实验组和对照组的判别方法

1实验组和对照组的判别科学探究是生物教学中最重要的研究方法，是中考十个一级主题中的一个，并且在每年的中考中都有涉及，所占分值较重。而在科学探究中，对照实验的设计、对照实验的原则、对照实验中实验变量的判定往往是历年来中考考查的热点。如：例1：（2007年中考题）请根据以下材料，完成有关的探究实验：资料一:繁殖期间的雄性三刺鱼腹部会变成红色，相互间经常发生猛烈的攻击。资料二：身穿红色的人经过浴缸时，鱼缸中腹部变红的三刺鱼会出现攻击行为，而对穿非红色衣服的人无反应。为了探究引发繁殖季节的雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因，生物实验小组将自制的4种模型分别投入到4个鱼缸中（内有大小基本相同的繁殖期间的雄性三刺鱼各一条），观察三刺鱼的反应情况。模型形状与颜色和三刺鱼的反应情况见下表：鱼缸模型三刺鱼的反应1号三刺鱼外形，腹部灰褐色无反应2号三刺鱼外形，腹部红色有攻击行为3号鲳鱼外形，腹部灰褐色无反应4号鲳鱼外形，腹部红色有攻击行为（1）如果作出的假设是“红色是导致繁殖期间雄性三刺鱼发生攻击行为的诱因”，验证该假设的最简单的实验组合是____________________________。（2）分析表中4个组的实验，你认为构成对照组的分别是___________________________；实验变量包括___________________________。（3）分析表中4个组的实验现象，你得出的实验结论是______________________。（4）如果去掉[2]、[3]组实验，只考虑[1]、[4]组的实验，大家认为（3）中得出的结论会不正确，请说明理由____________________________________________。例2：（2008年中考题）下表为“探究种子萌发的环境条件”的实验设计，请根据表中提供的信息回答下列问题：培养皿编号种子的数量（个）种子所处的环境（其他条件均相同）A3培养皿底部垫有浸湿的滤纸或纱布220℃B3无水20℃C3培养皿底部垫有浸湿的滤纸或纱布—10℃D3水淹没种子20℃（1）用培养皿A与B进行对照，所探究的问题是_____________。（2）探究温度对种子萌发的影响，应用______两组培养皿做对照实验。（3）指出本实验设计中的一处不足：_________________________。（4）如果在严格按上表的实验条件进行实验的情况下，用于实验的种子最终都没有萌发，应从什么方面寻找原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）若探究光照对该种子的萌发有无影响，请完成下列实验方案设计。第一步：在培养皿底部铺上滤纸，并加入适量的水，______________。第二步：__________________________________________________，另一组置于黑暗的环境中。例3：（2009年中考题）某校实验小组探究“甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响”的实验过程如下：取两个相同的玻璃缸，分别贴上标签A、B。实验步骤A缸B缸①1000mL池塘水1000mL自来水②分别加入同时期孵化出的蝌蚪各1只③加入等量的蝌蚪饲料④加少许甲状腺激素制剂不加甲状腺激素制剂⑤水温保持在适宜的范围内3每天记录蝌蚪生长发育的情况。请回答：（1）在这个实验设计中，有两个步骤不够严谨，请你加以改进完善（2分）:；。（2）在A缸中加入少许甲状腺激素制剂，而B缸内不加，其目的是。（3）如果实验按你修改后的方案进行，预期的实验结果是。该实验所得出的结论是。近三年的中考试题中都有关于科学探究方面的知识：对照实验的设计、实验变量的判定及对照实验应遵循变量唯一的原则等。实验的对照性原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置对照实验，以排除无关变量的影响，从而增加实验结果的可信度和说服力。但在分组对照实验中，对实验组与对照组的判别在网上和各类资料中存在不同的见解，众说纷纭，也给教师们的教学带来了疑惑。为了解决这一问题，给教师们一个较权威和合理的解释，我搜集了网上有关这方面的观点，并且针对适用于济南版教材的《优+学案》、《世纪金榜》中出现的一些类似的题型进行了验证。这里就依例谈谈实验组和对照组的判别。虽然这样，但也可能存在偏颇，若有不当和错误之处，请老师们提出批评和指正，希望以此达成一致，在讲授这一知识点时，给学生以较科学及合理的解释。（需要特别指出的是：因为对实验组和对照组的判别存在着争议，判别方法也不一，因此在中考中一般不会出现对这方面的考察，若出现也是很直接的。如种子萌发的实验。）方法一：在实验中，首先根据题意确定实验变量，即本实验的结果的差异或者说结果的变化是由于谁造成的，这个变化的因素就是实验变量，这种处理就是实验假设所给定的实验变量的处理，那么，这个处理组就是实验组。没有处理是的就是对照组。有些是进行另外的处理，也是对照组。例1：在验证绿叶在光下制造淀粉的实验时，先将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。这个实验的设计具有严密的逻辑性，具体体现在()A．无对照实验B．本实验不需要设置对照实验c．曝光处作为对照实验D．遮光处作为对照实验解析：究竟选C还是选D，根据题意判定该实验的实验变量是“光”，遮光处对变量进行了处理，是实验组；曝光处对变量没有进行处理，所以是对照组。4例2：为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项的叙述不正确的是()A．a组为对照组，b组为实验组B．向a、b中喷人等量敌草隆，再置于同一恒温箱中培养相同时间C．检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不变，b组的全部消失D．