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对照实验的探究7年级课程研讨-2009-9-30如何区分实验组与对照组？前不久，我们一些生物老师在QQ群中共同探讨了如何区分实验组与对照组，但最后没有一个绝对的概念，我后来查找了一些网络资料，原来在这个问题上专家们也都没有统一的认识，主观性比较大。但基本上有两种基本观点。现综合如下。课程标准有十大主题。课程标准是将科学探究列为十大主题之首，表明它的重要性和它的地位。因此，无论是在平常的教学实践中，还是在巩固探究实验这一主题的练习中，还是作为教学质量监控的各种考试中，探究实验是必讲、必做，必练，必考的。在讲课和实验过程中可能会牵涉到对照组和实验组的界定，在做练习的时候可能也会牵涉到。对照组和实验组这一问题不是老师不想讲、或者考。因为教科书也好，教参也罢，也就是没有权威的资料给出一个定论：对照组是什么样的，实验组是什么样的。查一些资料，答案五花八门。因此，“对照组和实验组”的判定带有很强的主观色彩，可以说仁者见仁，智者见智，各自评判的标准相去甚远，有的时候甚至是南辕北辙。一、对照的概念：1、对照实验在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验，叫做对照实验。在对照实验中，实验组是接受自变量处理的对象组；对照组（又叫控制组）是不接受自变量处理的对象组；不过哪个作为实验组，哪个作为对照组；要根据实验情况来随机决定。不同的对照组类型，有不同的情况2、对照实验遵循的原则：（1）科学性原则：是所有原则的前提，实验设计要合乎科学性。（2）可行性原则：符合实验者的一般认知水平；还要满足现有的条件，具有进行实验和完成实验的可能性。（3）简便性原则：实验的材料易获得，装置简化、简单，实验药品便宜，操作简便等等。（4）可重复性原则：一方面，减少误差，增加信度。另一方面，你做的实验，同样的情况下，别人应该可以重复验证。（5）单一变量原则：依据单一变量原则，它是处理复杂关系的准则之一，将复杂问题简单化。（6）等量原则：除研究因素以外，所有可以影响实验过程或结果的因素都应该保持一样。（7）对照性原则：是生物实验设计的一个重要原则。在单一变量的前提下，通过对照，就能有效地排除其它因素对结果的干扰，增加实验结果的可信度和说服力。可以说，单一变量原则和对照性原则是对照实验的基石和灵魂，而单一变量原则又是对照性原则的前提。在生物实验的基本思想就是“对照”，因此，大多数生物实验都是在控制单一变量的前提下，根据对照性原则进行设计的。我们前面介绍的学业考试的几个实验都是依据控制单一变量的前提，根据对照性原则进行设计的。二、对照的类型1、空白对照:指不做任何实验处理的对象组.空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果,增加说服力.2、自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照.单组法和轮组法一般都包含有自身对照.自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组.3、条件对照:指虽然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.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对实验结果的影响.4、相互对照，指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实验法中，大都是运用这种对照。2、根据实验的目的提出的问题和作出的假设来判断，探究实验的六个环节：1、提出问题2、作出假设3、设计实验4、完成实验5、得出结论6、表达交流。对照实验是在设计实验过程中才出现的一个环节，所以实验组和对照组的判断要在第二步骤作出假设的基础上来判断，根据假设提出的变量，符合假设的条件的就是实验组，控制条件的就是实验组，所以我感觉实验组和对照组的确定是根据假设的前提来确立的而不是固定的，所以“具体问题具体分析”乃是最正确的方法。