Файл: Эксперимент, его виды и функции в научном познании.docx
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 988
Скачиваний: 48
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
При пассивном эксперименте исследователь не имеет возможности управлять значениями факторов. Активный эксперимент ставится по заранее составленному плану (планирование эксгюримента), при этом предусматривается одновременное изменение всех параметров, влияющих на процесс, что позволяет сразу установить силу взаимодействия параметров и поэтому сократить общее число опытов. В том и другом случае обработка опытных данных ведется методами корреляционного и регрессионного анализа.10
Активные эксперименты можно классифицировать и подразделить на аппроксимирующие, отсеивающие, экстремальные и специальные эксперименты.
Аппроксимирующие эксперименты позволяют моделировать многофакторные зависимости при некоторых условиях:
-
при непрерывности и многотонности функции отклика; -
при определенности всех влияющих факторов; -
при их управляемости на заданных интервалах варьирования.
Отсеивающие эксперименты позволяют при минимальных трудозатратах по специальным планам отсеять часть принятых к рассмотрению влияющих факторов. Экстремальные эксперименты дают возможность быстро и эффективно найти экстремумы функции отклика и уточнить ее поверхность в точке экстремума. Остальные виды планирования экспериментов относят к специальным, например, эксперименты, позволяющие определить коэффициенты ускорения испытаний электрических машин на надежность и длительность эксплуатации.11
По действительности проведения и полноте процедуры различают реальный (конкретный) и мысленный (абстрактный).
Реальный эксперимент – это тип эксперимента, в котором исследователь манипулирует независимыми переменными и контролирует условия эксперимента в реальной среде или реальных условиях, чтобы изучить их влияние на зависимую переменную. Такой эксперимент проводится в натуральной или реальной среде, а не в контролируемых лабораторных условиях.
Мысленный эксперимент – это методологический подход в науке, при котором исследователь проводит эксперимент в своем воображении, представляя себе гипотетические сценарии и анализируя их последствия или возможные результаты. В отличие от реального эксперимента, мысленный эксперимент не проводится в физическом или эмпирическом окружении, а основывается на мысленном рассуждении и анализе. Мысленные эксперименты часто используются в философии, теоретической физике, психологии и других областях науки для изучения гипотетических сценариев, которые не могут быть проверены или реализованы в реальности.
12
По цели эксперимента выделяют исследовательский, диагностический (обследовательский), демонстрационный.13
Исследовательский эксперимент – это тип эксперимента, который проводится с целью изучения причинно-следственных связей, проверки гипотез или получения новых знаний в определенной области исследования. Целью исследовательского эксперимента является расширение научного познания и получение новых результатов.
Диагностический эксперимент – это эксперимент, который проводится с целью диагностирования или выявления причин и источников проблемы или явления. Подобный эксперимент может быть проведен для анализа проблемы в различных контекстах, таких как бизнес, медицина, психология и другие области, и помогает исследователям определить факторы, которые могут быть связаны с проблемой или явлением.
Демонстрационный эксперимент – это эксперимент, который проводится для демонстрации и иллюстрации определенных принципов, законов или явлений. Демонстрационные эксперименты могут быть проведены в классной комнате, лаборатории или на публичных мероприятиях для показа определенных физических, химических, биологических или других научных явлений.
Все эти типы экспериментов имеют свои специфические цели и применения, но общим является то, что они позволяют исследователям получать новые знания, проверять гипотезы и изучать взаимосвязи между переменными в контролируемой среде.
-
Функции эксперимента
Научный эксперимент отличается от других методов познания активным вторжением в природу объекта познания, которое дает возможность исследовать причинно-следственные связи, проникнуть в сущность явлений. Эти преимущества компенсируются некоторыми такими недостатками, как возможностью определенной деформации или потери объекта исследование.
Эксперимент позволяет решать довольно многообразные задачи:
-
изучать явления в «чистом виде», когда искусственно устраняются различного рода побочные и фоновые факторы; -
исследовать свойства объекта в искусственно созданных экстремальных условиях; -
многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксированных и управляемых условиях; -
планомерно изменять и варьировать различные условия для получения искомого результата.14
Немаловажно и то, что эксперимент позволяет обнаруживать новые свойства объекта, проверять гипотезы, предвидеть будущее объекта
, демонстрировать явление в учебных целях.
Цели эксперимента в научном познании могут варьироваться в зависимости от конкретной области исследования и задач, которые ставит перед собой исследователь.
