Đặc điểm cấu trúc nội dung chương trình sinh học 10

 Chương trình sinh học 10 được xây dựng trong mạch lí thuyết phát triển đồng tâm khái niệm. Do đó có những khái niệm đã được tìm hiểu ở lớp 6, 7, 8, 9 lên lớp 10 lại được bổ sung dấu hiệu để hoàn thiện hơn, thậm chí nó còn được phát triển tiếp lên lớp 11, 12. Tuy nhiên, ở lớp, cấp học khác nhau thì yêu cầu nội dung khác nhau và tăng dần theo hướng bổ sung theo hướng tăng nội hàm của cùng một khái niệm từ cấp THCS đến THPT. Ví dụ, cũng là KN quang hợp nhưng ở lớp 6, 10 và 11 thì khác nhau về nội hàm, cụ thể: ở lớp 6, KN quang hợp đề cập tới nguyên liệu và sản phẩm của quá trình là chủ yếu mà không đi sâu tìm hiểu cơ chế của quá trình đó, chỉ để HS nhận thức được hiện tượng của quang hợp; đến lớp 10, KN quang hợp được khảo sát thêm các dấu hiệu là pha sáng và pha tối mà bản chất là một loạt các phản ứng ôxy hóa – khử xảy ra trong tế bào, và ở đây quang hợp được xem xét là một trong những đặc tính chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cấp độ tế bào như vậy bản chất của khái niệm quang hợp đã được làm sáng tỏ, sang lớp 11 KN quang hợp lại được phát triển thêm các dấu hiệu thích nghi về cấu tạo lá (cơ quan quang hợp) , vị trí của các pha trong quang hợp. Là cơ sở để phân nhóm thực vật C₃, C₄, CAM trên trái đất. Vì vậy, lớp 11 quang hợp được khảo sát dưới góc độ hoạt động chuyển hóa vật chất và năng lượng của tổ chức sống cấp độ cơ thể - đa bào.

          Chương trình sinh học 10 được chia làm 3 phần

Phần một – Giới thiệu chung về thế giới sống như một bức tranh tổng thể khái quát hóa các đặc điểm của thế giới sống; phần này giới thiệu các cấp tổ chức của sự sống và những đặc điểm, bản chất chung của các hệ thống sống từ phân tử đến sinh quyển, tập trung vào các cấp TCS cơ bản là tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã, hệ sinh thái, sinh quyển đồng thời cũng điểm qua hệ thống phân loại sinh giới, nguyên tắc phân loại các giới sinh vật, đặc điểm chung của mỗi giới trong hệ thống phân loại 5 giới. Có thể nói phần một như một trục tọa độ định hướng cho việc nghiên cứu các cấp độ TCS từ tế bào đến sinh quyển sao cho luôn nhất quán trong việc làm sáng tỏ các dấu hiệu bản chất của hệ thống sống được thể hiện đặc trưng trong từng cấp độ TCS.

 Sau khi đã phác họa về cấu trúc của thế giới sống, từ phần hai trở đi lần lượt nghiên cứu cấu trúc và chức năng của từng cấp độ tổ chức sống từ phân tử đến tế bào đến cơ thể. Bắt đầu là Phần hai “Sinh học tế bào”, xem xét tế bào là đơn vị tổ chức cơ sở của mọi sinh vật, phần này giúp HS nghiên cứu cấu trúc và chức năng của tế bào làm bộc lộ những đặc trưng sống cơ bản như: chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, cảm ứng và sinh sản.

