Giáo án NLS chuyên đề Sinh học 10 Bài 10: Vi sinh vật trong phân giải các hợp chất làm ô nhiễm môi trường
Giáo án chuyên đề NLS Sinh học 10 (bộ SGK thống nhất từ 2026 - 2027) Bài 10: Vi sinh vật trong phân giải các hợp chất làm ô nhiễm môi trường. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh tăng cường khả năng ứng dụng công nghệ, tin học vào việc tìm hiểu các chuyên đề học tập. KHBD này là file word, tải về dễ dàng.
=> Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Sinh học 10
Các tài liệu bổ trợ
BÀI 10: VI SINH VẬT TRONG PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHẤT LÀM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Mô tả được ứng dụng quá trình phân giải hiếu khí của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
- Mô tả được ứng dụng quá trình phân giải kị khí và lên men trong xử lí ô nhiễm môi trường.
2. Năng lực
- Năng lực chung:
- Phát huy cao độ năng lực tự học: Luôn chủ động, tích cực tìm hiểu và thực hiện những công việc của bản thân khi học tập và nghiên cứu kiến thức của bài
- Năng lực diễn đạt bằng văn bản và giao tiếp: thông qua các hoạt động viết tóm tắt nội dung kiến thức đọc được và thuyết trình trước tổ, nhóm hay trước lớp.
- Năng lực giao tiếp, hợp tác, lãnh đạo: thông qua thảo luận nhóm, rèn kĩ năng lắng nghe, chia sẻ, điều hành nhóm.
- Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học: HS đóng vai trò như nhà nghiên cứu khoa học, tự tìm kiếm các biện pháp quy trình công nghệ ứng dụng khoa học vào đời sống.
- Năng lực riêng:
- Nhận thức sinh học: Nêu được vai trò của vi sinh vật trong xử lý ô nhiễm môi trường. Mô tả được ứng dụng quá trình phân giải hiếu khí của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường. Trình bày được một số công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí môi trường:
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Đánh giá được hiệu quả của phân giải hiếu khí so với phân giải kị khí trong xử lí môi trường
Năng lực số:
- [1.3.NC1b]: Quản lý dữ liệu, thông tin và nội dung số - HS biết sử dụng phần mềm bảng tính (Google Sheets/Excel) để nhập liệu, tổ chức và sắp xếp thông tin so sánh ưu/nhược điểm của các phương pháp xử lí chất thải thành một cấu trúc logic, dễ nhìn.
- [2.1.NC1a]: Tương tác thông qua công nghệ số - HS sử dụng thiết bị điện thoại thông minh để truy cập và tương tác trực tiếp trên nền tảng Quizizz/Kahoot nhằm hoàn thành bài tập trắc nghiệm củng cố kiến thức ở phần Luyện tập.
- [2.2.NC1a]: Chia sẻ thông tin và nội dung thông qua công nghệ số - HS sử dụng Zalo nhóm lớp hoặc bảng ảo Padlet để chia sẻ file sơ đồ phân giải kị khí và các thông tin thu thập được cho các bạn cùng thảo luận.
- [3.1.NC1b]: Phát triển nội dung số - Thông qua việc sử dụng phần mềm Canva thiết kế Infographic tuyên truyền các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm, HS thể hiện được ý thức sinh thái và quan điểm cá nhân bảo vệ môi trường.
- [5.2.NC1b]: Xác định nhu cầu và giải pháp công nghệ - HS áp dụng phần mềm vẽ sơ đồ tư duy (như Mindmeister, Draw.io) để giải quyết nhu cầu thiết kế sơ đồ quy trình sản xuất ethanol từ chất thải hữu cơ một cách trực quan.
Năng lực AI:
- [10.A1.1]: Con người trong hệ thống AI - HS thực hành xác định được vai trò của con người: Trong hệ thống bồn lên men xử lí rác thải tự động hóa có ứng dụng AI giám sát nhiệt độ/pH, con người vẫn là chủ thể thiết lập thông số ban đầu và ra quyết định can thiệp khi hệ thống báo lỗi.
