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1、浅谈控制变量法浅谈控制变量法随着社会的进步，科学技术的不断发展，对于一个大学牛其至初中生、高中生來说，一 定都曾或多或少的接触过对照试验以及对比试验，而在这两类试验过程中一般所采用的研究 方法一控制变量法，即便是一些没有进过实验室的人应该也在书本上见到过。所谓対照试验，是指除了一个因素不同外，其余因素都保持和同的两组（或两组以上） 实验。而对比试验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种 因素与实验对象的关系的试验。在这两类试验的定义中，所谓的因索即为变量。保持一个或 多个量不变，调整另一个或多个量改变，來探究这些量之间的关系的方法，就是我们通常所 说的控制变量法。控制
2、变量法在物理、化学等科冃以及一些科学研究活动中均冇应用。比如探究串并联电 路中电流的规律、决定摩擦力大小的因素、单摆周期等相关实验中均有涉及。下面以本人在 本科中所做的毕业设计來谈谈对控制变量法的认识。木人在木科期间所做的毕业设计实验题为昆布氨酸抗菌性能的研究与测试。学过化学 的人应该都知道季钱盐类物质具有抗菌性能，从结构上分析是因为该类物质具有季钱阜团的 缘故。从昆布氨酸的结构式上不难发现，其具备季鞍基团，因而进一步提出假设，即提出昆 布氨酸具备抗菌性能的猜想，这在一定层次上运用了三段论的思想。既然已经发现了问题， 就应该在相关理论的某础上去分析问题，然后进一步的提出介理的方案去验证或者解决
3、这个 问题。综合牛物抗菌性的相关试验，首先要考虑到对抗菌性能影响的一些相关因素，它包括 温度、昆布氨酸浓度、菌种类别等。因为如果随便设置反应条件的话虽然实验结果也许也能 够显示其具备抗菌性能，但是我们却不能明确该物质的抗菌性能随着温度或者浓度的变化是 增强还是减弱。因为其中的变量不止一个，各方面因素可能都对其抗菌性均有不同程度的影 响，我们不能够仅仅从单一的方面去考察说明问题，这样只能是问题更加复杂化而不能使问 题得到解决。所以这就要求控制其中的一个量进行改变，使其它的影响因素保持一致，然后 通过得出的试验数据、结果再对这一改变量进行分析，也就是设置对照试验。上述思路考虑 了温度、昆布氨酸浓度
4、等外在反应条件对抗菌性的影响，但这并不充分，考虑一个问题不仅 要从外部条件入手，更要深入到其内部。如果从细菌的结构去分析，细菌可以分为革兰氏阳 性菌与革兰氏阴性菌，其主要区别在于它们的细胞壁的主要组分不同，这同样可能影响着昆 布氨酸的抗菌性能，因而菌种的类别也应当作为一个变量去考虑研究，即在外在反应条件一 致的時况卜，仅仅改变菌种类别进行相互对比，通过对比试验分析昆布氨酸是对其中一种菌 有抗菌性还是两种。如果均具备抗菌性的话，再以菌种类别附带温度或者浓度为变量，来考 察昆布氨酸对哪一种菌的抗菌性能更好，使得对抗菌性冇进一步的认识。具体实验步骤这里不做详述，部分实验数据见表3.1、表3.2。由两
5、表我们可以看到这里 的变量为质虽分数，也就是昆布氨酸的浓度。在其它外在条件一致的情况下，通过改变浓度 来研究昆布氨酸的抗菌性。在表3.1与表3.2中，质量分数为0.00%的一项为空白对照组，即 只加入相应的菌液、生理盐水，并未加入昆布氨酸进行培养。通过不同质量分数昆布氨酸溶 液与菌液混合培养所得菌落数与空白组相比较町知，菌落数均冇减少，这说明昆布氨酸对两 种菌是具备抗菌性能的。衣3.1不同质量分数的昆布氨酸溶液与人肠埃希氏菌混合培养后的菌落数质量分数/%IIIL 1IIIL 21UL 3平均值0.00564542480.051141091041090.10100918592().5()5753
6、51541.0012101011（具中质量分数为0.00%时的菌落数量级为I05,其它质量分数下的菌落数量级为1（A）表3.2不同质量分数的昆布氨酸溶液与金黄色衙萄球菌混合培养后的菌落数质量分数/%皿1皿2皿3平均值0.002182092042100.0510710310210400108100921000.50898468801.0068564958（各质量分数卞菌落的数量级均为104）然后我们通过杀菌率的公式计算出杀菌率，统计见表3.3。首先，我们把浓度作为变量去 分别看两种菌的杀菌率变化趋势，对以得出结论：在一定的浓度范围内，昆布氨酸的抗菌性 能与其浓度大小有关，门浓度越大昆布氨酸的抗菌
7、性能越好。然后，我们再固定浓度等外在 条件下，看昆布氨酸对两种菌的杀菌效果。很明显，昆布氨酸对大肠埃希氏菌的抗菌效果比 对金黄色匍萄球菌的抗菌效果好。表3.3不同质量分数的昆布氨酸溶液对人肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌抗菌性能的比较菌种类别0.05%时的杀菌率0.10%吋的杀菌率0.50%时的杀菌率1.00%吋的杀菌率大肠埃希氏菌77.29%80.83%8&75%97.71%金黄色葡萄球菌50.48%52.38%61.90%72.38%在上述实验中，通过采用控制变最法依次考虑各相关因素对冀抗菌性能的影响，就比如 数学上由点到面的思想，使得事物的本质从方方面面农现出來，进而有了深层次的了解。通过上述实验，我们可以知道在我们运用控制变量法来解决科学问题的时候，首先要考 虑的是影响研究对彖的因素到底是有几个、它们分别是什么，然后选取研究的方向，进而思 考怎样控制其他物理量不变來进行实验，最后才是通过实验现彖得到相关的结论。古人有云：“临渊羡鱼，不如退而结网”。科学方法是连接知识和能力的纽带。只有真正 的学握好了研究方法，才能有效解决实际问题，进而真止提高B己的创新意识和能力。
