学文网从历年高考来看，实验设计题已成为生物学高考实验题的重点。对照实验的设计是实验设计的最常见题型。对照是实验控制的手段之一，目的是平衡和消除无关变量对实验结果的影响。对照原则是设计和实施实验的重要原则之一。通过设置对照实验，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。
通常，一个实验可以分为实验组和对照组。实验组就是接受实验变量处理的对象组；对照组也叫控制组，相对于实验假设而言，就是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个对象组作为实验组，哪个对象组作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上讲，由于无关变量对实验组和对照组的影响是相等的，已经被平衡了的，所以实验组和对照组之间的差异，就可认为是来自实验变量的效果。这样的实验结果是可信的，更具有说服力。
一、对照类型
按对照的内容和形式上的不同，通常有以下四种对照类型。
1.空白对照
指的是不对实验对象做任何处理。例如，在实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中，在1号玻璃缸中加入甲状腺激素5；3号玻璃缸中不加药作为空白对照。在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只滴加了等量的蒸馏水作为空白对照。通过设置空白对照能明显地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
2.自身对照
指的是实验与对照在同一实验对象上进行，不再设置对照组。自身对照又有两种情况：一种是同一研究对象在实验前后对照，例如，实验七“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验，“激素调节与行为”中涉及的鸡的实验，就是典型的自身前后对照。自身前后对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异。另一种是在同一研究对象的不同部位进行对照。例如，在“光合作用的发现”中，德国科学家萨克斯做的实验：把绿色叶片放在暗处几小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这个实验就是这种情况，研究对象为同一叶片，曝光的一半为实验组，遮光的一半为对照组。
3.条件对照
指的是虽然给实验对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，也就是说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，不是所要研究的处理因素。这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例如，在实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中，在1号玻璃缸中加入甲状腺激素5（实验组）；在2号玻璃缸中加入甲状腺抑制剂（甲硫咪唑）5mg（条件对照组）；3号玻璃缸中不加药（空白对照组）。显然，2号玻璃缸为条件对照。该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――甲状腺激素能促进幼小动物的生长发育。
4.相互对照
指的是不再另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。例如，在“温度对酶活性的影响”实验中，不同温度条件处理下的几个实验组是作为相互对照的。在“pH值对酶活性的影响”实验中，采用的也是相互对照，较好地平衡和消除了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。
二、对照实验设计的注意事项
1.明确实验目的
一切从目的出发，认真审题，明确实验的类型，是探究性实验还是验证性实验，该实验要解决什么问题，探索哪方面的生物学规律，是否需要设置对照，做到有的放矢，目的明确。
2.弄清实验原理
实验原理是实验的根据和思路。如已知淀粉遇碘显蓝色，蛋白质遇碘显黄色，现有浆糊、蛋清液、唾液、碘液等材料，设计实验验证酶的专一性。验证酶的专一性可利用淀粉酶只催化淀粉水解，不催化蛋白质水解来证明，也可利用淀粉酶、蛋白酶同时去作用淀粉或蛋白质来证明。根据已知条件，此题是利用前一种原理来设计实验。如果设计为：先取试管2个，往其中各注入2ml糨糊，再分别加入淀粉酶、蛋清液各2ml……这是由于不理解实验原理导致的错误设计。
3.合理选取材料
选取材料时，要考虑材料的相似性和一致性；使用性和可控性；易行性和经济性；可靠性。如实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中，首先要选择幼体，而且能体现出发育的，则首选材料为蝌蚪，因青蛙的胚后发育属于变态发育，而且又是在短时间内完成，实验现象明显，容易观察。对照组和实验组使用的蝌蚪最好是同时孵化出的、大小相似的同种蝌蚪。另外若题干中已给出材料，注意不要更换。如提供的是未萌发的种子……证明其可进行呼吸作用，若设计时使用了萌发的种子，则与题干材料不符。
4.设置单一变量
单因子变量原则，即控制其它因素不变，而只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响。通常的单因子变量一般是题目中所要验证的事实。如“证明温度对酶活性的影响”的实验中，变量为温度。除了温度不同外，其他实验条件完全相同。如设计实验证明镁是绿色植物的必需矿质元素，假如设计为：分别往两只广口瓶中注入等量的含镁的培养液、缺镁的培养液……这样设计貌似变量只有一个，实际上含镁的培养液中可能还缺其他的必需矿质元素；缺镁的培养液中也未必只缺镁。结果可能两广口瓶中的绿色植物均可能患病，而且患病可能由多种因素导致，这样就起不到对照作用。
5.防止干扰
实验设计不仅要设置单一变量，而且要使无关变量（除单一变量外，对实验结果也有影响的变量）不影响实验结果。如在“证明pH值对酶活性的影响”的实验中，要使除pH值以外的其他变量不影响酶的活性，如温度要保持在最适温度，以保证酶能发挥出最佳催化效果。此外单一变量也要考虑度、量的问题，以体现出应该有的结果差异。如证明酶的高效性时，加入的无机催化剂与酶既要等量，又要适宜，不能太多；证明pH值对酶活性的影响时，不同pH值之间不能相差太小，也不能相差太大，要设置合适的梯度。
6.安排最佳步骤
合理、严密的步骤是实验成败的重要因素之一。大多数实验都有严密的实验步骤，不能随便变换实验步骤，如“证明pH值对酶活性的影响”的实验中，调节pH值一定要放在加入酶之前。个别实验允许变换某些步骤，如证明淀粉酶的催化作用时，可在加有淀粉溶液各2ml、碘液各2滴的2支试管中，分别加入淀粉酶、水各2ml，置于60℃的水浴中，观察蓝色的褪去情况。在此实验中，碘液也可以安排在最后加入，通过观察试管中是否显蓝色来判断酶是否产生了催化作用。
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