初中生物教学论文《如何引导初中学生认识生物学探究性实验中的对照》

1初中生物教学论文如何引导初中学生认识生物学探究性实验中的对照摘 要: 义务教育初中生物学新课程标准实验教材中含有很多探究性的实验。这些实验设计的一个基本原则就是要设计对照实验（或称对照组）。而探究中的对照设计是初中学生较易出错的地方。如何引领学生设计好实验中的对照是难点，笔者针对初中学生认知特点把常用的对照类型以及对其如何认识作了总结。关键词： 探究实验 对照组 实验组 对照类型1 对照实验 对照实验的概念描述为：两组实验中，除了一个因素不同外，其余因素都相同，这两组实验称为对照实验。就是一个实验为了防止其他因素的影响或是确定影响结果的因素再做一组实验，最后与原实验所得结果进行比对，观察异同。2 对照组、实验组 对照试验也可以叫做对照组所做的实验，是相对原实验来说的。对照实验一般要设置对照组和实验组。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；或者是，以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。对照组和实验组要依据研究的问题和做出的假设来决定，有时候研究的问题和作出的假设改变了，对照组和实验组可能会发生对换。例如，有一组探究胰岛素对狗血糖影响的实验：实验 1：每天给狗适量食物，同时每天注射 10 毫升胰岛素（分三次平均注射），每各一小时，测一次血糖并记录实验 2：每天给狗适量食物（与实验 1 等量），同时每天注射 10 毫升胰岛素抑制剂（分三次平均注射），每各一小时，测一次血糖并记录实验 3：每天给狗适量食物，同时每天注射 10 毫升无菌水（分三次平均注射），每各一小时，测一次血糖并记录上述实验实验一二为实验组，实验三为对照组。因为 1 与 2 效果是是改变狗的胰岛素量的做法，3 为正常情况的对照，为排除扎针刺激对狗胰岛素分泌量的影响，对照组注射水，这样更严谨。3 对照类型的认识探究实验设计中的对照性原则是实验设计的最基本原则，也是初中学生较易出错的地方。掌握了对照性原则，初中探究实验的设计一般就会迎刃而解了。通常实验中的对照有以下几种情况，我们逐一举例说明：3.1 空白对照：空白对照是指不作任何实验处理的对象组。这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。例如：市场上的防晒霜宣称可以防晒。暑假期间，几个学生邀约徒步旅行，准备利用此机会做一个关于防晒霜的实验，看它是否有效。设计实验方案如下表：学 生 实 验 方 案甲 一只手背上涂上防晒霜，另一只不涂。一天后，比较两只手背被灼伤的程度。2乙 第一天，两只手背都涂上防晒霜；第二天都不涂。比较第一天与第二天被灼伤的程度。丙 脸上涂上防晒霜，两手背上都不涂。一天后，比较脸与手背被灼伤的程度。丁 在另一同学戊的两只手背上都涂上防晒霜，自己不涂。一天后，比较自己与另一同学的手背被灼伤的程度。你认为 4 人中谁的实验方案最好？A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案 A。甲同学的方案中， “一只手背上涂上防晒霜，另一只不涂。 ”不涂的那只即为空白对照。3.2 自身对照：指实验过程中不另设对照组，实验与对照在同一对象上进行。例如：小强将一株绿色植物在黑暗中放置了 24 小时，然后选择其中的一片绿叶进行研究。先剪断叶片的主叶脉（如右图所示） ，再将绿色植物放在阳光下照射 24 小时，最后检测发现 B 区没有产生淀粉。原因是该部分区域缺少光合作用所需要的（ ）A.二氧化碳 B.水 C.叶绿素 D.光答案 B题中 A 区与 B 区在同一叶片上，即为自身对照。3.3 相互对照：指不另设对照组，而由几个实验组相互比对来说明问题。如：某生物兴趣小组的同学做了“探究玉米种子萌发的环境条件”的实验。在甲、乙、丙、丁四个广口瓶底部分别放上纱布，再将相同数量的玉米种子放在上面，在不同条件下进行培养，数周后记录发芽情况如下：下列关于实验的叙述正确的是（ ）A丙装置可作为甲装置的对照B丁装置证明适宜的温度是种子萌发的环境条件C甲乙对照可知适量的水分是种子萌发的环境条件D本实验证明种子的胚完整而且有活力是种子萌发的内部条件答案 C。题中有单一变量的各组相互比对我们可称为相互对照。3.4 条件对照：指对某实验对象进行处理，但这种处理是作为对照意义的。如题目：为探究绿色植物进行光合作用的有关问题，李明选择一种盆栽的银边天竺葵作为实验材料。实验装置如右图所示，请分析回答。请你设计一个简单方案，以排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响： 。 3你的的方案利用了天竺葵的哪项生理动？ 。答案 “把银边天竺葵放在黑暗处一昼夜，让叶片内原有的淀粉运走耗尽” 这种处理就是作为对照意义的。4.实验设计中对照的体现题目：中国卫生部 2008 年 9 月日晚指出，近期甘肃等地报告多例婴幼儿泌尿系统结石病例，调查发现患儿多有食用三鹿牌婴幼儿配方奶粉的历史，经相关部门调查，高度怀疑石家庄三鹿集团股份有限公司生产的三鹿牌婴幼儿配方奶粉受到三聚氰胺污染。 为了解三聚氰胺的危害，我校生物兴趣小组想利用以下材料，设计实验探究三聚氰胺是否能造成动物肾部结石。实验题目：探究三聚氰胺是否可能造成动物肾部结石。材料用具：大鼠若干只；普通饲料；三种不同剂量的三聚氰胺溶液 A、B、C（分别为低、中、高浓度） ；其他所需条件均满足（如何检测肾部是否有结石不做要求；为了统一评价，检测结果只以大鼠肾部结石的发生率做为指标） 。步骤设计：（请简要写出）第一步： ；第二步： ；第三步： ；第四步：一段时间后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠肾部结石的发生率。 实验结果预测与分析：（至少写出三种情况） ； ； 。答案 步骤设计：第一步:选取身体健康,发育正常,体重相当的大鼠若干,随机平均分成四组,并编号甲,乙,丙,丁,分别饲养。第二步:甲组每天饲喂普通饲料拌三聚氰胺溶液 A;乙组每天饲喂普通饲料拌三聚氰胺溶液 B;丙组每天饲喂普通饲料拌三聚氰胺溶液 C;丁组每天饲喂普通饲料伴拌等量纯净水,且四个组每天饲喂量相等且适量的饲料。第三步:在相同且适宜的条件下饲养一段时间。答案 实验结果预测与分析:如果四个组的大鼠肾部结石发生率相同,则不能说明三聚氰胺能诱导大鼠肾部结石的发生。如果四个组的大鼠肾部结石的发生率依次是:丙乙甲丁,说明三聚氰胺会诱导大鼠肾部结石的发生,而且剂量越高,诱导大鼠肾部结石的发生率越高。如果甲组,乙组,丙组大鼠肾部结石的发生率相近,且高于丁组,说明三聚氰胺会诱导大鼠肾部结石的发生,但跟剂量大小关系不大(其他合理的预测与分析也可)。解答时，在步骤设计第一步中，学生往往会把大鼠平均分成三组（实验组） ，也就导致在第二步中缺少了“每天饲喂普通饲料伴等量纯净水”的对照组，使实验步骤缺