Bài viếtSinh Học

BÀI 29: TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

◉ 2 lượt xem▤ Bài viếtCập nhật 10/09/2026


Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 29: TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

I. MỤC TIÊU

A. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ: phân tích được quá trình trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái, bao gồm:

  • Trình bày được khái niệm chuỗi thức ăn, các loại chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng. Vẽ được sơ đồ chuỗi và lưới thức ăn trong quần xã.
  • Trình bày được dòng năng lượng trong một hệ sinh thái (bao gồm: phân bố năng lượng trên Trái Đất, sơ đồ khái quát về dòng năng lượng trong hệ sinh thái, sơ đồ khái quát năng lượng chuyển qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái).
  • Nêu được khái niệm hiệu suất sinh thái; tháp sinh thái. Phân biệt được các dạng tháp sinh thái. Tính được hiệu suất sinh thái của một hệ sinh thái.
  • Giải thích được ý nghĩa của nghiên cứu hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái trong thực tiễn.

B. 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 đề xuất các giải pháp giải quyết vấn đề bảo vệ hệ sinh thái, bảo vệ đa dạng sinh vật.

Năng lực sinh học:

  • Năng lực nhận thức sinh học:
  • Trình bày được khái niệm chuỗi thức ăn, các loại chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng.
  • Vẽ được sơ đồ chuỗi và lưới thức ăn trong quần xã.
  • Trình bày được dòng năng lượng trong một hệ sinh thái (bao gồm: phân bố năng lượng trên Trái Đất, sơ đồ khái quát về dòng năng lượng trong hệ sinh thái, sơ đồ khái quát năng lượng chuyển qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái).
  • Nêu được khái niệm hiệu suất sinh thái; tháp sinh thái.
  • Phân biệt được các dạng tháp sinh thái.
  • Tính được hiệu suất sinh thái của một hệ sinh thái.
  • Năng lực tìm hiểu thế giới sống: HS hình thành được phương pháp quan sát, so sánh, đánh giá.
  • Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vận dụng các kiến thức đã học để giải thích một số vấn đề thực tiễn: vận dụng các kiến thức phần trao đổi vật chất và chuyển hoá năng lượng trong hệ sinh thái để giải thích ý nghĩa của việc nghiên cứu hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái trong thực tiễn cũng như bảo vệ các hệ sinh thái và bảo vệ đa dạng sinh vật.

Năng lực số:

  • A. 1.NC1b: HS tìm kiếm, khai thác và lựa chọn được thông tin từ video học tập, hình ảnh, sơ đồ, học liệu điện tử và môi trường số về chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng, dòng năng lượng, hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái trong hệ sinh thái.
  • B. 1.NC1a: HS sử dụng các công nghệ số đơn giản như Quizizz, ClassPoint, PowerPoint tương tác hoặc thiết bị di động để tham gia trả lời câu hỏi, tương tác, nhận phản hồi tức thời và tự đánh giá kết quả học tập.
  • B. 4.NC1a: HS sử dụng các công cụ và công nghệ số như Canva, Google Slides, Miro, Padlet hoặc Google Sheets để hợp tác nhóm, vẽ sơ đồ chuỗi/lưới thức ăn, mô hình hóa dòng năng lượng, lập bảng tính hiệu suất sinh thái và chia sẻ sản phẩm học tập.

C. Phẩm chất

  • Chăm chỉ: Thông qua tìm hiểu kiến thức bài học, HS được rèn luyện tính chăm chỉ, cần cù, chịu khó.
  • Trách nhiệm: nghiêm túc trong học tập, có tinh thần trách nhiệm với nhiệm vụ được giao.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

A. Đối với giáo viên

  • SGK, SGV, kế hoạch bài dạy môn Sinh học 12 - Kết nối tri thức.
  • Máy tính, máy chiếu.
  • Phiếu học tập.
  • Sơ đồ minh họa các Hình 29.1 - 29.6/hình ảnh về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.
  • Video AI được tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học

- Mã QR/đường dẫn học liệu số về chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, tháp sinh thái và dòng năng lượng trong hệ sinh thái.

- Bộ hình ảnh/sơ đồ số về quần xã ruộng lúa, hệ sinh thái biển khơi, hệ sinh thái rừng và hệ sinh thái ao hồ để HS phân tích quan hệ dinh dưỡng.

- Công cụ số hỗ trợ học tập: Quizizz/ClassPoint, Padlet/Miro, Canva/Google Slides và Google Sheets/Excel để vẽ sơ đồ, lập bảng tính và trình bày sản phẩm học tập.

B. Đối với học sinh

  • SGK, SBT Sinh học 12 - Kết nối tri thức.
  • Nghiên cứu bài học trước giờ lên lớp.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

A. Mục tiêu: Xác định được nhiệm vụ học tập; có tâm thế sẵn sàng và mong muốn khám phá các kiến thức của bài học.

B. Nội dung: GV đặt vấn đề; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề, xác định được nhiệm vụ học tập.

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 yêu cầu HS xem video AI/học liệu số về quan hệ dinh dưỡng trong một hệ sinh thái và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video.

