Đơn công nhận Sáng kiến Giải pháp vận dụng kiến thức liên môn hướng dẫn học sinh THPT làm và sử dụng enzim bồ hòn góp phần bảo vệ môi trường

Nội dung tài liệu: Đơn công nhận Sáng kiến Giải pháp vận dụng kiến thức liên môn hướng dẫn học sinh THPT làm và sử dụng enzim bồ hòn góp phần bảo vệ môi trường

1. với bài học của học sinh trên lớp; khó tổ chức trước diễn biến phức tạp của dịch Covid 19. Thứ tư, việc giáo dục cho học sinh ý thức bảo vệ môi trường trong những giờ học trên lớp chủ yếu được tiến hành theo hướng nặng về lí thuyết, ít gắn liền với thực tiễn, chưa đưa ra được những giải pháp cụ thể để giúp học sinh có hành động thiết thực góp phần bảo vệ môi trường. Trong khi đó, hiện nay, cách làm garbage enzim hay còn gọi là enzim rác, enzim sinh học được làm từ quả bồ hòn để phục vụ cho mục đích tẩy rửa, vệ sinh, lau chùi đã trở nên tương đối phổ biến ở các nước trên thế giới, đặc biệt là Ấn Độ và Thái Lan. Ở Việt Nam, quả bồ hòn cũng rất phổ biến và có giá thành tương đối rẻ. Tuy nhiên, trong chương trình học, học sinh ở các trường phổ thông hầu hết đều chưa được cập nhật những kiến thức này. Khái niệm enzim sinh học vẫn còn tương đối xa lạ với các em. Trong khi đó, những bài học trong chương trình Sinh học, Vật lí, Công nghệ 10 lại có nội dung kiến thức liên quan trực tiếp đến vấn đề này. Mặc dù vậy, trong quá trình giảng dạy, nhiều giáo chưa đề cập đến ứng dụng thực tiễn của enzim sinh học, chưa cho học sinh cơ hội để trải nghiệm. Đây cũng là một tồn tại của giải pháp cũ. Với những hạn chế này, chúng tôi mạnh dạn đề xuất giải pháp mới: “Hướng dẫn học sinh trường THPT Gia Viễn C làm và sử dụng enzim bồ hòn để thay thế hóa chất tẩy rửa nhằm bảo vệ môi trường”. 2.2. Giải pháp mới cải tiến: a. Mô tả bản chất của giải pháp mới Về bản chất, giải pháp mới mà chúng tôi sử dụng là dạy học các bài học này theo chủ đề liên môn kết hợp với trải nghiệm, từ đó, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào ứng dụng trong thực tế. Cụ thể, với giải pháp mới, chúng tôi tiến hành như sau. Bước 1: Xây dựng chủ đề dạy học liên môn Ở bước này, chúng tôi tập trung xác định những kiến thức của từng môn học có liên quan đến chủ đề để xây dựng chủ đề. Theo đó, những nội dung kiến thức trọng tâm được chúng tôi xác định trong chủ đề và mục tiêu hướng tới về kiến thức, năng lực, phẩm chất của chủ đề cụ thể như sau: Môn Bài học Kiến thức Năng lực Phẩm chất học Lớp 10: Chủ Giúp HS: Nhận - Biết cách trình bày - Có ý thức trách đề văn thuyết diện được các hình và tạo lập văn bản nhiệm đối với việc minh thứ kết cấu của văn thuyết minh. bảo vệ môi trường. bản thuyết minh, - Vận dụng kiến Ngữ cách sử dụng các thức để thuyết minh văn phương pháp để về hóa chất tẩy rửa làm tăng tính chuẩn và quả bồ hòn. xác cho văn bản thuyết minh. 3
2. Lớp 10: Các - Mô tả được thí - Giải các bài tập - Có đam mê tìm hiện tượng bề nghiệm về hiện tính lực căng mặt tòi, vận dụng kiến mặt của chất tượng căng bề mặt; ngoài. thức bài học vào lỏng nói rõ được - Vận dụng được ý thực tiễn đời sống. phương, chiều và nghĩa của lực căng Vật lí độ lớn của lực căng bề mặt giải thích bề mặt. được cơ chế tẩy rửa - Nêu được ý nghĩa của xà phòng và và đơn vị đo của hệ enzim từ quả bồ số căng bề mặt. hòn. Lớp 10: Bài - Nêu được khái - Vận dụng kiến - Có ý thức tăng 14: Enzim và niệm, cấu trúc và cơ thức bài học giải cương sử dụng vai trò của chế tác động của thích một số hiện thuốc trừ sâu vi enzim trong enzim. tượng thực tiễn: Sử sinh, các sản phẩm quá trình Phân tích được dụng enzim từ bồ có nguồn gốc sinh chuyển hóa các yếu tố ảnh hòn để làm chất tẩy học, từ tự nhiên, vật chất hưởng đến hoạt rửa hạn chế thuốc trừ động xúc tác của sâu hóa học, bảo vệ enzim. môi trường sống. - Trình bày được vai trò của enzim