SKKN Phát triển năng lực học sinh qua sử dụng thí nghiệm dạy học chương "Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật" môn Khoa học tự nhiên 7

 ỦY BAN NHÂN DÂN HUYỆN ĐAN PHƯỢNG
 TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ LƯƠNG THẾ VINH
 .......................................... 
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI: 
 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH QUA SỬ DỤNG THÍ
 NGHIỆM DẠY HỌC CHƯƠNG: “TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA
 NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT- KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7” 
 Môn: Khoa học tự nhiên 7
 Cấp học : Trung học cơ sở 
 Tên tác giả: Nguyễn Thị Thanh Hoài 
 Đơn vị công tác: Trường THCS Lương Thế Vinh 
 Chức vụ: Giáo viên 
 NĂM HỌC: 2022- 2023 
 ––––*––– 1/15
 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
 A. TÊN ĐỀ TÀI
 “Phát triển năng lực học sinh qua sử dụng thí nghiệm dạy học 
chương “ Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật - Khoa học tự 
nhiên 7” 
 B. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. 
 Môn Khoa học tự nhiên là môn khoa học thực nghiệm, nhiều khái niệm 
khó và trừu tượng. Cho nên phương pháp dạy học đặc thù bộ môn Khoa học tự 
nhiên là quan sát và thực hành thí nghiệm. Thí nghiệm trong dạy học Khoa học 
tự nhiên có thể làm trên lớp, trong phòng thí nghiệm, vườn trường... có thể do 
giáo viên biểu diễn hoặc cho học sinh tự thực hiện. Nội dung chủ yếu trong 
chương VII: Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật – Môn Khoa 
học tự nhiên 7 (Bộ sách kết nối tri thức với cuộc sống) là những kiến thức về 
các quá trình sinh lý cơ bản như: chuyển hóa vật chất và năng lượng, hô hấp, 
trao đổi khí, trao đổi nước và chất dinh dưỡng (ở động vật, thực vật) quang hợp, 
vận chuyển nước và muối khoáng ở cây, thoát hơi nước qua lá(ở thực vật)... 
Những quá trình sinh lý này diễn ra bên trong cơ thể sinh vật, giáo viên không 
thể thuyết phục học sinh bằng cách thuyết trình hay cho học sinh quan sát tranh 
ảnh. Việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học chương VII: Trao đổi chất và 
chuyển hóa năng lượng ở sinh vật – Môn Khoa học tự nhiên 7 ( Bộ sách kết nối 
tri thức với cuộc sống) là việc làm hết sức cần thiết nhằm tăng hứng thú học tập 
cho học sinh, hình thành và củng cố các năng lực tìm hiểu khoa học tự nhiên từ 
đó nâng cao chất lượng dạy và học.
 Mặt khác trong những năm đầu thực hiện giảng dạy tích hợp ba phân môn 
lý, hóa, sinh thành bộ môn Khoa học tự nhiên, một số giáo viên trước đây dạy 
lý, hóa dù đã có chứng chỉ Khoa học tự nhiên nhưng khi thực hiện những thí 
nghiệm chứng minh quá trình sinh lý của thực vật như ; quang hợp, hô hấp, vận 
chuyển nước và muối khoáng .... thực sự còn rất lúng túng và nhiều thí nghiệm 
không thành công làm ảnh hưởng đến chất lượng dạy học. 
 Xuất phát từ lý do trên tôi đã nghiên cứu đề tài “Phát triển năng lực học 
sinh thông qua sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “ Trao đổi chất 
và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật - Khoa học tự nhiên 7” 
 C. PHẠM VI VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN:
 Đối tượng nghiện cứu : Học sinh lớp 7C, 7D trường THSC Lương Thế 
Vinh
 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu các thí nghiệm trong chương 
“Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật” – Khoa học tự nhiên 7 3/15
 II. Yêu cầu cần đạt khi dạy học chương “ Trao đổi chất và chuyển hóa 
năng lượng ở sinh vật – Khoa học tự nhiên 7” 
 1. Mục tiêu về kiến thức
 Ở chương này học sinh có được những kiến thức cơ bản về khái niệm về 
các quá trình sinh học cơ bản ở sinh vật: trao đổi chất và chuyển hóa năng 
lương, quang hợp, hô hấp, trao đổi nước và các chất dinh dưỡng, quá trình thoát 
hơi nước, quá trình vận chuyển nước trong thân. Các yếu tố ảnh hưởng đến 
quang hợp, hô hấp, trao đổi nước .... và ứng dụng trong việc bảo quản nông sản, 
tăng năng suất cây trồng... 