Эксперимент играет важную роль в научном познании и выполняет несколько функций, которые помогают исследователям генерировать новые знания и проверять гипотезы. Можно выделить основные особенности эксперимента:
-
проверка гипотезы; -
установление причинно-следственных связей; -
контроль условий исследования; -
прогноз и объяснение; -
повторяемость и воспроизводимость; -
создание новых знаний.
Проверка гипотезы – это систематический способ отбора отдельных примеров из группы с целью определения ожидаемого поведения всей группы. Проверка гипотезы является неотъемлемой частью инференциальной статистики. Она также известна как проверка достоверности, поскольку достоверность (или ее отсутствие) обычно является определяющим показателем того, принимается настоящая гипотеза или нет.15
В идеале, гипотезы должны быть настолько определенными и конкретными, чтобы указывать на специфические критерии, необходимые для их проверки, и чтобы их можно было однозначно подтвердить или опровергнуть. Эксперимент позволяет исследователям проверять гипотезы, которые представляют собой предположения о взаимосвязях между переменными или закономерностях в природе. Проводя эксперимент и сравнивая результаты, исследователи могут подтвердить или опровергнуть свои гипотезы.
Установление причинно-следственных связей в исследовании предполагает определение связей между конкретными событиями, результатами и определение степени воздействия каждого элемента или фактора в этой цепи на объект. Экспериментальный подход позволяет исследователям исследовать причинно-следственные связи между переменными. Манипулируя независимой переменной и наблюдая за изменениями зависимой переменной, исследователи могут определить, какие факторы влияют на результаты и являются причинами конкретных явлений.
Эксперимент позволяет исследователям контролировать условия, в которых проводится исследование. Это позволяет минимизировать влияние внешних факторов и изолировать влияние конкретных переменных. Контроль состояния обеспечивает более точные и надежные результаты испытаний.
Эксперимент позволяет исследователям предсказывать результаты и объяснять явления на основе данных. После проведения эксперимента и анализа результатов исследователи могут сделать выводы о влиянии переменных на зависимую переменную и дать объяснение этим результатам.
Эксперименты могут быть повторены другими исследователями для проверки и подтверждения результатов. Повторяемость и воспроизводимость эксперимента являются важными аспектами научного метода и позволяют подтвердить или опровергнуть результаты. Повторяемость применяется преимущественно в точных областях наук, где при повторном проведении мероприятий организатор получит аналогичные результаты. В психологии подобный прием не работает (в этом случае преобладает человеческий фактор). Воспроизводимость означает, что любое лицо при желании сможет повторить эксперимент и получить схожие результаты, перепроверить мероприятия, понять ход действий и мыслей, зависимости и пр.16
Эксперименты являются источником новых знаний и новых открытий. С помощью экспериментов и результатов исследователи могут углубить свое понимание конкретной области и разработать новые теории и концепции. Создание новых знаний в ходе эксперимента происходит через формулировку гипотезы, планирование и проведение эксперимента, сбор и анализ данных, интерпретацию результатов и их коммуникацию с научным сообществом.
В ходе эксперимента исследователь манипулирует независимыми переменными, то есть вводит изменения или контролирует их значения в разных условиях или группах, что позволяет изучать влияние этих переменных на зависимую переменную и получать данные о возможных взаимосвязях. Исследователь собирает данные с помощью наблюдений, измерений, опросов или других методов, в зависимости от конкретных целей эксперимента и характера исследуемого явления.
После сбора данных исследователь проводит их анализ. Это включает статистическую обработку данных, их интерпретацию и выявление закономерностей, трендов или статистически значимых различий. Анализ данных позволяет сделать выводы о результатах эксперимента и их интерпретацию. На основе анализа данных исследователь делает выводы о результатах эксперимента и их значимости в контексте исследуемой области. Выводы могут подтвердить или опровергнуть исходную гипотезу, а также расширить наше понимание и знания в данной области.
Исследователь сообщает о результатах эксперимента через публикации в научных журналах, презентации на конференциях или другие каналы коммуникации. Это позволяет другим ученым ознакомиться с результатами, проверить их повторяемость и внести свой вклад в развитие знаний. Новые знания, полученные в ходе эксперимента, могут послужить основой для дальнейших исследований и расширения научных познаний. Исследователи могут строить на предыдущих работах, разрабатывать новые теории, концепции или методологии, и проводить последующие эксперименты для углубления и расширения знаний в данной области.
