高中生物對照實驗和對比實驗的比較

薛春巖

對照實驗和對比實驗一直以來都是高中生物學實驗中的難解難分的問題，學生對此容易困惑、混淆。那么這兩者之間到底有什么區別和聯系呢？把通過對生物實驗的分析總結出的結果和大家分享。

一、對照實驗

1.對照實驗概念

如果兩組實驗中，除了一個因素不同以外，其余因素都相同，那么這兩組實驗稱為對照實驗。對照實驗一般要設置對照組和實驗組。對照組和實驗組要依據研究的問題和作出的假設來確定，有時候研究的問題和作出的假設改變了，對照組和實驗組有可能會發生對換。一般來說，保持原有狀態的組作為對照組，人為改變條件的組作為實驗組；又或者是已知實驗結果的組作為對照組，未知實驗結果的組作為實驗組。

2. 對照實驗一般都有對照組，只有一個變量

在中學教學的層面上，可以將對照實驗分為三種①空白對照，如加入等量的清水、蒸餾水或生理鹽水；②自身對照，如研究動物的內分泌腺時，先摘除內分泌腺體，一段時間后再移入其腺體或補充一定量的相關激素，以觀察生物自身實驗前與實驗后情況的變化；③條件對照，如特意控制一定的可以預知結果的自變量因素，使實驗結果更加令人信服。例如：人教版普通高中課程標準實驗教科書《生物》必修1第79頁，是“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實驗。該實驗設置了4支試管，條件分別是：1號不作任何處理，2號水浴加熱，3號、4號分別滴加等量的三氯化鐵溶液和新鮮的肝臟研磨液，其它條件一律相同。實驗下方的資料欄說：“除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。”也就是說，只要保持了單一變量，無論是同一實驗對象的前后縱比，還是若干實驗對象之間的相互橫比，都在對照實驗范圍之列。資料還說：“對照實驗一般要設置對照組和實驗組，上述實驗中的1號試管就是對照組，2號、3號和4號試管就是實驗組。”

因此，根據以上理論基礎，再結合其它實驗處理條件的分析，不難看出：對照實驗就是保持了單一變量的兩組以上實驗，一般要設置對照組和實驗組。對照組就是與其它組相比，往往缺少某種處理因素甚至不加任何處理因素，或者以正常條件下的實驗作為對照，對照組可根據需要決定是否設置；而人為施加了某種驗證條件，或比對照組多了某項處理因素的實驗，就是實驗組，可根據需要設置一組或多組。

二、對比實驗

1.對比實驗概念

對比實驗是指設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對比結果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗稱為對比實驗。對照實驗的范疇比對比實驗廣，因而又有人將對比實驗稱為相互對照實驗。以下通過對人教版普通高中課程標準實驗教科書中部分試驗總結來深入分析對比試驗：

2.對比實驗是沒有對照組的，可能有多個變量

例1：“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗。該實驗設置成兩組。為了探究酵母菌細胞在有氧和無氧條件下呼吸方式的區別，這兩組實驗都作了一定的人為因素處理。A組需要通過不斷通氣創造有氧環境，B組需要對錐形瓶加以密閉創造缺氧環境。資料欄：“設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗叫做對比實驗”。

例2：在美國科學家魯賓和卡門的有關光合作用的同位素實驗中，當時他們并不能確定氧氣中的氧元素來自于二氧化碳分子還是水分子中的氧，因此，設計的實驗就是分別標記二氧化碳中的氧元素和水中的氧元素，從實驗結果中進行判斷和確定，此時，就不能簡單地分辨誰是實驗組，誰是對照組，只能將它們看做是相互對照或者對比實驗，因此，在某些實驗中對比實驗也可以稱為判決性實驗。

例3：1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記技術，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。他們用35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質外殼和DNA分子，這就是一組對比實驗（相互對照），也是一個判決性實驗。

三、結論

分析至此，對照實驗和對比實驗的關系輪廓已經逐漸清晰：

對照組：可根據需要設置或取消

實驗組：兩個以上實驗組之間互為對比實驗

也就是說：對照實驗不僅包括對照組和實驗組的對照，還包括多個實驗組之間的對比（即通常說的相互對照）。是對比實驗的，一定也是對照實驗，因為它符合單一變量原則；是對照實驗的，卻不一定是對比實驗，因為還有可能是對照組與單個實驗組之間的對照。

四、實踐檢驗

例1.以生物的正常或最佳狀況作為對照——驗證Mg是植物生長必需元素的實驗

對照組：用完全培養液培養的幼苗。（此狀況下植物生長正常）

實驗組：用缺Mg培養液培養的幼苗（人為設置了缺Mg的處理因素）

總結：該實驗為對照實驗，無對比實驗（僅一個實驗組）。

例2.缺少某種處理的實驗作為對照——1864年薩克斯驗證光合作用產物的實驗

對照組：曝光部分的葉片（既可視為缺乏某種處理的對照，也可視為正常狀況下的分析：

實驗組：遮光部分的葉片（人為施加“遮光”這一處理因素）

總結：該實驗為對照實驗，無對比實驗（僅一個實驗組）。

例3.多實驗組的純對比實驗——驗證酶的最適PH值的實驗

對照組：無

實驗組：人為添加了處理因素，分別是PH值5、6、7、8、9的實驗條件

總結：該實驗為多組對比實驗，也屬于對照實驗。

例4.同一實驗對象的前后對比實驗——質壁分離與復原實驗

對照組：無

實驗組：同一實驗對象分前后兩次處理，分別滴加了30%的蔗糖溶液和清水

總結：該實驗為前后對比實驗，也屬于對照實驗。

生物學科中的實驗數不勝數，通過分析就會發現：對照實驗和對比實驗，既有一定的區別，又有緊密的聯系。endprint