- [10.B2.1]: Tuân thủ quy định và pháp luật khi sử dụng AI - HS nêu được ví dụ vi phạm: Nếu học sinh sử dụng Chatbot AI để viết hộ toàn bộ bài luận so sánh các phương pháp xử lí rác thải mà không tự suy nghĩ và không trích dẫn nguồn, đó là hành vi đạo văn, vi phạm tính trung thực học thuật của nhà trường.
- [10.C2.3]: Một số ứng dụng AI trong học tập - HS nêu được ví dụ sử dụng Chatbot AI (ChatGPT/Gemini) đóng vai trò như một gia sư ảo để hỗ trợ học tập, giải thích các thuật ngữ khó hiểu về vi sinh vật hiếu khí/kị khí.
3. Phẩm chất
- HS thấy yêu thích môn học hơn, đam mê hơn với khoa học và công nghệ
- HS thay đổi được thái độ học tập từ cố gắng ghi nhớ kiến thức sang tìm cách vận dụng kiến thức vào giải quyết những vấn đề của đời sống.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- SGK, Sách chuyên đề học tập Sinh học 10, SGV, KHBD.
- Tranh, ảnh liên quan đến nội dung chuyên 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 Sheets/ Padlet, Canva.
- Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.
2. Đối với học sinh
- Sách chuyên đề học tập Sinh học 10.
- Điện thoại thông minh (Smartphone) hoặc máy tính bảng có kết nối Internet, cài sẵn trình duyệt web.
- Hình ảnh, tranh vẽ liên quan đến nội dung bài học.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Tạo tâm thế hứng thú cho học sinh và từng bước làm quen bài học.
b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS trả lời câu hỏi.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về nuôi cấy mô tế bào thực vật
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV đặt vấn đề : Vi sinh vật có khả năng phân giải các chất gây ô nhiễm môi trường.
- GV đặt câu hỏi : Vậy dựa vào những nguyên lí hô hấp tế bào cơ bản nào người ta có thể ứng dụng các vi sinh vật trong việc giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường?
- 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 thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận nhiệm vụ, suy nghĩ trả lời câu hỏi mở đầu
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS đưa ra dự đoán cá nhân về tình huống mở đầu.
- HS khác nhận xét, bổ sung
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- Dựa trên cơ sở câu trả lời của HS, GV dẫn dắt vào bài học: Bài 10 – Vi sinh vật trong phân giải các hợp chất làm ô nhiễm môi trường
[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
Hoạt động 1: Vi sinh vật phân giải hiếu khí trong xử lí ô nhiễm môi trường
a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động:
- HS mô tả được ứng dụng quá trình phân giải hiếu khí của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
b. Nội dung:
- GV hướng dẫn HS đọc thông tin tr.52 tìm hiểu về vi sinh vật phân giải hiếu khí trong xử lí ô nhiễm môi trường
- HS thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi.
