浅谈实验教学中培养低年级大学生的对照意识

陈来　张洁　罗小泉　郭权

摘 要：对照意识不仅在于理解对照的意义、掌握对照设置方法，更重要的是为清晰展现被考察因素与观测结果之间的稳定可靠的联系，而严格规范操作、忠实记录并科学地解读实验结果，是学生必备的基本科学素养。低年级大学生正处于良好科学素养养成的关键时期，培养和建立对照意识，能为今后科研工作打下良好基础。实验教学过程中给学生灌输对照理念，帮助学生理解对照的作用和对照意识在规范化操作中的指导作用，来激发、增强和实践对照意识，是在有限的实验教学中养成学生良好科研素养的可行途径。

关键词：实验教学 低年级大学生 对照意识

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（c）-0152-02

大学生是未来科学研究主体，他们的科学研究素质能直接决定科学研究的水平高低和成果的大小，关系到我国科教兴国战略和万众创新思路的实施和实现。如何在有限的实验教学过程中培养和提高大学生科学研究素养，是每个大学老师都要面临和积极探索的课题。对照意识是科研素质中重要的组成部分，这是由其在科学研究中的重要性决定的。该文结合笔者教学实践经验就大学生在实验过程中暴露出的对照意识薄弱、如何在生化实验教学中培养大学生对照意识的问题进行探讨。

1 对照和对照意识在科学研究中的重要性

对照是科学研究中用以排除干扰被考察因素和观察结果之间建立可靠、稳定因果逻辑关系的因素，是科学研究设计时必不可少的一环。在科学研究中，为了明确某项因素变化与其可能带来的结果之间的必然联系，需要在比较该因素发生变化后所带来的观察结果，如果这一变化可以造成稳定的观察结果的形成，就可以得出该因素是或否与这一结果之间存在因果逻辑关系。要明确这一关系，必需严格保证只有该因素发生变化而其它因素不变，而对照正是起这一重要作用，因此，没有对照的实验得出的结果是没有说服力的。对照也可包括彰显被考察因素变化所带来的显著视觉差异的措施，例如白背景上彰显黑，这一措施使得不易观察到的结果变得明显，即去除噪音。总之，对照就是去除干扰和噪音以清晰地明确因素变化与结果之间的必然的逻辑关系。正因为对照在科学研究中的重要作用，因此，科研工作者应有牢固的对照意识，才能科研实践中得出科学结论。

2 当前低年级大学生实验中暴露出的对照意识薄弱的问题

当前低年级大学生在实验中暴露的对照意识薄弱问题主要体现在以下两方面。

（1）缺乏对照理念教育，没有形成对照的概念。低年级大学生做实验设计少，又没有吃透实验设计方案，不明白各实验组的作用，而现有教材基本未述及对照的概念、意义和设置方法，加上教师未能讲授，造成学生实验对照意识薄弱；初学者未能养成严格按实验步骤进行实验的习惯，导致容易出现不做、漏做对照实验，而得出错误实验结果或不能正确解释实验现象。

（2）对照意识薄弱导致不能严格规范实验操作。对照意识更重要的是体现在整个实验过程中要始终确保操作严格符合规范、保证实验实施过程中除了被考察因素有变化外，其余因素，包括试剂质与量、处理的时间、温度等，应严格一致。对于低年级学生来说，要其严格按实验步骤、教材和老师所授操作要领来操作，避免操作的随意性，养成规范操作的意识和习惯。

3 在实验教学中培养大学生的对照意识

结合笔者实验教学经验，从以下三方面来培养大学生的对照意识。

（1）讲解实验中对照的概念、意义、灌输对照理念，激发对照意识。

生化实验课一般在低年级大学生中进行。因此，教师应对实验设计中各项实验组在实现实验目的中所起的作用进行讲解，强调对照是去除干扰因素以实现清晰彰显被考察因素与观察结果之间可靠联系而设置必做实验组。例如在鉴定糖原时，需将糖原水溶液和水各滴一滴在干净的白瓷板上，并且说明，水滴应该是用于溶解糖原的蒸馏水，不是其它水例如自来水，再说明或者让学生来指出水就是对照，水和糖原溶液比，少了糖原，其它都一样，滴加相同碘液后，所造成的水为淡黄色而糖原溶液为褐色就只能解释成是糖原改变了颜色而不是水中的其它因素；再问学生将糖原溶液及其水滴在白瓷板上和滴在黑色實验台上所形成的视觉观感有何不同？然后解说这种背景设置也是对照，用以提高清晰度。最后要求学生指出后续实验中对照设置是什么、用于去除什么干扰因素等。通过这些解说和提醒来强化学生头脑中的对照概念，激发他们的对照意识。

（2）展示实验中对照的作用和没有对照的后果，帮助学生理解对照设置方法，增强对照意识。

采用反向教学法，故意演示或者指出学生实验中不做对照的例子，让学生来解释。继续前例，如果没有水做对照或者就以糖原溶液液滴做“对照”，出现褐色的变化，能直接解释为是由于溶液中的糖原引起的吗？不会是溶解糖原的溶剂中其它成份引起的吗？再如，血清谷丙转氨酶活性测定实验中，标准液组和酶促反应组各有一个对照，让学生计算没有对照和有对照或弄反对照的情况下算出的活力单位有何不同，并解释原因。显然结果是迥异的，这就能给学生留下较深刻的印象，理解设置对照和正确选定对照在得出正确结论中的重要意义，从而增强学生的对照意识。

（3）展示实验中不严格操作造成的实验结果和结论的谬误，培养学生将对照意识贯穿实验的全过程，从而自觉实践对照意识。

对照意识更为重要的是体现为严格摒弃实验中的各种主客观干扰因素，清晰展现被考察因素与观测结果之间的稳定可靠的联系，体现在严格规范的实验操作，还体现在忠实记录实验结果并科学地解读结果，是学生必备的基本科学素养，是科学精神的体现。在实验过程中除了实验中已设置的对照所力图排除的干扰因素外，实验条件包括处理温度、时间和量取试剂的准确性、混匀是否充分以及试剂的加样和处理顺序等，也是造成实验结果波动的因素。为了确保实验结果的可靠性，要求学生吃透实验目的、原理、方法步骤和注意事项，并进行规范操作。还是以血清GPT活性测定为例。微量移液枪有两个档：一档以准确取液；二档打出已取溶液，如果以二档取液，就会多取；如果一档取液但未等弹簧完全放松就将枪头抽出液面，就会少取；处理的温度不到37℃、四支试管前后间隔较大而未同时放入水浴锅、紫外分光光度计未调零或调零所用溶液不正确、比色皿未清洗干净或没放到位，等等造成实验结果偏离正常值过大，分组同学的数据之间波动较大，以及为达到教科书的所谓正确结果不如实记录观测结果等，正是教育学生要实践对照意识，养成规范操作习惯和忠实记录实验观测结果的生动事例。

总之，对照是科学研究中去除干扰因素清晰彰显被考察因素之间稳定可靠的因果联系必不可少的手段，对照意识体现为在科研实践过程中为摒弃各种主客观因素干扰得出可靠结论而养成的合理设计、规范操作和诚实记录的科学素养、严谨求实的科学精神。当前在大学生在实验中暴露出来的对照意识薄弱的问题，要求教师在实验教学中给学生灌输对照理念、帮助学生理解对照的作用和对照意识在规范化操作中的指导作用，来激发、增强和实践对照意识，是在有限的实验教学中养成学生良好的科学研究素养和科学精神的有效途径。

参考文献

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