(1)科學(xué)性原則

所謂科學(xué)性原則，是指實(shí)驗(yàn)的原理要符合科學(xué)原則，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期要有科學(xué)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理，以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。

科學(xué)性原則具有兩個(gè)方面的含義:首先，必須保證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤;其次，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有科學(xué)思想和科學(xué)方法的因素。具體說(shuō)來(lái)，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性原則體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

①實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性:實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是用來(lái)檢驗(yàn)和修正實(shí)驗(yàn)過(guò)程中失誤的依據(jù)，因此它必須是經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學(xué)檢驗(yàn)得出的科學(xué)理論。

②實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料，是保證實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵因素之一。

③實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性:巴甫洛夫有這樣一句名言:方法掌握著研究的命運(yùn)。只有科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法，才能得出正確而可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性:這是指對(duì)于實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不能簡(jiǎn)單對(duì)待，而應(yīng)該首先記錄，然后整理，最后再經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，找出它們所能夠透露給我們的最大信息量。

(2)平行重復(fù)原則

任何實(shí)驗(yàn)必須有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。

平行重復(fù)原則要求控制某種因素的變化強(qiáng)度，在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度。

(3)單一變量原則

該原則可使實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系簡(jiǎn)單化，使結(jié)果更準(zhǔn)確。其含義是:

①不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)反應(yīng)變量;

②實(shí)驗(yàn)中要盡可能避免無(wú)關(guān)變量及額外變量的干擾。

(4)控制與平衡控制原則

該原則是指要嚴(yán)格地操縱自變量，以獲取因變量。同時(shí)，要嚴(yán)格地均衡無(wú)關(guān)變量，以消除額外變量干擾。即盡量消除實(shí)驗(yàn)誤差，以取得較為精確的結(jié)果。常用的方法有單組、等組及輪組實(shí)驗(yàn)法。

①單組實(shí)驗(yàn)法:對(duì)一組(或一個(gè))對(duì)象，既用A 法，又用B 法，順序隨機(jī)或輪流循環(huán)，這是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。

②等組實(shí)驗(yàn)法:將狀況相等的對(duì)象，分成兩組或多組，一組用A 法，另一組用B 法，這也是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。

③輪組實(shí)驗(yàn)法:對(duì)兩組或兩組以上的對(duì)象，循環(huán)進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)處理。

(5)對(duì)照原則

對(duì)照原則是中學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最常用的原則。

對(duì)于對(duì)照實(shí)驗(yàn)，一個(gè)實(shí)驗(yàn)可包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組，對(duì)照組(控制組)是不接受自變量處理的對(duì)象組。至于哪個(gè)作實(shí)驗(yàn)組，哪個(gè)作對(duì)照組，一般是隨機(jī)決定的。常用的對(duì)照類型有以下幾種:

①空白對(duì)照:對(duì)照組為不做任何處理的對(duì)象組。

②自身對(duì)照:實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照組。

③條件對(duì)照:給實(shí)驗(yàn)組某種處理，給對(duì)照組另一條件的處理。

④相互對(duì)照:指另不設(shè)對(duì)照組，而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。