设计对照实验的基本原则

设计对照实验的基本原则

许红星江苏省海门市包场中学（226151）

实验设计是培养学生理解能力、分析能力、综合能力、创新能力的重要途径，是近年高考的热点。对照实验的设计是实验设计的常见题型。本文就对照实验的设计谈一下自己的体会，供参考。

1对照常用的方法

a. 空白对照不给对照组任何处理因素。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发

育”的实验中，可用含甲状腺制剂的饲料喂蝌蚪，另一组不作任何处理作为对照。

b.条件对照虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。但

这种处理是有对照意义的。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发育”的实验中，可用甲状腺抑制剂饲喂蝌蚪，这就是作为条件对照的。

c.自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。有的是同一研究对象在实验

前后对照，如“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验；有的是在同一研究对象的不同部位进行对照，如利用银边天竺葵（叶片边缘无绿色）证明光合作用需要叶绿素。

d.相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“证明温度对酶活性的

影响”的实验中，用不同的温度分别处理得出结论是作为相互对照的。

2对照实验设计的技巧

a.明确实验目的明确实验要解决什么问题，探索哪方面的生物学规律，从而预

期实验结果。如“证明猪肝中含有大量的过氧化氢酶”时，若设计为：在两支洁净的试管中分别加H218O2、H2O2各2ml，再加入猪肝研磨液各1ml，检测产生的氧气情况。显然这是在证明产生的氧气是来自于过氧化氢中的氧，偏离目的，又无实际意义。

b.弄清实验原理实验原理是实验的根据和思路。如已知淀粉遇碘显蓝色，蛋白

质遇碘显黄色，现有浆糊、蛋清液、唾液、碘液等材料，设计实验验证酶的专一性。验证酶的专一性可利用淀粉酶只催化淀粉水解，不催化蛋白质水解来证明，也可利用淀粉酶、蛋白酶去作用淀粉或蛋白质来证明。根据题给条件，此题是利用前一种原理来设计实验。若设计为：先取试管2个，往其中各注入2ml浆糊，再分别加入淀粉酶、蛋清液各2ml，……。这是由于不理解实验原理导致的。

c.合理选取材料选取材料时，要考虑材料的相似性、可重复性和一致性；使用

性和可控性；易行性和经济性；可靠性。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发育”的实验中，首先要选择幼体，而且能体现出发育的，则首选材料为蝌蚪，而不选小鼠、小狗等，而且对照组和实验组使用的蝌蚪最好是同时孵化出的、大小相似的同种蝌蚪。另外若题中已给出材料，注意不要更换。如已知未萌发的种

子，……，证明其可进行呼吸作用，若设计时使用了萌发的种子，与题给材料不符。

d.设置单一变量单因子变量原则，即控制其它因素不变，而只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响。通常的单因子变量一般是题目中所要验证的事实。如“证明温度对酶活性的影响”的实验中，变量为温度。如设计实验证明镁是绿色植物的必需元素，假如设计为：分别往两只广口瓶中注入等量的含镁的培养液、缺镁的培养液，……。这样设计貌似变量只有一个，实际上含镁的培养液中可能还缺其它的必需元素；缺镁的培养液中就未必只缺镁。结果可能两广口瓶中的绿色植物均可能患病，而且患病可能由多种因素导致，这样就起不了对照作用。

e.防止干扰实验设计不仅要设置单一变量，而且要使无关因子（除单一变量外，对实验结果也有影响的因子）不影响实验结果。如“证明PH值对酶活性的影响”的实验中，要使除PH值以外的其它因子不影响酶的活性，如温度要保持在最适温度，以保证酶能发挥出最佳催化效果。此外单一变量也要考虑度、量的问题，以体现出应该有的结果差异。如证明酶的高效性时，加入的无机催化剂与酶既要等量，又要适宜，而不能太多；证明PH值对酶活性的影响时，不同PH值之间不能相差太小。

f.安排最佳步骤合理、严密的步骤是实验成败的重要因素之一。有些实验允许变换某些步骤，如证明淀粉酶的催化作用时，可以在加有淀粉溶液各2ml、碘液各2滴的2支试管中，分别加入淀粉酶、水各2ml，置于60℃的水浴中，观察蓝色的褪去情况。在此实验中，碘液也可以安排在最后加入，通过观察试管中是否显蓝色来判断酶是否进行了催化作用。但有些实验不好随便改变某些步骤，如“证明PH值对酶活性的影响”的实验中，调节PH值一定要放在加入酶之

前。