Елементи стохастики в законах Менделя

Вантажиться...
Ескіз
Дата
2018
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
СумДПУ імені А. С. Макаренка
Анотація
Стаття присвячена питанням формування в учнів закладів загальної середньої освіти наукового уявлення про статистичний характер законів спадковості Грегора Менделя. У статті зазначається, що засвоєння учнями сутності статистичного характеру законів Менделя, можливо лише за умови сформованості у них знань з основ комбінаторики, теорії ймовірностей та статистики, що є предметом стохастики. Вказано, що ознайомлення учнів з елементами стохастики передбачено змістом навчальної дисципліни «Математика. 9 клас», а формування в учнів уявлення про статистичний характер законів Менделя - змістом навчального предмета «Біологія і екологія. Профільний рівень. 10 клас». Зазначено, що у відповідному підручнику, рекомендованому Міністерством освіти і науки України, Дане поняття не висвітлюється. Звернута увага на відсутність вітчизняних наукових досліджень з методики формування в учнів знань про статистичний характер законів спадковості, і тому - на актуальність розроблення методичної підтримки учителів з даного питання. Схарактеризований приклад пояснення учням змісту статистичного характеру законів Менделя, тобто того, чому результати реальних схрещувань та їх кількісні співвідношення часто не співпадають з теоретично очікуваними. На прикладах показано, що, оскільки менделівські розщеплення підпорядковуються закону великих чисел, Для визначення відповідності здобутих у досліді даних теоретично очікуваним можна використати критерій відповідності хі-квадрат (х2). Наведений приклад розв'язання типової задачі на встановлення характеру успадкування ознаки при моногібридному схрещуванні з використанням методу х2. Наголошено, що упровадження ймовірнісно- статистичної змістової лінії в шкільний курс генетики забезпечить якісне розуміння учнями законів Менделя, що необхідно для формування у них ключових компетентностей щодо застосування математичних методів для розв'язування проблем спадковості та мінливості, а також уміння пояснювати генетичні явища, використовуючи наукове мислення. Крім того, учні будуть краще розуміти, що більшість процесів у природі не є строго детермінованими, що детерміністичний підхід до їх вивчення є першим наближенням до дійсності, наступний крок на шляху пізнання - стохастичний підхід.
The article is devoted to the questions of formation of a scientific understanding of the statistical nature of the laws of heredity by Gregor Mendel at pupils of the institutions of general secondary education. The article notes that pupils will understand the essence of the statistical nature of Mendel's laws only if they are familiar with the basics of combinatorics, probability theory and statistics, which is the subject of stochastics. It is noted that the familiarization of pupils with elements of stochastics is provided for by the content of the discipline “Mathematics. Grade 9”, and the formation of pupils ideas about the statistical nature of Mendel's laws is provided by the content of the subject “Biology and Ecology. Profile level. Grade 10". It is noted that in the relevant textbook recommended by the Ministry of Education and Science of Ukraine, this issue is not addressed. Attention is drawn to the lack of domestic scientific research on the formation of pupils knowledge about the statistical nature of the laws of heredity, it is noted that the development of methodological support for teachers on this issue is relevant. An example is given of explaining to pupils the content of the statistical nature of Mendel's laws: why the results of real crosses and their quantitative relationships often do not coincide with the theoretically expected ones. The examples show that mendelian splittings obey the law of large numbers, and to determine the fit of the experimentally obtained data to the theoretically expected ones, you can use the criterion x2. An example is given of solving a typical problem of determining the character of inheritance of a trait during monohybrid crossing using the x2 method. It is noted that the introduction of a probabilistic statistical line in the content of the school course of genetics will allow students to understand Mendel's laws qualitatively. This is necessary for the formation of basic competencies in the application of mathematical methods for solving problems of heredity and variability, as well as the ability to explain genetic phenomena with the help of scientific thinking. In addition, pupils will better understand that most of the processes in nature are not strictly deterministic, that the deterministic approach to their study is the first approximation to reality; the next step in the path of knowledge is a stochastic approach.
Опис
Ключові слова
закони Менделя, стохастика, ймовірнісно-статистичні методи генетичного аналізу, критерій х2, Mendel's Laws, stochastics, probabilistic-statistical methods of genetic analysis, criterion x2
Бібліографічний опис
Торяник, В. М. Елементи стохастики в законах Менделя [Текст] / В. М. Торяник // Актуальні питання природничо-математичної освіти : збірник наукових праць / Міністерство освіти і науки України, Сумський державний педагогічний ун-т ім. А. С. Макаренка ; [голова редкол. О. С. Чашечникова ; редкол.: В. Г. Бевз, Н. В. Бровка, В. Ватсон та ін.]. – Суми : [СумДПУ імені А. С. Макаренка], 2018. – Вип. 2 (12). – С. 48–55.