摘 要:高中實驗教學(xué)一直是個難點,而對照實驗是高考中常見的類型,明確的區(qū)分不同的對照實驗,可以幫助學(xué)生更好的解決和設(shè)計相關(guān)類型的實驗題,本文對生物實驗教學(xué)的對照實驗類型進行剖析,并運用實例來進一步說明。
關(guān)鍵詞:對照;實驗;生物
高中生物的實驗設(shè)計原則教學(xué)一直是個難點,對于教師這是一塊不愿碰觸的地方,對于學(xué)生是一塊難于理解和消化的內(nèi)容。設(shè)計原則中的對照原則是本節(jié)內(nèi)容的難點,學(xué)生更難于消化吸收,而如何設(shè)置、確定對照實驗是生物實驗設(shè)計及考試中常常遇到的問題。下面通過分析對照實驗的類型和應(yīng)用,以幫助學(xué)生正確突破對照實驗。按對照的內(nèi)容和形式上的不同,通常有以下幾種對照類型:
一、空白對照
指不做任何實驗處理的對象組,因而空白對照能夠清楚明白地對比和襯托出實驗組的變化和結(jié)果,增強了實驗結(jié)果的說服力??瞻讓φ帐堑湫偷膶φ諏嶒?。
實例1驗證不同的PH值對酶活性的影響
必修1第五章第一節(jié) “影響酶活性的條件”實驗中驗證不同的PH值對酶活性的影響,取3支潔凈的試管,分別編上序號1、2、3,向各試管分別加入質(zhì)量分數(shù)為3%淀粉溶液和2%新配制的淀粉酶溶液,用四支試管:1號試管加1 mL蒸餾水;2號試管加1 mL鹽酸;3號試管加1 mL NaOH溶液。
1號試管添加了蒸餾水,蒸餾水對實驗結(jié)果是沒有任何影響的,且結(jié)果可以預(yù)知,為空白對照,在對照實驗中屬于對照組,本實驗的實驗變量是PH值,所以2、3號試管為接受一定實驗變量處理的實驗組。
那添加蒸餾水的就一定是對照組嗎?回答是不一定的,得依具體情況而定。如探究水對種子萌發(fā)的影響實驗中,不加水為對照組,加水為實驗組,因為在這個實驗中,水是實驗變量。
二、自身對照
是指實驗對象只有一個,不進行分組(如1、2、3……組),既對照組與實驗組都在同一對象上進行,如實例2。
實例2證明植物在光下產(chǎn)生淀粉的實驗
必修一第5章第四節(jié),薩克斯“證明植物在光下產(chǎn)生淀粉”的實驗,實驗對象:一片綠葉;實驗過程:先將綠葉放置在暗處,目的消耗其中的營養(yǎng)物質(zhì),然后葉片一半曝光,一半遮光。這個實驗作用的對象是同一片葉片,但卻是不同的部位,本實驗的實驗變量是光,所以曝光一半為實驗組,遮光一半為對照組。
三、條件對照
指雖給實驗對象施以某種實驗處理,但這種處理只是作為對照意義,這種處理方式存在兩方面作用:第一是為了保證實驗中對照組和實驗組相比,對照組只是少了實驗變量的影響,其中少了實驗變量處理的這組為對照組;或者,第二這種處理并不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量,該處理造成的結(jié)果與實驗所研究變量造成的結(jié)果差異顯著。其中對實驗對象所實施的某種處理,該處理并不是本實驗所研究的實驗變量的對象組為對照組。條件對照可以從一個側(cè)面襯托出實驗變量對實驗結(jié)果所造成的影響,且是為了對實驗結(jié)論進一步確認。我們通過實例3來進一步說明。
實例3 甲狀腺激素促進小動物的發(fā)育
“甲狀腺激素促進小動物的發(fā)育”實驗,其實驗設(shè)計方案是:
甲組:飼喂甲狀腺激素;
乙組:飼喂甲狀腺抑制劑(甲硫咪唑);
丙組:不飼喂藥劑;
本實驗所研究的實驗變量為甲狀腺激素,然而添加甲狀腺激素的甲組就作為實驗組,乙組并不是實驗所研究的實驗變量,且添加甲狀腺抑制劑所造成的實驗結(jié)果與添加甲狀腺激素造成的實驗結(jié)果差異顯著,因此乙組就起到了條件對照的作用,丙組不添加任何物質(zhì),作為空白對照組,此實驗既設(shè)置了條件對照組,又設(shè)置了空白對照組,就更能說明和確認本實驗的結(jié)論(甲狀腺激素促進小動物的發(fā)育)。
四、相互對照
相互對照是指實驗不另設(shè)對照組,只有實驗變量處理的對象組既實驗組,且各個實驗組又可作為對照組,相互之間形成對照。相互對照一般是在已經(jīng)確認某種實驗變量對實驗結(jié)果影響,但不明確實驗變量對實驗結(jié)果的確確影響范圍時,所使用對照形式。例如實例4。
實例4 探究不同的溫度對酶活性的影響
“探究不同的溫度對酶活性的影響”實驗,實驗設(shè)計:取8根潔凈的試管,分別添加一定量淀粉溶液和唾液,將8根試管置于不同溫度梯度如7℃、17℃、27℃、37℃、47℃、57℃、67℃、77℃的水浴中,最后添加碘,觀察顏色變化。
本實驗是在確認了溫度會對酶活性影響的前提下,去探究酶的最適溫度,這里的8組實驗都為實驗組,但相互之間又可起到對照的作用,所以這8組實驗即為實驗組又為對照組。
五、結(jié)論
對照實驗中的對照性原則是生物實驗必須遵循的原則之一,學(xué)生通過對對照實驗類型的學(xué)習(xí)可以正確的區(qū)別開實驗組和對照組,并能在進一步的實驗設(shè)計中合理的運用不同的對照類型,減少實驗設(shè)計中的迷茫。
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作者簡介:
楊燕妮(1985年5月-),女,廣西省賀州市,廣西賀州市鐘山縣鐘山中學(xué),中學(xué)一級教師,2011年6月獲碩士研究生學(xué)位,現(xiàn)為博士生在讀,作物學(xué)方向。
(作者單位:鐘山中學(xué))