对照实验中实验组与对照组的区分PPT课件.ppt

如何区分实验组与对照组 前不久 我们一些生物老师在QQ群中共同探讨了如何区分实验组与对照组 但最后没有一个绝对的概念 我后来查找了一些网络资料 原来在这个问题上专家们也都没有统一的认识 主观性比较大 但基本上有两种基本观点 现综合如下 课程标准有十大主题 课程标准是将科学探究列为十大主题之首 表明它的重要性和它的地位 因此 无论是在平常的教学实践中 还是在巩固探究实验这一主题的练习中 还是作为教学质量监控的各种考试中 探究实验是必讲 必做 必练 必考的 在讲课和实验过程中可能会牵涉到对照组和实验组的界定 在做练习的时候可能也会牵涉到 对照组和实验组这一问题不是老师不想讲 或者考 因为教科书也好 教参也罢 也就是没有权威的资料给出一个定论 对照组是什么样的 实验组是什么样的 查一些资料 答案五花八门 因此 对照组和实验组 的判定带有很强的主观色彩 可以说仁者见仁 智者见智 各自评判的标准相去甚远 有的时候甚至是南辕北辙 1 一 对照的概念 1 对照实验在研究一种条件对研究对象的影响时 所进行的除了这种条件不同以外 其他条件都相同的实验 叫做对照实验 在对照实验中 实验组是接受自变量处理的对象组 对照组 又叫控制组 是不接受自变量处理的对象组 不过哪个作为实验组 哪个作为对照组 要根据实验情况来随机决定 不同的对照组类型 有不同的情况2 对照实验遵循的原则 1 科学性原则 是所有原则的前提 实验设计要合乎科学性 2 可行性原则 符合实验者的一般认知水平 还要满足现有的条件 具有进行实验和完成实验的可能性 3 简便性原则 实验的材料易获得 装置简化 简单 实验药品便宜 操作简便等等 4 可重复性原则 一方面 减少误差 增加信度 另一方面 你做的实验 同样的情况下 别人应该可以重复验证 2 5 单一变量原则 依据单一变量原则 它是处理复杂关系的准则之一 将复杂问题简单化 6 等量原则 除研究因素以外 所有可以影响实验过程或结果的因素都应该保持一样 7 对照性原则 是生物实验设计的一个重要原则 在单一变量的前提下 通过对照 就能有效地排除其它因素对结果的干扰 增加实验结果的可信度和说服力 可以说 单一变量原则和对照性原则是对照实验的基石和灵魂 而单一变量原则又是对照性原则的前提 在生物实验的基本思想就是 对照 因此 大多数生物实验都是在控制单一变量的前提下 根据对照性原则进行设计的 我们前面介绍的学业考试的几个实验都是依据控制单一变量的前提 根据对照性原则进行设计的 3 二 对照的类型1 空白对照 指不做任何实验处理的对象组 空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果 增加说服力 2 自身对照 指实验与对照在同一对象上进行 即不另设对照 单组法和轮组法一般都包含有自身对照 自身对照 方法简便 关键是要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 3 条件对照 指虽然给对象施以某种实验处理 但这种处理是作为对照意义的 或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的 实验既设置了条件对照 又设置了空白对照 通过比较 对照 更能充分说明实验变量对实验结果的影响 4 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 大都是运用这种对照 4 2 根据实验的目的提出的问题和作出的假设来判断 探究实验的六个环节 1 提出问题2 作出假设3 设计实验4 完成实验5 得出结论6 表达交流 对照实验是在设计实验过程中才出现的一个环节 所以实验组和对照组的判断要在第二步骤作出假设的基础上来判断 根据假设提出的变量 符合假设的条件的就是实验组 控制条件的就是实验组 所以我感觉实验组和对照组的确定是根据假设的前提来确立的而不是固定的 所以 具体问题具体分析 乃是最正确的方法 比如我们提出问题 光合作用是不是不要光 那么就会有两种假设 