Giáo án và PPT Sinh học 10 cánh diều Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

BÀI 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Khi muối chua, có nhiều nguyên nhân làm dưa cải bị hỏng. Em có biết đó là nguyên nhân nào không? Do vi khuẩn hay do một điều kiện môi trường nào khác?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

HOẠT ĐỘNG I. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC

1. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Đọc thông tin mục 1 phần I và hoàn thành phiếu học tập số 1.

• Nhóm 1: Tìm hiểu phương pháp quan sát.

• Nhóm 2: Tìm hiểu phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.

• Nhóm 3: Phương pháp thực nghiệm khoa học.

Sản phẩm dự kiến:

- Phương pháp quan sát: là phương pháp sử dụng trí giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát. Phương pháp quan

sát được thực hiện theo ba bước:

+ Bước 1: Xác định đối tượng quan sát và phạm vi quan sát.

+ Bước 2: Tuỳ theo từng đối tượng và phạm vi quan sát mà xác định công cụ quan sát cho phù hợp (kính hiển vi, kính lúp,...).

+ Bước 3: Thu thập, ghi chép và xử lí các dữ liệu quan sát được.

- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm: là phương pháp sử dụng các dụng cụ, hoá chất, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm khoa học.

+ Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ, hoá chất và mẫu vật để làm thí nghiệm.

+ Bước 2: Tiến hành các thí nghiệm theo đúng quy trình và thu thập dữ liệu từ kết quả thí nghiệm. Từ việc quan sát và phân tích kết quả, người nghiên cứu giải thích và kết luận cho kết quả thí nghiệm đó. 

*Một số kĩ thuật phòng thí nghiệm thường dùng ở THPT: Phương pháp giải phẫu, phương pháp làm và quan sát tiêu bản.

+ Bước 3: Báo cáo kết quả thí nghiệm

+ Bước 4: Vệ sinh dụng cụ thí nghiệm.

- Phương pháp thực nghiệm khoa học: là phương pháp chủ động tác động vào đối tượng nghiên cứu và những hoạt động của đối tượng đó nhằm kiểm soát sự phát triển của chúng một cách có chủ đích. Để thực nghiệm khoa học, người nghiên cứu cần tiến hành theo ba bước sau:

+ Bước 1: Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm, thiết kế mô hình thực nghiệm phù hợp với mục đích thí nghiệm.

+ Bước 2: Tiến hành thực nghiệm và thu thập các dữ liệu. Trong bước này, người nghiên cứu có thể dùng các phương pháp khác nhau tuỳ mục đích thực nghiệm: nghiên cứu và phân loại để định

danh các loài sinh vật; tách chiết các chế phẩm sinh học; nuôi cấy mô, tế bào;...

+ Bước 3: Xử lí các dữ liệu thu thập được và báo cáo kết quả thực nghiệm.

2. Tìm hiểu vật liệu và thiết bị nghiên cứu môn Sinh học

HS thảo luận trả lời câu hỏi:Đọc thông tin, quan sát sơ đồ hình 2.3, mục 3, phần I và trả lời câu hỏi

• Có thể lưu giữ kết quả quan sát bằng những cách nào?

• Việc đặt câu hỏi nghiên cứu và xây dựng giả thuyết trong nghiên cứu khoa học có ý nghĩa như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Ống nghiệm: dùng làm thí nghiệm về các phản ứng hoá học.

- Ống nhỏ giọt: lấy và nhỏ hoá chết lên tiêu bản, mẫu vột.

- Lam kính và lamen: dùng làm tiêu bản quan sát dưới kính hiển vi quang học.

- Đèn cồn: đun sôi mẫu cột có thể tích nhỏ, tạo tiêu bản vết bôi,...

- Cốc thủy tinh: đựng hoá chất.

- Giấy lọc: lọc các dung dịch nghiền mẫu bột để chắt lấy dịch lọc.

HOẠT ĐỘNG II. CÁC KỸ NĂNG TRONG TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trình bày các kỹ năng trong tiến trình nghiên cứu môn Sinh học?

Sản phẩm dự kiến:

- Quan sát: trải nghiệm các sự vật, hiện tượng theo nhiều khía cạnh khác nhau để thu thập dữ liệu.

- Đặt câu hỏi nghiên cứu để định hướng vấn đề cần nghiên cứu.

- Xây dựng giả thuyết dựa trên kết quả quan sát được để đặt ra vấn đề nghiên cứu.

- Thiết kế và tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết về vấn đề nghiên cứu được đề ra.

- Điều tra, khảo sát thực địa hay các thí nghiệm để thu thập thêm các thông tin, số liệu từ nhiều người về vấn đề cần nghiên cứu.