 2. Phẩm chất 
 + Chăm chỉ
 + Trách nhiệm
 + Trung thực 
 3. Năng lực 
 3.1.Năng lực chung: 
 - Năng lực giao tiếp và hợp tác thông qua các hoạt động quan sát, xây 
dựng giả thuyết khoa học, lập và thực hiện kế hoạch để chứng minh giả thuyết, 
thu thập và xử lý dữ kiện, tổng hợp kết quả và trình bày báo cáo kết quả nghiên 
cứu. 
 -Năng lực tự chủ và tự học: Thông qua các hoạt động thực hành, thiết kế 
các hoạt động thục nghiệm trong phòng thí nghiệm, ngoài thực địa
 - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thể hiện trong việc tổ chức cho 
học sinh đề xuất vấn đề, nêu giả thuyết, lập kế hoạch để kiểm chứng giả thuyết.
 3.2.Năng lực Khoa học tự nhiên 
 3.2.1. Năng lực nhận thức khoa học tự nhiên
 - Nhận biết và nêu được tên các các quá trình sinh lý trong cơ thể Sinh 
vật: Quang hợp, hô hấp, trao đổi nước, vận chuyển nước trong thân.....
 - So sánh, quá trình quang hợp, hô hấp theo các tiêu chí khác nhau.
 - Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng (quan hệ 
nguyên nhân - kết quả, cấu tạo - chức năng, ...). 
 3.2.2.Năng lực tìm hiểu tự nhiên: 
 Thực hiện được các thí nghiệm để chứng minh được các thực vật có các 
quá trình: quang hợp, trao đổi nước và sự vẫn chuyển các chất trong thân, quá 
trình thoát hơi nước qua lá quá trình hô hấp ở thực vật, động vật.. 
 - Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề
 - Lập kế hoạch thực hiện thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết
 - Thực hiện thí nghiệm theo kế hoạch 5/15
rửa sạch, phơi khô. Tưới nước hàng ngày, chờ đến khi cây trong hai chậu tươi 
tốt như nhau sẽ bắt đầu thí nghiệm: 
 Chậu 1: Tưới nước đầy đủ 
 Chậu 2: Không tưới nước
 Đến giờ học, khi đến phần II: “Vai trò của nước đối với sinh vật” giáo 
viên yêu cầu học sinh bày thí nghiệm lên bàn quan sát hiện tượng rồi trả lời 
câu hỏi:
 Em hãy cho biết sự phát triển của cây trong 2 chậu giống hay khác nhau? 
 ( chậu 1 cây vẫn xanh, chậu cây 2 cây cằn cỗi, héo )
 Giải thích lý do? (chậu 1 cây vẫn xanh do đủ nước, chậu cây 2 cây cằn 
cỗi, héo do thiếu nước)
 Từ đó, rút ra nhận xét về vai trò của nước đối với cây? ( Nước có vai trò 
quan trọng với đời sống của cây)
 Bài tập 2: Gieo hạt (lúa, đậu, ngô,) vào trong các chậu chứa cát đã được 
rửa sạch, phơi khô. Các chậu được bón như sau: 
 Chậu 1: Đầy đủ phân N, P, K. 
 Chậu 2: Thiếu P (bón N, P). 
 Chậu 3: Nước cất. 
 Đến giờ học yêu cầu học sinh quan sát kết quả thí nghiệm và trả lời các 
câu hỏi sau:
 Em hãy cho biết sự phát triển của cây trong 3 chậu giống hay khác nhau? 
Giải thích lý do? Từ đó, rút ra nhận xét về vai trò của phân bón? 
 1.2.Ví dụ 2: Khi dạy bài “Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực 
vật”
 Giáo viên có thể cho học sinh làm trước bài tập sau:
 Bài tập thí nghiệm 1: (làm trước tiết học 5 tiếng) Cắm 1cây cần tây có đủ 
rễ, thân, lá vào cốc nước màu tím, cắm 1 cây cần tây khác vào cốc nước lọc. 
Để 5 tiếng.
