Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Sinh học 12

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHUYÊN ĐỀ 1. SINH HỌC PHÂN TỬ

BÀI 1: KHÁI QUÁT SINH HỌC PHÂN TỬ VÀ CÁC THÀNH TỰU

I. MỤC TIÊU 

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
• Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết và ứng dụng của sinh học phân tử.
• Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực tự chủ và tự học: Thông qua các hoạt động học tập, HS rèn luyện khả năng làm việc độc lập với SGK, tự thu thập thông tin, xử lí thông tin và giải quyết các nhiệm vụ học tập, các câu hỏi GV yêu cầu.
• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thông qua các hoạt động học tập, HS được rèn luyện kĩ năng giao tiếp, hợp tác trong nhóm, kĩ năng trình bày ý kiến trước tập thể.
• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thông qua các hoạt động học tập, HS có thể để xuất các giải pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn như: vấn đề phòng và chữa các bệnh di truyền ở người, chọn và tạo giống có năng suất cao, phẩm chất tốt, xử lí ô nhiễm môi trường,...

Năng lực sinh học: 

• Năng lực nhận thức sinh học: 
  • Nêu được khái niệm sinh học phân tử.
  • Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết và ứng dụng của sinh học phân tử.
  • Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.
• Năng lực tìm hiểu thế giới sống: 
  • Hình thành được phương pháp quan sát thế giới sống ở cấp độ phân tử.
  • Hình thành và củng cố quan điểm khoa học về cơ sở phân tử của các hiện tượng, cơ chế và quá trình sinh học trong tự nhiên.
• Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vận dụng được nguyên tắc an toàn sinh học và đạo đức sinh học vào các hoạt động học tập và nghiên cứu.

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 được quyền kiểm soát của con người: Khi sử dụng các hệ thống AI để giải mã trình tự hệ gene người, máy móc chỉ cung cấp dữ liệu phân tích, con người (bác sĩ/chuyên gia) vẫn phải là người ra quyết định cuối cùng trong việc ứng dụng dữ liệu đó để chẩn đoán và điều trị bệnh).
• 12.B2.1: Mức độ rủi ro với AI (HS nhận diện và đánh giá được mức độ rủi ro với AI khi tìm hiểu về an toàn sinh học: Nếu công cụ AI bị lạm dụng để thiết kế tự động các trình tự gene virus độc hại mà không có sự kiểm duyệt, nó có thể tạo ra các mầm bệnh nguy hiểm đe dọa sinh mệnh toàn cầu).

3. Phẩm chất

• Nhân ái: Thông qua việc tìm hiểu về thành tựu của sinh học phân tử, nguyên tắc an toàn sinh học và đạo đức sinh học, HS củng cố tình yêu thương con người, củng cố quan điểm nhân văn trong ứng dụng những thành tựu khoa học vào thực tiễn.
• Chăm chỉ: Thông qua tìm hiểu kiến thức bài học cũng như tham gia các hoạt động học tập, HS học hỏi và tự rèn luyện đức tính cần cù, kiên trì, tỉ mẩn của một nhà khoa học.
• Trách nhiệm: Thông qua việc tìm hiểu về nguyên tắc an toàn sinh học và đạo đức sinh học, HS củng cố trách nhiệm của mình trong việc bảo vệ thế giới sinh vật, bảo vệ loài người trước tác động tiêu cực của những thành tựu sinh học phân tử, ngăn ngừa việc ứng dụng thành tựu sinh học phân tử trái đạo đức.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

• SGK, SGV, kế hoạch bài dạy môn Chuyên đề học tập Sinh học 12.
• Máy tính, máy chiếu, phiếu học tập.
• Video “Khát vọng giải mã hệ gene người Việt - VTV 4: https://youtu.be/mu-9Q_XUdzA. 
• Video “Chỉnh sửa gene, quyền năng đáng sợ giúp con người thay đổi tự nhiên”: https://youtu.be/lEmeJfb2Mwo. 
• 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 học sinh

• SGK Chuyên đề học tập Sinh học 12.
• Điện thoại thông minh (Smartphone) hoặc máy tính bảng có kết nối Internet, cài sẵn trình duyệt web.
• Nghiên cứu bài học, video trước giờ lên lớp.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS xác định được nhiệm vụ học tập, có tâm thế sẵn sàng và mong muốn khám phá các kiến thức mới của bài học.

b. Nội dung: GV đặt vấn đề, thu hút HS vào chủ đề bài học; HS quan sát video, vận dụng kiến thức, kĩ năng để thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm học tập: 

- Câu trả lời của HS.

- Tâm thế hứng khởi, sẵn sàng, mong muốn khám phá kiến thức mới của HS.

d. Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu video: “Khát vọng giải mã hệ gene người Việt”, yêu cầu HS quan sát và trả lời các câu hỏi sau:

1. Đoạn video trên nói về vấn đề gì?

2. Theo em, vì sao việc giải mã hệ gene người Việt lại là một vấn đề cấp thiết hiện nay?

- 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 quan sát video, vận dụng hiểu biết của bản thân để trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời HS xung phong trả lời: 

1. Đoạn video nói về khát vọng ứng dụng công nghệ AI để giải mã hệ gene người Việt Nam.

2. Giải mã hệ gene người có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu chữa bệnh nan y và nhiều ứng dụng khác. Tuy nhiên, những dữ liệu có sẵn tại Ngân hàng gene thế giới tập trung ở người gốc Bắc Âu, điều này khiến cho việc nghiên cứu, chữa bệnh của người dân các khu vực khác, trong đó có Việt Nam gặp nhiều khó khăn hơn → việc giải mã hệ gene người Việt là một vấn đề cấp thiết.

- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung. 

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

- GV nhận xét câu trả lời của HS và chốt đáp án.

- GV dẫn dắt gợi mở cho HS: Giải mã hệ gene người có vai trò quan trọng trong việc giải quyết nhiều vấn đề trong xã hội hiện nay. Giải mã hệ gene chỉ là một trong nhiều thành tựu nghiên cứu của ngành Sinh học phân tử, một ngành khoa học ngày càng trở nên không thể thiếu trong nghiên cứu sinh học. Vậy sinh học phân tử là gì? Ngành Sinh học phân tử đã đóng góp những thành tựu như thế nào cho hoạt động nghiên cứu của loài người hiện nay? Việc ứng dụng sinh học phân tử vào thực tiễn cần phải tuân theo những nguyên tắc nào? - Bài 1. Khái quát sinh học phân tử và các thành tựu.

[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: Tìm hiểu về khái niệm sinh học phân tử

a. Mục tiêu: Nêu được khái niệm sinh học phân tử.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu, tìm hiểu nội dung mục I SGK trang 5 và tìm hiểu về Khái niệm sinh học phân tử.

c. Sản phẩm học tập: Khái niệm sinh học phân tử.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Tìm hiểu về một số thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử

a. Mục tiêu: Trình bày được một số thành tựu hiện đại về lí thuyết của sinh học phân tử.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu, tìm hiểu nội dung mục II.1, quan sát Hình 1.1 - 1.2 SGK trang 6 - 8 tìm hiểu một số thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử.

c. Sản phẩm học tập: Thành tựu lí thuyết của sinh học phân tử.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 3: Tìm hiểu về ứng dụng của sinh học phân tử

a. Mục tiêu: Trình bày được một số ứng dụng của sinh học phân tử.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục II.2 SGK tr.8 - 11 và tìm hiểu về một số ứng dụng của sinh học phân tử.

c. Sản phẩm học tập: Ứng dụng của sinh học phân tử.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Hoạt động 4: Tìm hiểu về các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn

a. Mục tiêu: Phân tích được các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục III SGK tr.11 - 12 và tìm hiểu nguyên tắc về an toàn và đạo đức sinh học.

c. Sản phẩm học tập: Các nguyên tắc ứng dụng sinh học phân tử trong thực tiễn.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học về sinh học phân tử.

b. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ học tập; Cá nhân HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan và câu hỏi luyện tập để củng cố lại kiến thức đã học.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi trắc nghiệm khách quan. 

d. Tổ chức hoạt động:

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. Kĩ thuật nào sau đây cho phép tổ hợp DNA từ nhiều loài khác nhau thành một  phân tử DNA?

A. Tạo DNA tái tổ hợp.                                 B. Giải trình tự gene.

 C. PCR.                                                      D. Chỉnh sửa gene nhờ CRISPR – Cas9.

Câu 2. Một bệnh nhân bị nghi nhiễm một loại virus. Tuy nhiên, do hàm lượng virus  trong máu quá thấp nên các xét nghiệm hoá sinh không thể phát hiện ra. Kĩ thuật nào sau đây cho phép phát hiện được virus trong máu bệnh nhân này?

A. PCR.                                                       B. Giải trình tự gene. 

 C. Tạo DNA tái tổ hợp.                                D. Chỉnh sửa gene.

Câu 3. Các nhà khoa học đã tạo ra giống vi khuẩn E. coli mang gene mã hóa hormone  insulin của người. Vi khuẩn này được nuôi để thu insulin. Sau đó, insulin được sử  dụng làm thuốc chữa bệnh cho người bị tiểu đường type I. Đây là ví dụ minh hoạ cho  việc ứng dụng sinh học phân tử vào lĩnh vực nào sau đây?

A. Sản xuất dược phẩm.                               B. Chẩn đoán bệnh di truyền.

C. Chỉnh sửa gene.                                                D. Chọn giống.

Câu 4. Kĩ thuật nào sau đây được sử dụng để xét nghiệm sự có mặt của vi khuẩn gây  bệnh trong thực phẩm?

A. Tạo DNA tái tổ hợp.                                 B. PCR.

 C. Chỉnh sửa gene.                                      D. Giải trình tự gene.

Câu 5. Các vi sinh vật biến đổi gene thường mang những đặc điểm ưu việt so với các  giống được tạo ra bằng các phương pháp khác. Tuy nhiên, việc sử dụng những sinh vật này có thể tạo ra những rủi ro.

1. Gây độc hại cho cán bộ nghiên cứu.

2. Phát tán ra môi trường tự nhiên, có thể tạo ra các dịch bệnh nguy hiểm.

3. Sản phẩm của sinh vật biến đổi gene có thể gây hại cho sức khỏe con người.

4. Có thể bị sử dụng vào các mục đích xấu.

Có bao nhiêu rủi ro có thể xảy ra khi sử dụng những sinh vật trên?

A. 1.                      B. 2.                      C. 3.                     D. 4.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi. 

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

- 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.

- GV mời đại diện HS trả lời:

- GV mời đại diện 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.

[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 vận dụng.

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: HS thực hiện làm các bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức và giải thích về sinh học phân tử và một số thành tựu.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết về thực tiễn, thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho câu hỏi vận dụng liên quan đến kiểm soát sinh học trong thực tiễn.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..