需要光或者是不需要光 如我我们提出的假设是 光合作用需要光 那么设计实验中 有光的就是实验组 遮光的就是对照组 如果提出的假设是 光合作用不需要光 那么无光就是实验组 有光就是对照组 所以我的观点应该是视提出的假设而定 符合假设预期的就是实验组 另一种控制变量的就是对照组 施加什么条件来达到这个目的 那这一组就是实验组 对照组 不加入任何研究因素的对象组 或者自然状态下不对研究因素做任何实验处理的对象组 5 三 对照组和实验组认定的两种基本看法由于实验组和对照组没有权威 统一的表述 必然导致人们对实验组和对照组在认识上的差异 主要有以下几种认定方法 1 根据已知 未知来判断处于正常状态下的是对照组 对照组的实验过程 结果 现象对实验者来说是已知的 或公认的 实验组往往是未知的 需要经过实验处理来证明的是实验组 例1 取两段基本相同的同种植物枝条 将乙的叶片摘剩下一片 甲不作处理 两段枝条分别放进装有红色水的甲 乙水瓶里 将两个水瓶放在天平两边 调节天平达到平衡 将装置在阳光下照射3 4小时后 1 如果把枝条上的叶片做成叶片横切面的临时切片 会发现叶片结构中的最有可能染上红色 因为里面有管 它是运输的通道 6 2 运输到叶片的水大部分会从散失掉 这称为作用 3 对比甲 乙 此时较轻的是 因此移栽树苗通常要摘除大部分叶片的意义是 分析 这道题主要探究的是植物叶片的蒸腾作用 可以用同样的方法分析 去除部分叶片的枝条为实验组 对枝条不进行处理的为对照组 例2 在探究 鱼鳍在游泳中的作用 时 两个小组的同学做法如下 第一小组的同学准备了两条鱼 他们将一条鱼的所有鳍同时捆扎起来 然后将它放入水中 将另一条鱼不捆扎鱼鳍就放入水中 进行观察实验 第二小组的同学准备了五条鱼 他们将这五条鱼分别捆扎起胸鳍 背鳍 腹鳍 尾鳍和臀鳍 即每一条鱼只捆扎一种鳍 然后将它们分别放入五个缸中 进行观察实验 1 你认为第一小组的同学采用了什么实验方法 哪种处理为对照组 对他们的做法提出一个改进意见 7 2 你认为哪个小组的方法更好 你的理由是 分析 这个实验是探究 鱼鳍在游泳中的作用 其中第一小组采用了对照实验的方法 这一组实验中 一条鱼的所有鳍同时捆扎起来 而另一条鱼不捆扎鱼鳍 即没有进行处理 故判断这条不捆扎鱼鳍的鱼为对照组 例3 某同学做 探究菜豆种子萌发的环境条件 实验 在甲 乙 丙 丁四个烧杯中分别放等量的棉花 再将相同数量的菜豆种子放在上面 在不同条件下进行培养 数日后记录发芽情况如下 分析 这道题探究的是 菜豆种子的萌发的条件 而菜豆种子萌发需要的外界条件是适宜的温度 一定的水分和充足的空气 自然状态下 菜豆种子在自身条件具备的情况下获得这些条件了就会萌发 而实验中乙具备这三个条件 即相当于在自然状态下 所以乙为对照组 自然状态下的为对照组 异常状态下的为实验组 8 例4 在探究 光对鼠妇生活的影响 实验中 装置中一半为明亮 一半为阴暗 到底哪个环境为对照组 哪个为实验组呢 分析 我们可以从背景资料了解到 鼠妇是适于生活在阴暗环境中 阴暗环境相当于鼠妇所处于的自然状态 所以阴暗环境为对照组 明亮环境则为实验组 例5 在探究 馒头在口腔中的变化 时 进行了三种处理 将馒头碎屑与2毫升唾液放入1号试管中充分搅拌 将等量馒头碎屑与2毫升清水放入2号试管中充分搅拌 将等量馒头块与2毫升唾液放入3号试管中不搅拌 试问 在该实验中 起对照作用的是 号试管 1 以 牙齿的咀嚼 舌的搅拌 为变量时 应选取 试管两组作对照 这组实验的对照组是号试管 2 以 唾液 为变量时 应选取 试管两组作对照 对照组是 号试管 9 分析 这道题探究的是 馒头在口腔中的变化 自然状态下 口腔中牙齿的咀嚼 舌的搅拌以及唾液的分泌这三大条件都影响馒头的变化 实验中 3支试管经过处理后 只有1号试管满足口腔中的三个条件 即相当于自然状态 所以 该实验中1号试管为对照组 其他试管为实验组 例1 探究 绿叶能否在光下制造淀粉 实验步骤如下 把盆栽的天竺葵放在 处一昼夜 用黑纸把一片叶的部分从正面和背面盖住 然后移到阳光下 照射3至4小时 剪下遮光的叶片 去掉黑纸 