第２３卷第８期中学生物学
Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．８２００７
２００７年ＭｉｄｄｌｅＳｃｈｏｏｌＢｉｏｌｏｇｙ
文件编号：１００３－７５８６（２００７）０８－００５６－０１
例析对照实验步骤设计“三步曲”
魏
威
（湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学
４３０２２３）
对照实验中，明确实验目的是实验设计的核心，而实验变量的设置是整个实验设计的“灵魂”。只有明确了实验目的，我们才能找准实验变量、正确观察反应变量、严格控制无关变量，防止额外变量出现。同时也只有找准实验变量，实验步骤的设计才能围绕变量控制的“三步曲”来展开。
１变量的确认
实验变量（又叫自变量）是引起实验结果的相应
改变。一般是题目已知的或是可以根据题目提供的已知条件来获取的。确定的方法是：实验往往以验证“什么”、证明“什么”、探究“什么”、观察“什么”、调查“什么”、鉴定“什么”等形式呈现出来。“什么”就是实验变量。如“探究温度对唾液淀粉酶水解淀粉的影响”的实验，实验变量就是温度，即低温（冰块）、适温（３７℃）、高温（沸水浴）；反应变量（又叫因变量）是由实验变量而引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果。反应变量要有相应的观察和测量指标，一般常见的反应变量的类型有：特异的颜色变化和沉淀反应、生物形态结构和生理特征的变化、生物生长发育的速度和生化反应的速度等。在“探究温度对唾液淀粉酶水解淀粉的影响”的实验中，反应变量是通过加碘液后溶液颜色发生变化来体现的。
无关变量是指实验中除实验变量以外的影响实验现象和结果的其他因素或条件。如“探究温度对唾液淀粉酶水解淀粉的影响”的实验中无关变量有唾液新鲜程度、可溶性淀粉溶液的纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程序、温度处理的时间长短等。而额外变量则是无关变量对实验所造成的影响或结果，其可以干扰正常的实验现象和结果，以至于造成实验误差。如“探究温度对唾液淀粉酶水解淀粉的影响”的实验中，ｐＨ就是其中一个无关变量，若ｐＨ不适宜将会出现不应有的实验误差，从而导致实验的失败。
实验步骤设计中，关键在于正确地进行实验变量的设置、反应变量的检测和无关变量的控制，防止额外变量出现，真正实现实验目的。
２实验步骤“三步曲”
从变量控制的角度看，对照实验步骤设计“三步
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曲”就是：第一步：主要为了“屏蔽无关变量”而展开，第二步：主要进行“设置实验变量”的操作，第三步：主要是进行“获得反应变量”的观察。现通过一道高考题进行说明：
例题（２００４年广东省高考题第３９题）为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。
（１）材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。
（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪
器操作不作考试要求，室温恒定。）
（２）方法与步骤：。（３）结果预测与分析：（略）。
对于该实验步骤，可按“三步曲”的思路去书写。解析如下（下划线内容为实验设计方法和步骤答案）：
①第１步：“
屏蔽无关变量”。第１步往往是分组、编号、添加相同的物质或作相同条件下的处理等。这一步充分运用“等量原则”，使用一些定性、定量的描述性语言，如此题的雄性大白鼠选择“日龄相同体重相近”等，所以：将２组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出的仪器，测定与记录耗氧量和活动量。这一步实际上是屏蔽无关变量，保证除实验变量以外的因子完全相同，为第２步实验变量的设置作准备。
②第２步：“
设置实验变量”。根据实验目的和要求，对实验组实施实验变量的操作。所以：每天用灌胃器给予甲组鼠灌胃甲状腺激素溶液，给予乙组鼠灌胃等量的蒸馏水，饲养一定时间。这一步，甲、乙两组实验大白鼠分别进行了实验变量和空白处理，这样保证了单一变量即实验变量的设置来对实验结果产生影响。
③第３步：“
获得反应变量”。测定与记录甲、乙组鼠耗氧量和活动量。这一步实际上是通过观察实验现象、测量实验数据、记录实验结果等方式来获得反应变量。
