Giáo án Bài 23. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp

Huy động kiến thức nền, tạo tình huống có vấn đề để HS dự đoán các yếu tố có thể ảnh hưởng đến quang hợp và nhận ra không chỉ ánh sáng quyết định.

GV nêu tình huống: Hai chậu cùng loại cây được đặt cạnh nhau, cùng nhận một ánh sáng. Chậu A đủ nước, chậu B héo. HS suy nghĩ cá nhân 1 phút, sau đó chia sẻ với bạn cùng bàn: Theo em, vì sao quang hợp của hai cây có thể khác nhau? Ngoài ánh sáng, còn yếu tố nào có thể ảnh hưởng?

HS nêu được ít nhất hai dự đoán, ví dụ: nước là nguyên liệu nên thiếu nước làm quang hợp giảm; cây héo có thể trao đổi khí kém; nồng độ $\mathrm{CO_2}$ và nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng. GV ghi các dự đoán lên bảng để đối chiếu sau bài học.

Nêu được cường độ sáng ảnh hưởng đến quang hợp: tăng ánh sáng làm quang hợp tăng đến mức nhất định, quá mạnh có thể gây hại.

HS làm việc nhóm 4 người, sử dụng mô phỏng “Đèn LED chỉnh độ sáng” và “cốc nước có cây rong”. Quan sát số bọt khí $\mathrm{O_2}$ thoát ra trong 1 phút ở các mức ánh sáng khác nhau, đặc biệt ở $70\%$ và $100\%$, và quan sát màu lá. Hoàn thành Phiếu học tập số 1 phần A. Câu hỏi: Ánh sáng tăng từ $70\%$ lên $100\%$ thì số bọt thay đổi thế nào? Lá cây có biểu hiện gì khi ánh sáng quá mạnh?

Số bọt khí $\mathrm{O_2}$: ở $70\%$ ánh sáng bọt tăng so với mức thấp hơn; ở $100\%$ bọt giảm; lá có màu vàng khi ánh sáng quá mạnh.
Kết luận HS rút ra: Cường độ sáng tăng làm quang hợp tăng đến một mức nhất định; ánh sáng quá mạnh có thể gây hại, quang hợp không tăng mãi.

Nêu được nồng độ $\mathrm{CO_2}$ là yếu tố nguyên liệu, ảnh hưởng đến quang hợp trong một giới hạn.

HS dùng mô phỏng “Bình $\mathrm{CO_2}$ có đồng hồ”, lần lượt đặt nồng độ $0{,}01\%$, $0{,}04\%$, $0{,}1\%$, giữ nguyên ánh sáng và nhiệt độ. Đếm bọt khí $\mathrm{O_2}$ và hoàn thành Phiếu học tập số 1 phần B. Câu hỏi: Khi nồng độ $\mathrm{CO_2}$ tăng, số bọt tăng thế nào? Mức tăng ở các bước có giống nhau không?

Số bọt tăng khi nồng độ $\mathrm{CO_2}$ tăng từ $0{,}01\%$ lên $0{,}04\%$ và lên $0{,}1\%$, nhưng mức tăng nhỏ dần.
Kết luận HS rút ra: $\mathrm{CO_2}$ là nguyên liệu của quang hợp, ảnh hưởng trong một giới hạn; không phải nồng độ cao nào cũng làm quang hợp tăng mãi.

Nêu được nhiệt độ có khoảng phù hợp cho hoạt động quang hợp; nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao làm quang hợp chậm hoặc gần ngừng.

HS dùng mô phỏng cốc nước có cây rong, thay đổi nhiệt độ lần lượt ở $10^\circ\mathrm{C}$, $25$–$30^\circ\mathrm{C}$ và $45^\circ\mathrm{C}$, giữ nguyên ánh sáng và nồng độ $\mathrm{CO_2}$. Đếm bọt và hoàn thành Phiếu học tập số 1 phần C. Câu hỏi: Ở khoảng nhiệt độ nào bọt khí nhiều nhất? Ở $45^\circ\mathrm{C}$ quang hợp ra sao?

$10^\circ\mathrm{C}$: quang hợp chậm; $25$–$30^\circ\mathrm{C}$: phù hợp, bọt nhiều; $45^\circ\mathrm{C}$: quang hợp gần ngừng, bọt rất ít.
Kết luận HS rút ra: Nhiệt độ có khoảng phù hợp cho quang hợp; quá thấp hoặc quá cao đều làm quang hợp giảm.

Giải thích được vì sao hai cây cùng ánh sáng nhưng một cây đủ nước, một cây héo có quang hợp khác nhau; nêu được nguyên tắc chỉ đổi một yếu tố khi so sánh.

HS dùng mô phỏng “Cây héo” so sánh số bọt khi khí khổng đóng và khi cây đủ nước, giữ nguyên ánh sáng. Sau đó trả lời Phiếu học tập số 2 câu 1–2: giải thích tình huống hai chậu cây và vì sao không nên đổi đồng thời phân bón khi so ảnh hưởng ánh sáng. Câu hỏi: Vì sao cây héo lại có ít bọt khí dù ánh sáng không đổi? Muốn so ảnh hưởng của ánh sáng thì cần giữ những yếu tố nào không đổi?