c. Sản phẩm học tập: Kết quả thảo luận của HS về vi sinh vật phân giải hiếu khí trong xử lí ô nhiễm ; câu trả lời cho câu hỏi phần dừng lại và suy ngẫm
d. Tổ chức hoạt động:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Hoạt động 2: Vi sinh vật phân giải kị khí trong xử lí ô nhiễm môi trường
a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động:
- HS mô tả được ứng dụng quá trình phân giải kị khí trong xử lí ô nhiễm môi trường
b. Nội dung:
- GV tổ chức cho HS đọc thông tin mục II, tìm hiểu vi sinh vật phân giải kị khí trong xử lí ô nhiễm môi trường và trả lời các câu hỏi trong mục Dừng lại và suy ngẫm
c. Sản phẩm học tập: Kết quả thảo luận của HS về vi sinh vật phân giải kị khí trong xử lí ô nhiễm môi trường
d. Tổ chức hoạt động:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM | NLS/AI | |||||||||
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS nghiên cứu nội dung SCĐ, thảo luận nhóm đôi trả lời câu hỏi trong mục Dừng lại và suy ngẫm. + Vi sinh vật hô hấp kị khí có thể phân giải được những chất gây ô nhiễm môi trường như thế nào? + Hãy chỉ ra những ưu và nhược điểm của việc xử lí rơm rạ bằng vi sinh vật và bằng cách đốt. - Để lập bảng so sánh khoa học, HS hãy tổ chức và sắp xếp dữ liệu trong môi trường có cấu trúc: Sử dụng Google Sheets (hoặc Excel) trên thiết bị để tạo bảng với các tiêu chí (Ưu điểm, Nhược điểm) rõ ràng. - Nhóm trưởng hãy chia sẻ dữ liệu, thông tin số: Xuất file Google Sheets này và gửi lên nhóm Zalo lớp để các nhóm khác cùng tham khảo. - GV đặt tình huống và yêu cầu HS giải quyết vấn đề: "Khi làm bảng so sánh này, nếu em copy nguyên văn câu trả lời từ ChatGPT nộp cho cô mà không suy nghĩ, em đã vi phạm điều gì về Tuân thủ quy định khi sử dụng AI?" - GV tổ chức cho HS liên hệ thực tế + Kể các hoạt động xử lý ô nhiễm môi trường tại địa phương có ứng dụng quá trình phân giải kị khí, + Phân tích vai trò của vi sinh vật trong quá trình đó, (nêu được ưu điểm của các biện pháp đó so với các biện pháp khác.) Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin mục II trong SCĐ tr.62 thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi. - HS thao tác tạo bảng tính và chia sẻ file số. - HS thảo luận về tính trung thực trong học tập. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi. - Báo cáo AI: Hành vi sao chép nguyên văn từ AI là đạo văn, vi phạm quy định về tính trung thực học thuật của nhà trường. AI chỉ dùng để gợi ý ý tưởng. - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới. | II. Vi sinh vật phân giải kị khí trong xử lí ô nhiễm môi trường * Dừng lại và suy ngẫm - Vi sinh vật hô hấp kị khí có thể phân giải được những chất gây ô nhiễm môi trường như các rác thải sinh hoạt hữu cơ: gốc, vỏ và các bộ phận không sử dụng được của các loại thực phẩm; phế thải trong nông nghiệp: rơm rạ, bã mía, mùn cưa,... chất thải động vật; nước thải từ các trang trại chăn nuôi, làng nghề làm bún, miến;.. - Các vi sinh vật hô hấp kị khí có thể phân giải lipid, protein, polysaccharide có trong rác thải và nước thải thành các đơn phân như acid béo, amino acid, đường đơn, sau đó các chất này tiếp tục được phân giải thành acetate, H, CO, như sơ đồ sau:
- Không chỉ phân giải các chất hữu cơ trong chất thải, làm giảm ô nhiễm môi trường mà các sản phẩm trong quá trình phân giải của các vi sinh vật kị khí có thể đem lại nhiều lợi ích cho con người. - Ví dụ: Quá trình phân giải kị khí có thể tạo ra mùn giúp đất đai thêm màu mỡ; quá trình phân giải chất hữu cơ của các Archaea có thể tạo ra khí methane (CH) được sử dụng làm nhiên liệu cho con người,... 2. Lập bảng so sánh
|
[1.3.NC1b]: HS triển khai được việc tổ chức, phân loại và sắp xếp các thông tin so sánh ưu/nhược điểm phức tạp vào phần mềm bảng tính có cấu trúc (Google Sheets) một cách khoa học. [2.2.NC1a]: HS sử dụng công cụ số (Zalo/Messenger) để chia sẻ dữ liệu học tập định dạng bảng tính một cách nhanh chóng, phù hợp với môi trường lớp học. [10.B2.1]: HS nêu được ví dụ về hành vi đạo văn do lạm dụng AI, nhận thức rõ việc vi phạm quy định về trung thực học thuật khi ứng dụng công nghệ thông tin.
