高中生物對照實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)的比較

薛春巖

對照實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)一直以來都是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的難解難分的問題，學(xué)生對此容易困惑、混淆。那么這兩者之間到底有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？把通過對生物實(shí)驗(yàn)的分析總結(jié)出的結(jié)果和大家分享。

一、對照實(shí)驗(yàn)

1.對照實(shí)驗(yàn)概念

如果兩組實(shí)驗(yàn)中，除了一個(gè)因素不同以外，其余因素都相同，那么這兩組實(shí)驗(yàn)稱為對照實(shí)驗(yàn)。對照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組。對照組和實(shí)驗(yàn)組要依據(jù)研究的問題和作出的假設(shè)來確定，有時(shí)候研究的問題和作出的假設(shè)改變了，對照組和實(shí)驗(yàn)組有可能會(huì)發(fā)生對換。一般來說，保持原有狀態(tài)的組作為對照組，人為改變條件的組作為實(shí)驗(yàn)組；又或者是已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為對照組，未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為實(shí)驗(yàn)組。

2. 對照實(shí)驗(yàn)一般都有對照組，只有一個(gè)變量

在中學(xué)教學(xué)的層面上，可以將對照實(shí)驗(yàn)分為三種①空白對照，如加入等量的清水、蒸餾水或生理鹽水；②自身對照，如研究動(dòng)物的內(nèi)分泌腺時(shí)，先摘除內(nèi)分泌腺體，一段時(shí)間后再移入其腺體或補(bǔ)充一定量的相關(guān)激素，以觀察生物自身實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后情況的變化；③條件對照，如特意控制一定的可以預(yù)知結(jié)果的自變量因素，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加令人信服。例如：人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《生物》必修1第79頁，是“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)設(shè)置了4支試管，條件分別是：1號不作任何處理，2號水浴加熱，3號、4號分別滴加等量的三氯化鐵溶液和新鮮的肝臟研磨液，其它條件一律相同。實(shí)驗(yàn)下方的資料欄說：“除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對照實(shí)驗(yàn)?！币簿褪钦f，只要保持了單一變量，無論是同一實(shí)驗(yàn)對象的前后縱比，還是若干實(shí)驗(yàn)對象之間的相互橫比，都在對照實(shí)驗(yàn)范圍之列。資料還說：“對照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組，上述實(shí)驗(yàn)中的1號試管就是對照組，2號、3號和4號試管就是實(shí)驗(yàn)組?！?/p>

因此，根據(jù)以上理論基礎(chǔ)，再結(jié)合其它實(shí)驗(yàn)處理?xiàng)l件的分析，不難看出：對照實(shí)驗(yàn)就是保持了單一變量的兩組以上實(shí)驗(yàn)，一般要設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組。對照組就是與其它組相比，往往缺少某種處理因素甚至不加任何處理因素，或者以正常條件下的實(shí)驗(yàn)作為對照，對照組可根據(jù)需要決定是否設(shè)置；而人為施加了某種驗(yàn)證條件，或比對照組多了某項(xiàng)處理因素的實(shí)驗(yàn)，就是實(shí)驗(yàn)組，可根據(jù)需要設(shè)置一組或多組。

二、對比實(shí)驗(yàn)

1.對比實(shí)驗(yàn)概念

對比實(shí)驗(yàn)是指設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對比結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)稱為對比實(shí)驗(yàn)。對照實(shí)驗(yàn)的范疇比對比實(shí)驗(yàn)廣，因而又有人將對比實(shí)驗(yàn)稱為相互對照實(shí)驗(yàn)。以下通過對人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書中部分試驗(yàn)總結(jié)來深入分析對比試驗(yàn)：

2.對比實(shí)驗(yàn)是沒有對照組的，可能有多個(gè)變量

例1：“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)設(shè)置成兩組。為了探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無氧條件下呼吸方式的區(qū)別，這兩組實(shí)驗(yàn)都作了一定的人為因素處理。A組需要通過不斷通氣創(chuàng)造有氧環(huán)境，B組需要對錐形瓶加以密閉創(chuàng)造缺氧環(huán)境。資料欄：“設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做對比實(shí)驗(yàn)”。