将叶片放在盛有酒精的小烧杯中 再放入大烧杯内隔水加热 叶片由色变为色 取出叶片 用清水漂净 然后放在培养皿里 向叶片滴加碘液 用清水冲洗掉碘液时可以看到没有遮光的部分变 10 分析 根据教材介绍 这个实验的目的为证明 植物在光下能产生淀粉 一片叶片一半遮光 一半曝光 到底哪一个是对照组 光合作用是需要光的 那实验中有光的那组就是实验组 没光的那组则是对照组 例2 在 饲喂甲状腺激素对小动物生长发育的影响 的实验中 进行了以下实验分组 甲组 饲喂甲状腺激素 乙组 饲喂甲状腺抑制剂 丙组 不饲喂药剂 分析 这道题中 实验的目的是证明 甲状腺激素有促进动物生长发育的作用 小动物的生长发育是需要甲状腺激素的 所以甲组饲喂甲状腺激素 为实验组 乙组饲喂甲状腺抑制剂 但是这种处理不是实验假设所给定的实验变量的处理 所以为对照组 丙组不饲喂药剂 也为对照组 例3 七上P96探究 根的什么部位生长最快 的实验 第一天幼根尖端画上等距离4条线 然后第二天 第三天测量相邻两条线中间的距离 进行比较 也就是将前后对象进行对比 自身对照实验 方法简便 关键是要看 11 清楚实验处理前后现象或者状态上的差异 判断的标准就是 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 此类实验的对照组和实验组是比较好确定的 例4 七上P98 植物生长需要哪些无机盐 的实验 它是探究缺氮 缺磷 缺钾情况下生长的植物叶片状况 分别将对象组除去研究的因素 氮 磷 钾 这和常态相比是经过处理的 因此它们是实验组 而没有经过任何处理的对象组是对照组 研究的因素是氮 磷 钾 例5 七下 探究环境污染对生物的影响 甲组用食醋和清水配置出一定PH值浓度的模拟酸雨 喷洒植物 乙组用清水喷洒 甲组加入了我们所研究的因素 模拟酸雨 来观察它对实验结果的影响 甲组是实验组 而乙组没有加入所研究的因素 所以是对照组 研究的因素是模拟的酸雨 12 例6 七上P71 探究草履虫的应激性 具体化到 草履虫对肉汤有趋向性 实验 生物体对外界刺激都能作出一定的反应 虽然草履虫的结构很简单 但是它对外界的有利刺激或有害刺激能够作出反应 图甲 乙 丙表示三块载玻片 分别在载玻片两端各滴一滴草履虫培养液 并使两滴培养液连通 甲维持原状 当在乙和丙两块载玻片右侧培养液的边缘分别放一滴肉汁和一小粒食盐时 分析可能出现的现象以及原因 你能从中得出什么结论 同理 甲不 做处理 为空白对照组 其中的草履虫的趋向是随机的 乙进行了处理 而且是实验假设所给定的实验变量 是否滴加肉汤 的处理 所以为实验组 丙是经过施放盐粒的处理 但是这种处理不是实验假设所给定的实验变量的处理 相对空白对照组 是施加了一定条件的处理 应该为条件对照组 甲 乙空白对照说明草履虫会趋向有利刺激 而丙通过条件对照 从相反的方面说明草履虫也会逃避有害刺激 一正一反的结果更好地说明了草履虫具有应激性 实验结果更具说服力 13 例7 为了证明细菌对植物遗体的分解作用 某小组同学分别提出三种方案 三组方案的共同点是将叶片分成甲 乙两组 实验过程中叶片滴加一滴蒸馏水 使叶片保持湿润 方案1 将甲组放在无菌条件下 乙组放在自然条件下 暴露空气中 方案2 将甲组灭菌后放在无菌条件下 乙组放在自然条件下 暴露空气中 方案3 将甲 乙组都灭菌后 甲组放在无菌条件下 乙组接种细菌后放在无菌环境下 分析 这道题中 要先找出探究的内容是细菌对植物遗体的分解作用 实验变量是细菌 在3个实验方案中 甲组都是没有接受变量处理的 所以为对照组 乙组都是接受了变量处理的 故为实验组 14 对照试验 自变量 实验中人为改变的因素因变量 随着自变量变化的变量 无关变量 除自变量外 其他可能对实验结果造成影响的变量 如 外界温度 光照 气压 器材 剂量 实验条件 对照组 不接受自变量处理的组 常态下的实验实验组 接受自变量处理的组 实验中的原则 单一变量原则对照原则无关变量原则 15 2020 3 19 16 在对照实验中 实验的目的是探索仅靠观察所看不到的未知 为了探索这样的未知 