[无关变量的控制(一)]举例说明控制无关变量的方法

时间：2019-04-30 03:17:55　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　《新课程标准》倡导探究性学习，主要是培养学生的科学探究能力。高中生应具备的科学探究能力，其中很重要的方面就是设计实验的能力——主要是设计对照试验的能力。设计对照试验已经在高考中时不时的成为了选拔学生、甄别学生能力的一种重要手段。
　　对照试验是一种“出了一个因素以外，其余因素都保持不变”的实验。其中的“一个因素”实际上就是自变量，即实验过程中可以人为改变的变量。由自变量的变化引起变化的变量成为因变量。实际上，除了自变量能引起因变量变化以外，还有其他的变量也能引起因变量的变化。但对照实验中只允许一个自变量影响因变量，而其他能引起因变量变化的“因素”都必须加以控制，不能影响因变量，这些被加以控制的“因素”再对照试验中叫无关变量。
　　控制无关变量，在对照试验中非常重要，它关系到在对照试验中能不能真正执行单一变量原则，能不能实现由一个变量——自变量引起因变量的变化。只有由一个自变量影响实验的因变量，才能找到实验考查的因素——自变量与因变量之间的必然关系，得出唯一的实验结论，实现实验的目的。
　　控制无关变量的措施很多，而且应该贯穿在实验的每一个步骤中。
　　首先实验材料就与无关变量的控制有着密切的关系。
　　实验材料选择与无关变量的控制有着密切的关系。实验材料选择不当，会直接影响实验结果，影响因变量，不能使自变量对因变量的客观影响真正显现出来，使人们无法找到自变量与因变量的必然联系，得不出科学的结论，达不到实验目的。所以，在实验设计的选材中，要科学选材，只要实验材料不是自变量，就要有效地控制住材料这一无关变量，以防它对实验结果造成干扰。
　　例：调查结果表明，豚草存在着明显的生存优势，对于豚草的这种生存优势的形成原因，有人认为可能是由于豚草根部分泌的某种物质抑制了龙葵等植物的生长。请你利用下列给出的材料及用具，把实验步骤补充完整。
　　材料及用具：……龙葵、豚草……
　　方法步骤：第一步：取一洁净的锥形瓶，编号为甲，加入适量的完全营养液，取长势较好的豚草植株种与瓶中。
　　第二步：将甲瓶放在适宜的环境条件下培养一段时间后，全部取出其中的豚草植株。甲瓶中的培养液保存备用。
　　第三步：另取两只洁净锥形瓶，编号为乙、丙，分别加入(　　)的完全营养液。
　　第四步：取(　　)的龙葵植株随机均分为两组，并分别植于乙、丙两锥形瓶中。向乙瓶中加入一定量的甲瓶中培养过豚草的培养液，向丙瓶中加入与之等量的适当稀释的完全培养液。
　　……
　　在上述实验中，实验的目的是“探究豚草根部分泌的物质是否抑制了龙葵等植物的生长”，自变量是“豚草根部分泌物”，因变量是“龙葵的长势”，无关变量应该是除了自变量以外能影响龙葵生长的因素，如选择材料时，龙葵植株的长势等。
　　在本实验中实验组和对照组材料的长势在实验之初就必须相同，如果选材时，两组中龙葵的长势不相同，其长势不同势必也会引起因变量“龙葵长势”在实验组对照组的不同，也就引入了另一个变量影响实验结果，造成无法确认自变量与因变量之间有没有必然联系，无法完成实验目的。所以本实验第四步应该选择“长势相同”的龙葵植株均分为两组。
　　材料的处理也与无关变量的控制有着密切的关系。
　　材料选择以后，有时需要对材料进行适当的处理，以去除材料本身所“携带”的无关变量对因变量的影响。
　　在生长素发现的历程中，著名荷兰科学家温特通过实验证明了胚芽鞘的弯曲生长确实是胚芽鞘尖端产生的一种化学物质引起的。在温特的实验中，他将胚芽鞘尖端切下放在琼脂块上，又将这样处理的琼脂块放在去掉胚芽鞘尖端的胚芽鞘一侧，观察其生长反应。最后一步所用的实验材料“胚芽鞘”，温特去掉了它们的尖端，控制了无关变量——胚芽鞘尖端对自身胚芽鞘弯曲生长的影响，最终确认了“处理过的琼脂块”对胚芽鞘的生长产生了影响，令人信服地找到了使胚芽鞘产生向光性的根本原因。在这个实验中，温特对实验材料进行了恰当地处理，有效地控制了材料本身“携带的”无关变量。
　　实验材料在对照试验中非常重要，实验材料的选择实验材料本身都可能给对照试验引入无关变量，所以再对照试验的第一步“实验材料的选择和处理”，就要注意控制无关变量，以确保一个自变量对因变量的影响，使实验顺利进行达到预期的实验目的。
　　（洛阳市第三中学）

[无关变量的控制(一)]举例说明控制无关变量的方法

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