《性状分离比的模拟实验》教学反思

 《性状分离比的模拟实验》教学反思人教版普通高中课程标准实验教科书《生物：遗传与进化》（必修2）P6页有“性状分离比的模拟”的实验内容。在多年的教学中，对这个实验一直比较轻视，感觉原理简单，操作简便，没有什么可以挖掘的东西。但从实验的效果特别是涉及到的相关题目从学生做得情况看，效果不理想，感觉上学生并没有真正掌握这个实验的实质。课后询问学生，大多数学生感觉只是一个关于数学概率的简单游戏，和实际的杂交情况无法建立有效的对应，感觉比较“虚”。我认同学生的意见并进一步意识到实验效果不理想的另一个重要原因是本实验作为一个验证性实验，对学生的思维能力要求比较低，使学生无法从根本上认识配子的产生及组合。由于新的课程标准更关注知识的发生过程，强调对知识的探究过程，注重过程中完成对知识的掌握。在这样的课改背景下，我对该实验进行了重新审视，进行了改进，收到了良好的效果。具体如下：一 、把验证性实验改为探究性实验上课伊始，我就明确提出问题，遗传因子组成为Dd豌豆的自交情况我们很容易借助数学的推理计算出结果，那么能不能通过实验进行模拟呢？学生经过一番思考，大多没有头绪，但也出现了比较好的方案，比如有学生提出用两枚硬币代表雌雄两种生物，每枚硬币的正反面分别代表产生的D和d两种配子，同时掷两枚硬币，统计组合的情况然后进行分析。老师在充分肯定了这种天才想法的基础上，进一步限定条件：如果用两个塑料桶及两种不同颜色的小球若干，能不能利用这些条件进行设计？如何设计？由于学生受到前面掷硬币方法的启示，经过认真的思考后基本上能设计和教科书上相类似的实验，但这样以来把原本是一个验证性的实验转变成探究性实验，学生也由实验的操作者变成了设计者，思维容量增大了许多，学生也不再有“虚”的感觉，同时也很好地体现了新课程关于在过程中对知识掌握的要求。二 、引导学生推敲关键的实验细节学生有了初步的设计模型，我接下来引导学生推敲实验的细节，所谓细节决定成败。具体的做法就是提出一些有探究价值的问题，来帮助学生思考，我的问题如下：1两种彩球在塑料桶中放置时在种类和数量上有何要求？2 每次随机抓取后的小球是放回原来的塑料桶还是弃之不用？3 将抓取的小球放回原来的小桶后，有的同学把放置彩球的小桶摇匀后再抓取，你认为有道理吗？4实验要重复多少次为宜？在学生体会清楚了以上关键的实验细节后，学生开始分组做实验，教师注意提醒学生抓取50次后进行统计。这时问题又来了：许多组的实验结果距1：2：1的比值差距较大。老师意识到要抓住这次认知冲突，有意识地培养学生严谨务实的科学态度，于是耐性引导学生找出误差出现的原因（个别是桶内彩球没有摇匀或计数出现误差，普遍是抓取的样本数量较少），接着老师问怎样使实验结果更符合实际情况，大部分学生提出增加抓取的次数，个别学生会提出对每组的结果累加在一起再求比值。老师肯定了第一种方法并让学生尝试第二种方法，发现累加后的比值更接近1：2：1。通过这样的引导启发，学生充分体会到这种方法可巧妙地避免了样本数量少的问题。三 、改进实验应该说实验做到此，已较好地完成了教学任务。但是老师还不满足，先出一道题让学生试做：某种基因型为Dd的高等植物产生的雌雄配子的数目是 ( )A．雌配子∶雄配子＝1∶1 B．雌配子∶雄配子＝1∶3C．D雌配子∶d雄配子＝1∶1 D．雄配子很多，雌配子很少根据以往的经验，学生一般不会选到D项上，需要老师进一步启发引导：在高等植物中产生的雄配子（精子）数量要远远超过雌配子（卵细胞）数量，不可能是1∶1 。接着老师话锋一转：我们今天的模拟实验中雌雄配子的比例是按1:1进行设置的，当雄配子数量远远多于雌配子时，会不会出现1：2：1的比值呢？如果让实验来说明，该做怎样的改进呢？学生经过思考及讨论，得出的结论是要么把雌配子的数量成比例地减少，要么把雄配子的数量成比例地增加，比如把一个桶的D和d两种彩球均减少到5个，然后让学生怀中探究的心理去做实验（当然最后还需要累加全班的数量得出比值），学生发现其结果仍满足1：2：1的值。至此，学生恍然大悟，尽管雌配子数量较少，但雌配子中含D的配子和含d的配子的比值却是1：1，从而保证了杂交后代中1：2：1的比值，而课本的模拟实验只是一种简化。到现在可以说学生较为全面地理解了自交后代中出现了1：2：1的分离比的原因，并且这种理解是建立在学生自主探究的基础之上。在这个探究过程中，知识得以一步步呈现，学生激情盎然。整个课堂一波三折，摇曳多姿，符合了新课程理念，当然也收到了较好的效果。