trong quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng. Sinh Lớp 10: Bài - Trình bày được - Vận dụng được để - Có ý thức trách học 22: Dinh khái niệm vi sinh giải thích và xử lý nhiệm đối với việc dưỡng, vật và đặc điểm một số hiện tượng bảo vệ môi trường. chuyển hóa chung của vi sinh trong đời sống và vật chất và vật. sản xuất: quá trinh năng lượng ở -Trình bày được lên men để tạo vi sinh vật. quá trinh hô hấp và enzim bồ hòn lên men Lớp 10: Bài - Trình bày được -Giải quyết vấn - Có ý thức tăng 23: Quá trình quá trình phân giải đề: vai trò của vi cương sử dụng các tổng hợp và các chất ở vi sinh sinh vật phân giải sản phẩm có nguồn phân giải các vật. các ứng dụng prôtêin; vai trò của gốc sinh học, từ tự chất ở vi sinh của quá trình phân vi sinh vật phân nhiên, hạn chế vật. giải các chất ở vi giải polisaccaric, thuốc trừ sâu hóa sinh vật phân giải lipit, học, bảo vệ môi trường sống. 4
3. Bước 2: Phân công nhiệm vụ cụ thể và xây dựng, thực hiện kế hoạch dạy học Từ việc xây dựng chủ đề, chúng tôi tiến hành xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề liên môn (kế hoạch dạy học được thể hiện ở phần phụ lục); phân công giáo viên xây dựng nội dung kế hoạch, giáo viên thực hiện kế hoach. Cụ thể như sau: STT Nhiệm vụ cụ thể Giáo viên phụ trách Thời gian hoàn thành 1 Xây dựng nội dung kế hoạch bài dạy Trần Thị Mai Tháng Lê Thị Hạnh 10/2020 Trần Thị Hải Yến 2 Giáo viên dạy kiến thức lí thuyết để học Trần Thị Mai Tháng sinh áp dụng vào thực tế Lê Thị Hạnh 11/2020 Trần Thị Hải Yến 3 Giáo viên hướng dẫn học sinh trải nghiệm, Trần Thị Mai Tháng thực hành làm enzim bồ hòn Lê Thị Hạnh 12/2020 Trần Thị Hải Yến 4 Giáo viên hướng dẫn học sinh viết báo Trần Thị Mai Tháng cáo trải nghiệm, xây dựng ý tưởng tham Lê Thị Hạnh 12/2020 gia cuộc thi Khoa học kĩ thuật dành cho Trần Thị Hải Yến học sinh THPT 5 Giáo viên hướng dẫn học sinh lập kênh Vũ Xuân Tứ Tháng you tube và trang web để lan tỏa sản phẩm Trịnh Thị Thanh Loan 12/2020 Bước 3: Hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức liên môn để thực hành, trải nghiệm, làm và sử dụng enzim bồ hòn. Sau khi đã giúp học sinh hiểu được những vấn đề cơ bản như vai trò của quả bồ hòn, vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất; quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật; cơ chế tẩy rửa của xà phòng, chúng tôi hướng dẫn học sinh áp dụng kiến thức này để làm và sử dụng enzim bồ hòn. Cụ thể như sau: Chuẩn bị: Nguyên liệu: Chuẩn bị nguyên liệu để làm enzim theo tỉ lệ: 1kg quả bồ hòn; 3kg vỏ dứa, sả, chanh; 1 kg đường vàng; 10 lít nước, 1 thùng chứa lớn bằng nhựa. Thực hiện: Nguyên liệu rửa sạch, để ráo, sau đó trộn đều với đường. Ủ nguyên liệu và đường trong thời gian 24 tiếng, sau đó đổ nước. Đậy kín xô và để nơi có ánh nắng. Trong 10 ngày đầu mỗi ngày đảo nguyên liệu một lần để nguyên liệu không bị mốc. Sau đó đậy kín chờ lên men. Sau ba tháng chắt nước để sử dụng lau nhà, rửa bát, giặt quần áo, tẩy rửa bồn cầu, lau chùi cửa kính Những lưu ý đối với học sinh để các em vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn: - Quá trình lên men để tạo enzyme bồ hòn là quá trình lên men lactic. - Quá trình lên men enzyme bồ hòn diễn ra như sau: Vi sinh vật phân giải đường và rác thải hữu cơ cùng saponin trong quả bồ hòn để tạo thành axit lactic, khiến 5