   Sự tồn tại và chức năng của các bào quan, bộ phận, cấu trúc phân tử của các hợp chất xây dựng nên tổ chức sống như Protein, Axit Nucleic và các hợp chất phổ biến khác như Lipit, Cacbohidrat, nước. Đây là nội dung tri thức mang tính mô tả không quá trừu tượng, có thể tường minh hóa bằng mô hình hoặc sơ đồ để gây ấn tượng trực giác cho người học. Vì Sinh học 10 nghiên cứu TCS cấp tế bào nên định lượng (chiều dài, khối lượng), hình thái tồn tại của các phân tử, bào quan …là rất quan trọng điều này cũng có thể liên hệ với thực tế như trong cuộc sống có nhiều mô hình mà con người bắt chước cấu tạo hình dáng của sinh vật thì mô hình đó đẹp mắt và bền. Ví dụ; cầu thang bộ xoắn theo cấu trúc của AND. Hoặc cấu trúc phân tử của Axit béo no hay Axit béo không no là tốt cho sức khỏe của con người. Vấn đề này giúp cho người học đi xa hơn bài giảng của GV nhưng lại không khó. Bên cạnh đó còn có tri thức HS dễ nhận biết thông qua biểu hiện kết quả tồn tại của chúng trong tự nhiên đó là sự phân chia tế bào giúp cho tế bào tăng số lượng dẫn đến tăng kích thước khối mô, cơ thể. Là cơ sở khoa học để giải thích hiện tượng sinh sản trong tự nhiên. HS có thể tìm hiểu nguồn gốc sinh sản vô tính ở thực vật, động vật từ hoạt động quan sát để nhận định đối tượng.

 Còn các hoạt động chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào như: Hô hấp, lên men, quang hợp, năng lượng trong quá trình chuyển hóa. Những đặc điểm chuyển hóa ở trong tế bào là khó nhận biết, nội dung kiến thức cũng trừu tượng HS phải áp dụng kiến thức của nhiều môn học, đặc biệt là môn vật lí, môn hóa học để giải thích một vấn đề sinh học Ví dụ :kiến thức pha sáng, pha tối trong quang hợp hay chuỗi truyền điện tử để phát sinh ra năng lượng trong tế bào. Nên  rất khó để triển khai phương pháp DHTDA ở phần nội dung này. Cấu trúc và cơ chế hoạt động của Enzim cũng như vai trò của chúng HS có thể nhận diện qua sản phẩm tạo thành và ứng dụng của chúng trong quá trình chế biến, sản xuất cụ thể là với Enzim phân hủy Protein con người có thể chiết xuất từ quả dứa để phá vỡ màng bọc của trứng cá làm cho hiệu xuất thụ tinh nhân tạo cho cá cao và giá rẻ... 

Tuy nhiên, khái niệm như hô hấp, lên men, hoạt động của enzim, trao đổi chất và năng lượng, thích nghi của tế bào được thể hiện lại trong phần Sinh học VSV. Phần ba “Sinh học vi sinh vật” thông qua nghiên cứu hoạt động sống của đối tượng VSV như một mốc tổ chức chuyển tiếp từ cấp độ tế bào lên cấp độ cơ thể của sự sống. Phần này gồm nội dung về những đặc điểm cấu trúc và hoạt động sống như: đặc điểm về cấu trúc tế bào, môi trường dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất và năng lượng, sự tổng hợp và phân giải, đặc điểm sinh trưởng trong điều kiện môi trường khác nhau và ứng dụng của VSV đối với đời sống con người. Phần ba còn dành một chương cuối cùng để trình bày về một dạng sống đặc biệt đó là Virut, mặc dù chưa có cấu tạo tế bào và không có các đặc điểm đặc trưng hoàn thiện của cơ thể sống nhưng Virut lại có vai trò đặc biệt quan trọng trong thế giới sống nói chung và đối với con người nói riêng. Mặt khác nội dung kiến thức về Virut cũng góp phần hình thành thế giới quan về sự biến đổi, tiến hóa của thế giới vật chất sống từ tổ chức thấp là vô bào đến tổ chức cao với mốc quan trọng là tổ chức sống – cấp độ tế bào. Nhóm VSV nhu cầu năng lượng có thể thỏa mãn nhờ quang hợp – sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng hoặc oxi hóa các hợp chất hóa học, chất cao phân tử chứa nhiều năng lượng, căn cứ vào nhu cầu năng lượng và khả năng sử dụng nguồn các bon mà VSV chia làm 4 nhóm: Quang tự dưỡng; Hóa tự dưỡng; Quang dị dưỡng; Hóa dị dưỡng. Phần lớn các VSV thuộc nhóm dị dưỡng hóa năng hay hóa dị dưỡng, nhóm này sử dụng hợp chất hóa học làm nguồn năng lượng. Căn cứ vào khả năng sử dụng oxi, VSV được chia thành 3 nhóm: VSV hiếu khí; VSV yếm khí; VSV yếm khí tùy tiện, mỗi nhóm VSV có hệ thống Enzim hô hấp tương ứng để chuyển hóa ATP và 1 số chất trong tế bào. Nếu VSV thuộc nhóm VSV hiếu khí thì có đầy đủ hệ thống E hô hấp trong quá trình oxi hóa dùng phân tử oxi làm chất nhận H⁺ , nếu quá trình oxi hóa được thực hiện nhờ sự tham gia của các Enzim dehydrolaza, chúng dùng các chất hữu cơ có liên kết không bão hòa làm chất nhận H⁺ . VSV có hệ thống lên men phong phú nên hầu hết các hợp chất tự nhiên bị phân hủy bởi một số loài VSV, thậm chí các chất nhân tạo cũng có thể bị VSV tấn công, sản phẩm tạo thành con người có thể quan sát được. Ngày nay con người đã phân lập được rất nhiều VSV có lợi, VSV có hại sau khi nuôi cấy trong môi trường thích hợp, kết quả là tìm ra lợi ích của từng nhóm, ứng dụng vào thực tiễn để sản xuất chế phẩm sinh học (kháng sinh, phân vi sinh, insulin, amylaza ...) , sản phẩm tiêu dùng (bia, sữa chua, rượu, cồn, nước mắm …)    