 Đến giờ học: Khi học đến phần II: “Sự vận chuyển các chất trong thân”
 GV yêu cầu học sinh bày thí nghiệm 1 lên bàn yêu cầu quan sát và trả lời 
các câu hỏi sau:
 ?1. Nêu sự thay đổi về màu sắc của 2 cây cần tây( Cây cắm trong cốc nước 
màu đỏ có thân, lá bị đổi màu tím đỏ. Cây cắm trong cố nước lọc không đổi 
màu) 7/15
 Chuẩn bị: Dao sắc,1 cây đang sống tươi tốt(chọn cành to, khỏe, không sâu 
bệnh)
 Các bước thí nghiệm:
 - Dùng dao sắc bóc 1 khoanh vỏ trên cành cây
 - Quan sát vị trí quanh vết cắt khoanh vỏ của cành cây đó sau 1 tháng
 Khi lên lớp đến phần II: “Vận chuyển các chất trong cây”
 GV yêu cầu học sinh bày sản phẩm thí nghiệm lân bàn quan sát và đặt câu 
hỏi
 ?1. Sau 4 tuần cắt 1 khoanh vỏ trên 1 cành cây em thấy hiện tượng gì ở 
phía trên và phía dưới vết cắt(Sau 4 tuần ta thấy lớp vỏ ở phía trên vết cắt bị 
phình to ra). Còn phía dưới vết cắt vẫn bình thường)
 ?2. Giải thích vì sao có hiện tượng trên(Khi bóc vỏ là cắt đứt mạch rây làm 
cho các chất hữu cơ vận chuyển qua mạch rây từ trên lá xuống thân, rễ bị ứ lại ở 
mép trên, không chuyển xuống được làm cho các tế bào tầng sinh vỏ ở đây 
nhận được rất nhiều dinh dưỡng -> phân chia mạnh hơn làm cho mép trên phình 
to.)
 ?3.Từ thí nghiệm trên em rút ra kết luận gì?(Chất hữu cơ trong cây được 
vận chuyển từ lá xuống đến các cơ quan nhờ mạch rây)
 Như vậy từ 2 bài tập thí nghiệm trên giáo viên chốt về sự vận chuyển các 
chất trong cây:
 - Trong cây có các dòng vận chuyển vật chất sau:
 + Dòng mạch gỗ (dòng đi lên): vận chuyển nước và chất khoáng từ đất 
vào mạch gỗ của rễ và tiếp tục dâng lên theo mạch gỗ trong thân để lan tỏa đến 
lá và các phần khác của cây.
 + Dòng mạch rây (dòng đi xuống): vận chuyển các chất hữu cơ được 
quang hợp từ lá đến nơi cần sử dụng hoặc dự trữ trong rễ, hạt, củ, quả 9/15
 + Để thí nghiệm thành công cần để chậu cây trong tối (hoặc trùm túi bóng 
đen) 2 ngày. Khi bịt lá bằng băng đen cần dính chặt băng đen vào cả 2 mặt trên 
dưới của lá ở cùng 1 vị trí trên lá, không dán lệch. 
 + Để đảm bảo an toàn khi đun lá trong cồn 900 ( để tẩy diệp lục) cần cho lá 
vào ống nghiệm, sau đó rót cồn 900 vào ống nghiệm sao cho ngập lá, nhưng 
không quá 1/3 ống nghiệm, đặt cả ống nghiệm chứa cồn và lá vào cốc nước sau 
đó đun sôi nước cốc nước trên đèn cồn. Tránh cho miệng ống nghiệm đang 
đựng cồn đến gần với ngọn lửa đèn cồn. 
 VD 2. Ở thí nghiệm 3: Chứng minh hiện tượng hô hấp ở thực vật
 + Để thí nghiệm thành công, ở bước 2 của thí nghiệm: cần phải đặt đĩa hạt 
nảy mầm và cốc nước vôi trong lên tấm kính ướt sau đó úp chuông A lên, ở 
chuông B cũng làm tương tự (tránh để không khí bên ngoài và bên trong 
chuông có thể ra vào chuông qua các kẽ hở). Với học sinh làm thí nghiệm từ ở 
nhà có thể thay chuông thủy tinh bằng các hộp nhựa có nắp vặn chặt. 
 VD 3. Ở thí nghiệm 4: Chứng minh thân vận chuyển nước
 - Để thí nghiệm thành công 
 + Khi chuẩn bị mẫu vật chú ý: Có nhiều loại cây và hoa có thể dùng làm 
mẫu vật, nhưng nên chọn cây có thân hoặc cuống lá có mạch gỗ lớn dễ quan 
sát( cần tây). Với các loại hoa nên chọn hoa có màu trắng (hoa hồng trắng, cúc 
trắng....) 