4. enzyme có mùi chua. Chính saponin được phân giải từ quả bồ hòn và axit lactic được chuyển hóa giúp enzyme bồ hòn có bọt và có mùi chua, có tác dụng tẩy rửa dầu mỡ, bụi bẩn. - Yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ. + Nhiệt độ cao từ 50 - 600c, enzim sẽ mất đi hoạt tính. + Nhiệt độ quá thấp, Enzyme giảm hoặc ngừng hoạt động. => Nhiệt độ lí tưởng để làm enzim bồ hòn là từ 20 – 40 độ. - Dung dịch enzim có hệ số căng bề mặt nhỏ hơn hệ số căng bề mặt của nước nên khi hòa vào nước, sẽ làm giảm sức căng của nước, nước thấm sâu vào xơ sợi. Nhờ vậy, nước có thể đẩy vết bẩn ra. Khi chà sát lại bề mặt bằng nước thông thường, lực căng bề mặt của nước trở về mức ban đầu, do vậy, nước có thể chống tái bám chất bẩn. Chất hoạt động bề mặt tạo bọt, chất bẩn không tan tập trung lên bề mặt bọt và bị đẩy ra ngoài hay phân tán vào trong dung dịch ở dạng huyền phù, treo lơ lửng. - Do hệ số căng bề mặt phụ thuộc vào nhiệt độ,  giảm khi nhiệt độ tăng nên enzyme bồ hòn sẽ phát huy hiệu quả tối ưu khi pha loãng với nước ấm hoặc nước nóng. Bước 4: Hướng dẫn học sinh báo cáo thực hành, trải nghiệm sau khi làm và sử dụng enzim bồ hòn; đồng thời lan tỏa sản phẩm đến gia đình và xã hội. Ở bước này, chúng tôi hướng dẫn học sinh báo cáo thực hành và nêu kết quả sau khi trải nghiệm; hướng dẫn học sinh làm và sử dụng enzim tại nhà, tại trường, đồng thời, lập kênh you tube và trang web để giới thiệu cách làm enzim bồ hòn đến nhiều người. b. Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp Giải pháp được xây dựng dựa trên hai hướng dạy học mới được Bộ giáo dục và đào tạo khuyến khích giáo viên vận dụng và thực hiện trong những năm gần đây đó là dạy học liên môn và dạy học trải nghiệm. Qua quá trình thực hiện, chúng tôi nhận thấy tính mới và tính sáo tạo của giải pháp được thể hiện ở những điểm chủ yếu sau: Thứ nhất, giải pháp đã kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn. Nhờ đó, tránh được sự trùng lặp quá nhiều các nội dung ở một số bộ môn, đồng thời, giúp học sinh thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức ở các bộ môn mà các em đã học. Thứ hai, giải pháp đã giúp học sinh biết tổng hợp kiến thức, kĩ năng ở nhiều môn học để giải quyết các nhiệm vụ học tập và hình thành năng lực giải quyết tình huống thực tiễn, cụ thể là học sinh vận dụng kiến thức sinh học và vật lí, hóa học để tạo ra nước tẩy rửa sinh học từ quả bồ hòn để hạn chế sử dụng hóa chất tẩy rửa, từ đó bảo vệ môi trường. Bên cạnh đó, học sinh cũng có thể vận dụng kiến thức về văn thuyết minh để trình bày các vấn đề khoa học, các vấn đề của thực tiễn đời sống, từ đó, mở rộng kiến thức và nâng cao kĩ năng thuyết minh của các em. Thứ ba, giải pháp đã giúp học sinh vừa học tập, vừa vận dụng, trải nghiệm, kết hợp giữa lí thuyết và thực tế để từ đó khắc sâu hơn kiến thức, đồng thời, nâng cao khả 6
5. năng tự học, tự sáng tạo, phát huy năng lực học tập, năng lực vận dụng kiến thức, năng lực làm việc nhóm của học sinh. Thứ tư, so với giải pháp cũ, giải pháp mới đã giúp học sinh có thêm một biện pháp thiết thực để bảo vệ môi trường. Các em hiểu được tác dụng của quả bồ hòn, enzim bồ hòn, từ đó, tự làm và sử dụng trong gia đình cũng như trong nhà trường để bảo vệ môi trường, đồng thời, lan tỏa biện pháp thiết thực này đến nhiều người xung quanh để cộng đồng chung tay bảo vệ môi trường. Thứ năm, giải pháp đã góp phần thay đổi tư duy của các nhà trường THPT trong việc lựa chọn hình thức tổ chức các hoạt động trải nghiệm; đảm bảo an toàn cho học sinh và giáo viên trong dịch Covid 19. Thứ sáu, giải pháp đã giáo dục cho học sinh tình yêu đối với lao động và đam mê nghiên cứu, ứng dụng khoa học vào thực tiễn. Đồng thời, nhờ giải pháp, học sinh hứng thú hơn với bài học vì được nhìn thấy ngay sản phẩm của quá trình học của mình. 3. Hiệu quả kinh tế, xã hội dự kiến đạt được 3.1. Hiệu quả kinh tế Sau quá trình thực nghiệm, chúng tôi nhận thấy sáng kiến này có thể được áp dụng trong tất cả các trường trung học phổ thông của tỉnh và đem lại những hiệu quả kinh tế nhất định. Cụ thể như sau: a. Về phía ngành giáo dục: - Giải pháp có thể áp dụng để xây dựng chủ đề dạy học liên môn, dạy học trải nghiệm ngay tại nhà trường, tiết