中图分类号:G4 文献标识码:A
对照实验和对比实验是我们高中教材中的一个比较重要的知识点,在各种考试中经常考到,而大家对此去不好把握。我们有时往往区分不出对照实验和对比实验。下面我们就简单的来看一下对照实验和对比实验及它们之间的区别。
一、对照实验
如果两组实验中,除了一个因素不同外,其余因素都相同,那么这两组实验称为对照实验。
通常,一个对照实验总分为实验组和对照组。实验组,是接受实验变量处理的对象组;对照组,也称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组。其中,要接受实验的变量即人为改变的变量称做自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量,对照实验就是要探究因变量的变化情况,至于哪一个作为实验组哪一个作为对照组是人为决定的,具有随机性。这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的,被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可认定为是来自自变量的效果,这样的实验结果是可信的。
按对照的内容和形式上的不同,通常將对照实验分为一下几种类型:
1.空白对照:指不做任何实验处理的对象组。例如,在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中,向甲试管溶液加入试剂,而乙试管溶液不加试剂,一起进行沸水浴,比较它们的变化。这样,甲为实验组,乙为对照组,且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出自变量的变化所引起的实验结果,增强了说服力。
2.自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。单组法和轮组法,一般都包含有自身对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,就是典型的自身对照。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。例如,“动物激素饲喂小动物”实验,采用等组实验法,其实验设计方案是:
甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);
乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);
丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。
显然,乙组为条件对照,该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——甲状腺激素能促进蚯蚓的生长发育。
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,大都是运用对照,如“探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的实验中,所设置的一系列浓度梯度的的试管所采用的就是相互对照,较好的平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果更具有说服力。
对照实验是科学研究常用的一种实验方法,目的是通过对比实验的结果找到想要研究的因素对实验的影响作用,从而为科学的研究提供事实依据和直接证据。如在生物学、医学、农学、心理学和教育学等各领域中,有“没有对照就没有试验”的说法,因此,是否有适当的对照试验,在许多情况下会影响研究的成果。对照试验的技术有时比主试验还困难。再者,为了进行一个试验,必需有相当数量的对照才行,否则有时会分不清哪些是主试验,哪些是对照试验。与试验区、试验群相对应的也有用对照区、对照群名称的。作为试验对象,常常要求纯系的动植物材料和人的单卵孪生儿的道理就在于此。
例题:通常情况下,正常人的尿液中没有葡萄糖。当一次食用大量糖时,尿液中是否有葡萄糖存在?下面是利用对照的方法来设计实验方案进行鉴定。
第一步:取3支洁净的相同的试管,分别标号1、2、3;
其中3号试管为实验研究试管。
第二步:分别向3支试管内加入相应实验液体。
1号:加2ml正常尿液;
2号:加__________;
3号:加__________;
第三步:向3支试管内分别加入刚配置好的斐林试剂2ml。震荡试管,使溶液混合均匀,并将这3支试管放入盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min左右。
第四步:观察并分析实验结果。
(1)1号试管现象:__________;
(2)2号试管现象: __________;
(3)3号试管若 __________现象,说明不含葡萄糖;若__________现象,说明__________,分析原因可能是__________ 。
解析:这是个典型的对照实验,其中,3号试管为实验研究试管这是题干的要求,因此,3号试管应加入2ml一次食糖过多采集的尿液。而1、2号试管为对照试管,1号试管排除尿液中其它物质对实验的影响,那2号试管最好加入2ml的水作为空白对照,排除水的影响。
答案:蒸馏水;食用大量糖后采集的尿液
(1) 仍然是斐林试剂的颜色 (2)同一号试管一样(3)不出现砖红色沉淀;出现砖红色沉淀;含有葡萄糖;因为血糖浓度过高经肾小球过滤后不能被肾小管和集合管重新吸收。
二、对比实验
设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验
对比实验只设置实验组,没有对照组。例如,在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,需要设置有氧和无氧两种条件,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先未知的,通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。
对比实验也是科学探究中常用的方法之一。
三、对照实验和对比实验的区别与联系
1、概念不同
除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。
2、范畴不同
对照实验的范畴比对比实验的广,因而又有人将对比实验成为相互对照实验。
3、设置的组不同
对照实验一般要设计实验组和对照组,而对比实验设计的都是实验组。
4、结果预知性不同
对照实验里的对照组的结果是可知的,而实验组的结果是不可知的。
对比实验设计的两个或两个以上的实验组的结果都是事先不知的。