A. 1.NC1b: HS khai thác thông tin từ video học tập để nhận biết chuỗi thức ăn, lưới thức ăn và các mắt xích dinh dưỡng trong hệ sinh thái.

- HS ghi nhanh các sinh vật xuất hiện trong video, xác định sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và mối quan hệ ăn - bị ăn giữa các loài.

- HS có thể xem lại video qua mã QR/đường dẫn GV cung cấp để lựa chọn thông tin phù hợp trước khi thảo luận nhóm.

- GV yêu cầu HS: Thảo luận nhóm (3 - 4 HS) thực hiện nhiệm vụ sau: Cho các sinh vật như sau: thỏ, lúa mì, châu chấu, cỏ, cú mèo, cáo, chuột, cà rốt, chim sẻ.

A. Hãy sắp xếp các sinh vật thành dãy các loài có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau.

B. Các dãy trên độc lập hay liên kết với nhau qua các mắt xích chung?

- GV khuyến khích HS phác thảo nhanh các chuỗi thức ăn bằng công cụ số đơn giản như Padlet, Jamboard, Google Slides hoặc vẽ nháp trên thiết bị cá nhân nếu điều kiện cho phép.

B. 4.NC1a: HS bước đầu sử dụng công cụ số để hợp tác nhóm và biểu diễn mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để trả lời câu hỏi.

- GV quan sát, định hướng HS.

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

- Các nhóm báo cáo sản phẩm.

A. Cà rốt → thỏ → cáo;                        Cỏ → thỏ → cáo;

Cỏ → châu chấu → chim sẻ → cáo;        Lúa mì → chuột → cú mèo;

Lúa mì → châu chấu → cú mèo;                Lúa mì → châu chấu → chim sẻ → cáo.

B. Các dãy dinh dưỡng trên có mối liên hệ chặt chẽ với nhau qua các mắt xích chung.

- HS khác quan sát, nhận xét, bổ sung.

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

- GV nhận xét, đánh giá sản phẩm của các nhóm và chốt đáp án.

- GV dẫn dắt gợi mở cho HS: Vậy dãy các loài có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau được gọi là gì? Có ảnh hưởng như thế nào đối với hệ sinh thái? Để có câu trả lời chính xác và đầy đủ cho các câu hỏi trên, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu - Bài 29. Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái quát trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái

A. Mục tiêu: Nêu được những nội dung khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

B. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu mục I, quan sát Hình 29.1 và tìm hiểu Khái quát trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

C. Sản phẩm học tập: Khái quát trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

D. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HSDỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS: Hoạt động cặp đôi, quan sát Hình 29.1, nghiên cứu mục I SGK tr.155 và trả lời câu hỏi:

(1) Nguồn năng lượng cung cấp cho toàn bộ sinh vật trên Trái Đất chủ yếu từ nguồn năng lượng nào?

(2) Phân tích đầu vào và đầu ra của dòng vật chất và dòng năng lượng trong hệ sinh thái?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

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

Bước 3: Báo cáo, thảo luận

- GV mời HS xung phong trình bày.

- Các HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV nhận xét, đánh giá.

- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép.

- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.

Bổ sung tích hợp năng lực số:

- GV cung cấp hình ảnh/sơ đồ số Hình 29.1 và một số sơ đồ dòng vật chất - dòng năng lượng trong hệ sinh thái.
- HS khai thác học liệu số để xác định nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp cho hệ sinh thái, chiều vận động của vật chất và chiều truyền năng lượng.
A. 1.NC1b: HS khai thác thông tin từ hình ảnh, sơ đồ và học liệu số để nhận biết đặc điểm khái quát của trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

- Các nhóm sử dụng Canva/Google Slides/Miro để xây dựng sơ đồ ngắn: “Vật chất tuần hoàn - năng lượng truyền một chiều”.
B. 4.NC1a: HS sử dụng công cụ số để hợp tác nhóm và mô hình hóa kiến thức sinh thái học.

I. KHÁI QUÁT TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

- Nguồn năng lượng cung cấp cho toàn bộ sinh vật trên Trái Đất chủ yếu từ nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời.

- Dòng vật chất: được lưu chuyển tuần hoàn từ chất vô cơ thành hữu cơ và ngược lại.

- Dòng năng lượng: chuyển hoá theo một chiều với đầu vào là quang năng, đầu ra là nhiệt năng.

Sản phẩm số bổ sung: Sơ đồ “Vật chất tuần hoàn - năng lượng truyền một chiều” do nhóm thiết kế bằng công cụ số, thể hiện được nguồn năng lượng đầu vào, các bậc dinh dưỡng và hướng truyền năng lượng.

