實驗對照原則是設(shè)計和實施實驗的準則之一，通過對照可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。對實驗組和對照組的判斷經(jīng)常出現(xiàn)在各種試題中，因此如何確定實驗組和對照組就成了困擾考生的一個問題。

1 什么是實驗組和對照組　　通常,一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組,是接受實驗變量處理的對象組;對照組,亦稱控制組,對實驗假設(shè)而言,是不接受實驗變量處理的對象組。從理論上說,由于實驗組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的、被平衡了的,故實驗組與對照組兩者之差異,則可認定為是來自實驗變量的效果,這樣的實驗結(jié)果是可信的。

2對照的類型     按對照的內(nèi)容和形式上的不同,通常有以下對照類型:

2.1 空白對照   指不做任何實驗處理的對象組。

2.2 自身對照   指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設(shè)對照。單組法和輪組法,一般都包含有自身對照。

2.3 條件對照   指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的。

2.4 相互對照   指不另設(shè)對照組,而是幾個實驗組相互對比對照。在等組實驗法中,若不設(shè)空白對照,則大都是運用相互對照。

3教材中典型實驗介紹

 1.根據(jù)實驗?zāi)康膩砼袛?

    生物學(xué)實驗具有一定的研究目的，也就是實驗?zāi)康摹Ｔ趯嶒炛?，實驗手段的主動選擇，實驗對象的干預(yù)措施，實驗的環(huán)境條件控制，都是受實驗?zāi)康闹萍s的。因此，實驗中的實驗組就是針對實驗?zāi)康膩砜刂?、干預(yù)研究對象而進行的實驗操作，是用來證明實驗假設(shè)的。而對照組同樣是針對實驗?zāi)康?，達到排除其他無關(guān)因素或非研究因素對研究對象的干擾而進行的操作。只要明確實驗?zāi)康呐c實驗組和對照組的關(guān)系后，就能準確區(qū)分實驗組和對照組。

    例1  1864年，德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。薩克斯對這個實驗的設(shè)計具有嚴密的邏輯性，具體體現(xiàn)在    (    )

    A．有對照實驗        B．本實驗不需要設(shè)置對照實驗

    c．曝光處作為對照實驗  D．遮光處作為對照實驗

    究竟選C還是選D，即究竟哪組是實驗組?哪組是對照組呢?首先我們要明確薩克斯實驗的目的到底是什么?是為了“證明光合作用需要光照”還是“證明植物光合作用能產(chǎn)生淀粉”呢?針對不同的實驗?zāi)康钠鋵嶒灢僮骶筒煌?，當然實驗組和對照組也就可能不同。從當時(1864年)的情況來看，光合作用的過程還不清楚，植物能否產(chǎn)生淀粉并不完全確定，談不上以淀粉作為檢測光合作用是否進行的標準了。由此我們可以確定薩克斯做該實驗的目的是為了“證明植物在光下能產(chǎn)生淀粉”，而在人教版高中《生物》必修教科書第一冊P．52明確說明了“這一實驗成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉”，這也進一步佐證了此實驗的目的是“證明植物在光下能產(chǎn)生淀粉”。而為了證明這一點，以達到這個實驗?zāi)康?，只需進行直接的實驗證明即可，也就是直接把饑餓處理后無淀粉的葉片置于光下，觀察有無淀粉產(chǎn)生即可證明，所以曝光處作為實驗組；而將遮光組作為對照組，是用以確定淀粉不是來自于其他來源，而是來自光合作用。

    但是到現(xiàn)在，知識背景變化了，我們已經(jīng)確知光合作用的過程、條件及產(chǎn)物等，所以又可以通過該實驗“證明植物光合作用需要光照”，這時的實驗?zāi)康母淖兞恕．斎坏矸鄣挠袩o就是檢測光合作用是否進行的標準了。此時，就可以認為遮光處理是實驗組，因為這樣可以證明無光不能進行光合作用，而對照組只是為確定其他因素對此結(jié)果無影響(如材料，空氣等的影響)。因此，同樣的實驗，如果實驗?zāi)康牟煌鋵嶒灲M和對照組就不同。

2.根據(jù)已知、未知來判斷

    對照組的作用是起到一種襯托參照作用，所以，對照組的實驗過程、結(jié)果、現(xiàn)象對實驗者來說是已知的，是感性上的認識或理論上公認的。實驗組往往是未知的，要探究的，需證明、驗證的。

    例2（2005北京春季）為驗證光是植物生長發(fā)育的必要條件，設(shè)計如下實驗：選擇生長狀況一致的小麥幼苗200株，隨機均分為實驗組和對照組，分別處理并預(yù)期結(jié)果。下面是關(guān)于實驗組或?qū)φ战M的處理方法和預(yù)期結(jié)果的幾種組合，其中正確的是    (    )

