高中生物实验中，时间能不能作为自变量？

疑难问题：高中生物实验中“时间”是不是自变量？以下试题是2019年1月学考试题，正答率较低的是该实验的自变量，纠结的答案是“时间”算不算自变量。要搞清楚这个问题，首先我觉得需要了解实验的目的。

学考试题：某同学利用小球藻（一种单细胞真核生物）为实验材料，进行了“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，他设计的实验装置如图所示。

回答下列问题：

（1）小球藻进行光合作用时，利用________范围内的光进行反应，形成了ATP和NADPH，在叶绿体的________中，NADPH为三碳酸的还原提供了________。

（2）该同学研究了不同光强度和不同浓度的NaHCO3溶液对小球藻光合作用的影响，得到实验数据如下：

表：不同实验条件下实验装置中氧气的相对浓度与时间的关系

该实验的自变量是________；在实验操作过程中，需要保持温度、________等无关变量一致。

第2~4d，在高浓度NaHCO3溶液条件下，高光强度组比低光强度组氧气的相对浓度上升快，其主要原因是________；第6d后高浓度NaHCO3溶液和高光强度组氧气的相对浓度上升显著加快，除上述原因外，还可能的原因是________。

答案：（1）可见光；基质；氢和能量   （2）光照强度和NaHCO3溶液浓度；小球藻的起始数量、NaHCO3溶液的量  高光强度下光反应强度大；小球藻数量快速增加

解析:（1）小球藻进行光合作用时，利用可见光范围内的光进行光反应，形成了ATP和NADPH。在叶绿体基质中，NADPH为三碳化合物的还原提供了氢和能量。（2）该实验的自变量是光照强度和NaHCO3溶液浓度，在实验过程中，保持温度、小球藻的起始数量、NaHCO3溶液的量等无关变量一致。    第2~4d，在高浓度NaHCO3溶液条件下，高光强度组比低光强度组氧气的相对浓度上升快，主要原因是高光强度下光反应强度大；第6d后高浓度NaHCO3溶液和高光强度组氧气的相对浓度上升显著加快，除上述原因外，还可能的原因是小球藻数量快速增加。

一、关于实验中出现的变量

1．实验变量和反应变量

实验变量也称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。反应变量也称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。例如，在“探究唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，所给定的低温、适温、高温就是实验变量，而由于低温、适温、高温条件的变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应也随之变化，这就是反应变量。该实验的目的就在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。

2．无关变量和额外变量

无关变量也称控制变量，指实验中由于除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。例如，上述实验中除实验变量以外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、温度处理的时间长短等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量，减少额外变量

二、关于“时间”是不是自变量的问题

个人观点，不能一概而论，要看实验目的，例如，上述试题的实验目的是研究了不同光强度和不同浓度的NaHCO3溶液对小球藻光合作用的影响，那么自变量应该是“光强度”和“不同浓度的NaHCO3溶液”，而“时间”仅仅是为 了测定不同时间段的氧气数量，看因变量的数量变化。又如，探究酵母菌种群数量随时间的变化，目的是了解在封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律，那么，“时间”就是自变量。

来源：王甫荣的博客