Hoạt động 2: Tìm hiểu về trao đổi vật chất trong hệ sinh thái

A. Mục tiêu: Trình bày được khái niệm chuỗi thức ăn, các loại chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng. Vẽ được sơ đồ chuỗi và lưới thức ăn trong quần xã.

B. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục II, quan sát Hình 29.2 - 29.3 và tìm hiểu về Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái. 

C. Sản phẩm học tập: Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái.

D. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HSDỰ KIẾN SẢN PHẨMNLS

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm.

- GV yêu cầu HS các nhóm quan sát, kết hợp nghiên cứu mục II SGK tr.156 - 157 và hoàn thành Phiếu học tập số 1 (Đính kèm dưới hoạt động).

- GV yêu cầu HS: Sử dụng các công cụ và công nghệ số khác nhau (như Padlet, Canva,...) để vẽ sơ đồ lưới thức ăn và chia sẻ màn hình trực tiếp tại lớp.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát, nghiên cứu mục II SGK và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát, định hướng HS (nếu cần).

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

- Đại diện nhóm trình bày (Đính kèm dưới hoạt động).

- GV tổ chức đánh giá cho các nhóm.

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

- GV nhận xét, đánh giá bài trình bày của các nhóm, thái độ làm việc của HS trong nhóm.

- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.

- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.

Bổ sung tích hợp năng lực số hiện đại:

- GV cung cấp học liệu số gồm hình ảnh quần xã ruộng lúa, hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái biển khơi và một số lưới thức ăn mẫu.
- HS khai thác học liệu số để nhận diện sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân giải và các mắt xích chung trong lưới thức ăn.
A. 1.NC1b: HS khai thác thông tin từ hình ảnh, sơ đồ và học liệu số để xác định chuỗi thức ăn, lưới thức ăn và bậc dinh dưỡng.

- Các nhóm sử dụng Miro/Padlet/Google Slides để vẽ lưới thức ăn từ danh sách sinh vật GV cung cấp.
- Mỗi nhóm phải thể hiện được: sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ các cấp, mũi tên quan hệ dinh dưỡng và các mắt xích chung.
B. 4.NC1a: HS sử dụng công cụ số để hợp tác nhóm, xây dựng và chia sẻ sơ đồ lưới thức ăn.

- Khi báo cáo, HS trình chiếu sơ đồ số và giải thích vì sao một loài có thể tham gia nhiều chuỗi thức ăn khác nhau trong cùng một quần xã.

II. TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI

1. Chuỗi thức ăn

- Chuỗi thức ăn là một dãy các loài có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau. Trong chuỗi thức ăn, mỗi loài là một mắt xích, tiêu thụ mắt xích phía trước và bị mắt xích phía sau tiêu thụ.

- Có hai loại chuỗi thức ăn: khởi đầu bằng sinh vật sản xuất và khởi đầu bằng sinh vật ăn mùn bã hữu cơ.

2. Lưới thức ăn

- Lưới thức ăn là tập hợp các chuỗi thức ăn được kết nối với nhau bằng những mắt xích chung.

- Quần xã có số loài càng lớn thì lưới thức ăn càng phức tạp và cấu trúc quần xã càng ổn định.

3. Bậc dinh dưỡng

Bậc dinh dưỡng của một loài là vị trí của loài đó trong chuỗi thức ăn.

Bậc dinh dưỡng cấp 1 là các sinh vật sản xuất. Bậc dinh dưỡng cấp 2 là các sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc dinh dưỡng cấp 3 là sinh vật tiêu thụ bậc 2,...

1.1.NC1b: HS khai thác thông tin từ hình ảnh, sơ đồ và học liệu số để xác định chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng và mắt xích chung trong quần xã.
B. 4.NC1a: HS sử dụng Padlet/Miro/Google Slides hoặc công cụ số phù hợp để hợp tác nhóm, vẽ sơ đồ chuỗi thức ăn - lưới thức ăn và chia sẻ sản phẩm học tập.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Nhóm: …………………………………………….

Đọc thông tin mục II SGK tr.156 và thực hiện các yêu cầu sau:

1.

a) Chuỗi thức ăn là gì? Có mấy loại chuỗi thức ăn? Lấy ví dụ về một số chuỗi thức ăn trong tự nhiên?

b) Lưới thức ăn là gì? Bậc dinh dưỡng là gì?

…………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………….

2. Quan sát Hình 29.3 và trả lời các câu hỏi sau:

a) Mỗi loài trong hình được xếp vào các bậc dinh dưỡng nào?

…………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………….

b) Vì một lí do nào đó mà chim cú bị loại bỏ khỏi hệ sinh thái thì có thể dẫn đến sự gia tăng số lượng của những loài nào?

…………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………….