kiệm chi phí đi lại, ăn ở trong quá trình trải nghiệm so với những hướng trải nghiệm khác. - Giải pháp có thể áp dụng để tạo ra enzim bồ hòn dùng để tẩy rửa sàn lớp học, nhà hiệu bộ, lau cửa kính, lau bàn ghế, bồn rửa tay, nhà vệ sinh, ngay trong nội bộ trường học. So với việc sử dụng chất tẩy rửa công nghiệp, việc sử dụng enzim không chỉ an toàn hơn, bảo vệ môi trường tốt hơn mà lợi ích kinh tế đem lại cũng cao hơn. Điều đó được thể hiện rõ ở bảng so sánh về số tiền chi cho việc sử dụng hóa chất tẩy rửa, dọn dẹp tại trường THPT Gia Viễn C trong năm học 2019- 2020 và chi cho việc làm enzim bồ hòn để phục vụ cho việc tẩy rửa năm học 2020 – 2021 sau đây: Tiêu chí so sánh Hóa chất tẩy rửa Enzim bồ hòn Số tiền/ 1 lít 38.000đ 15.000đ Số lít dùng/ 1 tháng 5 6 Số tiền phải chi để phục vụ việc tẩy rửa, 190.000 90.000 dọn dẹp vệ sinh/ 1 tháng Số tiền phải chi để phụ vụ việc tẩy rửa, 2.280.000 1.080.000 dọn dẹp vệ sinh/ 1 năm Như vậy, so với việc sử dụng hóa chất tẩy rửa công nghiệp, việc làm và sử dụng enzim bồ hòn đã giúp trường THPT Gia Viễn C tiết kiệm được 1.200.000 đồng trong kinh phí chi cho việc tẩy rửa, dọn dẹp vệ sinh hàng năm. 7
6. b. Về phía xã hội - Giải pháp có thể giúp các hộ gia đình tận dụng các chất thải nhà bếp như vỏ dứa, vỏ chanh, sả, vỏ bưởi để làm enzim tẩy rửa sinh học, giúp tiết kiệm chi phí mua nước tẩy rửa trong gia đình và bảo vệ môi trường. - Giải pháp có thể thay thế việc dùng băng zôn, khẩu hiệu để tuyên truyền cho việc bảo vệ môi trường, tiết kiệm được rất nhiều kinh phí cho việc làm băng zôn, khẩu hiệu. 3.2. Hiệu quả xã hội a. Về phía ngành giáo dục - Giải pháp góp phần nâng cao nhận thức, giáo dục đạo đức, lối sống và bản lĩnh cho học sinh; tạo cho học sinh môi trường, điều kiện, cơ hội để các em thể hiện bản thân, chung tay bảo vệ môi trường. Trên cơ sở đó xây dựng, phát triển hoàn thiện phẩm chất, nhân cách và năng lực của mình để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của nhiệm vụ, của cuộc sống. - Giải pháp có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho cán bộ quản lý, giáo viên và học sinh trong các cơ sở giáo dục phổ thông về cách thức tổ chức xây dựng chủ đề dạy học liên môn, chủ đề dạy học trải nghiệm. - Trong bối cảnh đổi mới toàn diện nền giáo dục, chú trọng dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh, giải pháp này có thể được xây dựng và đưa vào thành một chủ đề trong kế hoạch dạy học của tất cả các trường THPT trên toàn tỉnh để đáp ứng yêu cầu của việc đổi mới hiện nay. - Giải pháp có thể được xây dựng để đưa vào thực hiện trong Hoạt động trải nghiệm trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018. - Đặc biệt, khi dịch Covid 19 đang diễn ra tương đối phức tạp, việc hướng dẫn học sinh trải nghiệm làm enzyme bồ hòn còn đảm bảo an toàn cho học sinh, giáo viên, góp phần đảm bảo an toàn xã hội, nâng cao chất lượng dạy học. b. Về phía xã hội - Thông qua việc hướng dẫn học sinh làm và sử dụng enzim bồ hòn thay thế hóa chất tẩy rửa, giải pháp đã lan tỏa enzim sinh học đến rất nhiều gia đình phụ huynh học sinh và gia đình các thầy cô giáo trên địa bàn huyện Gia Viễn. Đồng thời, thông qua trang “Nhịp sống xanh” và nhóm “Enzim bồ hòn –quà tặng từ thiên nhiên”, giải pháp đã góp phần lan tỏa cách làm và sử dụng enzim bồ hòn đến những ai yêu lối sống xanh, từ đó, nâng cao ý thức trách nhiệm của mọi người trong việc bảo vệ môi trường. - Nhờ việc sử dụng enzim bồ hòn, học sinh có thể tận dụng nguồn rác thải nhà bếp để tạo nước tẩy rửa sinh học thay thế cho hầu hết các hóa chất tẩy rửa trong gia đình như xà phòng, nước tẩy rửa bồn cầu, nước lau nhà, từ đó, giảm thiểu được lượng rác thải nhà bếp và rác thải nhựa từ chai lọ của các loại hóa chất này. - Giải pháp có thể giúp các nhà trường tổ chức và xây dựng những chuyên đề liên môn, trải nghiệm tương tự ngay tại nhà trường một cách thiết thực, hiệu quả. 8
