Selekcja naturalna


Instrukcje dla nauczyciela do symulacji PhET - Selekcja naturalna



Link bezpośredni do symulacji



natural-selection

Zagadnienia

  • Mutacja
  • Genetyka
  • Selekcja

Opis

Symulacja Selekcja naturalna pozwala uczniom zaangażować się w naukowe myślenie o genach, cechach, mutacjach i czynnikach selekcyjnych. Uczniowie mogą porównywać liczebność króliczków w czasie i stawiać hipotezy na temat tego, które cechy mogą być faworyzowane w różnych warunkach.

PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, https://phet.colorado.edu Na licencji CC BY 4.0

W opracowaniu niniejszego poradnika wykorzystano materiały PhET: Strona źródłowa symulacji, Teacher Tips (McGarry, sierpień 2023)

W szablonie strony wykorzystano kod html/css: phydemo.app.

Poziom

Szkoła podstawowa, szkoła średnia

Przykładowe cele nauczania

  • Określ, które mutacje są faworyzowane przez czynniki selekcyjne drapieżników i różnorodność pokarmową, a które mutacje są neutralne.
  • Opisz, które cechy zmieniają przeżywalność organizmu w różnych środowiskach.
  • Eksperymentuj ze środowiskami, które wytwarzają stabilną populację króliczków, populację, która wymiera i populację, która opanowuje świat.
  • Porównaj, w jaki sposób geny dominujące i recesywne są przekazywane potomstwu.

Przykładowe materiały teoretyczne

Sterowanie symulacją

Dowiedz się, jak organizmy o różnych cechach adaptują się do różnych czynników selekcyjnych w środowisku.

Ekran Wstęp (link bezpośredni)

Na ekranie Wstęp uczniowie mogą zapoznać się z doborem naturalnym, koncentrując się tylko na jednej mutacji.


natural-selection5

Ekran Laboratorium (link bezpośredni)

Na ekranie Laboratorium uczniowie mogą zbadać związek między kolejnymi mutacjami a czynnikami środowiskowymi.


natural-selection6

Opcje dostosowywania

Poniższe parametry query umożliwiają dostosowanie symulacji i można je dodać, dołączając znak '?' do adresu URL symulacji i oddzielając każdy parametr query znakiem '&'. Ogólny wzorzec adresu URL to: …html?queryParameter1&queryParameter2&queryParameter3

Na przykład, jeśli w symulacji Selekcja naturalna chcesz uwzględnić tylko pierwszy ekran (screens=1), z wyłączonym przesuwaniem i powiększaniem (supportsPanAndZoom=false), użyj: https://www.edukator.pl/simulations/natural-selection_all.html?screens=1&supportsPanAndZoom=false

Aby uruchomić to w języku polskim (locale=pl), adres URL będzie wyglądał następująco: https://www.edukator.pl/simulations/natural-selection_all.html?locale=pl&screens=1&supportsPanAndZoom=false

preferencje

Wskazuje, że dostęp do tego dostosowania można uzyskać też z menu Preferencje lub Opcje... w symulacji.


Parametr query i opis Przykładowe linki
allelesVisible - jeśli false, pozwala ukryć allele przed pojawieniem się w rodowodzie.allelesVisible=false
introPopulation - określa początkową populację króliczków dla ekranu Wstęp (do 750 króliczków).introPopulation=2
introMutations - określa mutacje, które pojawiają się w początkowej populacji króliczków na ekranie Wstęp. Musi być używane z introPopulation.introMutations=F&introPopulation=1ff introMutations=f&introPopulation=5Ff
labPopulation - określa początkową populację królików dla ekranu Laboratorium (do 750 królików).labPopulation=10
labMutations - określa mutacje pojawiające się w początkowej populacji króliczków na ekranie Laboratorium. Musi być używane z labPopulation.labMutations=Ft&labPopulation=1ffTt labMutations=fEt&labPopulation=5FfEeTT,10ffeeTt
screens - określa, które ekrany są włączone do symulacji i jaka jest ich kolejność. Każdy ekran powinien być oddzielony przecinkiem. Więcej informacji można znaleźć w Centrum pomocy.screens=2,1
screens=3
initialScreen - otwiera kartę SIM bezpośrednio na określonym ekranie, z pominięciem ekranu głównego.initialScreen=1
initialScreen=2
preferencjelocale - określa język symulacji przy użyciu kodów ISO 639-1. Dostępne wersje językowe można znaleźć na stronie symulacji w zakładce Tłumaczenia. Uwaga: działa to tylko wtedy, gdy adres URL symulacji kończy się na “_all.html”.locale=pl (polski)
locale=fr (francuski)
allowLinks - jeśli false, wyłącza linki, które prowadzą uczniów do zewnętrznego adresu URL. Domyślnie jest true.allowLinks=false
supportsPanAndZoom - gdy false, uniemożliwia przesuwanie i powiększanie symulacji za pomocą pinch-to-zoom lub elementów sterujących zoomem przeglądarki. Domyślnie jest true.supportsPanAndZoom=false