Yêu cầu bổ sung sản phẩm số: Nhóm sử dụng Canva/Google Slides/Miro/Padlet để vẽ ít nhất một lưới thức ăn; đánh dấu rõ sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ theo bậc dinh dưỡng và các mắt xích chung giữa các chuỗi thức ăn.

2.4.NC1a: HS hợp tác trên môi trường số để xây dựng sơ đồ dinh dưỡng và trình bày kết quả học tập.

Hướng dẫn trả lời Phiếu học tập số 1:

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Nhóm: …………………………………………….

Đọc thông tin mục II SGK tr.156 và thực hiện các yêu cầu sau:

1.

a) Chuỗi thức ăn là gì? Có mấy loại chuỗi thức ăn? Lấy ví dụ về một số chuỗi thức ăn trong tự nhiên?

- Chuỗi thức ăn là một dãy các loài có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau. Trong chuỗi thức ăn, mỗi loài là một mắt xích, tiêu thụ mắt xích phía trước và bị mắt xích phía sau tiêu thụ.

- Có hai loại chuỗi thức ăn: khởi đầu bằng sinh vật sản xuất và khởi đầu bằng sinh vật ăn mùn bã hữu cơ.

- Ví dụ: Cỏ → Chuột → Rắn → Diều hâu.

Giun đất → Gà lôi → Cáo → Hổ.

b) Lưới thức ăn là gì? Bậc dinh dưỡng là gì?

- Lưới thức ăn là tập hợp các chuỗi thức ăn được kết nối với nhau bằng những mắt xích chung.

- Bậc dinh dưỡng của một loài là vị trí của loài đó trong chuỗi thức ăn.

2. Quan sát Hình 29.3 và trả lời các câu hỏi sau:

a) Mỗi loài trong hình được xếp vào các bậc dinh dưỡng nào?

Bậc dinh dưỡng cấp 1: cỏ.

Bậc dinh dưỡng cấp 2: thỏ, chuột, cào cào, chim sẻ.

Bậc dinh dưỡng cấp 3: chuột, chim sẻ, cáo, cú.

Bậc dinh dưỡng cấp 4: cáo, cú.

b) Vì một lí do nào đó mà chim cú bị loại bỏ khỏi hệ sinh thái thì có thể dẫn đến sự gia tăng số lượng của những loài nào?

Nếu chim cú bị loại bỏ khỏi hệ sinh thái thì có thể dẫn đến sự gia tăng số lượng của chuột và thỏ.

Yêu cầu bổ sung sản phẩm số: Nhóm sử dụng Canva/Google Slides/Miro/Padlet để vẽ ít nhất một lưới thức ăn; đánh dấu rõ sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ theo bậc dinh dưỡng và các mắt xích chung giữa các chuỗi thức ăn.

2.4.NC1a: HS hợp tác trên môi trường số để xây dựng sơ đồ dinh dưỡng và trình bày kết quả học tập.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về dòng năng lượng trong hệ sinh thái

A. Mục tiêu: 

- Trình bày được dòng năng lượng trong một hệ sinh thái (bao gồm: phân bố năng lượng trên Trái Đất, sơ đồ khái quát về dòng năng lượng trong hệ sinh thái, sơ đồ khái quát năng lượng chuyển qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái).

- Nêu được khái niệm hiệu suất sinh thái; tháp sinh thái. Phân biệt được các dạng tháp sinh thái. Tính được hiệu suất sinh thái của một hệ sinh thái.

- Giải thích được ý nghĩa của nghiên cứu hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái trong thực tiễn.

B. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS nghiên cứu nội dung mục III, quan sát Hình 29.4 - 29.36 và tìm hiểu về Dòng năng lượng trong hệ sinh thái. 

C. Sản phẩm học tập: Dòng năng lượng trong hệ sinh thái.

D. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HSDỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm.

- GV yêu cầu HS các nhóm quan sát, kết hợp nghiên cứu mục III SGK tr.158 - 159 và hoàn thành Phiếu học tập số 2 (Đính kèm dưới hoạt động).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát, nghiên cứu mục III SGK và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát, định hướng HS (nếu cần).

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

- Đại diện nhóm trình bày (Đính kèm dưới hoạt động).

- GV tổ chức đánh giá cho các nhóm.

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

- GV nhận xét, đánh giá bài trình bày của các nhóm, thái độ làm việc của HS trong nhóm.

- GV chuẩn kiến thức, yêu cầu HS ghi chép.

- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.

Bổ sung tích hợp năng lực số:

- GV cung cấp học liệu số về phân bố năng lượng mặt trời trên Trái Đất, sơ đồ dòng năng lượng qua các bậc dinh dưỡng và các dạng tháp sinh thái.
- HS khai thác học liệu số để nhận biết: năng lượng vào hệ sinh thái, năng lượng truyền qua các bậc dinh dưỡng, năng lượng thất thoát qua hô hấp và dạng nhiệt.
A. 1.NC1b: HS khai thác thông tin từ sơ đồ, biểu đồ, hình ảnh và học liệu số về dòng năng lượng trong hệ sinh thái.