7. - Trong năm học 2020 -2021, giải pháp đã giúp học sinh trường THPT Gia Viễn C xây dựng đề tài khoa học hành vi để báo cáo trong cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh THPT cấp tỉnh và đã đạt giải Khuyến khích tại cuộc thi này. - Giải pháp cũng hướng tới việc tạo ý tưởng cho các nhà sản xuất sử dụng quả bồ hòn để sản xuất các chất tẩy rửa sinh học thay thế cho hóa chất tẩy rửa công nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe người tiêu dùng. Đặc biệt, nếu enzim tẩy rửa sinh học được sử dụng phổ biến sẽ tạo điều kiện cho những người dân ở các vùng đất đang trồng bồ hòn như Lạng Sơn, Tuyên Quang, Hòa Bình, Quảng Trị, Đồng Nai, Gia Lai phát triển kinh tế nông nghiệp, tạo công ăn việc làm cho người lao động. Hiện nay, nhờ sự lan tỏa của giải pháp, Hợp tác xã Sinh Dược xã Gia Sinh, huyện Gia Viễn tỉnh Ninh Bình đã đưa Bồ hòn Trường Sơn Xanh vào nhóm các mặt hàng của Hợp tác xã, đồng thời, sử dụng bồ hòn để tạo ra dầu tắm Bồ hòn- một sản phẩm thân thiện với môi trường, an toàn với trẻ nhỏ. 4. Điều kiện và khả năng áp dụng 4.1. Điều kiện áp dụng: Điều kiện áp dụng không khó khăn, phù hợp với tình hình thực tế của nhiều trường phổ thông trong tỉnh Ninh Bình nói riêng và trong cả nước nói chung. Giải pháp sẽ có thể áp dụng hiệu quả nếu được sự quan tâm, ủng hộ của các cấp quản lí, lãnh đạo, giáo viên các bộ môn Vật lý, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Ngữ văn. Nguồn kinh phí để thực hiện giải pháp: có thể trích từ nguồn kinh phí của nhà trường trong việc mua hóa chất tẩy rửa hàng năm và nguồn kinh phí chi cho các chuyên đề dạy học trải nghiệm. 4.2. Thời gian áp dụng giải pháp Giải pháp đã được áp dụng ở trường THPT Gia Viễn C trong năm học 2020 - 2021 và học kì I năm học 2021 – 2022. 4.3. Khả năng áp dụng: Qua hơn một năm áp dụng sáng kiến, chúng tôi thấy giải pháp đã thu nhận được những kết quả khả thi. Học sinh hứng thú với việc trải nghiệm và đã tạo ra sản phẩm enzim bồ hòn. Cùng với những cơ sở lí luận và thực tiễn, quá trình thực nghiệm trực tiếp tại trường THPT Gia Viễn C đã chứng minh đây là một giải pháp có hiệu quả và có tính khả thi cao. Nhờ quá trình thực hiện giải pháp, hai em học sinh lớp 10B4 của trường THPT Gia Viễn C là Trần Thúy Giang và Nguyễn Hải Yến đã thực hiện đề tài khoa học hành vi liên quan đến chủ đề này và nhận được giải tư cuộc thi Khoa học kĩ thuật dành cho học sinh THPT của Sở Giáo dục và Đào tạo Ninh Bình. Giải pháp có khả năng áp dụng rộng rãi cho tất cả các trường THPT trong toàn tỉnh trong những năm học tiếp theo. Tôi (chúng tôi) xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật. Gia Viễn, ngày 10 tháng 10 năm 2021 Xác nhận của lãnh đạo đơn vị Người nộp đơn 9
8. PHẦN PHỤ LỤC PHỤ LỤC I KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ LIÊN MÔN VÀ TRẢI NGHIỆM Ngày soạn: 01/10/2020 Ngày dạy : ../ ./ . Khối lớp 10: Số tiết: 05 tiết GIẢI PHÁP VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN HƯỚNG DẪN HỌC SINH THPT LÀM VÀ SỬ DỤNG ENZIM BỒ HÒN GÓP PHẦN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG I. Vấn đề cần giải quyết Học sinh vận dụng kiến thức liên môn về enzim, quá trình phân giải của vi sinh vật, các hiện tượng bề mặt chất lỏng để làm enzim bồ hòn thay thế cho hóa chất tẩy rửa, vận dụng kiến thức văn thuyết minh để báo cáo trải nghiệm. II. Nội dung – chủ đề bài học 1. Phần lí thuyết - Enzime và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất. - Quá trình phân giải của vi sinh vật - Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng. 2. Phần thực hành - Thuyết minh về quả bồ hòn và enzim bồ hòn. - Thuyết minh về cách