如何区分对照实验和对比实验--吴成军
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[技法必备]1.对照实验及其类型一个实验包括实验组和对照组——实验组是接受自变量处理的对象组,对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。
常用的对照类型有以下几种:(1)空白对照对照组为不作任何处理的对象组。
这里的不作处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。
如“探究影响酶活性的条件”实验中:⎩⎨⎧1号试管加1 mL 蒸馏水(空白对照组)2号试管加1 mL 盐酸溶液(实验组)3号试管加1 mL NaOH 溶液(实验组)(2)自身对照实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照组。
如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。
(3)条件对照给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
如肺炎双球菌转化实验中以下两组实验:S 型菌DNA +R 型活菌――→混合培养S 型菌落+R 型菌落(实验组);S 型菌DNA +DNA 酶+R 型活菌――→混合培养R 型菌落(条件对照组)。
(4)相互对照不单设对照组,而是几个实验组相互对照。
如“探究影响酶活性的条件”实验中,探究温度对酶活性的影响时,要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究,进行相互对照,以得出相应的实验结论。
2.对比实验及其特点(1)含义: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)举例:探究酵母菌细胞呼吸类型实验中,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。
实验设计中的“平行重复原则”在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必然对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
高中生物对照实验与对比实验的区别
对照实验:必修一P79
对照实验的概念描述为: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。
对照实验一般要设置对照组和实验组。
对照组和实验组要依据研究的问题和做出的假设来决定,有时候研究的问题和作出的假设改变了,对照组和实验组可能会发生对换。
一般来说,保持原有状态的组作为对照组,人为改变条件的组作为实验组;或者是,以知实验结果的组作为对照组,未知实验结果的组作为实验组。
可以将对照实验分为空白对照,如加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水;自身对照,如研究动物的内分泌腺时,先摘除内分泌腺体,一段时间后再移入其腺体或补充一定量的相关激素,以观察生物自身实验前与实验后情况的变化;条件对照,如特意控制一定的可以预知结果的自变量因素,使实验结果更加令人信服,上述蝌蚪实验中的第三组就能基本说明问题,等等。
对比实验:必修一P93
对比实验的概念描述为:指设置两个或两个以上的实验组,通过对比结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验称为对比实验。
对比实验结果事先一般均未知。
对比实验不设对照组,均为实验组(或互为实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验”,而对照实验的范畴比对比实验的广一些。
“对照实验”和“对比实验”对照实验是科学研究常用的一种实验方法,目的是通过比较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,是否有适当的对照试验,在许多情况下会影响研究的成果。
一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象的影响和处理效应或其意义时,除了对试验所要求研究的因子或操作处理外,其他因素都保持一致,并把试验的结果进行比较,这样的实验叫做对照实验。
通俗的理解就是如果两组实验中,除了一个因素不同以外,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,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间的差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。
通俗的理解,一般来说保持原有状态的组作为对照组,人为改变条件的组作为实验组;或者是,已知实验结果的组作为对照组,未知实验结果的组作为实验组。
按对照的内容和形式上的不同,通常有以下对照类型: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,向甲试管溶液加入含可溶性还原糖的组织样液和斐林试剂,而乙试管溶液只加等量的蒸馏水和斐林试剂,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实验的变化和结果,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。
如“植物细胞质壁分离和复原”实验,实验前后的两种状态就是典型的自身对照。
又如用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照,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。