- Các nhóm sử dụng Google Sheets/Excel để lập bảng tính hiệu suất sinh thái theo dữ liệu GV cung cấp.
- HS nhập năng suất sinh học ở các bậc dinh dưỡng, tính hiệu suất truyền năng lượng và biểu diễn kết quả bằng biểu đồ cột/tháp năng lượng.
B. 4.NC1a: HS sử dụng công cụ số để hợp tác xử lí dữ liệu, tính hiệu suất sinh thái và trực quan hóa kết quả.

- HS sử dụng Canva/Google Slides để tạo tháp sinh thái số, phân biệt tháp số lượng, tháp sinh khối và tháp năng lượng.

III. DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

1. Phân bố năng lượng trên Trái Đất

- Cường độ bức xạ mặt trời tác động lên Trái Đất thay đổi theo vĩ độ và thời gian.

- Khoảng 50% bức xạ mặt trời chiếu vào Trái Đất bị hấp thụ, tán xạ hoặc phản xạ.

- Chỉ khoảng 1% trong số bức xạ thuộc dải ánh sáng nhìn thấy chiếu xuống bề mặt, cung cấp cho sinh vật sản xuất thực hiện quang hợp.

2. Chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái

- Trong quá trình truyền năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị thất thoát, chỉ một phần nhỏ năng lượng được tích lũy thành sinh khối ở bậc dinh dưỡng cao hơn.

3. Hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái

a) Hiệu suất sinh thái

- Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ phần trăm chuyển hoá năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng.

- Hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng thường rất thấp (hiệu suất sinh thái thực tế giữa hai bậc dinh dưỡng kế tiếp nhau dao động khoảng 5 – 20%), năng lượng thất thoát qua các bậc dinh dưỡng là rất lớn.

b) Tháp sinh thái

- Tháp sinh thái là biểu đồ hình tháp thể hiện số lượng hoặc sinh khối, hoặc năng lượng có trong tất cả các sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Có 3 loại tháp sinh thái là tháp số lượng, tháp sinh khối và tháp năng lượng, trong đó tháp năng lượng là dạng tháp mô tả đầy đủ và chính xác nhất mối quan hệ về vật chất và năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng.

Sản phẩm số bổ sung: Bảng tính hiệu suất sinh thái và biểu đồ/tháp sinh thái số thể hiện sự suy giảm năng lượng qua các bậc dinh dưỡng.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Nhóm: …………………………………………….

Đọc thông tin mục III SGK tr.158 - 159 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. 

a) Cường độ bức xạ mặt trời tác động lên Trái Đất thay đổi theo...(1)... và ...(2)... Khoảng ...(3)... bức xạ mặt trời chiếu vào Trái Đất bị hấp thụ, tán xạ hoặc phản xạ. Chỉ khoảng ...(4)... trong số bức xạ thuộc dải ánh sáng nhìn thấy chiếu xuống bể mặt, cung cấp cho sinh vật sản xuất thực hiện quang hợp.

b) Qua mỗi bậc dinh dưỡng, năng lượng thất thoát là rất...(5)..., chủ yếu thất thoát năng lượng được sử dụng để duy trì ...(6), hô hấp tế bào, vật chất ...(7)..., chất thải.

c) Hiệu suất sinh thái là .....(8)...... chuyển hoá năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng.

Hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng thường rất thấp.

d) Tháp sinh thái là biểu đồ hình tháp thể hiện số lượng hoặc ....(9)...., hoặc (10)..... có trong tất cả các sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng.

2. Cho các nội dung về đặc điểm và hình ảnh về tháp sinh thái được đánh số như sau:

(1) Xây dựng dựa trên số năng lượng được tích luỹ trên một đơn vị diện tích hay thể tích trong một đơn vị thời gian ở mỗi bậc dinh dưỡng.

(2) Xây dựng dựa trên khối lượng tổng số của tất cả các sinh vật trên một đơn vị diện tích hay thể tích ở mỗi bậc dinh dưỡng.

(3) Xây dựng dựa trên số lượng cá thể sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng.

(4) (5)

(6)              (7)                                   

(8)

(9) Tháp hoàn thiện nhất.

(10) Giá trị cao hơn tháp số lượng do mỗi bậc dinh dưỡng đều được biểu thị bằng số lượng chất sống.

(11) Ít có giá trị vì kích thước cơ thể các loài sinh vật ở các bậc dinh dưỡng khác nhau.

(12) Phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức, thời gian.

(13) Độ chính xác chưa cao do chưa chú ý đến thời gian tích luỹ sinh khối.

(14) Dễ xây dựng.

