- Dạy học dự án
- Thảo luận nhóm
- Thuyết trình
- Hỏi đáp - tìm tòi, tái hiện
+ Nhóm 1: Tìm hiểu về phân giải protein, polisaccarit và ứng dụng.
+ Nhóm 2: Tác hại của của quá trình phân giải các chất của vi sinh vật đối với đời sống con người? Biện pháp khắc phục?
+ Nhóm 3: Thâm nhập thực tế ở địa phương để điều tra về thực trạng sản xuất phân xanh, làm sữa chua, muối chua rau quả, nấu rượu…
+ Nhóm 4: Ở Quảng Trị có những đặc sản nào là sản phẩm của ứng dụng quá trình phân giải của vi sinh vật? Nếu em là người có thẩm quyền, em sẽ làm gì để quảng bá những sản phẩm đó?
Hoạt động 3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh tự tìm hiểu phương pháp làm thí nghiệm ủ sữa chua và muối chua rau quả theo phương pháp thủ công
b. Nội dung hoạt động
- Học sinh nghiên cứu các kiến thức liên quan
- GV Cho học sinh báo cáo kết quả tìm hiểu
c. Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Quy trình làm Sữa chua, rau cải chua
d. Cách thức tổ chức hoạt động
GV đưa các tiêu chí học sinh làm ở nhà
Hoạt động 4. CHẾ TẠO MẪU THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh được trải nghiệm thực tế, tự làm thí nghiệm và sản phẩm.
b. Nội dung hoạt động
PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM LÊN MEN
Lớp.................Nhóm...................Chấm nhóm................................................................
Nội dung 1: Lên men - Sữa chua
Nội dung đánh giá sản phẩm Điểm
Tối đa Điểm đánh giá Nhận xét
1. Có trạng thái sệt, mịn, óng ánh trên bề mặt 3,0
2. Có màu trắng đục hoặc màu của nguyên liệu bổ sung 2,5
3. Có mùi thơm dịu 2,0
4. Có vị ngọt kết hợp với vị chua dịu của acid lactic 2,0
5. Trình bày đẹp 0,5
Tổng 10,0
Nội dung 2: Lên men - Dưa cải chua
Nội dung đánh giá sản phẩm Điểm
Tối đa Điểm đánh giá Nhận xét
1. Có màu vàng cỏ úa, đều 2,5
2. Có vị chua, mặn và giòn 2,0
3. Không có váng, nhớt 3,0
4. Không có mùi hôi 2,0
5. Trình bày đẹp 0,5
Tổng 10,0
b. Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Sữa chua, rau cải chua
d. Cách thức tổ chức hoạt động
- Hoạt động nhóm
Gợi ý về vật liệu, dụng cụ cần thiết, thử nghiệm sảm phẩm đối chiếu với tiêu chí đề ra bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm, hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị bài giới thiệu sản phẩm)
Hoạt động 5. CHIA SẺ, THẢO LUẬN, ĐIỀU CHỈNH
a. Mục đích của hoạt động
HS giới thiệu các sản phẩm mình đã làm
b. Nội dung hoạt động
3.1 Lên men
a. Tình huống xuất phát:
Tại sao ủ sữa một thời gian thì sữa từ trạng thái lỏng sang sệt?
b. Bộc lộ quan niệm ban đầu:
Trình bày những suy nghĩ của mình về câu hỏi nêu vấn đề. (làm việc cá nhân sau đó thảo luận nhóm)
………………………………………………
c. Xây dựng giả thuyết và thiết kế phương án thực hiện
Từ các nhóm quan niệm ban đầu, hãy đưa ra các câu hỏi nghi vấn :
……………………………………………
- Đề xuất các phương án thí nghiệm để trả lời câu hỏi đã nêu ra.
Thí nghiệm Dụng cụ Tiến hành Hiện tượng Nhận xét, viết phương trình phản ứng
1
2.
3
Lưu ý: ghi từ cột 1 đến cột 3, cột 4 và 5 điền sau khi có kết quả
d. Tiến hành thí nghiệm tìm tòi - nghiên cứu
Ghi vào cột 4 và 5 khi có kết quả
e. Kết luận, hợp thức hóa kiến thức.
- Báo cáo kết quả thí nghiệm
- Giải thích kết quả thí nghiệm
………………………………………………
- Kết luận: Lên men là gì?
…………………………………………………
b. Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Sản phẩm hoàn chỉnh lên men sữa chua và muối chua rau quả
d. Cách thức tổ chức hoạt động
Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày sản phẩm cùng lúc. Khi các nhóm sẵn sàng, báo cáo sản phẩm của nhóm mình.
Yêu cầu HS của từng nhóm trình bày, phân tích về hoạt động, giá thành của sản phẩm
Tham gia bình chọn sản phẩm ngon, đẹp…
GV nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm theo yêu cầu của Phiếu đánh giá số tiêu chí
- GV đặt câu hỏi chất vấn
+ Em hãy kể tên những thực phẩm được sản xuất bằng cách sử dụng vi sinh vật phân giải protein
+ Lên men lactic có những loại nào? Sản phẩm? Hãy viết phương trình tổng quát?
GV khuyến khích các nhóm đặt câu hỏi
+ Các em đã học được những kiến thức và kỹ năng nào trong quá trình triển khai dự án này?
+ Điều gì làm em ấn tượng nhất/nhớ nhất khi triển khai dự án này?