|
Hoạt động 3: Vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm môi trường
a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động:
- HS mô tả được ứng dụng quá trình phân vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm môi trường
b. Nội dung:
- GV tổ chức cho HS đọc thông tin mục III, tìm hiểu vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm môi trường và trả lời các câu hỏi trong mục Dừng lại và suy ngẫm
c. Sản phẩm học tập: Kết quả thảo luận của HS về vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm môi trường
d. Tổ chức hoạt động:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Hoạt động 4: Chọn lọc và tạo giống các vi sinh vật có khả năng phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường
a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động:
- HS mô tả được ứng dụng quá trình phân vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm môi trường
b. Nội dung:
- GV tổ chức cho HS đọc thông tin mục IV, tìm hiểu chọn lọc và tạo giống các vi sinh vật có khả năng phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường và trả lời các câu hỏi trong mục Dừng lại và suy ngẫm
c. Sản phẩm học tập: Kết quả thảo luận của HS về các vi sinh vật có khả năng phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường
d. Tổ chức hoạt động:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM | NLS/AI |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS nghiên cứu nội dung SCĐ, thảo luận nhóm đôi trả lời câu hỏi trong mục Dừng lại và suy ngẫm. + Một số chất được gọi là lạ với sinh vật (xenobiotic), đó là những chất gì và chúng ảnh hưởng tới môi trường như thế nào? + Nêu các bước tiến hành trong nghiên cứu sử dụng một số vi sinh vật có tiềm năng phân giải các chất là với sinh vật. - Ở bước thứ 4 của quy trình nghiên cứu có nhắc đến việc "xử lí các dữ liệu bằng các phần mềm tin học và thuật toán". Để mở rộng hiểu biết, HS hãy sử dụng AI hỗ trợ quá trình học tập: Dùng điện thoại truy cập Chatbot AI (ChatGPT/Gemini) và nhập lệnh: "Hãy kể tên 2 phần mềm tin sinh học hoặc thuật toán máy tính phổ biến được các nhà khoa học dùng để giải trình tự hệ gene của vi khuẩn." Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin mục IV trong SCĐ tr.64 thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi. - HS thực hành dùng Chatbot AI tra cứu thông tin học thuật mở rộng. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi. - Báo cáo AI: HS chia sẻ thông tin AI cung cấp (Ví dụ AI kể tên thuật toán BLAST để so sánh chuỗi DNA, hoặc AlphaFold để phân tích protein...). - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới. Khẳng định vai trò của tin sinh học và AI trong công nghệ sinh học hiện đại. | VI. Chọn lọc và tạo giống các vi sinh vật có khả năng phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường * Dừng lại và suy ngẫm 1. Các chất xenobiotic là những chất tổng hợp nhân tạo, sinh vật khó hoặc không phân giải được, các chất này bao gồm: một số loại thuốc trừ sâu, các hydrocarbon thơm đa vòng (PAH), nhựa phenolic, một số hoạt chất trong chế phẩm thuốc chữa bệnh và chế phẩm vệ sinh, chăm sóc sắc đẹp,... 2. Các bước tiến hành trong nghiên cứu sử dụng một số vi sinh vật có tiềm năng phân giải các chất là với sinh vật: - Phân lập các chủng vi sinh vật sống được trong môi trường có chất lạ và giải trình tự hệ gene của chúng. - Xác định những gene nào trong hệ gene của chúng được biểu hiện và những loại protein nào được tổng hợp. - Xác định các protein được tổng hợp là sản phẩm của những quá trình chuyển hoá nào trong các vi sinh vật. - Xử lí các dữ liệu thu được bằng các phần mềm tin học và thuật toán để tìm ra loại gene quy định sản phẩm trao đổi chất có tiềm năng phân giải hoặc khoáng hoá chất gây ô nhiễm môi trường. - Chọn lọc hoặc dùng công nghệ di truyền tạo ra các sinh vật chuyển gene hoặc biến đổi gene có khả năng phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường |
[10.C2.3]: HS nêu được ví dụ và trực tiếp sử dụng AI (Chatbot) đóng vai trò như một công cụ hỗ trợ học tập đắc lực, giúp mở rộng và làm rõ các thuật ngữ chuyên sâu về phần mềm/thuật toán tin sinh học mà sách giáo khoa không đề cập chi tiết. |
3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: HS biết vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi Luyện tập.
