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  • 例谈实验设计中的对照性原则

    【发布时间: 2015-07-14 15:16:45】  【来源:崔淑雪】  【点击量:

                                                                                                         例谈实验设计中的对照性原则
      m6米乐下载职业技术教育中心 崔淑雪
     
        随着教育形式的变革,高考中越来越重视考生能力的考查,生物学科中实验设计类题型是很重要的一环,是高考生物成绩的制约因素,而实验的对照性原则是设计和实施实验的重
    要准则之一,通过设计对照实验,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,在此就实验教学中常出现的各种对照情况加以归纳介绍。
    一、空白对照
    空白对照是指不作任何实验处理的对照组或不给对照组以任何处理因素,需要注意的是,不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的,实际上对照组还是做一定的处理,只是不加实验组的处理。
    例1-1:在探究pH值对酶活性影响的实验中。在1、2.3  号试管中各加人等量的酶液后,再分别依次加入等量的NaOH溶液、蒸馏水、HCI溶液,然后再加入等量淀粉溶液,保温等,其中加入蒸馏水的一组即为空白对照。
        例1—2:在探究胰腺在血糖平衡调节中的作用时,A组小  鼠手术去胰腺’而B组小鼠不去胰腺外,其它手术条件同A组,则B组小鼠即为空白对照。
    二、条件对照
    条件对照是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。  
    例2—1:设计甲状腺激素能促进蝌蚪的发育实验中,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变量的处理(是否饲喂甲状腺激素),故为实验组,丙组不饲喂药剂,作为空白对照,而乙组饲喂甲状腺抑制剂的处理,这种处理不是实验假设所给定的变量的处理,是施加了一定条件的处理,故为条件对照组。   
    三、相互对照
    相互-照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对照。
    例3—1:现有一植物的种子,已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响,但不了解其萌发与光是否有关系,请依据所给材料用品设计实验的方法步骤,探究光的有无对该种子萌发的影响。
    例3-2:方法步骤:(1)向培养皿中倒入适量的水,将等量的种子分别放人两组培养皿中;(2)在培养过程中,使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。使一组置于有光的环境中,另一组置于黑暗的环境中,该题中有光组与无光组就是相互对照,因为这两组的实验结果都是未知的。
    四、自身对照
    自身对照是指不另设对照组,实验组和对照组在同一对象上进
    行。
        例4-1:某人设计实验探究元素X是否属于必需的矿质元素,其构思大致如下:
        甲组:完全培养液I
                                           一段时间正常生长
               幼苗     
        乙组:只缺x元素的完全营养液    一段时间异常生长
                                       仍为异常——不是必需元素
               幼苗
                               +X元素——恢复正常——是必需元素
        本实验中甲、乙间甲组为空白对照组,乙组为实验组。而乙组在未加入x元素前又为加入X元素后的自身对照。
        例4-2:在验证胰岛素有降低血糖浓度作用的实验中,设计思路如下:
        1.取四只生长健康的小鼠均分为A.B两组。
        2.A组小鼠注射一定剂量的胰岛素。B组小鼠注入等量的生理盐水。
        3.过一段时间后,A组小鼠出现四肢无力,活动减少,昏迷等低血糖症状,B组小鼠生活正常。
        4.给A组小鼠注射一定剂量的葡萄糖溶液后,小鼠低血糖症状缓解至消失,恢复正常生活。
        则上述实验中B组小鼠为空白对照,A组小鼠为实验组。而A组小鼠在未注入葡萄糖溶液前又可为注入葡萄糖溶液后的自身对照组。
        通过自身对照处理,更进一步证明了实验结论的科学性和准确性。上述四种对照是现阶段生物教学中常采用的方法,但具体到某一个实验,要区分实验组和对照组时还要因时因地而宜。
         如:某同学为了验证光照是植物进行光合作用必需的条件,设计了同于萨克斯的实验,那么,在我们已经明确了光合作用的过程、条件及产物的如今,“遮光处”就应为实验组处理了,证明光合作用不能进行,而“曝光处”就应作为对照组了。
         由此看来,同样的实验处理,也需要根据实验的目的、知识背景、实验结果的已知、未知等具体而定。
         综上所述,在实验命题设计中,我们既要根据对照性原则,科学、准确的设计对照实验,又要根据实际情况,综合考虑、灵活地加以区分和应用。
    发表至《文苑》2007年第一期