    ①實驗組②對照組③黑暗中培養(yǎng)④在光下培養(yǎng)⑤生長良好⑥生長不良

    A．②③⑤B．①③⑥c．①④⑤D．②④⑥

    答案是B。但很容易錯誤地認為是c。

    “光是植物生長發(fā)育的必要條件”這是已知的、公認的，現(xiàn)在做實驗的目的只是驗證這個結(jié)論。所以，我們只要設(shè)置實驗，在黑暗中培養(yǎng)植物，觀察其生長狀況，如果生長不良，這就證明沒有光是不行的，光就是植物生長發(fā)育的必要條件。該組也就是實驗組，而以在光下培養(yǎng)的作為對照組。其實驗的思路是，要證明a是b的必要條件，只要證明沒有a就沒有b(實驗組)，而用已知的有a就有b來對照。又如，在“驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)”的實驗中，在A、B 2支試管中分別加入等量(2 mL)的蛋清液、唾液。然后分別向2支試管中各加入等量(2滴一3滴)0．1 g/mL的NaoH溶液，振蕩。再向2支試管中各加入等量(2滴一3滴)0．0l g/mL。的cuso4。溶液，振蕩。在這個實驗中，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑呈紫色反應(yīng)，即A試管中的現(xiàn)象是已知的、公認的、公理性的事實，所以A就是對照組。這個實驗的思路是：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑呈紫色反應(yīng)(A試管)，如果唾液淀粉酶與雙縮脲試劑也呈紫色反應(yīng)(B試管)，那么唾液淀粉酶就是蛋白質(zhì)，反之則不是。

 3.根據(jù)對實驗對象進行處理的方式來判斷

  在實驗中，給實驗對象施以某種實驗處理，而這種處理就是實驗假設(shè)所給定的實驗變量的處理，那么，這個處理組就是實驗組。

    例3為了解土壤微生物是否能分解農(nóng)藥，并盡快得出實驗結(jié)論，有人用“敵草隆”(一種除草劑)進行了實驗。取等量砂土分裝于相同的兩容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌，下列有關(guān)事項的敘述不正確的是    (    )

    A．a(chǎn)組為對照組，b組為實驗組

    B．向a、b中噴人等量敵草隆，再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時間

    C．檢測敵草隆消失的情況，預(yù)計a組敵草隆含量不變，b組的全部消失

    D．只用砂土，實驗效果不如幾種典型土壤混合后的好

    答案為A、c。但很容易錯誤地認為A是正確的。

    a組進行了高壓滅菌，這種處理措施是針對實驗變量(土壤微生物的有無或多少)而進行的處理，所以a組為實驗組，b組不滅菌，不做處理，為對照組。

    又如，在驗證魚鰭的作用這個實驗中，剪掉魚鰭的就是實驗組，不剪魚鰭的就是對照組。

    但是，有的實驗中雖然給實驗對象施以某種實驗處理，但這種處理不是針對實驗假設(shè)所給定的實驗變量的處理，這樣的處理組不是實驗組，而是對照組。

    例如，在“飼喂甲狀腺激素對小動物生長發(fā)育的影響”的實驗中，進行了以下實驗分組：甲組——飼喂甲狀腺激素；乙組——飼喂甲狀腺抑制劑；丙組——不飼喂藥劑。

    在該實驗中，甲組進行了處理，且是實驗假設(shè)所給定的實驗變量(是否飼喂甲狀腺激素)的處理，所以為實驗組。乙組飼喂甲狀腺抑制劑的處理，但是這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量的處理，是施加了一定條件的處理，應(yīng)該為條件對照組。丙組不飼喂藥劑，不做處理，為空白對照組。此實驗既設(shè)置了條件對照，又設(shè)置了空白對照，通過比較、對照，更能充分說明實驗變量——甲狀腺激素有促進動物生長發(fā)育的作用。

4.對沒有明顯的實驗組和對照組的判斷

    有些實驗，不另設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照。這就沒有專門的對照組，也就是各實驗組之間相互對照。在等組實驗中，大都是運用這種相互對照。在相互對照中，各個組的實驗結(jié)果往往均是未知的，是要探究的。

    例4現(xiàn)有一種植物的種子，已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)，探究光的有無對該種子萌發(fā)的影響，請你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計出實驗的方法步驟，預(yù)測可能的實驗結(jié)果，并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。

    方法步驟：(1)向培養(yǎng)皿中倒人適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中。(2)將一組置于有光照的環(huán)境中，另一組置于黑暗環(huán)境中，在培養(yǎng)過程中，使兩組所處溫度、水分、空氣狀況適宜且相同。

    該題中有光照組與無光照組就是相互對照。因為這兩組的實驗結(jié)果都是未知的。

    又如，考察某生物實驗中反應(yīng)溫度對實驗結(jié)果的影響，此時，各實驗組分別在不同的溫度條件下做實驗，各個組在實驗中就起到了相互對照的作用。

    綜上所述，實驗組和對照組的區(qū)分，要根據(jù)不同的實驗?zāi)康?，實驗結(jié)果的已知和未知，實驗對象的不同處理措施等情況具體而定。對一個具體實驗中的實驗組和對照組的判斷，也可以用這幾種判斷方法綜合來考慮。

【補充】從邏輯思維方法上看，做實驗時，我們首先要確定實驗?zāi)康模槍嶒災(zāi)康奈覀兛梢灾苯幼C明，也可以運用反證法證明。直接證明時以給予實驗因子作為實驗組；用反證法時以去除該實驗因子作為實驗組。在通常情況下，證明 “A是B的充分條件”時就用直接證明法（直接證明 “由A得B”即可）；在證明“A是B的必要條件”時就用反證法（證明 “沒有A就沒有B”即可）。