必须对研究对象进行人为控制或施加某种影响 进行了实验处理的事物是实验组 自然状态 未加处理 的事物称为对照组 针对具体的实验区分实验组和对照组时 需要清楚实验控制的原理 实验控制的原理不外乎加法原理和减法原理两种 与常态相比 人为增加某种影响因素即加法原理 人为去除某种因素即减法原理 比如德国植物学家萨克斯做的证明光合作用产生淀粉的实验 对天竺葵进行 饥饿 处理后 让叶片的一半曝光 一半遮光 过一段时间后用碘蒸气检验 叶片在自然状态下总是要见光的 人为地将一半叶片遮盖起来 叶片在自然状态下总是要见光的 人为地将一半叶片遮盖起来 让光照 实质是光合作用 这一因素处于缺失状态 这实际上就是运用的减法原理 这一组应当属于实验组 曝光的一半叶片则属于对照组 对不少教师来说 运用加法原理设计的实验 区分实验组和对照组比较容易 运用减法原理设计的实验 区分实验组和对照组时则常常困惑 有人认为结论是相反的 原因有二 一是被 饥饿 处理所迷惑 二是认为遮光的一半叶片缺少实验因素 其实 饥饿 处理只是为了使实验效果容易检测 与实验中的变量控制是无关的 遮光的一半叶片并非缺少实验因素 而是对实验因素进行的一种控制 即去除 摘自 中学生物教学 2007年第3期 17 例一 2006济宁中考 某生物兴趣小组 为探究一氧化碳对家鼠生命活动的影响 选取两只大小 年龄基本相同的家鼠 分别放人下图所示的甲 乙两集气瓶中 立即同时打开A B C开关 请回答 4分 1 根据题意 写出本实验的假设 2 认真观察几分钟后 甲 乙中出现的现象分别是 3 本实验的结论是 4 乙装置在实验中的作用是对照 分析 乙装置直接连通空气 与家鼠平常生活环境 自然状态 同 这样的未作实验处理的一组事物称为对照组 起对照作用 18 例二 2007济宁中考 刘芳同学要探究某种植物生长是否需要含氮的无机盐 设计方案如下 请你帮她将探究活动的过程填写完整 1 提出问题 2 作出假设 3 实验步骤 配制种类齐全的无机盐培养液放在甲中 配制与甲相比缺少的无机盐培养液放在乙中 将两株生长状况相同的幼苗同时分别培养在甲和乙中 过一段时间后长势情况如右图 4 起对照作用的是甲 5 得出结论 分析 甲组相当于土壤浸出液 乙组人为去除某种因素即减法原理 经过这样的控制处理的一组事物称为实验组 所以甲组起对照作用 19 例三 2008济宁中考 4 我市某中学大力推进素质教育 积极开展社会实践活动 某天下午 耿老师领着生物兴趣小组的同学来到了郊区的田间 在一块白菜地边驻足观察 眼尖的赵华发现了一条深绿色的小虫正在啃食白菜 耿老师告诉大家 这是菜青虫 专门啃食十字花科植物的叶片 善于动脑的李青提出了 菜青虫是否天生爱吃十字花科的植物呢 耿老师因势利导 说 现在就以李青的问题为题 进行实验探究 1 提出问题 略 2 作出假设 3 实验步骤 找到有菜青虫卵的叶片 将菜青虫卵封闭孵化和饲养 其目的是 选取几种十字花科的叶片作组 选取几种非十字花科植物叶片作组 把刚孵化的幼小菜青虫若干条分别放入十字花科植物和非十字花科植物中 4 实验现象 菜青虫喜食十字花科植物 5 实验结论是 分析 菜青虫啃食十字花科植物的叶片是一种自然状态 所以选取几种十字花科的叶片作对照组 选取几种非十字花科植物叶片作实验组 20 例四 2009济宁学业 6 下图是验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳的实验装置 瓶内均装入澄清的石灰水 请据图分析回答 1 如果吹气和吸气均选择弯管 在实验时 应向甲瓶 向乙瓶 2 经向两瓶内分别吹气 吸气后 石灰水明显变浑浊的 是瓶 3 在本实验中 起对照作用的是乙瓶 分析 向乙瓶吸气后 乙瓶内气压变小 空气进入澄清的石灰水 石灰水没变浑浊 与实验前先振荡 让空气与澄清的石灰水接触效果同 属于常态 为对照组 21 例五 2009德州中考 25 某实验小组探究 烟草浸出液对水蚤心律的影响 进行了下列实验 材料和条件 15 的室温条件下 用10只大小一致 10秒内水蚤跳动范围在30 36次之间的成年水蚤 做了A B两组实验 