高中生物对照实验和对比实验的比较作者:薛春岩来源:《神州·上旬刊》2017年第01期对照实验和对比实验一直以来都是高中生物学实验中的难解难分的问题,学生对此容易困惑、混淆。
那么这两者之间到底有什么区别和联系呢?把通过对生物实验的分析总结出的结果和大家分享。
一、对照实验1.对照实验概念如果两组实验中,除了一个因素不同以外,其余因素都相同,那么这两组实验称为对照实验。
对照实验一般要设置对照组和实验组。
对照组和实验组要依据研究的问题和作出的假设来确定,有时候研究的问题和作出的假设改变了,对照组和实验组有可能会发生对换。
一般来说,保持原有状态的组作为对照组,人为改变条件的组作为实验组;又或者是已知实验结果的组作为对照组,未知实验结果的组作为实验组。
2. 对照实验一般都有对照组,只有一个变量在中学教学的层面上,可以将对照实验分为三种①空白对照,如加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水;②自身对照,如研究动物的内分泌腺时,先摘除内分泌腺体,一段时间后再移入其腺体或补充一定量的相关激素,以观察生物自身实验前与实验后情况的变化;③条件对照,如特意控制一定的可以预知结果的自变量因素,使实验结果更加令人信服。
例如:人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》必修1第79页,是“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验。
该实验设置了4支试管,条件分别是:1号不作任何处理,2号水浴加热,3号、4号分别滴加等量的三氯化铁溶液和新鲜的肝脏研磨液,其它条件一律相同。
实验下方的资料栏说:“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。
”也就是说,只要保持了单一变量,无论是同一实验对象的前后纵比,还是若干实验对象之间的相互横比,都在对照实验范围之列。
资料还说:“对照实验一般要设置对照组和实验组,上述实验中的1号试管就是对照组,2号、3号和4号试管就是实验组。
”因此,根据以上理论基础,再结合其它实验处理条件的分析,不难看出:对照实验就是保持了单一变量的两组以上实验,一般要设置对照组和实验组。
关于对照实验和对比实验的一点看法分宜县第二中学鲍锦笔者在高考备考和与很多老师交流中发现,很多资料都把对照实验和对比实验等同起来,认为两者是一回事。
其实它们是不同的,只是因为中文“对照”、“对比”词义比较接近,令很多人产生了误解。
1、什么是对照实验?如图,是探究CO是否为植物光合作用原料的实验。
其中a装置称为2experiment(实验组),b装置称为control(对照组、控制组),像这样的实验称为对照实验(control experiment )。
control在英文中是“控制;支配;管理”的意思,控制的目的就是得到“实验组的对照物、比较的基准”也就是物理上讲的“参照物”,用来做“参照物”的那个实验就称为“control”。
2、什么是对比实验?对比试验(comparison experiment )指设置两个或两个以上的实验组,通过对比结果的差异,来探究个中因素与实验对象的关系,这样的实验称为对比实验。
对比实验不设对照组,均为实验组(或互为实验组和对照组),是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验”。
3、为什么要设置control(对照组)进行实验时,同时进行对照实验,对照组和实验组之间保持单一变量的差异,就可以得到在同一环境下的两种实验结果的资料用作定性及定量的对比分析。
对照组的结果就是一个比较的基准。
一般情况下,常态即“自然状态(未加处理)”的做为对照更为合理,因为“常态”为人们普遍所熟识,这样的参照系(物)更可信和容易被接受。
有时,对照可以用来消除或平衡无关变量带来的额外影响,control(对照组)也需要特别的处理才能得到精确的数据进行定量的对比分析。
4、高考真题(1)(2003上海39).在科学研究中常用呼吸商(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。
测定发芽种子呼吸商的装置如下图。
关闭活塞,在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。
-实验素养提升3 对比实验与对照实验分析[技法必备]1.对照实验及其类型一个实验包括实验组和对照组——实验组是接受自变量处理的对象组,对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。
常用的对照类型有以下几种:(1)空白对照对照组为不作任何处理的对象组。
这里的不作处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。
如“探究影响酶活性的条件”实验中:‘1号试管加ImL蒸镭水(空口对照组)< 2号试管加1 mL盐酸溶液(实验组)、3号试管加1 mLNaOH溶液(实验组)(2)自身对照实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照组。
如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。
(3)条件对照给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
如肺炎双球菌转化实验中以下两组实验:S型菌DNA+R型活菌混金蚩养S型菌落+ R型菌落(实验组);S型菌DNA+DNA酶+ R型活菌九蚯过辻斥R型菌落(条件对照组)。
(4)相互对照不单设对照组,而是几个实验组相互对照。
