高中生物新課程中對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)的例談
摘要：本文通過(guò)舉例分析了什么是對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而進(jìn)一步說(shuō)明了對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系。
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 對(duì)比實(shí)驗(yàn) 對(duì)照實(shí)驗(yàn)
新高中生物課程中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)較以前加強(qiáng)不少，而對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中兩個(gè)重要的方面。故而新課程中對(duì)其特別強(qiáng)調(diào)，要求學(xué)生能真正的理解和運(yùn)用這兩種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的區(qū)別和聯(lián)系。另外對(duì)比新舊高中生物課程可以發(fā)現(xiàn)，新課程以素質(zhì)教育為背景，倡導(dǎo)以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一探究問(wèn)題為理念，從而來(lái)提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，而自然科學(xué)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并去探究必然要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決。下面就結(jié)合例題來(lái)談?wù)剝煞N重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法――對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)，以期對(duì)學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理解和運(yùn)用有所幫助。
一、對(duì)照實(shí)驗(yàn)
(1)對(duì)照組
實(shí)驗(yàn)題目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明某昆蟲(chóng)呼吸作用產(chǎn)生C02。
實(shí)驗(yàn)步驟：A：取同種等大的活昆蟲(chóng)若干，均分兩組，編號(hào)甲、乙。B、把乙組昆蟲(chóng)滅死后，兩組昆蟲(chóng)均放在密閉的裝置中，均連通澄清石灰水，其它條件相同且適宜，一段時(shí)間后觀察兩組石灰水狀況。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲組澄清石灰水變混濁，乙組澄清石灰水無(wú)變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：某昆蟲(chóng)呼吸作用能產(chǎn)生C02。
分析：以上實(shí)驗(yàn)中，由于乙組昆蟲(chóng)為等大的死昆蟲(chóng)，等于未放實(shí)驗(yàn)材料，屬于空白實(shí)驗(yàn)組，為對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組。我們?nèi)f不可認(rèn)為空白對(duì)照組就一定是不給對(duì)照組以任何處理因素，只是不加實(shí)驗(yàn)組中自變量的處理因素，實(shí)際上空白對(duì)照組還是需要一定的處理，如以上實(shí)驗(yàn)中空白對(duì)照組乙組昆蟲(chóng)是作了殺死處理的。
(2)正常實(shí)驗(yàn)組
實(shí)驗(yàn)題目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲狀腺激素能提高動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。
實(shí)驗(yàn)步驟：A：取同種等大的正常老鼠兩只，編號(hào)甲、乙。B：甲組飼喂等量的并加一定量的甲狀腺激素，乙組飼喂等量的普通飼料，其它條件(溫度、亮度、濕度等)均相同且適宜，一段時(shí)間后，對(duì)兩組老鼠的神經(jīng)興奮性加以比較。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲組老鼠較乙組老鼠是上躥下跳，難以平靜……
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：甲狀腺激素能提高動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。
分析：以上實(shí)驗(yàn)中，由于乙組老鼠沒(méi)有飼喂甲狀腺激素，但實(shí)驗(yàn)前也知道該老鼠的一切生理正常，包括神經(jīng)的興奮性，故為正常實(shí)驗(yàn)組，為對(duì)照實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組。
(3)已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果組
實(shí)驗(yàn)題目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲狀腺腺體能影響動(dòng)物幼小個(gè)體的發(fā)育。
實(shí)驗(yàn)步驟：A：取同種等大的幼鼠兩只，編號(hào)甲、乙;B：甲去除甲狀腺，乙不去除，其它生活條件相同且適宜，一段時(shí)間后比較兩幼鼠發(fā)育狀況。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲組幼鼠停止生長(zhǎng)發(fā)育，而乙組幼鼠生長(zhǎng)發(fā)育正常。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：甲狀腺腺體能影響(促進(jìn))動(dòng)物幼小個(gè)體的'發(fā)育。
