Giáo án Bài 1. Giới thiệu khái quát môn Sinh học

Huy động hiểu biết ban đầu của HS về môn Sinh học và tạo tình huống để HS thấy cần phối hợp nhiều lĩnh vực khi giải quyết một vấn đề thực tế.

GV nêu câu hỏi: (1) Em hiểu môn Sinh học nghiên cứu điều gì? (2) Vì sao nông dân muốn tăng năng suất lúa không chỉ cần giống tốt mà còn cần chăm bón, nước và điều kiện đất phù hợp? HS trả lời nhanh bằng ý kiến cá nhân, không cần đúng hết.

Sơ đồ ngắn trên bảng: Sự sống được nghiên cứu theo các cấp: phân tử → tế bào → cơ thể → quần thể, quần xã → sinh quyển. Nhiệm vụ mở đầu: xác định ba lĩnh vực tiêu biểu sẽ tìm hiểu trong bài (sinh học phân tử, sinh lí học, sinh thái học) và vì sao năng suất lúa cần phối hợp nhiều lĩnh vực.

Nêu được đối tượng nghiên cứu của sinh học phân tử, sinh lí học và sinh thái học; giải thích được vì sao năng suất lúa cần phối hợp nhiều lĩnh vực.

Nhóm 4 HS thực hiện Phiếu học tập số 1 theo kĩ thuật khăn trải bàn: mỗi HS ghi ý kiến của mình vào ô của nhóm, sau đó thảo luận để chọn ý thống nhất. Câu hỏi: (1) Sinh học phân tử tìm hiểu gì? Cho ví dụ về DNA và protein. (2) Sinh lí học giải thích hoạt động nào của cơ thể? Cho ví dụ về trao đổi khí ở lá. (3) Sinh thái học nghiên cứu điều gì? Cho ví dụ về mối quan hệ giữa cá và chất lượng nước. (4) Vì sao vấn đề năng suất lúa cần phối hợp cả ba lĩnh vực?

Bảng hoàn chỉnh trên khăn trải bàn: Sinh học phân tử – nghiên cứu DNA và protein, thông tin di truyền ở mức phân tử; Sinh lí học – giải thích hoạt động cơ thể như trao đổi khí ở lá; Sinh thái học – nghiên cứu quan hệ giữa sinh vật với môi trường, ví dụ chất lượng nước và cá. Kết luận: Năng suất lúa chịu tác động đồng thời của di truyền (kiểu gene), sinh lí (quá trình trong cây) và sinh thái (môi trường, điều kiện sống) nên phải phối hợp ba lĩnh vực.

Vận dụng được các tiêu chí hiệu quả, an toàn, công bằng và đa dạng sinh học; nêu được ý nghĩa phát triển bền vững; trình bày được cách kiểm tra quảng cáo sản phẩm sinh học và giới hạn của kết luận.

Thảo luận cặp đôi, sau đó cả lớp. GV nêu câu hỏi: (1) Khi ứng dụng sinh học, cần cân nhắc những tiêu chí nào? (2) Phát triển bền vững có nghĩa là gì? Cho ví dụ giảm ô nhiễm đồng thời bảo vệ sinh cảnh. (3) Khi đọc quảng cáo sản phẩm sinh học, cần kiểm tra ba thông tin nào? (4) Vì sao không thể suy từ một trường hợp thành tác dụng cho mọi người?

Tiêu chí đánh giá ứng dụng sinh học: hiệu quả, an toàn, công bằng, đa dạng sinh học. Phát triển bền vững: đáp ứng nhu cầu hiện tại nhưng không làm suy giảm khả năng đáp ứng của thế hệ sau. Ba thông tin cần kiểm tra khi đọc quảng cáo: đối tượng thử nghiệm, nhóm đối chứng và bằng chứng (số liệu). Kết luận: Một trường hợp thành công không đủ để khẳng định tác dụng cho mọi người; kết luận chỉ đúng trong phạm vi bằng chứng đã có.