- Làm báo cáo kết quả nghiên cứu để công bố kết quả nghiên cứu.

Nghiên cứu khoa học được thực hiện theo tiến trình 4 bước:

1. Quan sát và đặt câu hỏi: Qua quan sát đặt ra những câu hỏi, từ đó tìm ra “vấn đề" nghiên cứu.

2. Hình thành giả thuyết khoa học

- Xây dựng giả thuyết dựa trên kết quả quan sát được để đặt ra vấn đề nghiên cứu.

- Giả thuyết phải cụ thể và liên quan trực tiếp đến câu hỏi đang đặt ra.

3. Kiểm tra giải thuyết: 

- Làm thực nghiệm để chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết.

- Nếu kết quả thử nghiệm không ủng hộ giả thuyết đưa ra thì cần phải kiểm tra lại quá trình thực nghiệm hoặc sửa đổi giả thuyết hay đưa ra một giả thuyết mới. 

4. Làm báo cáo kết quả

- Phân tích số liệu và rút ra kết luận nghiên cứu. 

- Một kết luận được coi là đúng khi trả lời được câu hỏi nghiên cứu ban đầu bằng các dữ liệu tin cậy.

HOẠT ĐỘNG III. TIN SINH HỌC

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Tin sinh học là gì và có ứng dụng như thế nào? Tại sao tin sinh học được xem như công vụ trong nghiên cứu và học tập môn Sinh học? Hãy đưa ra nhận xét về tầm quan trọng của tin sinh học trong đời sống ngày nay.

Sản phẩm dự kiến:

- Là một ngành khoa học tìm kiếm, phát hiện và mô phỏng quy luật vận động của thể giới sống trên cơ sở phân tích nguồn dữ liệu sinh học thông qua các công cụ quản lí, xử lí dữ liệu trên máy tính và mạng internet.

- Một số ứng dụng của tin sinh học trong nghiên cứu:

+ dò tìm và phát hiện đột biến gây ra các bệnh di truyền để từ đó phát hiện và điều trị sớm; 

+ so sánh hệ gene (hay DNA), trình tự của protein nhằm xác định quan hệ huyết thống, truy tìm thủ phạm, xác định quan hệ họ hàng giữa các loài; 

+ xây dựng ngân hàng gene giúp lưu trữ cơ sở dữ liệu trình tự gene để tìm kiếm những gene quy định các tính trạng mong muốn,...

- Một số ngân hàng dữ liệu phổ biến: GenBank; EMBL; PDB:…

HOẠT ĐỘNG IV. MỘT SỐ VẬT LIỆU, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy kể tên một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học?

Sản phẩm dự kiến:

Một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học:

- Dụng cụ: kính hiển vi, kính lúp, bộ đồ mổ....

- Máy móc thiết bị: tủ lạnh, tủ cấy vi sinh, cân điện tử, các bộ cảm biến,...

- Các phần mềm: thí nghiệm ảo, phần mềm dạy học, các phần mềm xử lý số liệu thống kê,...

- Tranh ảnh, mô hình, mẫu vật: bộ tranh cơ thể người, bộ tranh các cấp tổ chức sống, mô hình tế bào, mô hình DNA, bộ tiêu bản quan sát nhiễm sắc thể,...

- Thiết bị an toàn: găng tay, kính bảo vệ mắt, áo bảo hộ,...

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Đâu không phải phương pháp cơ bản để nghiên cứu môn Sinh học

A. Làm việc trong phòng thí nghiệm.  

B. Trải nghiệm thực địa.

C. Thực nghiệm khoa học.

D. Quan sát.

Câu 2: Nghiên cứu khoa học là

A. Một quá trình chứng minh các giả thuyết.

B. Một quá trình tìm hiểu những tri thức mới.

C. Một quá trình thu thập và xử lí thông tin.

D. Một quá trình thực nghiệm để làm rõ các lý thuyết.

Câu 3: Phương pháp quan sát là

A. Phương pháp sử dụng tri giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát.

B. Phương pháp sử dụng thị giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát.

C. Phương pháp sử dụng thị giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát và đưa ra kết luận.

D. Tất cả các đáp án trên đều sai.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: B

Câu 2: C

Câu 3: A

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm (các kĩ thuật trong phòng thí nghiệm) là gì?

Câu 2: Cho nhóm gồm kính hiển vi quang học, gương, micropipette, máy li tâm, mô hình, tranh ảnh, kính, dụng cụ thí nghiệm, bút. Số vật liệu và thiết bị nghiên cứu môn sinh học là?