初中生物探究实验中如何设计实验组和对照组

宁宝华 山东省淄博市张店区马尚镇第二中学 255000 生物学是一门实验学科，实验更是生物教学的重要组成部分。对于初中生物来说，实验显得尤其重要。学生创新能力、实践能力、综合运用知识能力的培养，已经成为当前初中生物课程改革的核心。然而，在实际教学过程中，却存在这样一个普遍的问题一直困扰着初中的教师和学生，就是如何确定和设计探究实验中的实验组和对照组。对此，我在教学实践中有过深度思考。 所谓对照试验，就是除一个因素外其他因素都保持不变的实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。实验组是接受人为改变的变量处理的那一组；对照组是不接受人为改变的变量处理的那一组。这是区分实验组和对照组的基本原则。下面就对照类型来详细谈一下： 一、空白对照：指对照组为不做任何处理的那一组。例如，设计一个实验，证明动物生长激素的分泌器官及其生理作用。材料有幼年狗、生长素注射液和解剖工具等。 1.设计原理： 利用对照实验法的原理，通过对实验组和对照组差异的比较得出结论。 2.处理方法及步骤： 设置A、B、C三组实验。 实验组A：切除垂体；实验组B：切除垂体后，每天注射一定量的生长素；实验组C：正常狗。 3.实验结果： 实验组A：停止生长；实验组B：先停止生长，后又继续生长；实验组C：正常生长。 4.结论：生长激素是垂体分泌的，能促进幼小动物的生长。 这里，A、B为实验组，C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，增加了说服力。 二、自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，是典型的自身对照。自身对照方法简便，关键是看清楚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。 三、条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理不是实验假设所给定的实验变量的意义。例如，“验证甲状腺激素具有促进蝌蚪发育作用”的实验，其实验设计方案如下： 四、相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。在等组实验法中，若不设空白对照，则大都是运用相互对照。例如，农民播种时，不用把种子放正，种子萌发的根会在重力作用的影响下向地生长。请你设计一个实验证明：种子萌发时，根在重力作用的影响下向地生长。 方法步骤：1.取4粒同样大小已萌发并长出胚根的玉米粒，平放在一个培养皿内，使其胚根尖端部分朝向培养皿中央。各萌发的玉米粒分别位于罗盘的东、南、西、北位置。2.给种子提供萌发所需要的条件。3.实验记录：列表记录这4粒玉米种子胚根的生长情况。4.实验结果和结论：分析实验的结果，得出结论。 在这个等组实验中，4个实验组所采用的均是相互对照，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。 总之，实验设计的原则有科学性原则、平行重复原则、单一变量原则、对照原则。而设计对照实验应遵循的原则是单一变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中一个因素(反应变量)，观察其对实验结果的影响，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。单一变量原则是处理实验中的复杂关系的准则之一，它有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是是确保“单一变量”的操作规范，即实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。 在实验课中，教师一定要引导学生完成实验，部分实验细节要特别强调，这样才能提高实验教学的效果。实验中以学生为主体，教师只做适当的引导，使学生真正从实验中获得知识，又培养了实验的操作能力，达到了实验教学的预期效果。对于每节实验课来说，关键是要达到实验教学的效果，这是实验课最基本的要求；其次要注重实验教学的效率，这是减轻教师和学生负担之所在；最后要追求实验教学的效益，这是给学生创造思维的时间和空间，锻炼学生多方面的能力。这三方面有机结合在一起，既达到了开设实验课的目的，又让每个学生都体会到了实验的真正乐趣。同时，要求学生运用生物知识综合分析相关的自然现象、社会现象，找出解决问题的途径和方法，更利于培养创新意识和创新能力。因此，重视实验课的教学，尤其是对照实验的思维方法和实验过程，更能激发学生独立思考，提高学生的创新意识和创新能力。 1.中华人民共和国教育部 全日制义务教育生物课程标准（实验稿）.北京：北京师范大学出版社，2008，2。 2.陈清辉 高中生物实验教学中学生实验分析能力的培养.中学生物学，2008，24（9）：26-27。 3.陈德名 初中生物实验教学中学生创新能力的培养.中学生物学，2008，24（11）：15-16。 4.张倩 中学生物实验课改革的探讨.实验教学与仪器，2009，26（2）：7-8。