Giáo án NLS chuyên đề Công nghệ 12 LNTS Bài 8: Ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thuỷ sản

Ngày soạn: .../.../...

Ngày dạy: .../.../...

BÀI 8: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG PHÒNG, TRỊ BỆNH THỦY SẢN

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức 

Sau bài học này, HS đạt yêu cầu sau:

• Phân tích được một số hướng ứng dụng của công nghệ sinh học trong chẩn đoán, sản xuất vaccine và chế phẩm phòng bệnh thuỷ sản.

2. Năng lực 

 Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học: Lựa chọn được nguồn tài liệu phù hợp để tìm hiểu thêm về vai trò, thành tựu và triển vọng của công nghệ sinh học trong lâm nghiệp ở Việt Nam và trên thế giới.
• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Hoạt động nhóm một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của GV, tích cực tham gia các hoạt động trong lớp.
• Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận với các thành viên trong nhóm nhằm giải quyết các vấn đề trong bài học để hoàn thành nhiệm vụ học tập.

Năng lực công nghệ: 

• Trình bày được ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán, sản xuất vaccine và chế phẩm phòng bệnh thuỷ sản.

Năng lực số:

• 1.3.NC1a: Thao tác được thông tin, dữ liệu và nội dung để tổ chức, lưu trữ và truy xuất dễ dàng hơn.
• 2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
• 3.1.NC1b: Chỉ ra được những cách thể hiện bản thân thông qua việc tạo ra các nội dung số.
• 5.3.NC1b: Áp dụng xử lý nhận thức của cá nhân và tập thể để giải quyết các vấn đề khái niệm và tình huống có vấn đề khác nhau trong môi trường số. 

Năng lực AI: 

• 12.A1.1: Quyền kiểm soát của con người trong dự án AI (HS nhận thức rõ nguyên tắc quyền kiểm soát của con người: Khi áp dụng hệ thống AI tự động hóa vào quy trình sản xuất vaccine hoặc phân phối chế phẩm sinh học xuống ao nuôi, kĩ sư (con người) vẫn phải là người kiểm duyệt các thông số sinh hóa và ra quyết định cuối cùng để đảm bảo an toàn tuyệt đối).
• 12.B2.1: Mức độ rủi ro với AI (HS nhận diện và phân tích được mức độ rủi ro với AI: Nếu thuật toán AI trong hệ thống thiết bị chẩn đoán PCR tự động bị lỗi (đưa ra kết quả âm tính giả/dương tính giả), có thể dẫn đến việc điều trị sai lầm, gây bùng phát dịch bệnh lây lan nghiêm trọng cho toàn bộ vùng nuôi trồng).

3. Phẩm chất

• Có ý thức tìm hiểu về các ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng bệnh thuỷ sản để vận dụng vào thực tiễn sản xuất thuỷ sản của gia đình, địa phương.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 

1. Đối với GV

• SGK, SGV Chuyên đề Công nghệ Lâm nghiệp – Thủy sản 12.
• Hình ảnh, video liên quan đến chủ đề.
• Máy tính, máy chiếu (nếu có).
• Máy tính cá nhân/Laptop, màn hình máy chiếu/Tivi tương tác, kết nối Internet tốc độ cao. Các phần mềm ứng dụng: Quizizz/Kahoot (tạo câu hỏi trắc nghiệm), website kenhhoctap.edu.vn, nền tảng AI (ChatGPT/Gemini), ứng dụng Google Drive/ Padlet, Canva.
• Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học. 

2. Đối với HS 

• SGK Chuyên đề Công nghệ Lâm nghiệp – Thủy sản 12.
• Điện thoại thông minh (Smartphone) hoặc máy tính bảng có kết nối Internet, cài sẵn trình duyệt web.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG 

a. Mục tiêu: Hoạt động này giúp HS tạo tâm thế sẵn sàng học tập và gợi mở nhu cầu nhận thức, kích thích sự tò mò thích thú và mong muốn tìm hiểu các nội dung tiếp theo.

b. Nội dung: HS quan sát Hình 8.1 SGK tr.31 và trả lời câu hỏi trong mục khởi động nêu ở đầu bài.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về khái niệm, vai trò của công nghệ sinh học trong thủy sản

d. Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia HS cả lớp thành 4 nhóm.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, quan sát Hình 8.1 SGK tr.31 và trả lời câu hỏi dựa trên hiểu biết của mình:

+ Phòng bệnh cho động vật thuỷ sản có ý nghĩa gì? 

+ Công nghệ sinh học có vai trò như thế nào trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho cá nuôi (Hình 8.1)? 

- GV tiếp tục yêu cầu HS xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận theo nhóm, quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 1 – 2 HS trình bày kết quả thảo luận: 

+ Ý nghĩa của phòng bệnh cho động vật thuỷ sản:

• Nâng cao hiệu quả sản xuất
• Đảm bảo an toàn thực phẩm, cung cấp sản phẩm thủy sản an toàn, sạch, đáp ứng nhu cầu thị trường
• Hạn chế sử dụng hóa chất trong điều trị bệnh, bảo vệ môi trường nuôi trồng.