Củng cố nhận biết lĩnh vực nghiên cứu, ứng dụng sinh học, phát triển bền vững và tính giới hạn của kết luận.

HS làm bài tập 1 đến 6 bằng cách giơ bảng con đáp án. GV có thể dùng bài tập tương tác trên trang NeoEdu để kiểm tra nhanh. Đề: (1) Lĩnh vực trực tiếp nghiên cứu quan hệ giữa cá với chất lượng nước? A. Giải phẫu học; B. Sinh thái học; C. Tế bào học. (2) Nghiên cứu ribosome gần nhất với cấp nào? A. Quần xã; B. Sinh quyển; C. Tế bào và phân tử. (3) Ứng dụng nào dựa vào hoạt động vi sinh vật? A. Xử lí nước thải bằng bùn hoạt tính; B. Lọc cát chỉ bằng trọng lực; C. Chưng cất nước. (4) Năng suất cây trồng chỉ do kiểu gene quyết định. Đúng hay sai? (5) Ghép vấn đề với lĩnh vực nghiên cứu chính: trình tự DNA; trao đổi khí ở lá; lưới thức ăn. (6) Quyết định phù hợp với phát triển bền vững? A. Giảm ô nhiễm đồng thời bảo vệ sinh cảnh; B. Tăng sản lượng bằng mọi giá; C. Khai thác hết nguồn giống hoang dại.

Đáp án: (1) B – Sinh thái học xét tương tác sinh vật và môi trường. (2) C – Ribosome là cấu trúc trong tế bào, được tạo bởi RNA và protein. (3) A – Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ; hai cách còn lại chủ yếu là vật lí. (4) Sai – Kiểu gene, nước, khoáng, ánh sáng và quản lí đều có thể ảnh hưởng đến năng suất. (5) Trình tự DNA – Sinh học phân tử; Trao đổi khí ở lá – Sinh lí học; Lưới thức ăn – Sinh thái học. (6) A – Lợi ích trước mắt cần đi cùng duy trì tài nguyên lâu dài.

Vận dụng tiêu chí kiểm tra bằng chứng và giới hạn kết luận để đánh giá tình huống thực tế; đề xuất cách phối hợp hai ngành sinh học mà không kết luận khi chưa có dữ liệu.

HS làm việc nhóm 4 với Phiếu học tập số 2 gồm hai tình huống. Tình huống 1: Một chế phẩm được quảng cáo làm mọi giống rau tăng năng suất; nêu ba thông tin cần kiểm tra và kết luận hợp lí. Tình huống 2: Ở một ao nuôi cá có hiện tượng cá chết; đề xuất cách phối hợp sinh thái học và vi sinh học để giảm cá chết, không chẩn đoán nguyên nhân khi chưa có dữ liệu. Nhóm ghi kết quả ra giấy A4 hoặc bảng phụ, sau đó trình bày nhanh.

Tình huống 1: Cần biết giống rau và điều kiện thử; có lô đối chứng được chăm sóc giống nhau; số lần lặp lại và năng suất đo theo $\mathrm{kg/m^2}$. Kết luận hợp lí: Chỉ suy rộng trong phạm vi bằng chứng đã thử, chưa thể kết luận cho mọi giống rau. Tình huống 2: Sinh thái học đo oxygen hòa tan ($\mathrm{O_2}$), nhiệt độ và tải hữu cơ; vi sinh học khảo sát quá trình phân hủy bằng quy trình chuyên môn an toàn. Cần so sánh nhiều thời điểm trước khi đề xuất quản lí nước; không tự ý dùng thuốc hoặc hóa chất khi chưa có chuyên môn. Thang điểm gợi ý tình huống 1: đối tượng và điều kiện 0,25; đối chứng 0,25; lặp lại và đơn vị 0,25; kết luận giới hạn 0,25. Thang điểm gợi ý tình huống 2: hai ngành đúng 0,3; dữ liệu cụ thể 0,3; giới hạn suy luận 0,2; không tự xử lí nguy hiểm 0,2.