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*.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.*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.