Thư viện gene: Ý tưởng sáng tạo thiết thực phục vụ dạy và học

- Môn sinh học từ lớp 10 đến 12 đề cập đến 6 loại gene, song chỉ cung cấp những thông tin cơ bản, muốn hiểu sâu hơn thì học sinh phải tự tìm hiểu, nghiên cứu. Với mong muốn tạo ra một thư viện gồm những gene phổ biến được đề cập trong chương trình giáo dục phổ thông giúp giáo viên có thêm tư liệu giảng dạy, học sinh dễ dàng hơn khi tra cứu, em Dương Pháp Việt, học sinh lớp 10 G1, Trường THPT chuyên Chu Văn An, thành phố Lạng Sơn dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Phương Hiền, giáo viên môn sinh học đã thiết kế “Thư viện gene THPT” làm đồ dùng học tập dạng thư viện dữ liệu số.

Em Dương Pháp Việt, lớp 10 G1, Trường THPT chuyên Chu Văn An, thành phố Lạng Sơn cho biết: Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đề cao kỹ năng tự học, tự nghiên cứu của học sinh. Ở môn sinh học THPT đề cập đến những gene được nghiên cứu nhiều ở người nhưng chỉ mang tính chất giới thiệu tên gọi và sơ bộ chức năng, những thông tin cụ thể về trình tự gene, trình tự chuỗi polypeptide do gene mã hóa, cấu trúc 3D của protein, đặc điểm tình trạng gene chi phối... chưa được thể hiện chi tiết. Nếu muốn tìm hiểu, học sinh phải tự tra cứu trên trên internet nhưng các thông tin đó lại thiếu tính hệ thống và chưa có chọn lọc; đặc biệt là việc tìm các trình tự trên ngân hàng gene cũng cần có kỹ năng. Chính vì vậy, em đã trình bày ý tưởng thực hiện thư viện gene theo chương trình ở bậc học THPT và được cô Nguyễn Phương Hiền, giáo viên môn sinh học trực tiếp hướng dẫn.

Để tạo ra “Thư viện gene THPT”, tác giả đã tiến hành thu thập thông tin thông qua sách giáo khoa, ngân hàng gene, các tài liệu chuyên sâu về sinh học phân tử, sưu tầm hình ảnh, video phù hợp.

Sau khi tập hợp đầy đủ thông tin, “Thư viện gene THPT” được xây dựng dựa trên các phần mềm hỗ trợ thiết kế đồ họa, làm video, thư viện đa phương tiện như: Articulate; capcut; powerpoint, canva… Đây đều là những phần mềm miễn phí, dễ sử dụng, sản phẩm tạo thành có thể sử dụng điện thoại hoặc máy tính, máy tính bảng. Sau khi hoàn thành, thư viện gene được xuất bản thành 2 dạng gồm: LMS tiêu chuẩn phù hợp với máy tính phục vụ cho giáo viên giảng dạy và Link web dùng cho cả điện thoại và máy tính phù hợp cho học sinh tra cứu, tham khảo.

Thư viện gene chứa đựng thông tin của 6 loại gene được đề cập đến trong chương trình học từ lớp 10 đến lớp 12, gồm: gene mã hóa hormone Insulin; gene HBB; gene HBS gây hội chứng thiếu máu hồng cầu hình liềm; gene gây bệnh phenylketo niệu (phenylketonuria – PKU); gene gây mù màu; gene gây hội chứng máu khó đông (Hemophilla).

Với mỗi loại gene thư viện sẽ cung cấp thông tin về 4 nội dung: trình tự gene; trình tự chuỗi polypeptide do gene mã hóa; mô hình cấu trúc 3D của protein, chuỗi polypeptide; đặc điểm của gene, protein, tính trạng liên quan. Thư viện có hình ảnh 3D giúp học sinh hình dung rõ nét về cấu trúc không gian 3 chiều của protein.

Đối với bệnh mù màu, thư viện còn bổ sung bài kiểm tra thị lực màu giúp người theo dõi tự kiểm tra xem bản thân có mắc bệnh mù màu hay không. Cụ thể, với chủ đề các phân tử sinh học trong tế bào (phần phân tử DNA và protein), chương trình sinh học lớp 10, các thông tin từ thư viện gene giúp học sinh hiểu được cách biểu diễn 1 trình tự gene, xác định kích thước gene; trình tự polypeptide thể hiện cấu trúc bậc 1 của các protein hoặc tiểu phần của chúng; cấu trúc bậc 3, bậc 4 của các protein…

Cô Nguyễn Phương Hiền, giáo viên hướng dẫn nghiên cứu chia sẻ: Quá trình nghiên cứu mất rất nhiều thời gian và cần sự tập trung cao độ do những tư liệu về gene ở nước ta khá ít và tương đối khó tìm, cô và trò đã tìm kiếm thông tin trên các trang web khoa học có uy tín của nước ngoài. Khi đã tìm thấy những thông tin cần thiết thì phải dịch lại và chắt lọc cho phù hợp; đồng thời nhờ các chuyên gia thẩm định trước khi đưa vào thư viện. Cùng với đó, mỗi phần mềm lại có những chức năng riêng, cách sử dụng khác nhau, để sử dụng thành thạo cần làm đi làm lại nhiều lần. Sau hơn 3 tháng (từ tháng 8 – 11/2023) vừa mày mò, nghiên cứu chúng tôi đã tạo ra sản phẩm “Thư viện gene THPT”.

Tại Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Lạng Sơn lần thứ 16 năm 2024, sản phẩm “Thư viện gene THPT” đã đạt giải ba. Từ năm học 2023 - 2024, sản phẩm cũng được ứng dụng vào thực tế giảng dạy để phục vụ học sinh tự học và giáo viên giảng dạy lớp 10, lớp 12, ôn tốt nghiệp, ôn đội tuyển học sinh giỏi tại Trường THPT chuyên Chu Văn An.

Mong rằng, sản phẩm “Thư viện gene THPT” sẽ được chia sẻ rộng rãi để giáo viên và học sinh trên địa bàn tỉnh tham khảo, học tập, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động dạy và học.