例2：在美國科學(xué)家魯賓和卡門的有關(guān)光合作用的同位素實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)時(shí)他們并不能確定氧氣中的氧元素來自于二氧化碳分子還是水分子中的氧，因此，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)就是分別標(biāo)記二氧化碳中的氧元素和水中的氧元素，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中進(jìn)行判斷和確定，此時(shí)，就不能簡單地分辨誰是實(shí)驗(yàn)組，誰是對照組，只能將它們看做是相互對照或者對比實(shí)驗(yàn)，因此，在某些實(shí)驗(yàn)中對比實(shí)驗(yàn)也可以稱為判決性實(shí)驗(yàn)。

例3：1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。他們用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA分子，這就是一組對比實(shí)驗(yàn)（相互對照），也是一個(gè)判決性實(shí)驗(yàn)。

三、結(jié)論

分析至此，對照實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)的關(guān)系輪廓已經(jīng)逐漸清晰：

對照組：可根據(jù)需要設(shè)置或取消

實(shí)驗(yàn)組：兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)組之間互為對比實(shí)驗(yàn)

也就是說：對照實(shí)驗(yàn)不僅包括對照組和實(shí)驗(yàn)組的對照，還包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間的對比（即通常說的相互對照）。是對比實(shí)驗(yàn)的，一定也是對照實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗蠁我蛔兞吭瓌t；是對照實(shí)驗(yàn)的，卻不一定是對比實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫€有可能是對照組與單個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間的對照。

四、實(shí)踐檢驗(yàn)

例1.以生物的正常或最佳狀況作為對照——驗(yàn)證Mg是植物生長必需元素的實(shí)驗(yàn)

對照組：用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)的幼苗。（此狀況下植物生長正常）

實(shí)驗(yàn)組：用缺Mg培養(yǎng)液培養(yǎng)的幼苗（人為設(shè)置了缺Mg的處理因素）

總結(jié)：該實(shí)驗(yàn)為對照實(shí)驗(yàn)，無對比實(shí)驗(yàn)（僅一個(gè)實(shí)驗(yàn)組）。

例2.缺少某種處理的實(shí)驗(yàn)作為對照——1864年薩克斯驗(yàn)證光合作用產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)

對照組：曝光部分的葉片（既可視為缺乏某種處理的對照，也可視為正常狀況下的分析：

實(shí)驗(yàn)組：遮光部分的葉片（人為施加“遮光”這一處理因素）

總結(jié)：該實(shí)驗(yàn)為對照實(shí)驗(yàn)，無對比實(shí)驗(yàn)（僅一個(gè)實(shí)驗(yàn)組）。

例3.多實(shí)驗(yàn)組的純對比實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證酶的最適PH值的實(shí)驗(yàn)

對照組：無

實(shí)驗(yàn)組：人為添加了處理因素，分別是PH值5、6、7、8、9的實(shí)驗(yàn)條件

總結(jié)：該實(shí)驗(yàn)為多組對比實(shí)驗(yàn)，也屬于對照實(shí)驗(yàn)。

例4.同一實(shí)驗(yàn)對象的前后對比實(shí)驗(yàn)——質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)

對照組：無

實(shí)驗(yàn)組：同一實(shí)驗(yàn)對象分前后兩次處理，分別滴加了30%的蔗糖溶液和清水

總結(jié)：該實(shí)驗(yàn)為前后對比實(shí)驗(yàn)，也屬于對照實(shí)驗(yàn)。

生物學(xué)科中的實(shí)驗(yàn)數(shù)不勝數(shù)，通過分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)：對照實(shí)驗(yàn)和對比實(shí)驗(yàn)，既有一定的區(qū)別，又有緊密的聯(lián)系。endprint