HS nghiên cứu mục III.3, quan sát Hình 29.6, trang 156 SGK, làm việc nhóm và lựa chọn các số tương ứng với nội dung, hình ảnh thích hợp điền vào bảng phân biệt ba loại tháp sinh thái dưới đây:

 Tháp số lượngTháp sinh khốiTháp năng lượng
Đặc điểm   
Hình ảnh minh họa   
Ưu điểm   
Nhược điểm   

Yêu cầu bổ sung năng lực số: HS có thể nhập số liệu năng suất sinh học vào Google Sheets/Excel để tính hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng và tạo biểu đồ minh họa sự suy giảm năng lượng.

B. 4.NC1a: HS sử dụng công cụ số để phối hợp xử lí dữ liệu và trình bày kết quả tính toán.

Hướng dẫn trả lời Phiếu học tập số 2:

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Nhóm: …………………………………………….

Đọc thông tin mục III SGK tr.158 - 159 và thực hiện các yêu cầu sau:

1.

(1) vĩ độ.               (2) thời gian.                 (3) 50%.                      (4) 1%.                 (5) lớn.

(6) hô hấp.           (7) rơi rụng.            (8) tỉ lệ phần trăm.      (9) sinh khối.  (10) năng lượng.

2.

 Tháp số lượngTháp sinh khốiTháp năng lượng
Đặc điểm(3)(2)(1)
Hình ảnh minh họa(7), (8)(4), (6)(5)
Ưu điểm(14)(10)(9)
Nhược điểm(11)(13)(12)

Yêu cầu bổ sung năng lực số: HS có thể nhập số liệu năng suất sinh học vào Google Sheets/Excel để tính hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng và tạo biểu đồ minh họa sự suy giảm năng lượng.

B. 4.NC1a: HS sử dụng công cụ số để phối hợp xử lí dữ liệu và trình bày kết quả tính toán.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

A. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học về trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

B. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để trả lời câu hỏi luyện tập các kiến thức về Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

C. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho câu hỏi luyện tập củng cố kiến thức về  Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái.

D. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

Nhiệm vụ 1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

- GV tổ chức trò chơi trắc nghiệm trên Quizizz/ClassPoint hoặc PowerPoint tương tác để HS củng cố kiến thức về chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng, tháp sinh thái và hiệu suất sinh thái.

B. 1.NC1a: HS sử dụng Quizizz/ClassPoint hoặc PowerPoint tương tác để trả lời câu hỏi, nhận phản hồi tức thời, theo dõi kết quả và tự đánh giá mức độ hiểu bài.

Câu 1 (THPTQG - 2024): Cho chuỗi thức ăn: Cây lúa → Châu chấu → Ếch đồng → Rắn. Trong chuỗi thức ăn này, sinh vật nào sau đây thuộc bậc dinh dưỡng cấp 1?

A. Ếch đồng.
B. Châu chấu.
C. Rắn.
D. Cây lúa.

Câu 2 (THPTQG - 2022): Cho sơ đồ minh họa về sự truyền năng lượng qua các bậc dinh dưỡng như sau: Mặt Trời → Sinh vật a → Sinh vật b → Sinh vật c → Sinh vật d. Sinh vật nào sau đây thuộc bậc dinh dưỡng cấp 2?

A. Sinh vật
A.
B. Sinh vật
B.
C. Sinh vật
D.
D. Sinh vật
C.

Câu 3: Hãy nghiên cứu hình ảnh dưới đây và cho biết đây là loại tháp sinh thái nào?

A. Tháp tuổi.
B. Tháp số lượng.                

C. Tháp sinh khối.                                 D. Tháp năng lượng.

Câu 4: Ở mỗi bậc dinh dưỡng của chuỗi thức ăn, năng lượng bị tiêu hao nhiều nhất qua

A. quá trình bài tiết các chất thải.
B. hoạt động quang hợp.

C. hoạt động hô hấp.
D. quá trình sinh tổng hợp các chất.

Câu 5: Cho một lưới thức ăn có sâu ăn hạt ngô, châu chấu ăn lá ngô, chim chích và ếch xanh đều ăn châu chấu và sâu, rắn hổ mang ăn ếch xanh. Trong lưới thức ăn trên, sinh vật tiêu thụ bậc 2 là

A. châu chấu và sâu.
B. rắn hổ mang và chim chích.

C. rắn hổ mang.
D. chim chích và ếch xanh.

Nhiệm vụ 2. Câu trắc nghiệm đúng - sai

- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi thực hiện nhiệm vụ sau: Trong mỗi ý a),
B. ,
C. ,
D.  
ở câu hỏi sau hãy chọn đúng hoặc sai:

Giả sử một chuỗi thức ăn ở một hệ sinh thái vùng biển khơi được mô tả như sau:

Mỗi thực vật dưới đây về chuỗi thức ăn trên là đúng hay sai?