只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好答案为A，但很容易错误地认为A是正确的。解析：a组进行了高压灭菌，这种处理措施是针对实验变量(土壤微生物的有无或多少)而进行的处理，所以a组为实验组，b组不灭菌，不做处理，为对照组。又如，在验证鱼鳍的作用这个实验中，剪掉鱼鳍的就是实验组，不剪鱼鳍的就是对照组。但是，有的实验中虽然给实验对象施以某种实验处理，但这种处理不是针对实验假设所给定的实验变量的处理，这样的处理组不是实验组，而是对照组。例如，在“饲喂甲状腺激素对小动物生长发育的影响”的实验中，进行了以下实验分组：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。在该实验中，甲组进行了处理，且是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，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。此实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量——甲状腺激素有促进动物生长发育的作用。对生物教材上的实验，我们一一认识一下：1.探究植物的蒸腾作用，去除部分叶片、去除全部叶片的枝条为实验组，对枝条不进行处理的是对照组。2.探究二氧化碳是光合作用的原料这个实验，注入碳酸氢钠的是实验组，注入清水的是对照组。3.探究种子萌发的实验，具有适量水、充足空气、适宜温度的那一组是对照组，对变量分别进行处理的是其他组是实验组。方法二：根据已知、未知来判断5对照组的作用是起到一种衬托参照作用，所以，对照组的实验过程、结果、现象对实验者来说是已知的，是感性上的认识或理论上公认的。实验组往往是未知的，要探究的，需证明、验证的。例1：为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是()①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良A．②③⑤B．①③⑥C．①④⑤D．②④⑥答案是B。但很容易错误地认为是C。解析：“光是植物生长发育的必要条件”这是已知的、公认的，现在做实验的目的只是验证这个结论。所以，我们只要设置实验，在黑暗中培养植物，观察其生长状况，如果生长不良，这就证明没有光是不行的，光就是植物生长发育的必要条件。该组也就是实验组，而以在光下培养的作为对照组。例2：在“验证唾液淀粉酶是蛋白质”的实验中，在A、B2支试管中分别加入等量(2mL)的蛋清液、唾液。然后分别向2支试管中各加入等量(2滴一3滴)0．1g/mL的NaoH溶液，振荡。再向2支试管中各加入等量(2滴一3滴)0．0lg/mL。的cuso4。溶液，振荡。解析：在这个实验中，蛋白质与双缩脲试剂呈紫色反应，即A试管中的现象是已知的、公认的、公理性的事实，所以A就是对照组。这个实验的思路是：蛋白质与双缩脲试剂呈紫色反应(A试管)，如果唾液淀粉酶与双缩脲试剂也呈紫色反应(B试管)，那么唾液淀粉酶就是蛋白质，反之则不是。例3：为了研究农药对生物生长的影响，某生物小组设计了如下实验：取A、B、C三个烧杯，分别注入相同体积取自同一环境中未污染的池水，放入相同的生物养殖几天后，向A烧杯中放入3ml5%的农药，向B烧杯中放入3ml1%的农药，C烧杯中不加农药，每两日观察烧杯中生物的活动情况并记录。在该实验中，对照组为_____________。答案为C烧杯解析：在这个实验中，C烧杯不加农药，生物的生长状况是已知的，实验现象是可以提前预知的，所以C是对照组。A、B是实验组。同例：在把有关草履虫作为操作变量的实验中，如果若干试管中有一只不含草履虫，则该试管在实验中是作为（）A、资料B、对照C、实验D、假设6答案为B对生物教材上的实验，我们一一认识一下（用这种方法与第一种方法判定得出的结论是一致的。）：1.探究植物的蒸腾作用，植物进行蒸腾作用，以水蒸气的形式散发是公认的，可以提前预知的，而减少叶片的数量所发生的现象是不知道的，所以保存全部叶片的枝条是对照组，而其他的两个是实验组。2.探究绿叶在光下制造淀粉的实验，“光是植物进行光合作用的必要条件”这是已知的、公认的，现在做实验的目的只是验证这个结论。所以，我们只要设置实验，在无光的情况下，植物能不能进行光合作用，这就证明没有光是不行的，光就是植物光合作用的必要条件。该组也就是实验组，而以在光下部分的作为对照组。3.同例探究二氧化碳是光合作用的原料4.观察种子的呼吸作用实验，煮熟的种子是不能进行呼吸作用，因此温度计的示数是可以提前预知的，就是对照组，而另一个就是实验组。5.探究种子的萌发实验也是一样，道理同上对一个具体实验中的实验组和对照组的判断，也可以用这几种判断方法综合来考虑。综合练习：（08世纪金榜）光和叶绿体是光合作用的重要条件，淀粉是光合作用的主要产物。要验证光合作用需要光和叶绿体。根据提供的实验材料和用具，补充完整实验步骤和实验结果，并分析回答有关问题：⑴材料用具：银边天竺葵（叶边缘呈白色，无叶绿体），黑纸片，打孔器，白纸板，吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针。⑵方法步骤：①。②把黑纸片用回形针夹在某叶片的上半部分，然后把植株放在阳光下照射4～6h。③剪下此叶片，用打孔器分别在A、B、C三部位各取一个叶圆片（如图所示）。④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色，清水中漂洗。⑤__________________________________________________________。(3)预期结果；A；B7C。⑶分析问题：①证明光合作用需要光，需比较和，其中起对照作用的是。②要证明光合作用需要叶绿体，需比较和，其中起对照作用的是。③要证明光合作用产物中有淀粉，需比较和。答案：⑵①将天竺葵放在黑暗处