Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9

1. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, Khoa học kĩ thuật có tốc độ phát triển cực kì nhanh chóng, cứ khoảng 3 – 5 năm khối tri thức lại tăng gấp đôi. Trong sự phát triển chung đó thì Sinh học có gia tốc phát triển nhanh nhất. Sự gia tăng khối tri thức cùng với sự đổi mới khoa học sinh học, tất yếu phải đổi mới về phương pháp dạy học. Thực tế cho thấy một vấn đề bất cập “Làm thế nào để giữ vững cán cân thăng bằng giữa một bên là khối tri thức khổng lồ với một bên là thời lượng có hạn chỉ trong một tiết dạy ”. Đổi mới SGK đã làm tăng tri thức nhưng thời lượng lại giảm, trong khi đó cùng với các phương tiện thông tin đại chúng khối tri thức của các em thu thập ngày một nhiều lên, điều đó đã thúc đẩy sự tò mò và khát vọng muốn khám phá tri thức ở học sinh qua từng bài học. Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm có vị trí hết sức quan trọng trong hệ thống tri thức khoa học của nhân loại, có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh tế và xã hội loài người, giúp học sinh có kiến thức sau này ứng dụng trong sản xuất và đời sống sau này. Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THCS nói chung và Sinh học lớp 9 nói riêng, bên cạnh những kiến thức thuộc về lí thuyết được mô tả còn có mảng kiến thức không kém phần quan trọng là bài tập sinh học. Với môn sinh học 9 khi tiếp cận với các khái niệm về: quy luật di truyền, gen, nhiễm sắc thể, công nghệ tế bào, công nghệ gen Nhiều giáo viên, nhất là giáo viên dạy ở các trường miền núi, hải đảo gặp không ít khó khăn trong việc thực hiện các phương pháp dạy học. Vậy để giáo dục có hiệu quả và đạt chất lượng cao, trong quá trình giảng dạy chúng ta cần thiết phải đổi mới về nội dung, phương pháp dạy học, trong đó đổi mới phương pháp nhằm phát huy tích tích cực của học sinh là vấn đề quan trọng. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học được xác định trong nghị quyết Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã xác định "Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân GV: Bùi Minh Vĩnh 1 Trường THCS An Hải
2. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” chủ hoá và hội nhập quốc tế" và "Phát triển nhanh nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục quốc dân". Trong chương Di truyền và Biến dị – sách giáo khoa sinh học 9. Biến dị và Di truyền gắn liền với quá trình sinh sản, liên quan tới các cơ chế di truyền và biến dị diễn ra ở cấp độ phân tử và cấp độ tế bào, thông tin di truyền được lưu giữ trong ADN ở tế bào. Sự nhân đôi của ADN là cơ sở đưa đến sự nhân đôi của nhiễm sắc thể. Sự nhân đôi và phân li của NST đưa đến sự phân bào; chính phân bào là hình thức sinh sản của tế bào. Đã có nhiều tài liệu viết về vấn đề này tuy nhiên qua một số năm tham gia giảng dạy môn sinh học 9 tôi nhận thấy đây là những dạng bài tập nhiều năm có trong các đề thi. Mặt khác dạng bài tập này khá khó và học sinh dễ bị nhầm lẫn vì vậy tôi muốn viết chuyên đề này để tổng hợp lại nội dung cụ thể nhất, thiết thực, gần với khả năng tiếp thu của học sinh THCS và để phục vụ giảng dạy của bản thân, đặc biệt là công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi các cấp. Từ thực tế trên, để nâng cao chất lượng dạy học trong tình hình hiện nay, tôi mạnh dạn thực hiện đề tài "Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9" với hy vọng cùng chia sẻ kinh nghiệm, hiểu biết về phương pháp giải bài tập với đồng nghiệp, đồng thời cùng nhau vận dụng vào thực tiễn dạy học để nâng cao chất lư ợng môn sinh học 9. GV: Bùi Minh Vĩnh 2 Trường THCS An Hải
3. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” 2. NỘI DUNG 2.1. Thời gian thực hiện: Từ năm 2019 đến năm 2021 2.2. Đánh giá thực trạng: 2.2.1. Kết quả đạt được: Khi chưa áp dụng sáng kiến kinh nghiệm thì đa phần học sinh rất khó khăn trong việc xác định các dạng bài tập ADN, không phân loại được bài tập nào thuộc dạng nào nên cách giải của các em bị hạn chế nhiều, đôi lúc không phân được dạng nên áp dụng sai công thức dẫn đến tính toán sai. Chính vì vậy qua khảo sát tôi thấy học sinh yếu nhiều về môn sinh học, đặc biệt là phần bài tập về ADN. Số liệu thống kê HKI năm học 2020-2021 (Chưa áp dụng SKKN) Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém 9C 34 04 11,8% 10 29,4% 10 29,4% 10 29,4% 0 0 9A 35 03 8,6% 06 17,1% 17 48,6% 06 17,1% 03 8,6% Như vậy, qua khảo sát chúng ta thấy trình độ học tập của 2 lớp là tương đương nhau. Sáng kiến này tôi sẽ lấy lớp 9C làm thí điểm, còn lớp 9A không áp dụng những giải pháp của sáng kiến này. 2.2.2. Những mặt còn hạn chế: Môn sinh học 9 theo chương trình đổi mới mỗi tuần 2 tiết, cả năm 70 tiết, trong đó chỉ có 1 tiết bài tập sau chương III – ADN VÀ GEN và 01 tiết ôn tập ADN ở đầu HKII, với số tiết bài tập quá ít như vậy thì việc dạy cho học sinh có kĩ năng giải được các bài tập di truyền là một vấn đề rất khó khăn trong công tác giảng dạy, cũng như công tác bồi dưỡng học sinh giỏi. Tiết bài tập trong chương trình sinh học 9 quá ít trong khi đó lượng kiến thức lí thuyết ở mỗi tiết học lại quá nặng, dẫn đến hầu hết giáo viên dạy môn sinh học lớp 9 không có thời gian hoặc rất ít thời gian để hướng dẫn học sinh giải bài GV: Bùi Minh Vĩnh 3 Trường THCS An Hải
4. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” tập ở cuối bài. Học sinh không có khả năng phân tích và tổng hợp kiến thức, đây sẽ là trở ngại lớn trong công tác giảng dạy phần bài tập. Trong nội dung phần bài tập di truyền thì ở mỗi chương đều phải bồi dưỡng phần kiến thức cần thiết để vận dụng giải bài tập và phần bài tập áp dụng ở mức cơ bản và mức nâng cao, nhưng các kiến thức này trong nội dung chương trình sách giáo khoa sinh học lớp 9 không có đề cập đến hoặc chỉ đề cập ở mức sơ lược, không chuyên sâu. Đây là một khó khăn lớn đối với giáo viên có bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học 9, dẫn đến một số giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi chỉ hướng dẫn học sinh giải phần bài tập di truyền với các dạng bài tập ở mức cơ bản không có thời gian để dạy phần bài tập nâng cao. Ngoài ra trong sách giáo khoa, ở cuối bài đều có câu hỏi và bài tập, trong đó có những câu hởi tự luận dạng củng cố kiến thức hoặc dạng nâng cao, học sinh có thể vận dụng kiến thức bài học trả lời, nhưng có những câu hỏi bài tập thuộc dạng trắc nghiệm khách quan mà thực chất đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng kiến thức toán học mới trả lời được. Vì vậy khi giảng dạy, nếu giáo viên không tìm hiểu, nghiên cứu thêm tài liệu tham khảo mà chỉ nghiên cứu sách giáo viên sẽ khó giải thích cho học sinh hiểu bài tập một cách khoa học được. Riêng về học sinh, do kiến thức ở lớp 9 quá mới so với kiến thức ở các lớp trước như những kiến thức về cấu trúc không gian của ADN, quá trình tự nhân đôi của ADN nên khi học sinh giải phần bài tập di truyền dạng này thường các em tỏ ra lúng túng, ngỡ ngàng. 2.2.3. Nguyên nhân đạt được và nguyên nhân hạn chế: Những kết quả có được qua phần khảo sát, thì phần lớn nằm ở các em học sinh khá, giỏi đều ở các môn; có ý thức tự học tốt, tham khảo nhiều sách ở thư viện hoặc tìm hiểu các bài dạy của giáo viên trên YouTube. Do những năm trước đây học sinh giỏi khối 9 không chọn môn sinh học nên việc đầu tư, nghiên cứu còn nhiều hạn chế. GV: Bùi Minh Vĩnh 4 Trường THCS An Hải
5. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” Do thời lượng của chương trình dành cho phần bài tập còn hạn chế nên việc hướng dẫn học sinh hoàn thành bài tập rất khó khăn, chủ yếu lồng vào các tiết dạy trong phần củng cố, luyện tập. GV: Bùi Minh Vĩnh 5 Trường THCS An Hải
6. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” 3. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 3.1. Căn cứ thực hiện 3.1.1. Cấu tạo hóa học của phân tử ADN - ADN (axit deoxyribonucleic) là 1 loại axit nucleic, cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P. - Đặc điểm: Đại phân tử hữu cơ, có kích thước lớn có thể dài tới hàng trăm micromet, khối lượng hàng triệu, hàng chục triệu đvc. - Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân: Đơn phân là nucleotit. - Cấu tạo 1 nuclêôtit gồm: + Một phân tử đường (C5H10O4) + Một phân tử axit photphoric H3PO4 + Bazơ nitơ gồm 4 loại: ađenin (A); timin (T); Xitozin (X); và guanin (G) - Các nucleotit chỉ khác nhau ở thành phần bazo nito, vì vậy tên nucleotit thường được gọi tên bằng tên bazơnitơ. - Mỗi phân tử ADN gồm hàng vạn, hàng triệu đơn phân. - ADN có tinh đa dạng và đặc thù thể hiện ở: Số lượng, thành phần, và trình tự sắp xếp các nucleotit trong cấu trúc của ADN có thể tạo ra vô số các phân tử ADN khác nhau. - Tính đa dạng và đặc thù của ADN là cơ sở cho tính đa dạng và đặc thù của các loài sinh vật. 3.1.2. Cấu trúc không gian của ADN Năm 1953, J. Oatxơn và F. Crick công bố mô hình cấu trúc không gian của phân tử ADN. - ADN là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch song song, xoắn đều quanh 1 trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải), ngược chiều kim đồng hồ. - Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nucleotit, dài 34 A0, đường kính vòng xoắn là 20A0 - Trong phân tử ADN: GV: Bùi Minh Vĩnh 6 Trường THCS An Hải
7. Sáng kiến kinh nghiệm “Phương pháp giải bài tập ADN Sinh học 9” + Trên 1 mạch đơn các nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị. + Giữa 2 mạch các nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết hidro tạo thành các cặp theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hiđrô; G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô. - Do tính chất bổ sung của 2 mạch đơn, khi biết trình tự sắp xếp nucleotit trong mạch này có thể suy ra trình tự nuclêôtit trong mạch còn lại: A = T; G = X; A+G = T+X = 50%N. (Số nucleotit của gen) - Tỉ số (A+G)/(T+X) các loài khác nhau là khác nhau và đặc trưng cho loài. 3.1.3. Sự tự nhân đôi của ADN - ADN tự nhân đôi (tự sao) tại nhân tế bào, ở kì trung gian trong chu kì tế bào. - Có sự tham gia của emzym và các yếu tố tháo xoắn, tách mạch ở trạng thái duỗi, liên kết các nucleotit với nhau. 3.1.3.1. Diễn biến quá trình nhân đôi - ADN tháo xoắn, emzym xúc tác làm 2 mạch đơn tách nhau ra. - Các nucleotit tự do của môi trường liên kết với các nucleotit trên mỗi mạch của ADN mẹ theo nguyên tắc bổ sung hình thành mạch pôlinucleotit mới. - Kết thúc: 2 phân tử ADN con được hình thành giống nhau và giống ADN mẹ. Chúng đóng xoắn và được phân chia cho 2 tế bào con trong qúa trình phân bào. 3.1.3.2. Nguyên tắc của qúa trình nhân đôi ADN Tuân theo 2 nguyên tắc: - Nguyên tắc bổ sung: Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. các nucleotit tự do của môi trường liên kết với các nucleotit của mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T; G liên kết với X và ngược lại. - Nguyên tắc bán bảo toàn: bán bảo toàn (giữ lại 1 nửa): Trong mỗi ADN con có 1 mạch cũ của ADN mẹ, mạch còn lại được tổng hợp mới. 3.1.3.3. Ý nghĩa của sự nhân đôi GV: Bùi Minh Vĩnh 7 Trường THCS An Hải