làm và cách sử dụng enzim bồ hòn. - Trải nghiệm làm enzim bồ hòn. III. Mục tiêu bài học 1. Về kiến thức - Học sinh hiểu được bản chất của enzim, vai trò của enzim đối với quá trình chuyển hóa vật chất - Học sinh hiểu được quá trình phân giải của vi sinh vật. - Học sinh nắm vững kiến thức về các hiện tượng bề mặt của chất lỏng, đặc biệt là độ căng của nước và ứng dụng của những hiện tượng này trong thực tế. - Học sinh hiểu được tác hại của hóa chất tẩy rửa đối với sức khỏe và môi trường, đồng thời, thấy được tác dụng của enzim bồ hòn, cơ chế tẩy rửa của enzim bồ hòn. 2. Về năng lực - Năng lực giao tiếp: Rèn luyện và bồi dưỡng cho học sinh năng lực thuyết minh, năng lực trình bày vấn đề. - Năng giải quyết vấn đề: Thông qua việc học tập các kiến thức của chủ đề, học sinh sẽ vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề trong thực tiễn, đó là vấn đề bảo vệ môi trường. - Năng lực công nghệ thông tin và truyền thông: Học sinh sẽ sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào việc lan tỏa cách làm, cách sử dụng enzim tẩy rửa sinh học từ quả bồ hòn. 3. Về phẩm chất - Nâng cao ý thức và trách nhiệm của học sinh trong việc bảo vệ sức khỏe và môi trường. IV. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh 1. Đối với giáo viên - Sách giáo viên, sách giáo khoa Ngữ văn 10, tập 2. - Sách giáo viên, sách giáo khoa Vật lí 10. - Sách giáo viên, sách giáo khoa Sinh học 10. - Kế hoạch dạy học theo chủ đề. - Các bài tập vận dụng cụ thể. 10
9. - Tranh ảnh minh họa. 2. Đối với học sinh - Sách giáo khoa. - Vở ghi. - Quả bồ hòn, vỏ dứa, chanh, sả, đường vàng, xô nhựa để thực hành. V. Tiến trình dạy học 1. Ổn định tổ chức 2. Bài mới Hoạt động của GV và HS Nội dung, yêu cầu cần đạt Hoạt động 1: Mở đầu (Giáo viên Ngữ văn phụ trách) Mục tiêu: Giúp học sinh có tâm thế tích cực để tiếp nhận bài mới và nắm được nhiệm vụ của bài. B1: GV chiếu một số hình ảnh về quả bồ hòn lên màn hình máy chiếu và yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết, đây là quả gì? Hãy cho biết những hiểu biết của em về loại quả này? GV đưa ra gợi ý: Một loại quả có liên quan đến những câu thành ngữ sau: 1. Yêu nhau củ ấu cũng tròn, ghét nhau quả .. cũng méo. 2. Ngậm . làm ngọt. B2: Học sinh thảo luận nhóm, dựa vào hình ảnh và gợi ý để trả lời câu hỏi. B3: HS trả lời. HS nhóm khác nhận xét B4: Giáo viên nhận xét, chuẩn hóa kiến thức, giới thiệu bài mới: Đây là những hình ảnh về quả bồ hòn, một loại quả có tên khoa học là Sapindus mukorossi Gartn. Khi hái về người ta có thể xay thành bột hoặc để nguyên nấu nước làm chất tẩy rửa. Trong quả bồ hòn có chứa rất nhiều saponin - một chất tẩy rửa tự nhiên, có hiệu quả làm sạch rất tốt. Chính vì vậy, từ xa xưa, quả bồ hòn đã được trồng, phơi khô để giặt quần áo, đánh cốc chén trong gia đình. Hiện nay, ở Việt Nam, đặc biệt là các tỉnh Nam Trung Bộ, quả bồ hòn đã được rất nhiều người sử dụng làm enzim để tẩy rửa nhằm bảo vệ sức khỏe của bản thân, gia đình và góp phần bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, ở huyện Gia Viễn nói riêng và tỉnh Ninh Bình nói chung, quả bồ hòn và enzim bồ hòn vẫn còn tương đối xa lạ. Do vậy, việc tìm hiểu cách làm và sử dụng enzim bồ hòn để thay cho các hóa chất tẩy rửa công nghiệp sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe, bảo vệ môi trường. Vậy làm thế nào để có thể làm enzim bồ hòn? Cơ chế nào tạo ra khả năng tẩy rửa của enzim bồ hòn? Bài học hôm nay, chúng ta sẽ cùng vận dụng kiến thức liên môn để tìm hiểu trả lời câu hỏi này. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức I. Enzim và vai trò của enzim trong quá 2.1. Tìm hiểu về enzim và vai trò của enzim trình chuyển hóa vật chất đối với quá trình chuyển hóa vật chất - Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng Mục tiêu: Giúp học sinh năm được cấu trúc, hợp trong các tế bào sống. cơ chế hoạt động của enzim, đồng thời vận 1) Cấu trúc của enzim: dụng kiến thức để giải thích các yếu tố ảnh - Enzim có bản chất là prôtêin hoặc prôtêin hưởng đến quá trình ngâm ủ enzim bồ hòn. kết hợp với chất khác không phải là prôtêin. Các bước thực hiện - Trong phân tử enzim có trung tâm hoạt động B1: GV chuyển giao nhiệm vụ: tương thích với cấu hình không gian của cơ *Hoạt động cá nhân: Dựa vào sách giáo chất mà nó tác động. khoa, em hãy cho biết enzim là gì? 2) Cơ chế tác động của enzim: * Hoạt động nhóm: - Enzim liên kết với cơ chất tại TTHĐ Nhóm 1: Dựa vào hình ảnh cấu trúc không phức hợp enzim - cơ chất. gian của enzim hãy cho biết cấu trúc không - Enzim tương tác với cơ chất sản phẩm. gian của E có gì đặc biệt? E + S [E-S] E + P Nhóm 2: Quan sát hình 14.1 trong sách giáo - Liên kết enzim - cơ chất mang tính đặc thù khoa và mô tả cơ chế tác động của enzim? nên mỗi loại enzim thường chỉ xúc tác cho 11
10. Việc liên kết giữa enzim và cơ chất có tính một phản ứng nhất định. đặc thù như thế nào? 3) Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của Nhóm 3: Có yếu tố nào ảnh hưởng đến hoạt enzim: tính của enzim? - Nhiệt độ: Mỗi enzim cần nhiệt độ tối ưu, tại Nhóm 4: Trình bày vai trò của enzim đối với đó E có hoạt tính tối đa. quá trình chuyển hóa vật chất? + Nhiệt độ cao: 50 - 600c E mất hoạt tính. * Hoạt động cặp đôi: Qua việc tìm hiểu về + Nhiệt độ thấp: E giảm -> ngừng hoạt động. enzim, em hãy chỉ ra những yếu tố ảnh - Độ pH: hưởng đến quá trình ngâm ủ enzim bồ hòn? - Nồng độ cơ chất: Trong quá trình ngâm ủ, chúng ta cần lưu ý - Nồng độ enzim điều gì? - Chất ức chế hoạt tính của E B2: Thực hiện nhiệm vụ VD: DDT ức chế E trong hệ thần kinh người B3: Báo cáo kết quả và thảo luận và động vật. Bước 4: Nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện 4. Vai trò của enzim trong quá trình chuyển nhiệm vụ hóa vật chất B4: Giáo viên nhận xét thái độ làm việc của - Làm cho tốc độ phản ửng xảy ra nhanh. các nhóm, của học sinh và kiểm tra lại sự - Các chất trong tế bào chuyển hoá từ chất nắm bắt kiến thức của học sinh này sang chất khác thông qua hàng loạt các phản ứng. Mỗi phản ứng được điều khiển bởi 1 loại enzim đặc hiệu. - Cơ thể tạo ra enzim ở dạng chưa hoạt động rồi khi cần thì hoạt hoá chúng. 5.Vận dụng kiến thức về enzim để chỉ ra những yếu tố ảnh hưởng, tác động đến quá trình làm enzim bồ hòn. -Yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ. + Nhiệt độ cao từ 50 - 60 0c, enzim sẽ mất đi hoạt tính. + Nhiệt độ quá thấp, enzim giảm hoặc ngừng hoạt động. => Nhiệt độ lí tưởng để làm enzim bồ hòn là từ 20 – 40 độ. 2.2. Tìm hiểu về quá trình phân giải các II. Quá trình phân giải các chất ở vi sinh chất ở vi sinh vật vật Mục tiêu: Giúp học sinh hiểu được bản chất 1) Phân giải proteinotein và ứng dụng: của việc phân giải prôtêin, polisaccarit và - Các vi sinh vật tiết enzim proteinôtêaza ra ứng dụng. Qua đó, học sinh vận dụng kiến môi trường phân giải proteinotein ở môi thức để lí giải được quá trình lên men tạo trường thành axit amin rồi hấp thụ. enzim bồ hòn. - Ứng dụng làm tương, nước mắm Các bước thực hiện: 2) Phân giải polisaccarit và ứng dụng: B1:Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: - Vi sinh vật tiết enzim phân giải ngoại bào *Hoạt động cá nhân: polisaccarit (tinh bột, xenlulôzơ) thnành các - Qúa trình phân giải prôtêin diễn ra như thế đường đơn (monosaccarit) rồi hấp thụ. nào? Trình bày ứng dụng của quá trình phân + Ứng dụng: giải prôtêin? - Lên men rượu êtilic từ tinh bột (làm rượu) - Quá trình phân giải polisaccarit diễn ra như (Tinh bột Glucôzơ Êtanol + CO2) thế nào? Trình bày ứng dụng của quá trình - Lên men lactic từ đường (muối dưa, cà..) phân giải polisaccarit? (Glucôzơ Axit lactic (vi khuẩn dị hình có - Phân biệt lên men ê tilic và lên men lactic ? thêm CO2, Êtanol, axit Axêtic ) * Hoạt động nhóm: Giáo viên chia lớp thành - Phân giải xenlulôzơ nhờ vi sinh vật tiết 4 nhóm: enzim xenlulaza xử lý rác thực vật 12