比如我们提出问题：光合作用是不是不要光？那么就会有两种假设：需要光或者是不需要光。如我我们提出的假设是：光合作用需要光，那么设计实验中，有光的就是实验组，遮光的就是对照组；如果提出的假设是：光合作用不需要光，那么无光就是实验组，有光就是对照组。所以我的观点应该是视提出的假设而定，符合假设预期的就是实验组，另一种控制变量的就是对照组。施加什么条件来达到这个目的，那这一组就是实验组。对照组：不加入任何研究因素的对象组，或者自然状态下不对研究因素做任何实验处理的对象组。三、对照组和实验组认定的两种基本看法由于实验组和对照组没有权威、统一的表述，必然导致人们对实验组和对照组在认识上的差异。主要有以下几种认定方法。1、根据已知、未知来判断处于正常状态下的是对照组，对照组的实验过程、结果、现象对实验者来说是已知的，或公认的。实验组往往是未知的、需要经过实验处理来证明的是实验组。例1：取两段基本相同的同种植物枝条,将乙的叶片摘剩下一片,甲不作处理。两段枝条分别放进装有红色水的甲、乙水瓶里.将两个水瓶放在天平两边，调节天平达到平衡。将装置在阳光下照射3—4小时后：（1）如果把枝条上的叶片做成叶片横切面的临时切片，会发现叶片结构中的最有可能染上红色。因为里面有管：它是运输的通道。（2）运输到叶片的水大部分会从散失掉，这称为作用。（3）对比甲、乙，此时较轻的是。因此移栽树苗通常要摘除大部分叶片的意义是。分析：这道题主要探究的是植物叶片的蒸腾作用，可以用同样的方法分析，去除部分叶片的枝条为实验组，对枝条不进行处理的为对照组。例2：在探究“鱼鳍在游泳中的作用”时，两个小组的同学做法如下：第一小组的同学准备了两条鱼。他们将一条鱼的所有鳍同时捆扎起来，然后将它放入水中；将另一条鱼不捆扎鱼鳍就放入水中，进行观察实验。第二小组的同学准备了五条鱼。他们将这五条鱼分别捆扎起胸鳍、背鳍、腹鳍、尾鳍和臀鳍（即每一条鱼只捆扎一种鳍），然后将它们分别放入五个缸中，进行观察实验。1）你认为第一小组的同学采用了什么实验方法？哪种处理为对照组？对他们的做法提出一个改进意见?2）你认为哪个小组的方法更好?你的理由是?分析：这个实验是探究“鱼鳍在游泳中的作用”，其中第一小组采用了对照实验的方法，这一组实验中，一条鱼的所有鳍同时捆扎起来，而另一条鱼不捆扎鱼鳍，即没有进行处理，故判断这条不捆扎鱼鳍的鱼为对照组。例3：某同学做“探究菜豆种子萌发的环境条件”实验：在甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别放等量的棉花，再将相同数量的菜豆种子放在上面，在不同条件下进行培养。数日后记录发芽情况如下：分析：这道题探究的是“菜豆种子的萌发的条件”，而菜豆种子萌发需要的外界条件是适宜的温度、一定的水分和充足的空气，自然状态下，菜豆种子在自身条件具备的情况下获得这些条件了就会萌发，而实验中乙具备这三个条件，即相当于在自然状态下，所以乙为对照组。自然状态下的为对照组，异常状态下的为实验组。例4：在探究“光对鼠妇生活的影响”实验中，装置中一半为明亮，一半为阴暗，到底哪个环境为对照组，哪个为实验组呢？分析：我们可以从背景资料了解到，鼠妇是适于生活在阴暗环境中，阴暗环境相当于鼠妇所处于的自然状态，所以阴暗环境为对照组，明亮环境则为实验组。例5：在探究“馒头在口腔中的变化”时，进行了三种处理：①将馒头碎屑与2毫升唾液放入1号试管中充分搅拌；②将等量馒头碎屑与2毫升清水放入2号试管中充分搅拌③将等量馒头块与2毫升唾液放入3号试管中不搅拌。试问：在该实验中，起对照作用的是：_____号试管。（1）以“牙齿的咀嚼、舌的搅拌”为变量时，应选取_____试管两组作对照。这组实验的对照组是号试管。（2）以“唾液”为变量时，应选取____试管两组作对照。对照组是：_____号试管。分析：这道题探究的是“馒头在口腔中的变化”，自然状态下，口腔中牙齿的咀嚼、舌的搅拌以及唾液的分泌这三大条件都影响馒头的变化。实验中，3支试管经过处理后，只有1号试管满足口腔中的三个条件，即相当于自然状态，所以，该实验中1号试管为对照组，其他试管为实验组。