为确保实验设计的科学性，必须遵循实验设计的三大原则：对照原则、随机原则和重复原则
实验设计的原则包括:
对照原则，通过2组或2组以上实验对比。
单一变量原则，两组之间只能有一个变量不同。
科学性原则，实验遵循科学道理。
一种是为了说明问题，验证推论；
另一种是为了消除或减少实验误差。通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素与非处理因素的差异。
设置对照组有3种方法：
1 空白对照：即不给对照组做任何处理，或虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；如要验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不做任何处理，让其自然生长，而对照组饲喂甲状腺激素制剂或甲状腺抑制剂，以观察甲状腺激素的作用；
2 自身对照：指实验组和对照组都在同一实验对象上进行。如观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，对照组即正常的洋葱表皮细胞和实验组即质壁分离
可实现性原则，从实验来实现结果的产生，简便性原则，要考虑实现材料设备容易获得
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