探究实验中的实验组与对照组的区分
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探究实验中的实验组与对照组的区分初中生物探究性对照实验中实验组和对照组的确定与区分,是学生错误率比较高的问题,又是生物教师之间争议不断的问题,究其原因是生物教材没有对探究实验中的实验组和对照组做任何界定,教师和学生对此还存在一些模糊的认识。巧妙利用实验变量来区分对照实验中的实验组和对照组,不仅简明而且准确。
在探究性对照实验中,实验变量即在实验中可以发生变化的因素,是实验中所要研究的因素,是由实验者人为控制或改变的条件,以此研究它对实验过程或结果的影响。通常情况下,接受实验变量处理的对象组为实验组,不接受实验变量处理的对象组为对照组。下面就结合初中生物教学中的实例来谈谈探究实验中对照组与实
验组的区别。
一、空白对照实验中实验组与对照组的区分
空白对照是指不做任何实验处理的对组。
例1.在探究唾液淀粉酶对淀粉有消化作用的实验中设计了如下的一组对照实验:
从探究的问题中可以判断,该实验的变量是“唾液淀粉酶”。在这一实验中,甲组不含有实验变量,因此它是对照组;乙组含有实验变量,因此它是实验组。
二、自身对照实验中实验组与对照组的区分
自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,不另设对照。
例如,人教版七年级下册在探究胰岛的功能时,有这样一段资料分析:
科学家研究发现,狗切除了胰腺后,尿液中出现了葡萄糖,并出现了糖尿病人的一些症状。科学家将正常狗的胰管结扎,发现胰腺大都萎缩了,只有内部一团团的细胞——胰岛活着,并且尿液中没有出现葡萄糖。
从探究的问题中可以判断,该实验的变量是“胰岛”,这条狗在没有切除胰腺(即不接受实验变量处理)时,尿液中没有出现葡萄糖,这是对照组;切除胰腺(接受实验变量处理)后,尿液中出现葡萄糖,这是实验组。在这个实验中,胰腺切除前的状况为对照组,胰腺切除后的状况为实验组。
三、相互对照中实验组与对照组的区分
相互对照是指不设对照组,而是几个实验组相互对照,平衡和抵消无关变量的影响,使实验结果更具有说服力。
例2.为了研究光照强弱与光合作用强度的关系,在晚上,将金鱼藻放在盛有水的试管中,将试管先后放在离白炽灯不同距离处,观察试管中产生的气泡数目。收集到的数据如下表:
从探究的问题中可以判断,该实验的变量是“光照”,该实验中试管与灯的距离分别在10厘米、20厘米、30厘米、40厘米时都接受了实验变量的处理,因此,每个实验距离都是实验组,各个实验组之间又相互对照,而没有设置专门的对照组。
四、条件对照实验中实验组与对照组的区分
条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。
例如,通过“对小动物饲喂甲状腺激素”,证明“甲状腺激素有促进动物生长发育的作用”的实验,采用等组实验法,其实验设计方案如下:
甲组:饲喂甲状腺激素。
乙组:饲喂甲状腺抑制剂。
丙组:不饲喂药剂。
从探究的问题可知,该实验的实验变量是“甲状腺激素”。小动物的生长发育是需要甲状腺激素的,在实验中,甲组饲喂甲状腺激素,乙组饲喂甲状腺抑制剂,丙组不饲喂药剂(正常状态)。甲组饲喂甲状腺激素,进行了实验假设所给定的实验变量(是否饲喂甲状腺激素)的处理,所以为实验组。乙组进行了饲喂甲状腺抑制剂的处理,但是这种处理不是实验假设所给定的实验变量的处理,(相对空白对照组)是施加了一定条件的处理,应该为条件对照组。丙组不饲喂药剂,不做处理,为空白对照组。此实验通过设置空白对照(甲组与丙组)说明甲状腺激素促进生长的作用,又通过设置条件对照,从相反方面进一步论证缺乏该激素,会抑制动物生长。通过比较、对照,更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进动物
的生长发育。
总之,对照实验中的实验组与对照组的区分,只要围绕研究的因素,确定实验的变量,牢牢抓住“实验组就是加入研究因素(实验变量)的对象组,或者自然状态下对研究因素进行实验处理的对象组。对照组就是不施加任何研究因素,或者自然状态下对研究因素不做任何实验处理”这一关键环节,就能正确地区分实验中的对照组与实验组。
(作者单位江西省赣州市第七中学)