A. Chuỗi thức ăn này có 4 bậc dinh dưỡng.

B. Chỉ có động vật phù du và cá trích là sinh vật tiêu thụ.

C. Mối quan hệ giữa cá ngừ và cá trích là quan hệ giữa sinh vật ăn thịt và con mồi.

D. Sự tăng, giảm kích thước của quần thể cá trích có ảnh hưởng đến kích thước của quần thể cá ngừ.

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.

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

- GV mời đại diện HS trả lời:

Hướng dẫn trả lời câu hỏi trắc nghiệm:

Câu 1Câu 2Câu 3Câu 4Câu 5
DBBCD

Hướng dẫn trả lời câu hỏi trắc nghiệm đúng - sai: Đ – S – Đ – Đ.

- 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.

- GV khai thác báo cáo thống kê từ Quizizz/ClassPoint: tỉ lệ trả lời đúng, câu hỏi nhiều HS sai, thời gian phản hồi trung bình.

- HS tự xác định nội dung còn nhầm lẫn: bậc dinh dưỡng, sinh vật tiêu thụ các cấp, tháp sinh thái, hiệu suất sinh thái và sự thất thoát năng lượng.

B. 1.NC1a: HS sử dụng dữ liệu phản hồi từ công cụ số để điều chỉnh việc học.

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

A. Mục tiêu: HS thực hiện làm các bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức và giải thích các hiện tượng liên quan đến trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng.

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 trong hộp Luyện tập và vận dụng SGK trang 160.

D. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu cá nhân HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để trả lời câu hỏi sau đây:

Cho thông tin ở bảng sau:

Bậc dinh dưỡngNăng suất sinh học
Cấp 12,2 × 106 calories
Cấp 21,1 × 104 calories
Cấp 31,25 × 103 calories
Cấp 40,5 × 102 calories

Hiệu suất sinh thái giữa bậc dinh dưỡng cấp 2 so với bậc dinh dưỡng cấp 1 là bao nhiêu?

- GV giao nhiệm vụ về nhà yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong hộp Luyện tập và vận dụng SGK trang 160 vào trong vở ghi:

- GV yêu cầu HS lựa chọn một công cụ số phù hợp như Canva, Google Slides, Miro hoặc Padlet để lập lưới thức ăn trong quần xã ruộng lúa ở câu 1.

- HS cần đánh dấu bằng màu/kí hiệu: sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ bậc 1, sinh vật tiêu thụ bậc 2, sinh vật tiêu thụ bậc cao và các mắt xích chung.

- Với câu hỏi về hiệu suất sinh thái, HS có thể sử dụng Google Sheets/Excel để lập bảng tính, tính tỉ lệ truyền năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng và biểu diễn bằng biểu đồ cột hoặc tháp năng lượng.

B. 4.NC1a: HS sử dụng công cụ số để hợp tác, vẽ lưới thức ăn, xử lí số liệu hiệu suất sinh thái và trình bày sản phẩm vận dụng.

A.  Các loài sau đây có trong một quần xã ruộng lúa: lúa, cỏ lồng vực, cỏ gà, châu chấu, sâu cuốn lá, sâu đục thân, rầy nâu, ốc bươu vàng, nhái, cóc, nhện, rắn nước, chim sâu, cò, cú mèo.

A. Hãy lập lưới thức ăn có thể có trong quần xã trên. Từ lưới thức ăn đã lập, hãy chỉ ra các chuỗi thức ăn và các mắt xích chung giữa các chuỗi đó.

B. Xếp các loài có trong lưới thức ăn đã lập ở phần
A. vào các bậc dinh dưỡng tương ứng.

B.  Trong quá trình truyền năng lượng trong hệ sinh thái, năng lượng bị thất thoát dưới dạng nào? Tại sao hiệu suất sinh thái thường rất nhỏ?

3. Các chất độc như kim loại nặng (chì, thuỷ ngân,...) khi xâm nhập vào cơ thể sẽ không bị đào thải mà tích luỹ lại trong tế bào và gây độc. Dựa vào kiến thức về tháp sinh thái, hãy cho biết bậc dinh dưỡng nào tích tụ nhiều chất độc nhất. Giải thích.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS xung phong trả lời câu hỏi trả lời ngắn tại lớp.

- HS về nhà trả lời câu hỏi vận dụng vào vở ghi.

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

- HS xung phong trả lời câu hỏi vận dụng:

Hướng dẫn trả lời câu hỏi trả lời ngắn: 0,5.

- GV tổ chức cho HS báo cáo kết quả ở buổi học tiếp theo:

- HS báo cáo bằng sản phẩm số: sơ đồ lưới thức ăn, bảng bậc dinh dưỡng, bảng tính hiệu suất sinh thái hoặc tháp năng lượng.

B. 4.NC1a: HS chia sẻ sản phẩm số, nhận góp ý và điều chỉnh sản phẩm học tập trên môi trường số.

Hướng dẫn trả lời câu hỏi vận dụng:

A.