 + Khi pha nước màu: dùng xanh metylen hoặc các loại mực nước dùng 
cho máy in màu( các loại mực này không có cặn, dung dịch màu dễ vận chuyển 
lên thân)
 + Khi thao tác: Dùng dao sắc cắt nhanh cuống lá cần tây( sát phần gốc) rồi 
cắm ngay vào cốc nước màu (để lâu không khí tràn vào mạch gỗ của cuống lá 
sẽ gây tắc, thí nghiệm sẽ không thành công)
 2.3. Lưu ý 3. Để hình thành củng cố và phát triển các năng lực khoa học 
tự nhiên, khi học sinh trình bày xong cách tiến hành thí nghiệm, nêu hiện 
tượng , giải thích thí nghiệm, giáo viên cần yêu cầu giải thích hoặc trả lời các 
câu hỏi về mục đích thí nghiệm? Giải thích các bước tiến hành thí nghiệm, 
điều kiện thí nghiệm. Từ đó củng cố kiến thức đã học đồng thời hình thành 
cho các em năng lực nghiên cứu khoa học, biết đề xuất các giả thuyết, lập kế 
hoạch kiểm tra giải thuyết, tiến hành thí nghiệm, quan sát giải thích hiện 
tượng và rút ra kết luận.
 Ví dụ: Thí nghiệm chứng minh cây hô hấp thải ra khí CO2.
 Sau khi các em trình bày xong về các bước tiến hành thí nghiệm ( như 
hướng dẫn SGK và hướng dẫn của giáo viên). Giáo viên yêu cầu học sinh trả lời 11/15
vôi trong, 2 tấm tính ướt, diêm, đóm, túi nylon đen. Để chứng minh cây hô hấp 
có lấy khí oxygen cần phải thiết kế thí nghiệm như thế nào?
 (Trả lời: Làm thí nghiệm tương tự như thí nghiệm chúng minh cây thải 
CO2 nhưng thay đĩa hạt nảy mầm bằng chậu cây nhỏ, rồi trùm túi nylon đen lên 
hai chuông, kết thúc thí nghiệm dùng que đóm đang cháy đưa vào 2 chuông : 
chuông A đóm tắt do hết cây hút hết O2, chuông B đóm cháy 1 lúc thì mới tắt) 
 Với yêu cầu này học sinh sẽ suy nghĩ để thiết kế thí nghiệm, sau đó tiến 
hành thí nghiệm để kiểm chứng, quan sát hiện tượng, giải thích và rút ra kết 
luận.
 3. Sử dụng thí nghiệm trong hoạt động luyện tập, vận dụng cuối bài .
 Các bài tập thí nghiệm sử dụng trong hoạt động luyện tập, vận dụng cuối 
bài thường là các bài tập có hình vẽ mô phỏng, hay ảnh chụp thí nghiệm, hoặc 
video quay thí nghiệm hoặc thí nghiệm ảo. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên 
học sinh sẽ tham gia thiết kế, mô tả, đề xuất phương án thí nghiệm trên giấy 
bút, (bằng lời hoặc bằng hình vẽ) hoặc đánh giá nhận xét tính hợp lý của cách 
thiết kế cũng như diễn biến và kết quả thí nghiệm. .... Việc sử dụng các bài tập 
thí nghiệm trên giấy – bút này tuy học sinh không được rèn luyện các thao tác 
thực hành thí nghiệm nhưng đòi hỏi học sinh phải có tư duy tích cực, có vốn 
thực hành phong phú mới hiểu được thí nghiệm, trả lời các câu hỏi và rút ra 
kết luận.
 Ví dụ 1. Bài 27: Thực hành Hô hấp ở thực vật
 Có thể cho bài tập thí nghiệm trong phần luyên tập như sau 
 Bài tập 1: Lấy 2 cốc nước vôi trong giống nhau đặt lên 2 tấm kính ướt, 
úp 2 chuông thủy tinh lên. Chú ý ở chuông A bên trong bỏ thêm vào chậu cây 
nhỏ. Đặt cả 2 chuông thí nghiệm vào chỗ tối (hoặc trùm túi nylon đen). Sau 6 
giờ, quan sát mặt hai cốc nước vôi trong ở 2 chuông thí nghiệm. 
 Hãy cho biết kết quả thí nghiệm như thế nào? Giải thích? Người ta dùng 
thí nghiệm chuông B không có cây để làm gì? Một bạn cho rằng có thể thay 
cốc nước vôi trong ở chuông B bằng 1 cây tương tự chuông A. Theo em có 
thể thay thế như vậy được không? Vì sao? Tại sao phải úp chuông lên tấm 
kính ướt? Có cách xử lý nào khác không?
 Ví dụ 2. Bài 32: Thực hành chứng minh thân vận chuyển nước và lá 
thoát hơi nước.
 Sau khi học sinh đã thực hiện xong 2 thí nghiệm thực hành chứng minh 
thân vận chuyển nước và lá thoát hơi nước. Sang đến phần luyện tập, giáo 
viên có thể cho học sinh làm bài tập thí nghiệm sau:
 Bài tập 1: Nam tiến hành làm thí nghiệm như sau