关于“性状分离比的模拟”实验的再改进

贺华丽

摘 要： 学生自备实验材料，让学生从身边的材料入手，如收集教师废弃的粉笔头，学生从实验材料的准备阶段开始全程参与到实验中；设计全校师生抓取小球的环节，大量重复实验，使得数据更科学，F2的比值更接近理论值3：1。全校统计数据和班级统计数据相比，让学生体会到重复实验的重要性，加深学生对性状分离现象本质的理解。

关键词： 性状分离比 模拟实验 实验改进 粉笔头

“性状分离比的模拟”实验是必修二《遗传与进化》当中的一个模拟实验，本实验的主要目的是使学生在亲身活动中，探索遗传因子分离、配子随机结合与遗传结果的关系，为进一步理解孟德尔的豌豆杂交实验打好基础，从而从体会分离定律的实质。对教材中的实验材料难以准备、课堂模拟实验重复次数有限等，笔者从本校实际出发做了如下改进。

1.实验材料的改进

实验中，实验材料难以获得，而要求数量又多，因此实验教师难以完成如此繁重的材料准备工作。查阅部分文献，发现前人也对实验的材料做了改进，如用玻璃珠[1]-[2]、扑克牌[3]、硬币[4]等代替小球。但是结合我校实际，笔者认为准备这些实验材料不仅耗时、成本高，而且在操作过程中玻璃球噪音太大，容易干扰课堂教学，不便管理；扑克牌花色多，难以辨认；硬币在抛的过程中容易丢失。

笔者注意到教室里废弃的粉笔头用来充当雌雄配子大小合适，简单易得，不仅可以废物利用，而且经济环保；让学生提前一周自备，从准备实验材料开始参与到整个实验过程中，可以调动学生学习的积极性，提高学生实验兴趣。

2.全校师生体验实验过程，统计数据，增加说服力

为了使实验数据更贴近孟德尔的理论数值，解决课堂模拟实验由于教学时间限制重复次数过少的问题。在上课前一周，教师指导生物学习兴趣小组的学生，按照教材的设计思路，制备2套实验器材，在中午或者下午学生进饭堂就餐的时间，让全校学生甚至教师都参与到这个活动中，小组学生记录并统计实验结果数据。大量重复实验得出来的数据，更具有说服力，使得F2的比值更接近孟德尔实验的理论数值3∶1。

3.用粉笔头做实验材料改进“性状分离比”模拟实验

3.1材料用具

①收集粉笔头：3人为一小组，让每一组学生提前一周回收教师废弃的粉笔头50支，颜色2种（如白色和红色，也可以用其他2种颜色）各25支，长度统一要求为3cm。

②自备容器：盛装粉笔头的容器可以用2只大小相同的空粉笔盒，或2只大小相同的一次性碗，并在容器外侧标记上♀、♂字样，分别代表雌性生殖器官和雄性生殖器官。

3.2实验步骤

①每组同学用自己提前准备好的50支两色粉笔头，甲同学往标注♀盒中放入15支白色和15支红色粉笔头，乙同学往标有♂盒中放入10支白色和10支红色的粉笔头。（注：白色粉笔头代表D，红色粉笔头代表d。）

②甲乙两同学分别用手盖住盒口，摇晃粉笔盒，使两盒中的粉笔头充分混匀。

③甲乙两同学分别从♀、♂两盒中，随机各抓取一支粉笔头，丙同学在表格中记下2支粉笔头所代表的字母组合，抓取一次就用“正”的一画代替。

④将抓取的粉笔头各自放回原来的盒中，重复第2、3步30次。

⑤小组统计结果如下表：

组合方式：（在表格中填“正”字）

数据整理：

3.3将全班各小组数据汇总，填入班级Excel表格：

3.4全班数据与全校数据比较

课堂模拟实验完成之后，将全班的实验数据和全校的实验数据进行对比，学生可以直观感觉到全校获取的数据，F2的比值更接近孟德尔实验的理论值3∶1，说明重复实验的重要性，重复实验次数越多，实验结果越接近理论值。

4.优点与不足

4.1本次实验，主要是找一种合适的材料代替雌雄配子，但是对雌雄配子数量要求很多，形态大小要适宜，材料获取还要经济、方便。笔者设计让学生自备实验材料，如废弃的粉笔头，实验材料简单易得，关键是废物利用，经济环保。通过这种方式不仅提高了学生的兴趣，而且充分利用了学生资源，降低了实验准备的难度。

4.2全校师生抓取小球的设计，打破了实验只能在班级中进行的传统方式，将活动扩展到课外，增强了实验本身的趣味性；大量重复抓取，设计更科学、更严谨，从而使实验结果更可靠、更客观，更贴近孟德尔实验的理论数值，让学生体会到统计学的真正魅力所在。

4.3本次模拟实验的设计，也有很多细节考虑不到位，如抓取粉笔后，会弄脏学生的手，可以建议学生带一次性塑料手套。还有个别同学为了偷懒，在收集粉笔头时，直接用长粉笔截取成要求长度的粉笔头，比较浪费材料，而且截取长度也不容易控制，还有粉笔头过小不容易抓取，等等。这些都是我们今后要注意改进的地方。

总之，生物课是一门以实验为基础的学科，生物教学中涉及大量实验。教师要常动脑、勤动手，自己设计或者引导学生设计一些切实可行的实验方案，保证实验设计的科学性与严谨性，让学生从实验中真正加深对生物学现象和事实的理解，从而掌握生物学的一般规律，提升学生生物学素养。

参考文献：

[1]刘正旺.高中生物学实验高效教学案例——“性状分离比模拟”实验教学的再加工[J].生物学通报，2013，48（5）：34-36.

[2]汪忠.普通高中课程标准实验教科书（生物必修2遗传与进化）第4版[M].南京：江苏教育出版社，2008：29.

[3]李静，夏焦兵.扑克牌是“性状分离比模拟”实验的好材料[J].生物学通报，2013，48（10）：47-48.

[4]刘植义，付尊英.普通高中课程标准实验教科书（生物必修2遗传与进化）[M].北京：北京师范大学出版社，2009：50-51.