例1：探究“绿叶能否在光下制造淀粉”实验步骤如下：①把盆栽的天竺葵放在（）处一昼夜。②用黑纸把一片叶的部分从正面和背面盖住，然后移到阳光下，照射3至4小时。③剪下遮光的叶片，去掉黑纸。④将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，再放入大烧杯内隔水加热，叶片由色变为色。⑤取出叶片，用清水漂净。然后放在培养皿里，向叶片滴加碘液。⑥用清水冲洗掉碘液时可以看到没有遮光的部分变_______。分析：根据教材介绍，这个实验的目的为证明“植物在光下能产生淀粉”，一片叶片一半遮光，一半曝光，到底哪一个是对照组？光合作用是需要光的，那实验中有光的那组就是实验组，没光的那组则是对照组。例2：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。分析：这道题中，实验的目的是证明“甲状腺激素有促进动物生长发育的作用”，小动物的生长发育是需要甲状腺激素的，所以甲组饲喂甲状腺激素，为实验组，乙组饲喂甲状腺抑制剂，但是这种处理不是实验假设所给定的实验变量的处理，所以为对照组。丙组不饲喂药剂，也为对照组。例3、七上P96探究“根的什么部位生长最快”的实验。第一天幼根尖端画上等距离4条线，然后第二天、第三天测量相邻两条线中间的距离，进行比较。也就是将前后对象进行对比。自身对照实验，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象或者状态上的差异。判断的标准就是：实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象、变化则为实验组。此类实验的对照组和实验组是比较好确定的。例4、七上P98“植物生长需要哪些无机盐”的实验。它是探究缺氮、缺磷、缺钾情况下生长的植物叶片状况。分别将对象组除去研究的因素——氮、磷、钾，这和常态相比是经过处理的，因此它们是实验组。而没有经过任何处理的对象组是对照组。研究的因素是氮、磷、钾。例5、七下“探究环境污染对生物的影响”，甲组用食醋和清水配置出一定PH值浓度的模拟酸雨，喷洒植物；乙组用清水喷洒。甲组加入了我们所研究的因素——模拟酸雨，来观察它对实验结果的影响，甲组是实验组；而乙组没有加入所研究的因素，所以是对照组。研究的因素是模拟的酸雨。例6、七上P71“探究草履虫的应激性”具体化到“草履虫对肉汤有趋向性”实验。生物体对外界刺激都能作出一定的反应。虽然草履虫的结构很简单，但是它对外界的有利刺激或有害刺激能够作出反应。图甲、乙、丙表示三块载玻片，分别在载玻片两端各滴一滴草履虫培养液，并使两滴培养液连通。甲维持原状。当在乙和丙两块载玻片右侧培养液的边缘分别放一滴肉汁和一小粒食盐时，分析可能出现的现象以及原因，你能从中得出什么结论？同理，甲不、做处理，为空白对照组，其中的草履虫的趋向是随机的；乙进行了处理，而且是实验假设所给定的实验变量(是否滴加肉汤)的处理，所以为实验组。丙是经过施放盐粒的处理，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。甲、乙空白对照说明草履虫会趋向有利刺激，而丙通过条件对照，从相反的方面说明草履虫也会逃避有害刺激。一正一反的结果更好地说明了草履虫具有应激性。实验结果更具说服力。例7：为了证明细菌对植物遗体的分解作用，某小组同学分别提出三种方案。三组方案的共同点是将叶片分成甲、乙两组。实验过程中叶片滴加一滴蒸馏水，使叶片保持湿润。方案1：将甲组放在无菌条件下，乙组放在自然条件下（暴露空气中）。方案2：将甲组灭菌后放在无菌条件下，乙组放在自然条件下（暴露空气中）。方案3：将甲、乙组都灭菌后，甲组放在无菌条件下，乙组接种细菌后放在无菌环境下。分析：这道题中，要先找出探究的内容是细菌对植物遗体的分解作用，实验变量是细菌。在3个实验方案中，甲组都是没有接受变量处理的，所以为对照组，乙组都是接受了变量处理的，故为实验组。对照试验•自变量：实验中人为改变的因素•因变量：随着自变量变化的变量。•无关变量：除自变量外，其他可能对实验结果造成影响的变量，如：外界温度、光照、气压、器材、剂量（实验条件）•对照组：不接受自变