如“探究影响酶活性的条件”实验中,探究温度对酶活性的影响时,要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究,进行相互对照,以得出相应的实验结论。
2.对比实验及其特点(1)含义: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)举例:探究酵母菌细胞呼吸类型实验中,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。
I思维拓展|实验设计中的“平行重复原则”在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必然对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
高中生物新课程中对照实验和对比实验的例谈摘要:本文通过举例分析了什么是对照实验和对比实验,从而进一步说明了对照实验和对比实验的区别和联系。
关键词:实验设计对比实验对照实验新高中生物课程中实验设计较以前加强不少,而对照实验和对比实验是实验设计中两个重要的方面。
故而新课程中对其特别强调,要求学生能真正的理解和运用这两种实验设计的区别和联系。
另外对比新旧高中生物课程可以发现,新课程以素质教育为背景,倡导以发现问题一探究问题为理念,从而来提高学生的科学探究能力,而自然科学中发现问题并去探究必然要设计实验来解决。
下面就结合例题来谈谈两种重要的实验设计方法――对照实验和对比实验,以期对学生生物实验设计的理解和运用有所帮助。
一、对照实验(1)对照组实验题目:设计实验证明某昆虫呼吸作用产生C02。
实验步骤:A:取同种等大的活昆虫若干,均分两组,编号甲、乙。
B、把乙组昆虫灭死后,两组昆虫均放在密闭的装置中,均连通澄清石灰水,其它条件相同且适宜,一段时间后观察两组石灰水状况。
实验结果:甲组澄清石灰水变混浊,乙组澄清石灰水无变化。
实验结论:某昆虫呼吸作用能产生C02。
分析:以上实验中,由于乙组昆虫为等大的死昆虫,等于未放实验材料,属于空白实验组,为对照实验中的对照组。
我们万不可认为空白对照组就一定是不给对照组以任何处理因素,只是不加实验组中自变量的处理因素,实际上空白对照组还是需要一定的处理,如以上实验中空白对照组乙组昆虫是作了杀死处理的。
(2)正常实验组实验题目:设计实验验证甲状腺激素能提高动物神经系统的兴奋性。
实验步骤:A:取同种等大的正常老鼠两只,编号甲、乙。
B:甲组饲喂等量的并加一定量的甲状腺激素,乙组饲喂等量的普通饲料,其它条件(温度、亮度、湿度等)均相同且适宜,一段时间后,对两组老鼠的神经兴奋性加以比较。
实验结果:甲组老鼠较乙组老鼠是上蹿下跳,难以平静……实验结论:甲状腺激素能提高动物神经系统的兴奋性。
“对照实验”和“对比实验”对照实验是科学研究常用的一种实验方法,目的是通过比较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,是否有适当的对照试验,在许多情况下会影响研究的成果。
一般进行某种试验以阐明一定因子对一个对象的影响和处理效应或其意义时,除了对试验所要求研究的因子或操作处理外,其他因素都保持一致,并把试验的结果进行比较,这样的实验叫做对照实验。
通俗的理解就是如果两组实验中,除了一个因素不同以外,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,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间的差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。
通俗的理解,一般来说保持原有状态的组作为对照组,人为改变条件的组作为实验组;或者是,已知实验结果的组作为对照组,未知实验结果的组作为实验组。
按对照的内容和形式上的不同,通常有以下对照类型: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,向甲试管溶液加入含可溶性还原糖的组织样液和斐林试剂,而乙试管溶液只加等量的蒸馏水和斐林试剂,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实验的变化和结果,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。
如“植物细胞质壁分离和复原”实验,实验前后的两种状态就是典型的自身对照。
又如用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照,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。
高中生物科学方法(4)对照实验与对比实验区分1.对比实验及特点分析(1)含义如果并不知道两组(或多组)实验中的自变量对实验结果所造成的影响,需要通过实验来进行确定。
此时就可以称这些实验为对比实验,对比实验也可称为相互对照实验。
(2)举例①在有关光合作用的同位素实验中,不能确定氧气中的氧元素是来自二氧化碳分子中的氧还是水分子中的氧时,设计的实验就是分别标记二氧化碳中的氧元素和水分子中的氧元素,根据实验结果进行判断和确定。
此时,就不能将两组实验分为实验组和对照组,只能将它们看作是相互对照或者对比实验,因此,在某些实验中对比实验也可以称为判决性实验。
②高中生物学中的对比实验有很多,如探究某种酶的最适温度和pH,质壁分离实验中探究洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液的大致浓度,探究酵母菌细胞呼吸的方式,噬菌体侵染细菌实验等。
2.对比实验的设计思路3.对比实验与对照实验的关系如果人们不知道温度对某种植物种子萌发的影响,此时设计一系列的实验条件进行研究,这就是对比实验,从对比实验中可以确定该种子萌发的最适温度;如果现在人们已经知道了上述种子萌发的最适温度,还想研究其他温度对该种子萌发的影响,此时设计的实验就是对照实验。