观察水蚤10秒内心跳次数 四份等量的香烟烟丝中分别加入20mL 30mL 40mL 50mL的蒸馏水浸泡1天的浸出液 实验方法 A组 每只水蚤先放在清水中计数 重复3次 B组 将A组的水蚤分别移入20mL 30mL 40mL 50mL蒸馏水的烟丝浸出液 同样重复3次 处理数据 分别计算出A B两组实验数据的平均值 将得到的数据绘成如上曲线图 分析回答 1 根据曲线 我们可知烟草浸出液对水蚤心率具有作用 浓度越高 则 2 设置A的作用是对照 在A B实验过程中 要求相同的室温条件 大小一致的水蚤 等量的香烟烟丝等这些条件 这样做的目是 分析 A组是自然状态 22 例六 2009潍坊中考 30 8分 生活在弱碱性土壤中的某种植物通常开白花 有时也开红花 某研究小组根据提供的酸性土壤 非酸性土壤或弱碱性土壤 非弱碱性土壤进行探究实验 下面是他们在设计验证土壤酸碱度 pH 影响植物花色的实验时所提出的问题 请回答 1 被验证的实验假设 2 实验组与对照组分别为 3 实验组与对照组在实验过程中必须保持相同的条件有 至少两项 4 实验的因变量是 5 支持假设的实验结果是 分析 提供的三种土壤环境 其中非酸性土壤或弱碱性土壤为常态下 题目中提供的 开白花 红花 的那种 所以为对照组 30 8分 1 土壤酸碱度 pH 会影响花色 1分 2 酸性 非弱碱性 土壤中的植物非酸性 弱碱性 土壤中的植物 2分 3 温度 光照 浇水量 土壤量等 只要合理即可得分 4 花色 5 酸性 非弱碱性 土壤中的植物开红花 23 探究根长长的主要部位 8上 将幼苗分成两组 一组切去尖端3 5毫米 作为对照组 另一组保持尖端完整 作为实验组 24 27 10分 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 实验 在甲 乙 丙 丁四个烧杯中分别放等量的棉花 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 数日后记录发芽情况如下 装置种子所处的环境实验结果甲干燥的棉花 置于25 的橱柜中种子不萌发乙潮湿的棉花 置于25 的橱柜中种子萌发丙潮湿的棉花 置于冰箱冷藏室 4 种子不萌发丁棉花和种子完全浸没在水中 置于25 的橱柜中种子不萌发 1 通过本实验可以看出 是影响种子萌发的环境条件 乙装置在该实验中起作用 要想证明 温度是影响种子萌发的环境条件 可选用装置 多组对照 25 制定计划 植物的呼吸作用产生二氧化碳方法一材料 正在萌发的大豆种子取甲 乙两个广口瓶 在每个广口瓶内都倒入少量的石灰水 把两份正在萌发的大豆种子装在纱布内 用线扎紧袋口 其中一份在开水中烫2 3分钟 待冷却后 分别把装有种子的纱布袋用线悬挂在甲 乙两瓶中 纱布袋不要碰到石灰水 然后用橡皮塞把瓶塞紧 装置设置好后 把它们放在温暖的地方 一天以后 观察甲 乙两瓶中的情况方法二材料 萌发的蚕豆将萌发的蚕豆平均分成两份 把其中一份煮熟并冷却 另一份不作处理 分别装入下图装置杯中 过一段时间之后 往杯中注入清水 将杯内气体排入装有澄清石灰水的试管中 观察试管中石灰水的变化情况 方法三材料 菠菜 树叶或其他的新鲜植物叶 提前一天 将新鲜的和烫过的蔬菜 沸水烫2 3min 各100g分别装入两个不漏气的黑色塑料袋中 同时将塑料袋内充满空气 插入软管扎紧袋口 并用止水夹夹紧软管 不加标记 取两袋蔬菜 将软管分别插入盛有澄清石灰水的锥形瓶中 移开止水夹 轻轻的挤压塑料袋 观察石灰水的变化 若当天王成实验 可多选一些叶片 放置时间1h左右 26 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 1 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 你的方案利用了天竺葵的哪项生理活动 2 将实验装置放到阳光下照射4 6小时后 同时摘下叶片A B 利用进行脱色处理 然后滴加碘液 观察实验结果 3 叶片A绿色部分和非绿色部分的结果比较 可以证明 叶片A绿色部分和