- Sinh vật sản xuất, bậc dinh dưỡng cấp 1 gồm: lúa, cỏ lồng vực, cỏ gà.

- Sinh vật tiêu thụ bậc 1 – bậc dinh dưỡng cấp 2: châu chấu, sâu cuốn lá, sâu đục thân,  rầy nâu, ốc bươu vàng.

- Sinh vật tiêu thụ bậc 2 – bậc dinh dưỡng cấp 3: nhái, cóc, nhện, rắn nước, chim sâu, cò.

- Sinh vật tiêu thụ bậc 3 – bậc dinh dưỡng cấp 4: rắn nước, cò, cú mèo.

- Sinh vật tiêu thụ bậc 4 – bậc dinh dưỡng cấp 5: cú mèo.

B.  Trong quá trình truyền năng lượng trong hệ sinh thái, năng lượng bị thất thoát dưới dạng nhiệt năng, sử dụng để duy trì thân nhiệt, duy trì các hoạt động sống (hô hấp tế bào), một phần tích lũy dưới dạng sinh khối. trong các vật chất không được sử dụng (tóc, xương, cành lá rụng, lông, chất thải,...). Chính vì vậy năng lượng được truyền lên các bậc dinh dưỡng trên rất nhỏ.

C.  Bậc dinh dưỡng cao nhất tích luỹ nhiều chất độc nhất.

Giải thích: Do chất độc không bị đào thải nên nếu ăn càng nhiều sinh vật nhiễm độc thì lượng chất độc tích luỹ càng nhiều.

Ví dụ: Sinh vật thuộc bậc dinh dưỡng cấp 1 bị nhiễm độc mức x. Sinh vật bậc dinh dưỡng cấp 2 tiêu thụ 1000 cá thể cấp 1, do chất độc không bị đào thải nên sẽ tích luỹ trong cơ thể dẫn đến nhiễm độc mức y (y>>x), sinh vật thuộc bậc dinh dưỡng cấp 3 tiêu thụ 1 000 cá thể bậc 2 sẽ nhiễm độc mức z (z>>y)....

- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.

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

- GV nhận xét, đánh giá.

- GV chuẩn kiến thức và kết thúc tiết học.

- GV nhấn mạnh ý nghĩa thực tiễn của việc sử dụng dữ liệu số và mô hình số trong phân tích hệ sinh thái: đánh giá dòng năng lượng, dự báo tích lũy độc chất và đề xuất biện pháp quản lí hệ sinh thái bền vững.

BẢNG TÓM TẮT TÍCH HỢP NĂNG LỰC SỐ TRONG BÀI 29

Khởi động:
A. 1.NC1b,
B. 4.NC1a - HS khai thác video/học liệu số về quan hệ dinh dưỡng và bước đầu biểu diễn các chuỗi thức ăn bằng công cụ số.

Hoạt động 1 - Khái quát trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng:
A. 1.NC1b,
B. 4.NC1a - HS khai thác sơ đồ số và xây dựng mô hình “vật chất tuần hoàn - năng lượng truyền một chiều”.

Hoạt động 2 - Trao đổi vật chất:
A. 1.NC1b,
B. 4.NC1a - HS khai thác học liệu số, hợp tác vẽ chuỗi thức ăn/lưới thức ăn và xác định bậc dinh dưỡng trên môi trường số.

Hoạt động 3 - Dòng năng lượng:
A. 1.NC1b,
B. 4.NC1a - HS khai thác biểu đồ/sơ đồ số, sử dụng Google Sheets/Excel để tính hiệu suất sinh thái và tạo tháp sinh thái số.

Luyện tập:
B. 1.NC1a - HS sử dụng Quizizz/ClassPoint để trả lời câu hỏi, nhận phản hồi và tự đánh giá kết quả học tập.

Vận dụng:
B. 4.NC1a - HS tạo sản phẩm số về lưới thức ăn ruộng lúa, bảng bậc dinh dưỡng, bảng tính hiệu suất sinh thái và tháp năng lượng.

* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:

- Ôn lại kiến thức đã học; hoàn thành bài tập về nhà và hoàn thiện sản phẩm số về lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng hoặc hiệu suất sinh thái theo nhiệm vụ được giao.

- Khuyến khích HS sử dụng Canva/Google Slides/Miro/Padlet để trình bày lưới thức ăn; sử dụng Google Sheets/Excel để tính hiệu suất sinh thái và tạo biểu đồ/tháp năng lượng.

B. 4.NC1a: HS chủ động sử dụng công cụ số để hoàn thiện sản phẩm học tập và chuẩn bị báo cáo ở tiết học sau.

- Làm bài tập trong Sách bài tập Sinh học 12 - Kết nối tri thức.

- Chuẩn bị Bài 30: Diễn thế sinh thái.