11. Nhóm 1, 2: Giáo viên chia lớp thành 4 3) Tác hại của quá trình phân giải các chất nhóm: Quá trình phân giải của vi sinh vật có ở vi sinh vật gây hại đối với đời sống của con người - Do quá trình phân giải tinh bột, protein, không? xenlulôzơ mà vi sinh vật làm hỏng thực Nhóm 3,4 : Quá trình phân giải và lên men phẩm, đồ ăn uống, thiết bị có xenlulôzơ bồ hòn là lên men êtilic hay lên men lactic ? 4. Vận dụng kiến thức để lí giải quá trình Quá trình lên men tạo enzim bồ hòn diễn ra phân giải, lên men để tạo enzim bồ hòn như thế nào ? - Quá trình lên men để tạo enzim bồ hòn là quá trình lên men lactic. - Quá trình lên men enzim bồ hòn diễn ra như sau: Vi sinh vật phân giải đường và rác thải hữu cơ cùng saponin trong quả bồ hòn để tạo thành axit lactic, khiến enzim có mùi chua. Chính saponin được phân giải từ quả bồ hòn và axit lactic được chuyển hóa giúp enzim bồ hòn có bọt và có mùi chua, có tác dụng tẩy rửa dầu mỡ, bụi bẩn. 2.3. Tìm hiểu bản chất của lực căng bề mặt III. Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng và ứng dụng của nó trong đời sống (lực căng bề mặt) Mục tiêu: Mô tả được thí nghiệm về hiện 1. Thí nghiệm. tượng căng bề mặt; Nói rõ được phương, - Chọc thủng màng xà phòng bên trong vòng chiều và độ lớn của lực căng bề mặt; Nêu dây chỉ ta thấy vòng dây chỉ được căng tròn. được ý nghĩa và đơn vị đo của hệ số căng bề - Hiện tượng cho thấy trên bề mặt màng xà mặt; Giải thích được một số hiện tượng phòng đã có các lực nằm tiếp tuyến với bề thuộc hiện tượng căng bề mặt trong một số mặt màng và kéo nó căng đều theo mọi trường hợp; Nắm được các bước xác định hệ phương vuông góc với vòng dây chỉ. số căng bề mặt của nước ở nhiệt độ phòng; - Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi là Những ứng dụng của hệ lực căng bề mặt lực căng bề mặt chất lỏng. chất lỏng. 2. Lực căng bề mặt. Các bước thực hiện: Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn B1: Giáo viên đặt vấn đề: đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn *Hoạt động cá nhân luôn có phương vuông góc với đoạn đường - Ở trò chơi thổi bong bóng xà phòng, các này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có em đều quan sát thấy bong bóng có dạng chiều làm giảm diện tích bề mặt của chất lỏng hình cầu. Vì sao như vậy? và có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dài của đoạn - Tại sao con nhện nước có thể đứng yên và đường đó : di chuyển trên mặt nước một cách dễ dàng, f = l. Với  là hệ số căng mặt ngoài, đơn vị trong khi con ruồi lại bị chìm xuống? là N/m. - Tiến hành thí nghiệm nêu hiện tượng: Kim Hệ số  phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ khâu đặt nằm ngang trên mặt nước thì nổi của chất lỏng :  giảm khi nhiệt độ tăng. nhưng nếu thả thẳng đứng hoặc nghiêng lại 3. Đo hệ số căng bề mặt của chất lỏng chìm. Vì sao? Lực căng bề mặt của chất lỏng: FC = F - P * Hoạt động nhóm: Giáo viên chia lớp thành Tổng chu vi ngoài và trong của vòng xuyến: 4 nhóm: L = π(D + d) Nhóm 1, 2: Tất cả các hiện tượng trên đều Hệ số căng bề mặt của chất lỏng: liên quan tới mặt ngoài của chất lỏng: đó là Fc F P hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. Vậy  L (D d) hiện tượng căng bề mặt là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Nêu ứng dụng của 4. Ứng dụng. lực căng bề mặt? 4.1. Ứng dụng thông thường Nhóm 2: Dựa vào những hiểu biết của em về Do tác dụng của lực căng bề mặt nên nước mưa không thể lọt qua các lỗ nhỏ giữa 13