分析：以上實(shí)驗(yàn)中，由于幼鼠沒(méi)有去除甲狀腺，本身是能正常發(fā)育，為已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)組，故為對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組。
這里值得說(shuō)明的是：以上正常實(shí)驗(yàn)組(未加甲狀腺激素)和已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)組(未切除甲狀腺)，就實(shí)驗(yàn)所需驗(yàn)證的自變量而言有人均理解為不作處理的空白對(duì)照，也是有道理的。
(4)實(shí)驗(yàn)組：以對(duì)照組為基礎(chǔ)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)而得出科學(xué)的結(jié)論，一般為未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)組，總體來(lái)說(shuō)是經(jīng)過(guò)人為處理了自變量的實(shí)驗(yàn)組。
二、對(duì)比實(shí)驗(yàn)
(1)定義：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)比的結(jié)果來(lái)分析探索某種因素和實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系，一般適用于探究性實(shí)驗(yàn)。
(2)理解：對(duì)比實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間相互比較，各組實(shí)驗(yàn)之間是平行關(guān)系，組和組之間沒(méi)有明顯的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之分，若指定其中一組為實(shí)驗(yàn)組，其它組則均為其對(duì)照組，同時(shí)該組也可以是其它組的對(duì)照組，對(duì)比實(shí)驗(yàn)和范疇比對(duì)照實(shí)驗(yàn)小，因?yàn)閷?duì)比實(shí)驗(yàn)中每任何兩組之間實(shí)際就是一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閮山M之間也只是一個(gè)因素不同(自變量)。因而又有人將對(duì)比實(shí)驗(yàn)稱(chēng)為相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
(3)舉例：實(shí)驗(yàn)題目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究促進(jìn)柳枝扦插生根的適宜濃度的生長(zhǎng)素溶液。
實(shí)驗(yàn)步驟：A：配制質(zhì)量百分含量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%濃度的生長(zhǎng)素稀釋液。B：在每一生長(zhǎng)素稀釋溶液中均浸泡同種等粗長(zhǎng)的柳枝三根，一段時(shí)間觀察每組柳枝的生根狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：0.2%組中柳枝生根的平均數(shù)最多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：0.2%的生長(zhǎng)素溶液能較好的促進(jìn)柳枝扦插生根。
(4)分析：在0.2%的生長(zhǎng)素溶液中柳枝扦插生根最多，但若沒(méi)有其它組的對(duì)照，我們就不能說(shuō)0.2%的生長(zhǎng)素溶液是以上各濃度生長(zhǎng)素溶液中最適宜濃度。當(dāng)然沒(méi)有0.2%的生長(zhǎng)素溶液作為對(duì)照，我們也不能說(shuō)其它生長(zhǎng)素溶液就不是最適宜的濃度，因而對(duì)比實(shí)驗(yàn)中各實(shí)驗(yàn)組之間是相互對(duì)照的平行關(guān)系。這里值得注意是，關(guān)于濃度梯度，PH值梯度，溫度梯度等的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，可以在適宜梯度范圍內(nèi)再設(shè)計(jì)更小梯度來(lái)更精確的測(cè)定，如以上得出0.2%的生長(zhǎng)素溶液較好的促進(jìn)柳枝扦插生根后，我們還可以再在0，2%濃度的左右設(shè)計(jì)更小濃度梯度來(lái)測(cè)定，如0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%……，真正做到?jīng)]有最好，只有更好。另外對(duì)比實(shí)驗(yàn)中的梯度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，至少要設(shè)計(jì)三組以上，方有說(shuō)明力。
最后還要明確的是，不是所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)均需要設(shè)計(jì)對(duì)照組，也有的析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)中就不需要對(duì)照組，如孟德?tīng)柕倪z傳定律實(shí)驗(yàn)就無(wú)需對(duì)照組。
綜上所述，我們知道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高中生物教學(xué)中傳統(tǒng)的重難點(diǎn)知識(shí)，也是近些年來(lái)高考中必考的一種題型，因而還是需要學(xué)生理解對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系。通過(guò)舉例分析比較對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的提高應(yīng)該是有幫助的。
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