Cây héo: khí khổng đóng, bọt giảm dù ánh sáng không đổi. Nước là nguyên liệu và ảnh hưởng trạng thái lá, khí khổng; thiếu nước có thể hạn chế trao đổi khí, không chỉ ánh sáng quyết định.
Kết luận HS rút ra: Muốn so một yếu tố thì chỉ đổi yếu tố đó; giữ nước, đất, cây và nhiệt độ tương tự, chỉ đổi chiếu sáng; lặp mẫu để tin cậy hơn.

Vận dụng được kiến thức để phân biệt cường độ sáng, nồng độ $\mathrm{CO_2}$, nhiệt độ và nhận diện quan niệm sai.

HS làm bài tập trắc nghiệm và ghép nối 1–5 (có thể dùng bài tập tương tác trên trang NeoEdu). Đề: (1) Cường độ sáng có đặc điểm nào: A. càng mạnh vô hạn càng tốt; B. không liên quan lá xanh; C. ảnh hưởng quang hợp nhưng quá mạnh có thể gây bất lợi. (2) Nồng độ $\mathrm{CO_2}$ có đặc điểm nào: A. là yếu tố nguyên liệu có ảnh hưởng trong giới hạn; B. không có $\mathrm{CO_2}$ cây vẫn quang hợp như cũ; C. mọi nồng độ cao đều an toàn. (3) Ghép: cường độ sáng – ảnh hưởng quang hợp nhưng quá mạnh có thể gây bất lợi; nồng độ $\mathrm{CO_2}$ – là yếu tố nguyên liệu có ảnh hưởng trong giới hạn; nhiệt độ – có khoảng phù hợp cho hoạt động quang hợp. (4) Tăng ánh sáng luôn làm quang hợp tăng không giới hạn: Đúng hay Sai? (5) “Có khoảng phù hợp cho hoạt động quang hợp” mô tả: A. cường độ sáng; B. nồng độ $\mathrm{CO_2}$; C. nhiệt độ.

Đáp án: (1) C; (2) A; (3) cường độ sáng – ảnh hưởng quang hợp nhưng quá mạnh có thể gây bất lợi; nồng độ $\mathrm{CO_2}$ – là yếu tố nguyên liệu có ảnh hưởng trong giới hạn; nhiệt độ – có khoảng phù hợp cho hoạt động quang hợp; (4) Sai, vì quang hợp có giới hạn và ánh sáng quá mạnh có thể gây hại; (5) C (nhiệt độ).

Giải thích được tình huống hai chậu cây và vận dụng nguyên tắc chỉ đổi một yếu tố; bác bỏ được quan niệm sai bằng lí do khoa học.

HS làm bài 6–8 theo nhóm đôi, viết câu trả lời ngắn vào Phiếu học tập số 2 phần B. Đề: (6) Cùng loại cây, một chậu đủ nước, một chậu héo dù cùng ánh sáng. Vì sao quang hợp có thể khác? (7) Muốn so ảnh hưởng ánh sáng, có nên đổi đồng thời phân bón không? (8) Một bạn khẳng định: “Tăng ánh sáng luôn làm quang hợp tăng không giới hạn.” Hãy bác bỏ bằng một lí do khoa học, chỉ ra một hệ quả của cách hiểu sai và viết lại kết luận đúng.

Đáp án mẫu: (6) Nước là nguyên liệu và ảnh hưởng trạng thái lá, khí khổng; thiếu nước có thể hạn chế trao đổi khí, không chỉ ánh sáng quyết định. (7) Không. Giữ nước, đất, cây và nhiệt độ tương tự, chỉ đổi chiếu sáng; lặp mẫu, nêu giới hạn vì nhiều yếu tố tương tác. (8) Lí do: quang hợp có giới hạn và có thể bị hạn chế bởi $\mathrm{CO_2}$, nước, nhiệt độ; ánh sáng quá mạnh có thể gây hại. Hệ quả: đặt cây dưới nắng quá gắt có thể làm tổn thương thay vì tăng quang hợp. Kết luận đúng: Cường độ sáng ảnh hưởng quang hợp nhưng quá mạnh có thể gây bất lợi.

Vận dụng được nguyên tắc chỉ đổi một yếu tố và lặp mẫu để thiết kế thí nghiệm kiểm chứng ảnh hưởng của một yếu tố đến quang hợp trong thực tế.

HS (cặp đôi) chọn một yếu tố (ánh sáng, nhiệt độ hoặc nồng độ $\mathrm{CO_2}$, ví dụ: đặt cây rong ở nơi có ánh sáng khác nhau) và viết kế hoạch thí nghiệm gồm: yếu tố thay đổi, các yếu tố giữ không đổi, cách đo (đếm bọt khí), số lần lặp. Có thể hoàn thiện ở nhà, nộp vào tiết sau.

Bản kế hoạch thí nghiệm gồm: – Yếu tố thay đổi: một yếu tố duy nhất. – Yếu tố giữ không đổi: nước, cây, nhiệt độ và các yếu tố còn lại. – Cách đo: đếm số bọt khí $\mathrm{O_2}$ trong cùng thời gian. – Lặp lại ít nhất 3 lần để kết quả tin cậy. – Dự đoán và kết luận có căn cứ.