Những nội dung kiến thức thuộc phần VSV trong SGK lớp 10 và mục tiêu dạy học phần này không quá đi sâu về cơ chế hoạt động mà chủ yếu là ứng dụng  các dạng hoạt động sống trong tự nhiên, mang lại lợi ích cho con người và tìm hiểu nhóm VSV ảnh hưởng có hại đến con người, từ đó giúp cho HS nhận thức hợp lí, hiểu được sự tồn tại tự nhiên của thế giới sống và xác định được vai trò tự nhiên, vai trò xã hội của con người. Cụ thể, HS được tiếp cận và nghiên cứu các khái niệm sau: Cấu tạo vi sinh vật, kiểu dinh dưỡng, nuôi cấy liên tục, nuôi cấy không liên tục, sinh trưởng, sinh sản của vi sinh vật, cơ sở khoa học của vấn đề bệnh truyền nhiễm, miễn dịch. Mặc dù một số khái niệm trong phần này đã được đề cập ở lớp 6 nhưng dưới dạng khoa học thường thức để nhận biết sự vật hiện tượng, lên lớp 7 thì học sinh hiểu được nguồn gốc của các bệnh lây nhiễm thường gặp và đưa ra phương pháp hạn chế sự lây lan. Lên lớp 8 học sinh xác định được con đường lây nhiễm và các hình thức của hiện tượng miễn dịch, lớp 9 học sinh xác định điều kiện tồn tại và phát triển của VSV một cách tổng thể, VSV là một mắt xích cuối cùng của chuỗi thức ăn hoặc là một mắt xích để chuyển giao giữa quần xã sinh vật sang sinh cảnh trong một hệ sinh thái để đảm bảo quá trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, lên lớp 12 học sinh được biết đến ứng dụng của VSV trong công nghệ gen, công nghệ tế bào và củng cố vai trò của VSV trong hệ sinh thái. Nội dung học tập phần VSV lớp 10 chủ yếu đề cập đến sự tồn tại của tế bào VSV ở cấp độ cơ thể, nó là cầu nối giữa tế bào với cơ thể đa bào, là phần được ứng dụng rất nhiều trong thực tiễn cuộc sống như việc chế biến thức ăn, nuôi cấy VSV có ích, nhận biết VSV có hại trên cơ thể người, xác định nguồn gốc bệnh truyền nhiễm, các biện pháp phòng tránh. Đây là những kiến thức không xa lạ với HS và HS có thể tiếp cận dễ dàng với các nguồn tư liệu, hòa nhập được vào cuộc sống thực nên toàn bộ nội dung trong phần 3 có thể xây dựng và tổ chức DHTDA.