+ Vai trò của công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho cá nuôi:

• Tạo ra những loại vaccine mới an toàn, hiệu quả cao và dễ sản xuất. 
• Nâng cao hiệu quả của vaccine. 

- GV yêu cầu HS lắng nghe, nhận xét, bổ sung ý kiến (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá, và chuẩn kiến thức.

- GV dẫn dắt HS vào bài học: Công nghệ sinh học, với những tiến bộ vượt bậc trong những năm gần đây, đã mở ra một hướng đi mới trong lĩnh vực thủy sản. Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học, chúng ta có thể phát triển các sản phẩm và giải pháp hiệu quả để phòng và trị bệnh cho các loài thủy sản, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Vậy để hiểu hơn về một số ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản, chúng ta cùng vào bài học ngày hôm nay – Bài 8. Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản.

[2.1.NC1a]: HS quan sát, lắng nghe thiết bị hiển thị và thực hiện tương tác với nội dung số (Video AI) để nhận biết tình huống khởi động bài học.

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản 

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS trình bày được vai trò của kĩ thuật PCR trong chẩn đoán bệnh thuỷ sản để có biện pháp phòng, trị bệnh chủ động, giảm thiệt hại do dịch bệnh gây ra. Bên cạnh đó, HS có thể trình bày được ưu, nhược điểm của kĩ thuật PCR và các bước thực hiện kĩ thuật PCR trong chẩn đoán bệnh do virus có vật chất di truyền là RNA.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS nghiên cứu nội dung mục I trong SGK và quan sát hình ảnh GV trình chiếu liên quan đến ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản, yêu cầu HS làm việc cá nhân trả lời các câu hỏi: 

+ Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản có những lợi ích gì?

+ Mô tả các bước phát hiện sớm Reovirus gây bệnh ở cá trắm cỏ?

+Nhược điểm của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật là gì?

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Hoạt động 2: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho động vật thủy sản 

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS trình bày được ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho cá.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS nghiên cứu nội dung mục I trong SGK và quan sát hình ảnh GV trình chiếu liên quan đến ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho động vật thủy sản, yêu cầu HS làm việc cá nhân trả lời các câu hỏi: 

+ Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản có những lợi ích gì?

+ Mô tả các bước phát hiện sớm Reovirus gây bệnh ở cá trắm cỏ?

+Nhược điểm của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật là gì?

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS	SẢN PHẨM DỰ KIẾN	NLS/AI
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV hướng dẫn HS nghiên cứu nội dung mục II trong SGK và quan sát hình ảnh GV trình chiếu liên quan đến ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản, yêu cầu HS làm việc cá nhân trả lời các câu hỏi:  + Mô tả quá trình sản xuất vaccine? + Liệt kê một số loại vaccine phòng bệnh mà em biết? - Khối lượng kiến thức về các bước sản xuất vaccine khá phức tạp. Nhóm trưởng hãy thao tác tổ chức, lưu trữ thông tin: Lập một thư mục trên Google Drive có tên "San_xuat_Vaccine", tạo các thư mục con tương ứng với 4 bước, lưu trữ sơ đồ và hình ảnh minh họa vi khuẩn vào đó để cả nhóm truy xuất ôn tập dễ dàng. - GV trình chiếu một số hình ảnh về ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho động vật thủy sản (đính kèm phía dưới hoạt động 2). Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập - HS thảo luận, quan sát hình ảnh, thông tin SGK và trả lời câu hỏi. - HS thao tác tạo thư mục và lưu trữ dữ liệu trên Cloud. - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời một số HS trình bày câu hỏi của GV. - GV mời một số HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ, học tập  - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức. - GV chuyển sang nội dung mới.	II. Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine phòng bệnh cho động vật thủy sản  - Trong nuôi trồng thuỷ sản, các loại vaccine được sử dụng thường ở dạng vaccine vô hoạt và dùng chủ yếu trên cá. - Để sản xuất được vaccine, việc đầu tiên cần phải phân lập được tác nhân gây bệnh từ thực địa, sau đó ứng dụng công nghệ sinh học để tuyển chọn được chủng có độc lực cao, tính kháng nguyên mạnh để làm chủng giống sản xuất vaccine (chủng giống vaccine). Sau khi lựa chọn được chủng giống vaccine, sử dụng công nghệ vi sinh để nhân sinh khối của chúng, sinh khối vi sinh vật gây bệnh sau đó sẽ được bất hoạt để sản xuất vaccine phòng bệnh thuỷ sản. - Một số loại vaccine đã được nghiên cứu và sản xuất để phòng một số bệnh cho cá như vaccine phòng bệnh lồi mắt ở cá rô phi do vi khuẩn Streptococcus agalactiae; vaccine phòng bệnh lở loét, xuất huyết ở một số loài cá biển do vi khuẩn Streptococcus iniae, Vibrio anguillarum, Vibrio harveyi; vaccine phòng bệnh xuất huyết do vi khuẩn Lactococcus garvieae trên cá hồi vân,... Các loại vaccine này có khả năng bảo hộ trung bình từ 60% đến 70%.	[1.3.NC1a]: HS thao tác thành thạo trên nền tảng lưu trữ đám mây (Google Drive) để tổ chức, phân loại và lưu trữ các tư liệu khoa học phức tạp, giúp nhóm truy xuất dữ liệu quy trình sinh học một cách có hệ thống.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm tăng cường miễn dịch cho động vật thủy sản 

