高中生物对照实验和对比实验的比较

薛春岩

对照实验和对比实验一直以来都是高中生物学实验中的难解难分的问题，学生对此容易困惑、混淆。那么这两者之间到底有什么区别和联系呢？把通过对生物实验的分析总结出的结果和大家分享。

一、对照实验

1.对照实验概念

如果两组实验中，除了一个因素不同以外，其余因素都相同，那么这两组实验称为对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。对照组和实验组要依据研究的问题和作出的假设来确定，有时候研究的问题和作出的假设改变了，对照组和实验组有可能会发生对换。一般来说，保持原有状态的组作为对照组，人为改变条件的组作为实验组；又或者是已知实验结果的组作为对照组，未知实验结果的组作为实验组。

2. 对照实验一般都有对照组，只有一个变量

在中学教学的层面上，可以将对照实验分为三种①空白对照，如加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水；②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；③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。例如：人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》必修1第79页，是“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验。该实验设置了4支试管，条件分别是：1号不作任何处理，2号水浴加热，3号、4号分别滴加等量的三氯化铁溶液和新鲜的肝脏研磨液，其它条件一律相同。实验下方的资料栏说：“除了一個因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。”也就是说，只要保持了单一变量，无论是同一实验对象的前后纵比，还是若干实验对象之间的相互横比，都在对照实验范围之列。资料还说：“对照实验一般要设置对照组和实验组，上述实验中的1号试管就是对照组，2号、3号和4号试管就是实验组。”

因此，根据以上理论基础，再结合其它实验处理条件的分析，不难看出：对照实验就是保持了单一变量的两组以上实验，一般要设置对照组和实验组。对照组就是与其它组相比，往往缺少某种处理因素甚至不加任何处理因素，或者以正常条件下的实验作为对照，对照组可根据需要决定是否设置；而人为施加了某种验证条件，或比对照组多了某项处理因素的实验，就是实验组，可根据需要设置一组或多组。

二、对比实验

1.对比实验概念

对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。对照实验的范畴比对比实验广，因而又有人将对比实验称为相互对照实验。以下通过对人教版普通高中课程标准实验教科书中部分试验总结来深入分析对比试验：

2.对比实验是没有对照组的，可能有多个变量

例1：“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验。该实验设置成两组。为了探究酵母菌细胞在有氧和无氧条件下呼吸方式的区别，这两组实验都作了一定的人为因素处理。A组需要通过不断通气创造有氧环境，B组需要对锥形瓶加以密闭创造缺氧环境。资料栏：“设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验”。

例2：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。

例3：1952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。

三、结论

分析至此，对照实验和对比实验的关系轮廓已经逐渐清晰：

对照组：可根据需要设置或取消

实验组：两个以上实验组之间互为对比实验

也就是说：对照实验不仅包括对照组和实验组的对照，还包括多个实验组之间的对比（即通常说的相互对照）。是对比实验的，一定也是对照实验，因为它符合单一变量原则；是对照实验的，却不一定是对比实验，因为还有可能是对照组与单个实验组之间的对照。

四、实践检验

例1.以生物的正常或最佳状况作为对照——验证Mg是植物生长必需元素的实验

对照组：用完全培养液培养的幼苗。（此状况下植物生长正常）

实验组：用缺Mg培养液培养的幼苗（人为设置了缺Mg的处理因素）

总结：该实验为对照实验，无对比实验（仅一个实验组）。

例2.缺少某种处理的实验作为对照——1864年萨克斯验证光合作用产物的实验

对照组：曝光部分的叶片（既可视为缺乏某种处理的对照，也可视为正常状况下的分析：

实验组：遮光部分的叶片（人为施加“遮光”这一处理因素）

总结：该实验为对照实验，无对比实验（仅一个实验组）。

例3.多实验组的纯对比实验——验证酶的最适PH值的实验

对照组：无

实验组：人为添加了处理因素，分别是PH值5、6、7、8、9的实验条件

总结：该实验为多组对比实验，也属于对照实验。

例4.同一实验对象的前后对比实验——质壁分离与复原实验

对照组：无

实验组：同一实验对象分前后两次处理，分别滴加了30%的蔗糖溶液和清水

总结：该实验为前后对比实验，也属于对照实验。

生物学科中的实验数不胜数，通过分析就会发现：对照实验和对比实验，既有一定的区别，又有紧密的联系。endprint