Giáo án Bài 41. Môi trường và các nhân tố sinh thái

Huy động kinh nghiệm của HS về mối quan hệ giữa điều kiện sống và sinh trưởng của cây; dẫn dắt vào khái niệm môi trường và nhân tố sinh thái.

HS quan sát mô phỏng “Hai cây cùng loài” trong trang bài học NeoEdu: một cây trồng trên đất khô, một cây trồng trên đất ẩm. HS trả lời câu hỏi: “Cây nào sinh trưởng tốt hơn? Vì sao em nghĩ vậy? Ngoài nước, còn điều kiện nào khác giữa hai nơi trồng có thể ảnh hưởng đến cây không?”

• Dự kiến HS trả lời: cây đất ẩm sinh trưởng tốt hơn vì được nhiều nước hơn.
• HS nhận ra có thể còn yếu tố khác như ánh sáng khác nhau giữa hai nơi (đèn trong mô phỏng chỉ chiếu cây đất ẩm).
• Kết luận ban đầu: sinh vật chịu tác động của nhiều yếu tố xung quanh; các yếu tố đó tạo nên môi trường sống của sinh vật.

Phân biệt được nhân tố vô sinh và nhân tố hữu sinh qua quan sát mô phỏng và phân loại các thành phần của môi trường.

HS làm việc theo nhóm 4, quan sát các mô phỏng Ánh sáng, Nhiệt độ, Đất nước và mô phỏng có ốc ăn lá, bọ trong trang bài học NeoEdu. Nhóm hoàn thành Phiếu học tập số 1 bằng cách phân loại các thành phần thành nhân tố vô sinh hoặc nhân tố hữu sinh, đồng thời nêu một ví dụ tác động của mỗi nhân tố hữu sinh lên sinh vật khác.

• Nhân tố vô sinh: ánh sáng, nước, nhiệt độ, đất (yếu tố vật lí, hóa học của môi trường).
• Nhân tố hữu sinh: các sinh vật khác như ốc (ăn lá cây), bọ (tác động lên cây).
• Khái niệm HS rút ra: Nhân tố vô sinh là yếu tố vật lí/hóa học như ánh sáng, nước, nhiệt độ. Nhân tố hữu sinh là tác động của sinh vật lên sinh vật khác.
• Ghi vở: Môi trường gồm mọi thứ bao quanh sinh vật, gồm nhân tố vô sinh và nhân tố hữu sinh.

Hiểu khái niệm giới hạn sinh thái và nhận ra vượt khoảng thích hợp có thể gây hại; giải thích được vì sao các loài có giới hạn khác nhau.

GV dùng mô phỏng Nhiệt độ ở ao: tăng dần nhiệt độ nước, HS quan sát và ghi lại mức nhiệt cá rô phi và cá chép còn sống. Sau đó HS trả lời câu hỏi: “Khoảng nhiệt độ nào cá rô phi sống được? Vì sao khi nhiệt độ lên 43 °C, cá rô phi chết nhưng cá chép vẫn sống? Một nhân tố có lợi ở mức vừa phải thì tăng mãi có luôn có lợi không?”

• Cá rô phi sống từ $5{,}6\ ^\circ\mathrm{C}$ đến $42\ ^\circ\mathrm{C}$; tốt nhất ở $30\ ^\circ\mathrm{C}$. Khoảng này là giới hạn sinh thái của cá rô phi với nhiệt độ.
• Ở $43\ ^\circ\mathrm{C}$ cá rô phi chết nhưng cá chép vẫn sống vì giới hạn sinh thái của cá chép rộng hơn: các loài khác nhau có giới hạn sinh thái khác nhau.
• Khái niệm HS rút ra: Giới hạn sinh thái là khoảng chịu đựng của loài với một nhân tố trong điều kiện xét.
• Kết luận: Vượt khoảng thích hợp có thể gây stress hoặc chết; lợi hay hại phụ thuộc vào mức tác động và loài. Không thể nói “tăng mãi luôn có lợi”.

Củng cố khái niệm nhân tố vô sinh, nhân tố hữu sinh, giới hạn sinh thái và phân biệt đúng sai các phát biểu về mức tác động.

HS làm nhanh các câu hỏi trên bài tập tương tác NeoEdu hoặc trên bảng con. Đề gồm:

1. Trong bài này, nhân tố vô sinh có đặc điểm nào? A. mọi sinh vật ăn thịt; B. chỉ con người; C. yếu tố vật lí/hóa học như ánh sáng, nước, nhiệt độ.
2. Trong bài này, nhân tố hữu sinh có đặc điểm nào? A. tác động của sinh vật lên sinh vật khác; B. chỉ đá và đất khoáng; C. độ dài ngày không có sinh vật.
3. Ghép khái niệm với đặc điểm: Nhân tố vô sinh; Nhân tố hữu sinh; Giới hạn sinh thái với các đặc điểm tương ứng.
4. Đúng hay sai: “Một nhân tố có lợi ở mức vừa phải thì tăng vô hạn luôn có lợi.”
5. Điền thuật ngữ: “Khoảng chịu đựng của loài với một nhân tố trong điều kiện xét” mô tả {{1}}.

Đáp án:

1. C – Nhân tố vô sinh là yếu tố vật lí/hóa học như ánh sáng, nước, nhiệt độ.
2. A – Nhân tố hữu sinh là tác động của sinh vật lên sinh vật khác.
3. Nhân tố vô sinh – yếu tố vật lí/hóa học như ánh sáng, nước, nhiệt độ; Nhân tố hữu sinh – tác động của sinh vật lên sinh vật khác; Giới hạn sinh thái – khoảng chịu đựng của loài với một nhân tố trong điều kiện xét.
4. Sai – Vượt khoảng thích hợp có thể gây stress hoặc chết; lợi hay hại phụ thuộc mức và loài.
5. Giới hạn sinh thái.

Vận dụng khái niệm nhân tố sinh thái và nguyên tắc kiểm soát biến để đánh giá tình huống thực tế; nhận ra không thể quy nguyên nhân khi chưa kiểm soát các yếu tố khác.

HS làm việc theo cặp đôi, đọc tình huống: “Hai cây cùng loài ở đất khô và ẩm có sinh trưởng khác. Có đủ kết luận chỉ do nước nếu nơi sáng khác nhau không?” Các cặp hoàn thành Phiếu học tập số 2. Sau đó, GV đặt câu hỏi mở rộng: “Vì sao không dùng khoảng chịu nhiệt của một loài để quyết định cho mọi loài?”

• Đáp án tình huống: Chưa đủ kết luận. Ánh sáng là biến nhiễu vì đèn chỉ chiếu cây đất ẩm; hai cây khác nhau cả về nước lẫn ánh sáng. Để quy nguyên nhân cho nước, cần giữ các yếu tố khác (ánh sáng, nhiệt độ) tương tự hoặc ghi nhận và đánh giá hạn chế trước khi kết luận.
• Đánh giá: 40% xác định đúng dữ kiện và quan hệ khoa học; 40% suy luận đúng; 20% kết luận và điều kiện.
• Câu mở rộng: Mỗi loài có đặc điểm thích nghi và giới hạn khác nhau; còn có tương tác với độ ẩm, tuổi, dinh dưỡng. Không thể suy một số đại diện cho toàn sinh giới.