Praktikum Virtual Ruang Pilihan: Taksis, Kinesis, dan χ²

Praktikum virtual ruang pilihan ini menjalankan praktikum klasik tentang perilaku hewan tanpa perlu mengumpulkan seekor kutu kayu pun. Siswa melepaskan 10 kutu kayu ke dalam ruang dengan sisi kering (gel silika) dan sisi lembap (air), menghitungnya selama 10 menit, menukar sisinya, lalu mengulanginya. Kelajuan rata-rata dan frekuensi berbelok di tiap sisi menunjukkan bahwa kutu kayu berkumpul di udara lembap karena kinesis, bukan karena menuju air. Uji khi-kuadrat pada percobaan tunggal dan gabungan menunjukkan mengapa ukuran sampel penting. Setiap nilai di bawah berasal dari simulasi.

Keterkaitan dengan kurikulum

• AQA A-level Biology 7402, 3.6.1.1 (kelangsungan hidup dan respons): taksis dan kinesis sebagai respons sederhana yang menjaga organisme tetap berada di lingkungan yang menguntungkan; praktikum wajib 10 (required practical 10), pengaruh suatu faktor lingkungan terhadap gerak hewan dengan ruang pilihan atau labirin.
• AP Biology, topik 8.1 (respons terhadap lingkungan): organisme menanggapi lingkungannya melalui perilaku, seperti pada penyelidikan perilaku lalat buah.

Simulic tidak berafiliasi dengan College Board maupun AQA dan tidak didukung oleh keduanya.

Sebelum praktikum (5 menit)

Minta siswa menetapkan prediksi, di kertas atau sebagai pertanyaan 1 pada tautan kelas:

"Sepuluh kutu kayu dilepaskan di tengah ruang yang memiliki sisi kering dan sisi lembap. Di mana sebagian besar dari mereka setelah 10 menit, dan mengapa?"

Banyak siswa mengira kutu kayu merasakan adanya air lalu berjalan ke arahnya.

Langkah kerja dalam simulasi

1. Biarkan Alat pada Ruang pilihan, Hewan pada Kutu kayu, Susunan pada Kering – lembap, Model pada Seperti hewan aslinya, jumlah Hewan 10, dan Lama 10 menit. Ketik 2 pada Benih sebelum percobaan pertama.
2. Tekan Lepaskan hewan – percobaan 1, lalu Langsung ke akhir. Sebelum mengembalikan hewan, salin jumlah akhir dan baris "Kecepatan rata-rata (termasuk berhenti) dan belokan tajam per menit".
3. Tekan Kembalikan hewan ke habitatnya, lalu Tukar sisi, dan jalankan percobaan 2. Kembalikan hewan, tekan Tukar sisi lagi, dan jalankan percobaan 3.
4. Klik baris Σ di tabel percobaan untuk melihat perhitungan khi-kuadrat untuk gabungan percobaan.
5. Kontrol: atur Susunan ke Sama (kontrol) dan jalankan satu percobaan lagi.

Percobaan	Sisi	Kering (akhir)	Lembap (akhir)	χ²	Signifikan pada p = 0,05?
1	normal
2	ditukar
3	normal
Gabungan

Etika: di laboratorium sungguhan, gunakan sedikit hewan, pindahkan dengan kuas lembut, dan kembalikan ke serasah daun yang lembap setelahnya.

Hasil yang diharapkan

Dengan Benih 2 pada halaman yang baru dibuka:

Percobaan	Sisi	Kering	Lembap	χ²	p
1	normal	4	6	0,40	≈ 0,53
2	ditukar	2	8	3,60	≈ 0,06
3	normal	3	7	1,60	≈ 0,21
Gabungan		9	21	4,80	≈ 0,03