17
Перечисленные особенности эксперимента способствуют развитию научных знаний, помогая исследователям отвечать на вопросы, проверять гипотезы и получать новые представления о природе и окружающем мире.
Заключение
Эксперимент является одним из основных методов научного исследования и представляет собой систематическое и контролируемое изучение явлений или гипотез с целью получения новых знаний, подтверждения или опровержения предположений. Эксперимент является важным инструментом в научном познании, который позволяет исследователям проверять гипотезы, изучать причинно-следственные связи, моделировать явления и получать новые знания.
В эксперименте выделяется субъект, объект познавательного действия, само действие и практические средства познания, то есть приборы и инструменты. Виды экспериментов различаются в зависимости от целей исследования, предмета изучения и специфики проведения. Конкретный вид эксперимента выбирается исследователем в зависимости от его целей, доступных ресурсов, предмета исследования и других факторов.
Цели эксперимента включают проверку гипотез, изучение влияния переменных, объяснение и описание явлений, предсказание и моделирование, а также разработку новых теорий и концепций. В ходе эксперимента создание новых знаний происходит через формулировку гипотезы, планирование эксперимента, манипуляцию переменными, сбор и анализ данных, интерпретацию результатов и их коммуникацию с научным сообществом.
Список используемых источников
-
Боровикова Е.Ю., Исхакова В.В., Гарифуллин Э.Д. Эксперимент как метод исследования [Электронный ресурс] // URL: https://scienceforum.ru/2018/article/2018000774 (дата обращения: 07.06.2023). -
Братчикова Н.В. Эксперимент как метод познания [Электронный ресурс] // URL: https://livrezon.com/publication/eksperiment-kak-metod-poznaniya (дата обращения: 07.06.2023). -
Вархотов Т.А. От воображения к карте: недискурсивные основания мысленного эксперимента // Вестн. Том. гос. ун-та. Философия. Социология. Политология. – 2021. – № 62. – С. 250-259. -
Виды и преимущества активных экспериментов [Электронный ресурс] // URL: https://libraryno.ru/4-1-vidy-i-preimuschestva-aktivnyh-eksperimentov-osn_plan_exp/ (дата обращения: 07.06.2023). -
Иойлева Г.В. Специфика моделирования и мысленный эксперимент в научном познании // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. – 2018. – №1. – С. 57-66. -
Классификация экспериментов [Электронный ресурс] // URL: https://studfile.net/preview/3181375/page:3/ (дата обращения: 07.06.2023). -
Кориков А.М. Эксперимент в научном исследовании // Доклады ТУСУР. –2015. – №2 (36). – С. 148-154. -
Михасик Е.И. Формирование профессиональных компетенций студентов при изучении учебной дисциплины «Компьютерное моделирование» с использованием ЭУМК // ELS. – 2023. – № 1 – С. 69-76. -
Никишина Л.Б. Анализ обобщенных сведений планирования многофакторных статистических экспериментов // Инновации и инвестиции. – 2021. – №4. – С. 183-184. -
Оборудование для научных исследований [Электронный ресурс] // URL: https://interneturok.ru/lesson/prirodovedenie/5-klass/chelovek-na-zemle/oborudovanie-dlya-nauchnyh-issledovaniy (дата обращения: 07.06.2023). -
Папоян К.А. Виды эксперимента [Электронный ресурс] // URL: https://spravochnick.ru/psihologiya/metody_prikladnoy_psihologii/vidy_eksperimenta/ (дата обращения: 07.06.2023). -
Правила проведения эксперимента в научной деятельности [Электронный ресурс] // URL: https://disshelp.ru/blog/pravila-provedeniya-eksperimenta-v-nauchnoj-deyatelnosti/ (дата обращения: 07.06.2023). -
Проверка гипотезы [Электронный ресурс] // URL: https://o-es.ru/blog/proverka-gipotezy/ (дата обращения: 07.06.2023). -
Эксперимент [Электронный ресурс] // URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/4638 (дата обращения: 07.06.2023). -
Эксперимент [Электронный ресурс] // URL: https://studref.com/691007/sotsiologiya/eksperiment (дата обращения: 07.06.2023). -
Эксперимент активный и пассивный [Электронный ресурс] // URL: https://chem21.info/info/51153/ (дата обращения: 07.06.2023).