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摘要：利用生活用品牙簽和自動(dòng)牙簽瓶對(duì)性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后實(shí)驗(yàn)更符合科學(xué)邏輯性，便于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)牙簽瓶；性狀分離；模擬實(shí)驗(yàn)

人教版高中《生物(必修2)》第一章第一節(jié)中安排了性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)，目的是通過模擬實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更加深刻地理解孟德爾的假說，進(jìn)一步理解性狀分離現(xiàn)象。模擬實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種基本類型，可以幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)知生物學(xué)科，更好地學(xué)習(xí)。分析教材實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)其設(shè)計(jì)存在一定的不足，筆者利用自動(dòng)牙簽瓶的隨機(jī)性特點(diǎn)，對(duì)性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)更符合科學(xué)邏輯性。

一、教材實(shí)驗(yàn)的不足

教材實(shí)驗(yàn)中采用甲、乙兩個(gè)小桶，分別代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶內(nèi)的彩球分別代表雌、雄配子，學(xué)生用手隨機(jī)抓出的彩球組合，模擬生物在生殖過程中雌雄配子的隨機(jī)組合形式。但實(shí)驗(yàn)中存在如下不足之處。

1.雄配子數(shù)量與雌配子數(shù)量相等，會(huì)引起學(xué)生的誤解，因?yàn)樵谶M(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，動(dòng)植物產(chǎn)生的雄配子數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)目。

2.實(shí)驗(yàn)通過學(xué)生用手隨機(jī)抓小球組合在一起進(jìn)行，抓的過程中主觀性過強(qiáng)。

3.高中班級(jí)一般人數(shù)較多，且乒乓球個(gè)體較大，分組多的話實(shí)際操作較困難，學(xué)生的參與度會(huì)降低；分組少則造成樣本過少，小樣本不一定能體現(xiàn)遺傳學(xué)規(guī)律，只有樣本足夠大，才有規(guī)律性可言。

4.如所需乒乓球數(shù)量大則成本高，不利于全體學(xué)生大范圍展開。基于以上不足，筆者采用生活中常用的牙簽和自動(dòng)牙簽瓶對(duì)該實(shí)驗(yàn)重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在實(shí)際教學(xué)中取得了良好的效果。

二、自動(dòng)牙簽瓶改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)過程

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)用品準(zhǔn)備。自動(dòng)牙簽瓶2個(gè)，記錄用紙和筆。將自動(dòng)牙簽瓶上分別標(biāo)注1和2，1代表雌性生殖器官，2代表雄性生殖器官。1中裝30根牙簽，其中15根涂成紅色、15根涂成綠色，分別代表基因型為D和d的雌配子；2中裝60根牙簽，其中30根涂成紅色、30根涂成綠色，分別代表基因型D和d的雄配子(如圖1所示)。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程。(1)左右搖動(dòng)牙簽瓶，使瓶?jī)?nèi)紅色和綠色的牙簽混合均勻。(2)全班學(xué)生兩人一組，其中一名學(xué)生同時(shí)按下兩個(gè)牙簽瓶的按鈕，彈出來的兩支牙簽組合在一起，另一名學(xué)生在實(shí)驗(yàn)記錄表內(nèi)記錄牙簽的顏色。(3)將已彈出并記錄后的牙簽放回原來的牙簽瓶?jī)?nèi)，搖勻后重復(fù)50～100次，分別記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：兩種顏色的牙簽組合分別有多少種？每種組合的數(shù)量是多少？計(jì)算牙簽組合類型之間的數(shù)量比。(5)統(tǒng)計(jì)全班的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)記錄表見表1。

3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本上都接近預(yù)期結(jié)果，將全班所有小組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果匯總后發(fā)現(xiàn)更接近預(yù)期結(jié)果，即牙簽顏色的組合數(shù)量比為：DD:Dd:dd=1:2:1。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

1.實(shí)驗(yàn)用品的選擇。(1)用牙簽來完成實(shí)驗(yàn)方便、科學(xué)，優(yōu)勢(shì)明顯。牙簽瓶體積小、容量大、成本低，空間、時(shí)間條件都能滿足，可保證全班學(xué)生兩人一組完成實(shí)驗(yàn)，樣本數(shù)量足夠，全班學(xué)生都能參與。(2)學(xué)生只需將牙簽涂成紅或綠色即可(也可以將其中部分涂色，另一部分保留原色)，用品準(zhǔn)備便捷容易。(3)實(shí)驗(yàn)過程中壓按鈕讓牙簽隨機(jī)彈出來，使結(jié)果更加客觀，還增加了趣味性，能讓學(xué)生在游戲中體驗(yàn)科學(xué)。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。(1)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)樣本足夠多是孟德爾能夠分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提之一，每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)有足夠多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，符合要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了優(yōu)化。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，牙簽數(shù)目的設(shè)定更符合客觀事實(shí)，使得實(shí)際雄配子的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雌配子的數(shù)目，彌補(bǔ)了教材實(shí)驗(yàn)中雌雄配子數(shù)量相等的不足，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知更加科學(xué)。(3)將生活中的物品用于生物學(xué)習(xí)中。通過此次實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生按照科學(xué)、簡(jiǎn)約的原則自行設(shè)計(jì)并進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

作者:白永麗 余新紅 單位:甘肅省岷縣第一中學(xué)