• Tidak ada percobaan tunggal yang signifikan, tetapi χ² gabungan = 4,80 melampaui nilai kritis 3,84 (1 derajat bebas).
• Kinesis pada percobaan 1: kering 7,3 mm/s dan 11,5 belokan tajam per menit; lembap 1,9 mm/s dan 2,9 belokan per menit. Kutu kayu bergerak sekitar 3,8 kali lebih cepat di udara kering.
• Efek potret sesaat: pada percobaan 1, 9 atau 10 kutu kayu berada di sisi lembap pada setiap hitungan dari 4:30 sampai 9:30, tetapi hanya 6 pada 10:00.
• Kontrol (percobaan 4, kedua sisi sama): Sisi A 4, Sisi B 6, χ² = 0,40.
• Benih 1–300: percobaan 1 saja signifikan 182 kali, gabungan percobaan 299 kali.

Pertanyaan untuk siswa

1. (Prediksi, ditanyakan lagi setelah praktikum) Di mana sebagian besar kutu kayu berakhir, dan bagaimana caranya?
2. Variabel mana yang harus dibuat sama di kedua sisi?
3. Berapa χ² untuk gabungan percobaan 1–3 Anda?
4. Berapa kali lebih cepat kutu kayu bergerak di sisi kering dibanding di sisi lembap?
5. Mengapa hasil gabungan signifikan padahal percobaan 1 tidak, dan mengapa sisinya ditukar?

Jawaban untuk guru: (1) Di sisi lembap, karena kinesis: mereka bergerak lebih cepat dan lebih sering berbelok di udara kering. (2) Cahaya (jaga seluruh ruang tetap gelap). (3) 4,80 (terima 4,75–4,85). (4) Terima 3,4–4,7 (3,8 dengan Benih 2). (5) Dengan 10 hewan, kebetulan mudah menutupi preferensi yang nyata; 30 hewan merupakan sampel yang lebih andal. Penukaran sisi menunjukkan bahwa preferensi mengikuti kelembapan, bukan salah satu sisi cawan.

Miskonsepsi umum

• "Kinesis berarti bergerak menuju rangsang." Itu taksis. Pada kinesis, yang berubah adalah kelajuan dan frekuensi berbelok, bukan arah.
• "Tidak signifikan berarti tidak ada preferensi." Percobaan 1 tidak signifikan, tetapi data gabungannya signifikan. Artinya, buktinya belum cukup.
• "Hitungan akhir sudah menceritakan semuanya." Satu potret sesaat bisa menyesatkan; rata-rata beberapa hitungan lebih baik.

Pengayaan

• Atur Model ke Hanya taksis, lalu Hanya kinesis, dan centang Tampilkan jejak: jejak taksis langsung menuju satu sisi, jejak kinesis berkelok ke mana-mana.
• Pilih Belatung (larva lalat hijau) dengan Terang – gelap untuk melihat fototaksis negatif yang kuat.

Pertanyaan umum

Bisakah seluruh kelas mendapat angka yang sama?

Bisa. Pada nilai awal tautan, tetapkan Benih acak (benih yang sama memberi hasil yang sama) pada 2 dan biarkan Hewan per percobaan pada 10. Benih dan nomor percobaan yang sama memberi hasil yang sama, jadi siswa mulai dari percobaan 1 di halaman yang baru dibuka.

Mengapa memakai 10 hewan jika 10 terlalu sedikit?

Jumlah itu sesuai dengan ruang pilihan yang umum di sekolah dan sekaligus menegaskan soal ukuran sampel: sepuluh hewan memberi nilai harapan 5, nilai terkecil yang diizinkan uji ini.

Apakah saya memerlukan tabel khi-kuadrat?

Tidak. Simulasi memberikan nilai kritis (3,84) dan p. Minta siswa menghitung χ² lebih dulu, lalu mencocokkannya dengan perhitungan di simulasi.

Simulasi dan panduan terkait

Gerak tropisme tumbuhan: fototropisme, hidrotropisme, geotropisme Waktu reaksi – uji penggaris jatuh

Untuk praktikum khi-kuadrat lainnya, lihat praktikum virtual indeks mitosis. Untuk topik lain, lihat ide pelajaran biologi interaktif.