高考生物实验备考指南四:实验原则
发布:佚名 时间:2010-7-30 15:17:00 来源:京翰教育中心 录入:璇 人气:280
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阳性对照：给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。例如，研究某化合物是否致癌的长期动物实验中，实验组为用该化合物处理，阳性对照组用已知的致癌物感染。
阴性对照：为排除假阳性而设的对照。例如，检验某转基因植物是否有杀虫效果，必须设置阴性对照(没有杀虫效果的植物组)，记录昆虫自然死亡数，再作假设检验统计推断。
空白对照：指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处理因素。值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组而言，除实验变量外，别的处理与实验组完全相同。空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，增加说服力。通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组为实验组;或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂(零剂量)，一起进行温水浴加热，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组的变化和结果，增强了说服力。
自身对照：指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照。自身对照方法简便，关键是看清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。如“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。
相互对照：不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他级别的对照组。在等组实验法中，若不设空白对照，则大都是运用相互对照。相互对照较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。例如，“植物的向性运动”的等组实验中，5个实验组采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。
条件对照：指虽然给对象施以某种实验处理，但是这种处理是作为对照意义的，给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组相比只是少了实验变量的影响，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验因素的对象组为实验组。例如，“动物激素饲喂小动物”的实习实验，采用等组实验法，其实验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素(实验组);乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);乙组为条件对照, 通过比较、对照、更能充分说明实验变量——甲状腺激素有促进动物生长发育的作用。
标准对照：生物生理、生化的某些项目也都有相应的标准，将观察测定的实验数值与规定的标准值相比较，以确定其正常与否的对照方法。例如，用一种已确认的药物作标准对照组，比较新药的药效。
2.单一变量原则
所谓单一变量原则，就是要尽可能控制无关变量的作用，以确保实验变量的唯一性。理解该原则，应弄清几组变量：即实验变量与反应变量，无关变量与额外变量。
(1)实验变量与反应变量：
①实验变量(也称自变量)，是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量。自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。
②反应变量(又称因变量或应变量)，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。
③二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。
(2)无关变量与额外变量：无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。额外变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。无关变量是原因，额外变量是结果，二者也具有因果关系。为确保实验结果的准确，实验者应严格控制无关变量，防止额外变量的出现，否则实验结果的真实性无法得到认定，如我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”(注意：一般实验每组样本数量必须大于30株，而写成“10株”、“20株”等，有的答的不具体如“足够”、“若干”等。)、“数量大小相同的种子”、“置于相同并适宜条件下培养”、“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。
【案例剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温(冰)，适温(60℃)，高温(沸水);酶的活性变化即反应变量;试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。