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摘要：利用生活用品牙簽和自動牙簽瓶對性狀分離比模擬實驗進行了優化設計，設計后實驗更符合科學邏輯性，便于學生分組實驗。

關鍵詞：自動牙簽瓶；性狀分離；模擬實驗

人教版高中《生物(必修2)》第一章第一節中安排了性狀分離比的模擬實驗，目的是通過模擬實驗使學生更加深刻地理解孟德爾的假說，進一步理解性狀分離現象。模擬實驗是科學實驗的一種基本類型，可以幫助學生進一步認知生物學科，更好地學習。分析教材實驗后，發現其設計存在一定的不足，筆者利用自動牙簽瓶的隨機性特點，對性狀分離比模擬實驗進行了優化設計，使實驗更符合科學邏輯性。

一、教材實驗的不足

教材實驗中采用甲、乙兩個小桶，分別代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶內的彩球分別代表雌、雄配子，學生用手隨機抓出的彩球組合，模擬生物在生殖過程中雌雄配子的隨機組合形式。但實驗中存在如下不足之處。

1.雄配子數量與雌配子數量相等，會引起學生的誤解，因為在進行減數分裂時，動植物產生的雄配子數目要遠遠多于雌配子數目。

2.實驗通過學生用手隨機抓小球組合在一起進行，抓的過程中主觀性過強。

3.高中班級一般人數較多，且乒乓球個體較大，分組多的話實際操作較困難，學生的參與度會降低；分組少則造成樣本過少，小樣本不一定能體現遺傳學規律，只有樣本足夠大，才有規律性可言。

4.如所需乒乓球數量大則成本高，不利于全體學生大范圍展開。基于以上不足，筆者采用生活中常用的牙簽和自動牙簽瓶對該實驗重新進行了設計，在實際教學中取得了良好的效果。

二、自動牙簽瓶改進后的實驗過程

1.改進實驗用品準備。自動牙簽瓶2個，記錄用紙和筆。將自動牙簽瓶上分別標注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.改進實驗過程。(1)左右搖動牙簽瓶，使瓶內紅色和綠色的牙簽混合均勻。(2)全班學生兩人一組，其中一名學生同時按下兩個牙簽瓶的按鈕，彈出來的兩支牙簽組合在一起，另一名學生在實驗記錄表內記錄牙簽的顏色。(3)將已彈出并記錄后的牙簽放回原來的牙簽瓶內，搖勻后重復50～100次，分別記錄實驗結果。(4)統計實驗結果：兩種顏色的牙簽組合分別有多少種？每種組合的數量是多少？計算牙簽組合類型之間的數量比。(5)統計全班的實驗結果，得出結論。實驗記錄表見表1。

3.改進實驗結果統計發現，每個小組實驗結果基本上都接近預期結果，將全班所有小組實驗的結果匯總后發現更接近預期結果，即牙簽顏色的組合數量比為：DD:Dd:dd=1:2:1。

三、改進實驗設計的優點

1.實驗用品的選擇。(1)用牙簽來完成實驗方便、科學，優勢明顯。牙簽瓶體積小、容量大、成本低，空間、時間條件都能滿足，可保證全班學生兩人一組完成實驗，樣本數量足夠，全班學生都能參與。(2)學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)，用品準備便捷容易。(3)實驗過程中壓按鈕讓牙簽隨機彈出來，使結果更加客觀，還增加了趣味性，能讓學生在游戲中體驗科學。

2.實驗設計的合理性。(1)實驗統計樣本足夠多是孟德爾能夠分析實驗結果的前提之一，每組學生的實驗有足夠多的實驗數據，符合要求，實驗結果得到了優化。(2)在實驗過程中，牙簽數目的設定更符合客觀事實，使得實際雄配子的數目遠遠大于雌配子的數目，彌補了教材實驗中雌雄配子數量相等的不足，讓學生的學習和認知更加科學。(3)將生活中的物品用于生物學習中。通過此次實驗，鼓勵學生按照科學、簡約的原則自行設計并進行模擬實驗，培養學生的實踐創新能力，提高學生的生物學學科核心素養。

作者:白永麗 余新紅 單位:甘肅省岷縣第一中學