Menu Preferencje

Po kliknięciu ikony menu Preferencje Preferencje_Phet (tylko w wersji _all) otworzy się okno, w którym w sekcji Lokalizacja możemy dokonać wyboru języka (domyślnie ustawiony jest angielski):

natural-selection7

Ułatwienia dostępu

build-a-fraction10

Tryb pełnoekranowy

Po kliknięciu logo PhET (na dole po prawej) pojawia się okno zawierające informacje dotyczące symulacji. Możemy tu zmienić sposób jej wyświetlania.

Klikając Pełny ekran przechodzimy do trybu pełnoekranowego (powrót - klawisz escape).



Wersje offline, niewymagające połączenia z internetem

Dostępne są również wersje symulacji niewymagające połączenia z internetem.

Aplikacja PhET Desktop zawiera wszystkie symulacje HTML5 i Java, w tym ich tłumaczenia, do użytku offline w systemach Windows i macOS (dostępne po zalogowaniu tu). Symulacje HTML5 nie wymagają dodatkowego oprogramowania, natomiast do uruchamiania dowolnych symulacji Java w aplikacji komputerowej jest wymagany Java SE Development Kit 8.

Za symboliczną opłatą możemy pobrać w postaci jednej aplikacji wszystkie materiały PhET, które zostały opublikowane w html5. Telefony, tablety i Chromebooki (z systemem Android): Google Play. iPhone'y i iPady (aplikacja na iOS): App Store

Darmową wersję desktopową tej aplikacji pobierzemy bezpośrednio klikając tu - wersja _pl zawiera polską (domyślną) i angielską wersję językową i tu - wersja _all zawiera angielską (domyślną) i wszystkie inne dostępne wersje językowe lub ze strony PhET (klikając przycisk ze strzałką przy wybranej wersji językowej):

natural-selection1

Uproszczenia / założenia modelu

  • Klapnięte uszy nie zapewniają przewagi selekcyjnej i są reprezentatywne dla mutacji, które mogą wystąpić, ale nie przynoszą korzyści.
  • Ograniczona ilość pożywienia nie selekcjonuje żadnego konkretnego fenotypu, ale raczej wpływa na pojemność środowiska.
  • natural-selection8Rodowód przedstawia allele dla każdego króliczka. Lewy allel reprezentuje "ojca" i allel odziedziczony po rodzicu po lewej stronie. Prawy allel reprezentuje "matkę" i allel odziedziczony po rodzicu po prawej stronie.
  • Więcej informacji dotyczących założeń modelu można uzyskać tu (en)

Sugestie dotyczące wykorzystania

Wskazówki dotyczące wszystkich symulacji zawarte są w informacjach ogólnych.

Więcej porad dotyczących korzystania z symulacji z uczniami można znaleźć na stronach PhET w sekcji Wskazówki dotyczące korzystania z PhET.

Przykładowe polecenia

  • Zbadaj różne mutacje i czynniki środowiskowe, aby określić, które mutacje są korzystne w przypadku każdego czynnika selekcji.
  • Jakie warunki powodują, że króliczki przejmują władzę nad światem?
  • Jakie warunki powodują stabilizację populacji króliczków?
  • Jakie warunki prowadzą do wyginięcia wszystkich króliczków?

Zobacz wszystkie opublikowane na stronach PhET aktywności dla Selekcja naturalna tutaj (dostęp do materiałów wymaga zalogowania).