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浅析对照实验和对比实验的异同

 囡波湾生物 2020-10-14

1 对照试验

在人教版高中生物学教材中,对于对照实验是这样描述的:除了一个因素以外,其余因索都保持不变的实验叫对照实验对照实验一般要设置对照组和实验组在对照实验中,除了要观察的变量外,其他变量都应当始终保持相同

由此可知,对照实验一般设置两组,组为实验组;另一组为对照组;一般来说,保持原有状态的未经实验因素处理的对象组作为对照组,经实验因素处理的人为改变条件的组作为实验组。或者说,已知实验结果的组作为对照组,未知实验结果的组作为实验组,根据对照设置的不同,对照实验可以分为多种类型,中学阶段涉及的主要有以下几种。

1.1 空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的组别,相对于实验组而言,除实验变量(即自变量)外,别的无关变量都与实验组完全相同。空白对照组经常加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水来进行对照处理。空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果,增加说服力。

1.2 自身对照 在同一受试对象身上进行的对照实验即为自身对照,不另设对照组。自身对照方法简便,高中教材中主要涉及实验前后的自身对照,例如观察植物细胞的质壁分离和复原实验,就出现了两次自身对照,其中第次对照是在高浓度溶液处理下,质壁分离状态与自然状态形成对照;第二次对照是在低浓度溶液处理下,复原后状态与质壁分离状态形成对照。

又如,在研究动物的内分泌腺时,先摘除内分泌腺体,一段时间后再移人其腺体或补充一定量的相关激素,以观察生物自身实验前与实验后情况的变化。

1.3 条件对照 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考虑的,也就是说这种处理的意义不在于实验假设所给定的实验变量,而是为了更好地比较对照组与实验组的结果。通常施以条件因素的对象组和空白对照都为对照组,施以实验因素的对象组为实验组。例如,在验证甲状腺激素促进幼小动物发育的实验中,实验设计方案是:以蝌蚪为实验材料,实验组(甲组)饲喂甲状腺激素;条件对照组(乙组)饲喂甲状腺抑制剂;空白对照组(丙组)对蝌蚪不做任何处理。条件对照的目的是通过对比得出相对立的结论,以验证实验结论的正确性。在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中,实验组是“R型活细菌+S型细菌的DNA混合培养,条件对照组是“R型活细菌+S型细菌的DNADNA酶混合培养"

1.4 标准对照 生物生理、生化的某些项目都有相应的标准,将观察测定的实验数值与规定的标准值相比较,以确定其正常与否,这种对照就是标准对照。例如,用一种已确认的药物作标准对照组,比较新药的药效;在医院的化验报告单中列有标准参考值以便与检测结果进行比较。

1.5 相互对照 相互对照是指不单独设对照组,而是几个实验组相互对照,其中每组既是实验组也是其他级别的对照组,由此得出相应的实验结论。常在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用,通过实验的相互对比,确立自变量和因变量的关系。在等组实验法中,若不设空白对照,则大都是运用相互对照。相互对照可较好地平衡和抵消无关变量的影响,使实验结果具有说服力。例如,在探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中,需要设置有氧和无氧两个实验组,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先未知的,通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。

2 对比试验

人教版高中生物学教材中对于对比实验是这样描述的:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫对比实验

在上述对照实验(除相互对照外)中,对照组是作为实验组的参照物的,而在对比实验中,一般不知道实验中的自变量对实验结果所造成的影响,需要通过实验来进行验证确定,所以均为实验组。例如,在美国科学家鲁宾和卡门的有关光合作用的同位素实验中,当时他们并不能确定氧气中的氧元素来自于二氧化碳分子还是水分子中的氧,因此设计的实验就是分别标记二氧化碳中的氧元素和水中的氧元素,从实验结果中进行判断和确定。此时,就不能简单地分辨谁是实验组,谁是对照组,只能将它们看做是对比实验或者相互对照。

由以上分析可以认为对比实验是对照实验的一种特殊形式,即相当于相互对照实验。总体来看,对照实验的范畴比对比实验要更广一些。

另外,对照实验和对比实验在一定的条件下是可以相互转变的。人们在不同的时期,对事物的认知在不断地发展;不同的人,对事物的认知水平也有差异。例如,当不知道温度对某种种子萌发的具体影响时,可以设计一系列的实验条件进行研究,这就是对比实验。若从对比实验中确定了该种子萌发的最适宜温度后,还想进一步研究其他温度(如过高或过低的温度)对该种子萌发的影响,此时设计的实验就是对照实验。

(山东省沂第四中学 276000


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