1.对比实验是科学探究中常用的方法之一。
下列有关叙述错误的是()A.探究酵母菌细胞呼吸的方式运用了对比实验B.对比实验中每个实验组的结果通常都是事先未知的C.对比实验往往没有对照组,而是设置两个或两个以上的实验组D.对比实验中因变量可以用多种指标表示,无关变量只需相同即可解析:探究酵母菌细胞呼吸的方式运用了对比实验法,A正确;对比实验中每个实验组的结果通常是事先未知的,通过实验结果的对比来说明问题,B正确;对比实验往往没有对照组,而是设置两个或两个以上的实验组相互对照,C正确;对比实验的因变量可以用多种指标表示,无关变量需相同且适宜,D错误。
答案:D2.在探究实验的设计过程中,往往要设置对照实验,下列有关叙述正确的是() A.只能设置两个实验组,互为对照实验B.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,产物不同,即酒精和CO2构成对照实验C.进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系D.只要实验现象明显,有无对照实验对实验结论没有影响解析:进行对照实验是为了探究某种因素与实验对象的关系,根据需要可设置两个或两个以上的实验组,A错误,C正确;在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,反应条件即有氧和无氧构成对照,而非产物构成对照,B错误;只有与对照实验做比较,才能准确说明某种因素与实验对象的关系,若没有对照实验,得出的结论往往是不科学的、不严谨的,D错误。
如何区分对照实验和对比实验
人民教育出版社课程教材研究所吴成军
《现代汉语词典》第5版中表明,对照:相互对比参照;对比:(两种事物)相对比较。
从字面意思上理解,对照实验与对比实验其实没有本质的区别,都是为了研究自变量对实验结果所造成的影响而设计的实验,但在中学实验教学中,它们还是有一些区别的。
科学实验中,经常需要通过严格控制无关变量,观察自变量(施加某种因素)对实验结果造成的影响。
大多数情况下,如果只有一组实验,不足以说明该变量是影响实验结果的唯一因素,这时,需要设置一个未施加这种因素(自变量)而已知的实验结果作为对照,以明确这种因素所起的作用。
因此,通常把经过控制处理的一组(或者未知实验结果的一组)称为实验组,而未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)称为对照组。
实验组中的自变量通常可以用加法原理或减法原理进行控制。
加法原理或减法原理是指与常态相比较,人为地增加或减少某种影响因素的原理。
例如,探究不同酸碱度对唾液淀粉酶的影响的实验中,为控制pH调节酸碱度,人为地加入盐酸或氢氧化钠溶液。
加入盐酸或氢氧化钠溶液相对于蒸馏水来说就是加法原理;再如,为研究甲状腺激素对蝌蚪生长和发育的作用,设计了如下实验。
将15只蝌蚪均分成三组,分别放在放有新鲜水草的普通河水,含有一定浓度的甲状腺激素或甲状腺抑制剂的河水的3只培养缸中进行饲养。
上述三组实验中,添加了甲状腺激素和甲状腺抑制剂的河水相对于普通河水来说,前者是增加了某种因素,后者从表面看是增加了某种因素,实验上是抑制蝌蚪产生甲状腺激素,是减去了甲状腺激素对蝌蚪的影响,因此利用的是减法原理。
这两组是实验组,而用普通河水的一组是对照组。
在中学教学的层面上,可以将对照实验分为空白对照,如加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水;自身对照,如研究动物的内分泌腺时,先摘除内分泌腺体,一段时间后再移入其腺体或补充一定量的相关激素,以观察生物自身实验前与实验后情况的变化;条件对照,如特意控制一定的可以预知结果的自变量因素,使实验结果更加令人信服,上述蝌蚪实验中的第三组就能基本说明问题,等等。
如果并不知道两组(或多组)实验中的自变量对实验结果所造成的影响,需要通过实验来进行确定,此时就可以称这些实验为对比实验,对比实验也可称为相互对照实验。
例如,在美国科学家鲁宾和卡门的有关光合作用的同位素实验中,当时他们并不能确定氧气中的氧元素来自于二氧化碳分子还是水分子中的氧,因此,设计的实验就是分别标记二氧化碳中的氧元素和水中的氧元素,从实验结果中进行判断和确定,此时,就不能简单地分辨谁是实验组,谁是对照组,只能将它们看做是相互对照或者对比实验,因此,在某些实验中对比实验也可以称为判决性实验。
再如,1952年,赫尔希和蔡斯以T
噬菌体为实验材料,利用放射性
2
同位素标记技术,证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
他们用35S和32P
分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子,这就是一组对比实验(相互对照),也是一个判决性实验。
中学生物学教学中的对比实验有很多。
例如,探究某种酶的最适宜温度和pH;质壁分离实验中,探究洋葱磷片叶表皮细胞的细胞液的大致浓度,等等。
对照实验和对比实验在一定的条件下是可以相互转变的。
人类在不同的时期,对事物的认知也在不断发展;不同的人,对事物的认知水平也有差异。
例如,如果人们不知温度对某种种子萌发的影响,此时设计一系列的实验条件进行研究,这就是对比实验,从对比实验中可以确定该种子萌发的最适宜温度;如果现在人们已知了上述种子萌发的最适宜温度,还想研究其他温度对该种子萌发的影响,此时设计的实验就是对照实验。
同样,对于学生来说,因知识有限,对照实验在一定的条件下也可以认为是对比实验。
实验教学中,强调的是实验设计的基本原则和对变量的控制等基本要素,而不应花过多的精力分析某个实验是对照实验还是对比实验,讨论这些名称问题并没有太多的实际意义,不会给学生的学习带来切实的帮助。
此文发表于《中学生物教学》杂志2009年第6期。