在生物实验中如何确定实验组和对照组

在生物实验中如何确定实验组和对照组

山东省汶上县教学研究室张德路

生物实验设计的基本原则之一就是要设计对照实验（或称对照组），如何确定对照组呢？对此，好像大家没有一致的认识。由于人们对生物实验中的实验组和对照组认识的差异，常常会在一些具体问题上争论不休，特别是在对照组的确定上出现较大分歧。其实很多的老师和学生对这个问题的认识都比较模糊。下面是一些老师对这个问题的看法，我提出来请大家共同来探讨。

看法一：在实验中，首先根据题意确定实验变量，即本实验的结果的差异或者说结果的变化是由于谁造成的，这个变化的因素就是实验变量，那么对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。有些是进行另外的处理，也是对照组。

看法二：空白对照好理解，若是条件对照就不清楚了。如教材上光合作用的发现实验中，一张叶片一半遮光，一半曝光，到底哪一个是对照组？（光合作用，所以需要光，那有光的就是实验组，没光的就是对照组）。又如研究酶的活性，一个是37 ℃，一个是80 ℃，又是哪一个是对照组？（温度通过变化是相互对照。最后得出结论。）

看法三：单组单变量对照实验：施加变量的为实验组，不施加变量的是对照组；多组多变量对照实验：所有组都既是实验组也是其它组的对照组。

看法四：我觉得对照组就是一个参照物，一般没有变化或一直变化的为对照组。

看法五：弄清这个问题其实不难。首先你要明确本实验的实验目的，你准备施加何种实验条件来达到这个目的？这一组就是实验组。其次，为了更好的使实验组具有说服力，你要设对照组。无论是空白对照还是条件对照等所起的作用是相同的，那就是衬托。

看法六：这就要看你的实验目的了。如果你是为了证明酶在80 ℃条件下的催化特性，那么37 ℃的是对照。如果你为了证明酶在37 ℃条件下的催化特性，其他任何温度的实验都是对照。

上述说法中，我们不难看出，由于确定对照实验的依据不同，导致了对对照实验确定的混乱状况。

为了弄清上述问题，我们首先要弄清几个概念。什么是空白对照？什么是条件对照？

现代汉语词典上“对照”一词是这样解释的,【对照】①互相对比参照。②（人或事物）相比；对比。而【空白】是指（版面、书页、画幅等上面）空着，没有填满或没有被利用的部分。我们生物学上的“对照”通常是指“空白对照”，应该是不包含实验所研究的对象、条件等因素的，作为“空白对照”，它的实验结果应该是预知的。而“条件对照”则是研究在不同条件下的实验现象，从严格意义上讲各组都是实验组，而各组之间则是相互对比参照，互为对照组或实验组。因而“条件对照”的实验结果则是不明确的，只有通过实验才能得出。下面我们结合几个具体的实例来说明这个问题。

如探究唾液淀粉酶的消化作用实验，在这个实验中我们都知道滴加清水的（也就是不包含研究对象“唾液淀粉酶”）为对照组，而滴加唾液的为实验组。而探究酶高效性的实验中：根据实验目的可知，本实验探究酶（实验变量）与催化效率（反应变量）的关系，则加入鸡肝研磨液（含过氧化氢酶）的一组为实验组，而加入氯化铁的一组只是酶高效性的一个条件（高效性是相对于无机催化剂而言），实验本身并不研究氯化铁的催化作用，本实验就是条件对照。下面我们再看两个实例：

例1 1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。萨克斯对这个实验的设计具有严密的逻辑性，具体体现在（）

A．没有对照实验 B．本实验不需要设对照实验

C．曝光处作为对照实验 D．遮光处作为对照实验

答案 D，但有人认为应选C。

例2 为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”（一种除草剂）进行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项的叙述不正确的是（）

A．a组为实验组，b组为对照组

B．向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一恒温箱中培养相同时间

C．检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不变，b组的全部消失

D．只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好

答案 A，但有人认为选项A的说法是正确的。

师生关于对照实验的模糊认识主要表现在以下几个方面：

一是认为处于正常情况下的实验是对照组，而经过特別处理的是实验组。这种说法还是很模糊。二是认为显示正结果的实验为对照实验。什么是正结果？什么是负结果？同样不好确定。三是认为处于正常情况且有正结果的是对照实验。这种说法结合了以上两种说法。四是认为沒有限制因素的为对照实验。五是认为具负（相反）结果的是对照实验。

究竟实验组和对照组判段的依据到底是什么呢？

通常，一个实验总要进行对照实验（有时还要进行对比实验）。对照实验只是一个条件（即因素）不同，其他条件（因素）都相同的情况下所进行的实验，研究此条件（因素）和结果之间的关系，这一组就是“实验组”,而不包含此条件(因素)的一组称为“对照组”。我们不难发现“对照组”起到一种衬托作用、实际上它就相当于物理学中参照物的作用，既然作为衬托作用的“对照组”其实验过程、结果和现象、对实验者来说已经有感性上或理论上的认识，也就说在未真正做实验之前，实验者对“对照组”的结果已经预先知道。如果发现真正做实验之后“对照组”的实验结果与其之前的结果是不相符合的，说明此实验操作过程有误，宣布实验已失败，必须重做；如果在实验设计中所有的对象组的结果实验者都不清楚，既此所有的对象组为相互对照实验，也就是我们说的条件对照。我们可以根据这来判断“实验组”和“对照组”。如例1中在实验设计中遮光组实验结果实验者已预先知道（叶片中的淀粉已经消耗干净，滴加碘液叶片不变蓝），既其为对照组，曝光组为实验组。同理例2中研究的是土壤微生物能否分解农药，因此含有微生物的这一对象（因素）的一组（a组）为实验组，不含有这一对象（因素）的一组（b组）为对照组。这种确定对照实验的理念，与前面几倍同仁所说的“对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。”或“施加变量的为实验组，不施加变量的是对照组。”是不同的。这种理念与验证或探究