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS trình bày được ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm sinh học bổ sung vào thức ăn phòng bệnh cho động vật thuỷ sản.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS nghiên cứu nội dung mục III trong SGK và quan sát hình ảnh, video GV trình chiếu liên quan đến ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản, yêu cầu HS làm việc cá nhân trả lời các câu hỏi: 

+ Mô tả quá trình sản xuất vaccine?

+ Liệt kê một số loại vaccine phòng bệnh mà em biết?

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm tăng cường miễn dịch cho động vật thủy sản. 

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP 

a. Mục tiêu: Củng cố các kiến thức đã học về ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS làm việc theo nhóm, thực hiện nhiệm vụ phần Luyện tập SGK tr.33.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản.

d. Tổ chức thực hiện: 

Nhiệm vụ 1: Trả lời câu hỏi tự luận 

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia HS cả lớp thành các nhóm. 

- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và thực hiện nhiệm vụ Luyện tập SGK tr.33:

+ Trình bày ứng dụng kĩ thuật PCR trong chẩn đoán bệnh do Reovirus ở cá trắm cỏ.

+ Mô tả các bước sản xuất vaccine vô hoạt phòng bệnh cho cả.

+ Mô tả các bước sản xuất chế phẩm vi sinh để tăng cường miễn dịch, hỗ trợ tiêu hoá ở động vật thuỷ sản.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận theo nhóm, lắng nghe GV hướng dẫn.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). 

Bước 3: Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV mời đại diện HS trình bày bài trước lớp: 

+ Ứng dụng kĩ thuật PCR trong chẩn đoán bệnh do Reovirus ở cá trắm cỏ.

• Thu mẫu thủy sản 
• Tách chiết RNA tổng số 
• Tổng hợp mạch bổ sung (cDNA) bằng phản ứng RT-PCR
• Nhân bản DNA bằng phản ứng PCR
• Điện di và kiểm tra sản phẩm PCR

+ Các bước sản xuất vaccine vô hoạt phòng bệnh cho cá.

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

- GV yêu cầu HS khác quan sát, nhận xét phần trình bày của bạn.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV lắng nghe và sửa sai cho HS.

Nhiệm vụ 2: Trả lời câu hỏi trắc nghiệm 

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức game trắc nghiệm trên Quizizz/Kahoot.

- GV sử dụng ứng dụng kenhhoctap.edu.vn để tham khảo và cho sinh làm trắc nghiệm online.

- GV cung cấp mã phòng thi.

- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu HS chọn ra 1 đáp án đúng:

Câu 1: Đâu là nhược điểm chính của kĩ thuật chẩn đoán bệnh PCR trong thủy sản?

A. Kết quả rất chậm.

B. Không chẩn đoán được virus.

C. Chỉ áp dụng được cho thực vật.

D. Chi phí xét nghiệm cao, đòi hỏi thiết bị hiện đại và trình độ kĩ thuật cao.

Câu 2: Loại vaccine phòng bệnh được sử dụng phổ biến nhất trong nuôi trồng thủy sản (chủ yếu trên cá) hiện nay là dạng vaccine nào?

A. Vaccine vô hoạt.

B. Vaccine mRNA.

C. Vaccine sống giảm độc lực.

D. Vaccine vector virus.

Câu 3: …………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học, tìm đáp án đúng.

- HS sử dụng thiết bị di động truy cập, hoàn thành bài tập trong thời gian 5 phút.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Hệ thống tự động chấm điểm và xếp hạng.

- GV chiếu bảng xếp hạng và chữa nhanh câu sai nhiều nhất.

- HS lần lượt đưa ra đáp án cho các bài tập:

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập và chuyển sang nội dung vận dụng.

[2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác. HS sử dụng Smartphone truy cập thành công vào nền tảng Kahoot/Quizizz, đọc hiểu câu hỏi trên màn hình và thực hiện tương tác (chọn đáp án) trong một môi trường số đa người dùng.]

- GV chuyển sang hoạt động mới.

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: Củng cố các kiến thức đã học về ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thủy sản.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS làm việc theo nhóm, thực hiện nhiệm vụ phần Vận dụng SGK tr.33.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về lựa chọn chế phẩm vi sinh tăng cường miễn dịch, hỗ trợ tiêu hóa phù hợp cho một loài động vật thủy sản đang được nuôi phổ biến ở địa phương.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..