性状分离比模拟实验的优化和拓展

彭!飞!!陕西省商洛中学!T.V$$$"

摘!要!本文通过对性状分离比模拟实验的探究式设计$诱导学生去自主开发模拟实验材料)优化数据处理方法$使学生更好地理解孟德尔遗传规律#

关键词!模拟实验!性状分离!优化和拓展

!"性状分离比模拟实验尚待优化之处

性状分离比模拟实验在教学中存在的问题有'

%模拟实验材料简单单一$实验效果较差(&教材中对雌雄配子的数目处理上$容易给学生造成知识误区('

教师重视度不高$学生缺乏思考$往往使实验课堂缺乏启发性和创造性#

#"实验的改进要点

.N%!改进小球数量!将教材中向模拟雌雄的容器中放代表配子的彩色小球各.$个$改成向雌配子容器中放入.$个$向雄配子容器中放入"$个#

改进理由'让学生认识到雌雄配子容器一次产生的配子数目是不相等的$雄配子多于雌配子#但无论雌雄配子$参与受精作用时的概率相等#

.N.!改进模拟材料!将教材中的模拟材料进行了改进$打破教材局限于小桶和彩色球$让学生主动开发新的模拟

材料#学生先后两次开发了模拟实验材料!图%)图.

"#图%!学生第一次开发的实验材料!从左向右依次是暗箱和小球)小桶和弹珠)纸袋和豆子

"

图.!学生第二次开发的实验材料!从左向右依次是乒乓球)弹珠盒)摇奖机"

!!改进理由'教材中由于小桶开口较大$在实验中

学生抓取小球时容易受到主观干扰$导致随机性不足$

而且规定的材料了学生自主选材#

.N"!改进数据处理!在数据处理方式上$将学生获得

的原始数据$利用M S273表格进行全班统计$最后优化

成单纯利用M S273中的A F E G!!!"函数来进行数字

模拟%%&#

改进理由'使学生认识到统计方法在遗传规律探

索中具有重要的作用$引导学生学会借助计算机技术

来实现实验的高效性和便捷性#

$"实验教学的过程

"N%!在课前向学生发放实验准备任务单!通过个人

微信公众号向学生发布实验任务单#

"N.!实验材料用具及方案的评选和修正!各个小组

展示自己准备的实验材料及实验方案$展示过程中接

受教师和其他小组学生的提问和建议$各个小组根据

评价的意见讨论修正方案$最终确定了小桶组)暗箱组

和口袋组!依据容器来分"#

"N"!小组开始模拟实验!具体如下'

"N"N%!实验操作步骤!向代表雌雄生殖器的容器中

放入代表配子的小球$开始抓取小球前摇动容器混匀

小球$分别从两个容器里随机抓取一个小球$组合在一

起$记下两个小球的字母组合#记录完毕后$将抓取的

小球放回原来的容器中摇匀$重复上述步骤#$U%$$次#

"N"N.!数据统计过程!把每次获得的数据如实地记录在设计的数据表格中!表%"#

表!"性状分离比模拟实验数据小组记录样表

抓取次数基因组合G G基因组合G+基因组合++ %

.

N N N

#$

每种组合占总数

的百分比!!!

"N"N"!数据的对比分析!具体如下'

!%"将小组中#$次重复实验获得的数据与%$$次重复所获得的数据对比分析$最终小组得出结论$实

验样本越多$比例越接近%n.n%#为了验证结论将全班的数据进行汇总发现$样本数量越多$性状分离比的比值越接近固定值#从而肯定和体验到了孟德尔的杂交实验的科学性#

!."运用不同实验材料实验的结果对比出现了比较显著的差异$通过差异分析$各小组讲出了自己在实

验过程中出现的问题#小桶组的学生提出了小桶中容易看到小球$容易产生主观干扰(口袋组的学生$取豆子时发现豆子大小不一样$取得时候容易产生干扰$同时由于在口袋中看不见$当连续取到相同的豆子时$总担心是因为没有摇匀引起的(暗箱组的学生说用的玻璃珠太光滑$容易掉落$捡的时候很费时间$效率比较低#

"N1!问题启发学生优化实验!通过实验数据的对比和分析$学生达成了重要的共识$一个好的模拟实验需

要做到三点'首先模拟用具应形象(其次获得数据快而可靠(最后数据处理应方便简单#围绕着这样的共识$教师提出问题'-你能否有更好的模拟实验用具来进行模拟呢0你能运用更好的手段来进行数据处理吗0.带着这样的问题$学生进行积极的资料查阅和讨论$不久便制作和找到了更加便携的实验材料用具$也设计出了利用计算机辅助M S273统计和模拟的数据处理工具#

利用第二次开发实验材料模拟两对相对性状杂交实验$在图.中三组实验材料的特点是'%在乒乓球上打一小孔$上面插上一根细管$细管的空间每次只能进入一个小珠$把代表配子的彩色小珠装入乒乓球中$每次摇动会有一个小珠掉入细管中$记录后再倒回$省去了抓取的步骤$随机性强(&用装玩具弹珠的盒子$原理与乒乓球材料一样$每次只需要按压瓶盖开关$便会收集到随机倒出的小弹珠('选用两个相同型号的摇奖机$分别代表雌雄器官$用红色小球代表雌配子$棕色小球代表雄配子$将这两种颜色的小球放入雌雄器官!摇奖机"中$转动摇把$小球便会混匀并随机摇出滚入机槽$将滚出的小球进行记录$记录完成后将小球放回$并重复摇取$在多个班的实践过程中发现$每分钟可以摇取'U%.次#两对相对性状杂交实验数据记录表格!表."#

表#"性状分离比模拟实验数据小组记录表

抓取次数

双显性性状单显性性状

F pO p F p0099O p9900

F F O O F F O0F9O OF9O0F F00F90099O O99O09900

%

.

1

%$$

合计

基因组

合比

性状分

离比

"N#!由课内模拟向课外模拟延伸!无论模拟实验材料的选择如何精致$都无法代替真实实验材料带给学

生的生命本真观念#

因此$在多次课内模拟实验后$带领学生走向课外$去利用真实的实验材料$去体验和模拟杂交实验的过程#

基金项目 陕西省教育厅 基于微信公众平台的微型学习资源设计与应用研究 E)N.$%T$"$V

主要参考文献

%%&吴红漫N.$%$N-性状分离比模拟实验.的分析与拓展N生物学教学$"#!1"'"T U"'"