2022-01-13 16:14:23

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对照实验又叫对照比较实验或单一变量实验,是探究实验的一种基本形式。是指在研究一个条件对研究对象有何影响,处理意义(究果)或作用(析因)时,所进行的除了这个条件不同外其它条件都相同的实验。简述为:研究自变量对因变量有何影响的实验.

基本信息

  • 中文名称

    对照试验

  • 外文名称

    control experiment

  • 自变量

    人为改变的变量

  • 因变量

    随着自变量的变化而变化的变量

  • 无关变量

    实验中存在的一些未考虑的因素

目录

折叠 编辑本段 解释

设计对照实验时,首先要明确实验目的,还要遵守实验的基本原则,实验的基本原则主要有:

(1)  科学性原则:在实验设计中必须根据实验基本原理从不同角度全面地考虑问题实验方案严密、选材合适、实验原理方法科学无误.实验基本原理是实验设计要依据的理论根据,是指自然科学和社会科学中具有普遍意义的规律,建立在大量观察、科学实验和社会实践的基础上,经归纳、概括而得到的。如质量守衡,万有引力,圆周率,人的认识规律是由已知探未知,自然选择等,既能指导实践,又必须经受实践的检验。

(2)可行性原则:在实验设计时,从原理、实验实施到实验结果的产生,都实际可行。

(3) 简便性原则:实验设计时,要考虑到实验材料要代表性,实验装置简单,但尽可能排除开无关变量的干扰,实验药品较易获取,实验操作较简便,实验步骤较少,实验时间较短。更重要的是要效果最好。

(4) 平行重复原则:任何实验结果必须是可验证的,任何实验必须有足够的实验次数,实验次数太少,实验结果会出现偶然性,产生实验误差。在实验中要控制自变量变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。才能避免结果的偶然性,得出准确、科学的结论。除以上原则外,对照实验同时还要遵守:

(5 )对照性原则:  科学研究中对研究对象有影响、作用或处理意义的条件有一个或多个,但只探究其中某个对实验对象有影响或作用.通过设置对照实验,既可排除无关因素(无关变量)对自变量的干扰,又可增加实验结果结论的可信度和说服力。大多数实验,尤其是生理类实验如(探究药物的效用的床实验)往往都要设置对照实验。

在对照实验中,一般要区分实验组和对照组,这是进行逻辑思维推理的基础。方法是把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组(群)。其中一个组(群)是已经确定其结果的对象组或施加条件对实验对象或结果的作用已知,作为对照比较的标准,一般不含变量,称为"对照组"。接受实验变量控制处理的对象组(群)称实验组或控制组;要探究某个因素对实验对象的影响或作用,其影响或作用未知,一般含变量,也可叫探究组。常用的对照组类型有以下几种:

①空白对照:对照组为做不含自变量处理的对象组。探究"种子萌发的环境条件"实验设计如下:条件编号处理方式所探究的外界条件预期结果1号瓶餐巾纸不洒蒸馏水后拧紧瓶盖置于室温处2号瓶餐巾纸洒少量的蒸馏水后拧紧瓶盖放在室温处3号瓶餐巾纸洒蒸馏水淹没种子后拧紧瓶盖置于室温处 1号2号瓶对照, 探究种子萌发需要一定的水份, 1号瓶(空白对照组)2号瓶(实验组). 2号瓶3号瓶对照,探究种子萌发需要充足的空气 2号瓶(实验组)3号瓶(空白对照组).

②自身对照:实验与对照在同一对象上进行,不另设对照组。例如,"质壁分离与复原"实验,巴斯德的鹅颈瓶实验探究导致肉汤腐败的细菌不是内生的而是外来的,这是前后对照,一般前为对照组后为实验组。

③ 条件对照:给实验组某种条件(自变量)的处理,给对照组同一条件(自变量)不同程度或反向处理。探究"种子萌发是否需要适宜的温度条件"实验设计如下:条件编号处理方式所探究的外界条件预期结果2号瓶餐巾纸洒入少量的蒸馏水后拧紧瓶盖置于室温环境中适宜 的温度4号瓶餐巾纸洒入少量的蒸馏水后拧紧瓶盖放在低温处(如冰箱里)2号瓶(实验组),4号瓶(条件对照组)。又如"探究甲状腺激素是否能促进动物的生长发育"实验中,饲喂甲状腺激素的甲组是实验组、饲喂甲状腺激素抑制剂的乙组是条件对照组、对蝌蚪不做任何处理的丙组是空白对照组。

4 相互对照:指不另设对照组,而是利用几个实验组相互对照。这种方法常用于等组实验中。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。

( 6) 变量单一原则:是单一变量原则和等量原则的合体:即实验设置中实验组和对照组相比只能有一个自变量;除了自变量之外的一切对实验结果有影响的因素叫无关变量,必须严格控制,保持相同且适宜,以平衡和消除无关变量对实验对象和结果(因变量)的影响.在设置生物对照实验时,无关变量一般要做到: ①材料相同. (物体的体积,质量,密度,状态,运动速度,化学特性,物理特性相同)。动物的生理状况,体重,年龄、性别等大致相同, 种子是否是活的,同种,其大小,饱满程度要相同、 ② 实验所用的器具和装置,试剂要相同 ③ 条件控制要适宜且相同(温度、物质的浓度,是否有心理暗示,历史经验) 这样可避免实验结果的差异由无关变量引起的可能性,便于研究自变量与因变量的关系。对照实验具有独立性,其实验过程,结果,结论,实验组和对照组的判定不受其他实验组的干扰.

保证对照实验结果的准确性除了要遵守以上原则外,还要看实施过程中是否排除了偶然因素和主观因素等的干扰,以及对实验数据的统计分析方式等。在实验最后还要对实验组与对照组中自变量变化引发的因变量变化差异,既实验结果和实验现象进行对照比较分析,以阐明某个因素或条件对实验对象的影响作用和处理意义,再经严谨的逻辑推理和归纳,得到科学的实验结论.

对照实验是科学研究常用的一种实验方法,目的是通过对比实验的结果找到想要研究的因素对实验的影响作用,从而为科学的研究提供事实依据和直接证据。如在生物学、医学、农学、心理学和教育学等各领域中,有"没有对照就没有试验"的说法,因此,是否有适当的对照试验,在许多情况下会影响研究的成果。对照试验的技术有时比主试验还困难。再者,为了进行一个试验,必需有相当数量的对照才行,否则有时会分不清哪些是主试验,哪些是对照试验。与试验区、试验群相对应的也有用对照区、对照群名称的。作为试验对象,常常要求纯系的动植物材料和人的单卵孪生儿的道理就在于此。在物理或化学的领域里,由于研究对象系统的构成单纯,特殊的对照试验,在多数情况下没有必要。

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