如何区分对照实验和对比实验

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T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，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。
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