对照实验
duì zhào shí yàn
对照实验把实验组与对照组进行比较,两组之间只在被检验的那一个变量上有差异。
Definition
对照实验是一种公平的检验:两套装置除了一样东西之外完全相同,因此结果上的任何差异一定来自那样东西。它把接受改变的实验组与不接受改变的对照组进行比较,同时让其他所有因素(控制变量)在两组中保持一致。这种设计通过使自变量成为各条件之间唯一的系统性差异来分离出原因,评判它的标准是观察到的效应能在多大程度上被有把握地单独归因于这一操控。在可能的情况下,随机分配可以把未知的影响均匀地分散到各组中。
Example
两盆完全相同的豆种得到同样的土壤、光照和架位;一盆施肥,一盆不施,因此高度上的任何差异都是由肥料造成的。为了检验盐和结冰的关系,一名学生把 $100\ \text{mL}$ 清水和加了 $10\ \text{g}$ 盐的 $100\ \text{mL}$ 水装在相同的杯子里放进同一个冰箱;清水在 $0^\circ\text{C}$ 结冰,盐水在接近 $-6^\circ\text{C}$ 时结冰。一个更严格的肥料检验中,每个条件下种 12 株来自同一批种子的幼苗,随机分配,每天在同一层架子上轮换位置,按量浇水;21 天后施肥组平均 $14.6\ \text{cm}$,对照组平均 $10.9\ \text{cm}$,重叠太少,无法归咎于偶然。
Key Insight
不施肥的那盆和施肥的那盆同样重要,因为没有比较,“更高”就毫无意义。“对照”指的是你保持不变的那些变量,而不是你操作得多么整洁;一个凌乱但对照得当的实验,胜过一个整洁却同时改变了两个变量的实验。对照组本身就是一个主张,“这就是不加处理时会发生的情况”,如果它让你感到意外,那么实验已经教会了你一些东西。