几道生物实验题目中双自变量的实验目的表述的思考

陈亚飞

生物科学是以实验为基础的，很多重要的科学发现都离不开实验的探索。在平时的实验教学中，我们会遇到很多实验相关的题目，实验目的的表述是常见的一种考察方式。实验中双自变量类型的实验目的的表述在不同的题目中给的参考答案差别较大，给学生造成了一定的困惑。我们在平时教学中该如何指导学生？这类题目实验目的的表述怎样表达才是规范的？下面我们通过对比几道题目来进行探讨。

首先，让我们来看一道双自变量实验的目的表述：

本题是典型的双自变量实验题，其中变量1是遮荫，变量2是ALA，“未遮荫组”是对照组，“遮荫组”和“ALA处理+遮荫组”是实验组。关于实验中ALA的作用，学生中存在著两种争议：一方面学生认为要考虑ALA的作用，我们应该遵循单一变量原则，以ALA为唯一变量，让“遮荫组”与“ALA处理+遮荫组”进行比较，这样得出的结论是“ALA能增大净光合速率，降低胞间CO2”，如果考虑到实验中还存在遮荫这个因素，可以把答案修正为“在遮荫条件下，ALA可以增大净光合速率，降低胞间CO2”。这种答案的逻辑思维是把变量1当成做实验的条件，是一种状态，答案表述模式为“在自变量1条件下，自变量2对因变量的影响”。另一方面，有学生认为如果只比较“遮荫组”与“ALA处理+遮荫组”，那么我们就忽略掉了“未遮荫组”的结果，在这个试验中，遮荫和ALA均是自变量，且明显遮荫组只能和未遮荫组比较，在此基础上再比较遮荫组和ALA处理+遮荫组，这样我们得出的结论是“ALA可以缓解遮荫所造成的净光合速率的降低和胞间CO2的升高”。这种答案的逻辑思维是“虽然题目问的是ALA的作用，但是我们不能忽略另一个变量遮荫的作用，应该进行综合考虑”，答案的表述模式为“变量2增强（抑制）了变量1对因变量造成的影响”。这道题给的参考答案是“减弱遮荫对净光合作用速率下降和胞间CO2浓度升高的影响”，明显，这个题目的参考答案倾向于后者。

下面，让我们看另外一道类似的题目：

本题研究的目的是“研究ALA对盐胁迫下的无土栽培的西瓜光合作用速率的影响”，按照上面题目的分析可知该实验目的的表述属于模式1，即本题中的盐胁迫不再是一个变量，而应该是一个做试验的前提条件，在此条件下我们来研究ALA的作用，那么对照组应该是正常培养液加入氯化钠，实验组是正常培养液加入氯化钠和ALA，即选项中A为对照组，D为实验组，但是本题的参考答案是ABD，即整个完整实验是ABCD四个组。我们抛开为什么要设置B项这个争论（不在本次讨论范围中），那么参考答案的意思，本实验的完整实验包括ACD三项，其中C是对照组，A和D为实验组，那么该实验的设计思路完全和上面的题目一致。那么，本实验的目的表述模式应该是模式2，即该实验研究的应该是ALA对盐胁迫所造成的无土栽培的西瓜光合作用速率变化的影响。笔者觉得本题题干所研究的内容与实验选项不符，这会对学生造成一定的干扰。

下面，我们再来看一道题目：

本题也是一个典型的双自变量的实验设计题目，第一变量为阿霉素，第二变量为福达平，按照题干中实验设计的4组，应该研究的是福达平对阿霉素引起的心肌细胞的凋亡是否有抑制作用，即模式2。这样我们应该综合第1、2、3组的实验结果来进行判断。参考答案中B项给的正确的，但是B项本身所涉及的第2、3组实验进行对照，自变量是福达平，只能看出福达平的作用，不能得出福达平对阿霉素所起的作用有什么影响，那么第2、3组对比结果表述应该是按照模式1进行。笔者认为B项说法不严谨。

最后，我们再来看一道表述规范、严谨的题目：

本题所涉及双自变量分别为自变量1“灌胃1ml50%的酒精”，自变量2“不同浓度的护肝茶”，研究目的表述为“研究小鼠连续灌胃一周不同剂量护肝茶对一次性灌胃1ml50%的酒精所造成的急性肝损伤的影响”，这样的表述是典型的模式2的表述方式。

综上所述，笔者认为对于双自变量的实验目的的表述，我们应该先区分变量之间的关系，确定哪个是变量自1，哪个是自变量2，在此基础上，分情况进行表述。若把自变量1当做实验条件，规范的表述方式为“在自变量1条件下，自变量2对因变量的影响”，此时，所谓的双自变量的本质上只有一个自变量，即只剩下了自变量2，自变量1不再是真正的自变量，这种情况下对应的实验只做两组即可，一组是变量1，一组是变量1加变量2。若两个自变量综合考察，规范的表达方式是“自变量2增强（或抑制）了自变量1对因变量造成的影响”。