1、在新课标人教版高中生物必修1《细胞的能量之源——光与光合作用》一节教材中，恩格尔曼实验是一个设计很巧妙的实验，但教材上对此并没有给予详细的叙述，导致教学过程中分析不到位，不利于学生实验分析能力的提高。

2、本文对此做一分析，以供同行参考。

(相关资料图)

3、 按照教材的叙述，恩格尔曼的水绵实验中，一组把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。

4、另一组是怎样的设计的？通过示意图可以看出：另一组是载有水绵和好氧细菌的临时装片放在完全曝光环境中。

5、因为本实验的自变量是光照的有无，根据单一变量原则，曝光环境中的一组实验也应该是在没有空气的环境中。

6、实验的目的是探索仅靠观察所看不到的未知。

7、为了探索这样的未知，必须以对研究对象进行人为控制或施加某种影响。

8、在对照实验中，经过这样的控制处理的一组事物成为实验组。

9、为了确证实验组的结果是由人为进行的这种处理引起的，需要用同样的研究对象另外设置不作上述处理的一组事物进行观察，这样的未作实验处理的一组事物成为对照组。

10、简单地说，进行了实验处理的事物时实验组，自然状态（未加处理）的事物成为对照组。

11、在本实验中，两组都进行了人为处理，即创造了没有空气的环境，这两组还能是对照实验吗？对照实验有空白对照、条件对照等，条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。

12、所以，这组对照实验应该是一个条件对照。

13、再者，实验控制的原理有加法原理和减法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素即加法原理，人为去除某种因素即为减法原理[1]。

14、完全黑暗状态的一组人为减去了光照，故（即教材中左图）为实验组，完全曝光状态的一组（即教材中右图）为对照组，实验结果应该是好氧细菌都均匀集中在带状叶绿体上，从而可以得出叶绿体可以在光下产生氧气，光是光合作用的条件这一结论。

15、另外，在完全黑暗的一组（即教材中左图）中，用极细的光束照射水绵的叶绿体，光束曝光的部位和未曝光的部分又可以形成另外一个对照实验。

16、同样，由于自变量是光照的有无。

17、根据上述对照组和实验组的定义，曝光部位是水绵在自然状态下的生长状态，故为对照组；未曝光的部位是人为处理后（黑暗）的条件，故应为实验组。

18、可以更加准确地判断产生氧气的部位是叶绿体，从而得出叶绿体是光合作用的场所的结论。

19、本实验的因变量为好氧细菌所集中的位置。

20、通过检测因变量可以准确地判断出水绵产生氧气的部位。

21、无关变量为将制好的临时装片放在没有空气的黑暗环境中。

22、没有空气的环境可以让好氧细菌集中到产生氧气的部位，黑暗的环境可以保证光照部位所产生的效应。

23、综上所述，对于对照实验来说，学会分析各类对照实验中的对照关系是正确设置对照的前提，而对照关系是围绕实验遵循的原理和实验目的来综合确定的。

24、分析实验还要结合实验目的和原理确定好实验自变量、因变量和无关变量，这是对照实验分析的基础。

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