b. Nội dung: GV đưa ra nhiệm vụ; HS sử dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi.
c. Sản phẩm học tập:
- HS đưa ra câu trả lời cho các câu hỏi 1, 2 trong SCĐ – tr64
d. Tổ chức thực hiện
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: HS biết vận dụng kiến thức thực tế để trả lời câu hỏi Vận dụng.
b. Nội dung: GV đưa ra nhiệm vụ; HS sử dụng kiến thức thực tế để trả lời câu hỏi.
c. Sản phẩm học tập:
- HS đưa ra câu trả lời cho các câu hỏi 3, 4 tr64
d. Tổ chức thực hiện
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV giao nhiệm vụ cho HS: Trả lời các câu hỏi 3, 4, tr.10
- Để thể hiện ý thức trách nhiệm của thanh niên thế kỉ 21 với Trái Đất, HS hãy chỉ ra những cách thể hiện bản thân thông qua việc tạo ra các nội dung số: Sử dụng phần mềm Canva thiết kế các hành động xanh (Câu 3) thành một Infographic (Poster tuyên truyền) sinh động và đăng tải lên Facebook/Zalo cá nhân để kêu gọi cộng đồng hành động thay vì viết tay vào vở.
- Hình thức thể hiện: Nội dung Câu 3 được chuyển hóa thành Infographic Canva mang đậm phong cách cá nhân của HS, hình ảnh trực quan, truyền cảm hứng hành động bảo vệ hệ sinh thái.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ, thảo luận, đưa ra câu trả lời.
- HS thao tác phần mềm thiết kế đồ họa tạo ấn phẩm số hóa mang dấu ấn cá nhân.
- GV quan sát quá trình HS thảo luận, hỗ trợ khi HS cần.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- Tiết học sau, HS nộp file thiết kế (Ảnh/PDF) cho GV và trình chiếu giới thiệu thông điệp trước lớp.
Câu 3. Các biện pháp mà em có thể áp dụng hằng ngày để giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường
- Sử dụng các chất liệu từ thiên nhiên. ...
- Sử dụng năng lượng sạch. ...
- Tiết kiệm giấy. ...
- Ưu tiên sản phẩm tái chế ...
Câu 4.
Nước được lưu thông sẽ làm tăng hàm lượng oxygen hòa tan trong nước, tạo điều kiện cho các vi sinh vật hiếu khí trong nước phân giải triệt để các chất thải hữu cơ thành carbon dioxide và nước làm giảm ô nhiễm môi trường.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét tính đúng đắn của các giải pháp sinh học, đánh giá năng lực sáng tạo nội dung số, và ý thức sinh thái của sản phẩm.
- GV nhận xét, đánh giá, chuẩn kiến thức.
[3.1.NC1b]: Bằng việc sử dụng phần mềm đồ họa (Canva), HS không chỉ hoàn thành bài tập mà còn thể hiện được ý thức sinh thái, bản sắc và tiếng nói cá nhân thông qua việc tạo ra các nội dung số mang tính truyền thông bảo vệ môi trường, lan tỏa giá trị tích cực.
* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:
- HS ôn lại kiến thức đã học
- Đọc trước nội dung bài mới Bài 11: Công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường