Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Характеристика метода эксперимента

Содержание

Введение……………………………………………………………... 3

1. Характеристика метода эксперимента…………………………..5

1.1 Определение эксперимента

1.2 Цель проведения экспериментов

1.3 Структурные компоненты эксперимента

1.4 Преимущества эксперимента над наблюдением

2. Виды экспериментов……………………………………………. 11

3. Методика проведения эксперимента……………………………20

Заключение…………………………………………………….......... 29

Список использованной литературы…………………………….… 31

Введение
1. [http://nplit.ru/.]

Великий немецкий поэт, философ, естествоиспытатель Иоганн Вольфганг Гёте сказал: «Всякое созерцание переходит в наблюдение, всякое наблюдение — в соображение, всякое соображение в установление важной связи, и можно сказать, что всякий раз, когда мы внимательно вглядываемся в мир, мы создаем теорию». Но теоретические построения оставались бы просто забавой мудрецов, если бы не существовало надежного испытания — эксперимента. Только подтвердившись экспериментом, теория обретает истинную жизнь, дарит людям новое открытие, предсказывает открытия будущие... Наблюдение — теория — эксперимент — и снова все сначала — такова бесконечная, уходящая ввысь спираль, по которой движутся люди в поисках истины.

Вопрос о том, как может и может ли вообще человек, полагаясь лишь на свои ощущения, составить представление об окружающем, был одним из главных вопросов философии с древнейших времен. Доведенные до отчаяния мудрецы, наконец, стали отказываться от попыток узнать что-либо, заявляя, что ничего нельзя утверждать, даже того, что снег белый, а я говорю, что он черный, и никто не сможет это опровергнуть; ничего нельзя понять, «нет ничего истинного, что не могло бы оказаться ложным».

Проблема познаваемости мира и достоверности знания грозно стояла на пути зарождающихся опытных наук. Она была очень остра и актуальна на заре Нового времени, когда жили и работали Коперник, Галилей, Кеплер.

Становление эксперимента как самостоятельного метода научного познания в XVII в. (Г. Галилей) означало и возникновение науки Нового времени, хотя еще в XIII в. Р. Бэкон высказывал мнение, что ученый не должен безоговорочно доверять каким-либо авторитетам и что научное знание должно основываться на экспериментальном методе. Утвердившись в физической науке, экспериментальный метод нашел распространение в химии, биологии, физиологии, а в середине XIX в. и в психологии (В. Вундт). В настоящее время эксперимент все более широко используется в социологии.

Для того, чтобы установить истину, нужно поставить научный эксперимент, дающий повторяющиеся результаты и подтвержденный независимыми опытами других исследователей. Без требования повторяемости и воспроизводимости результатов эксперимента нет науки.

Астрономический эксперимент состоит в том, что определенным образом отбирается место, время и способ наблюдения. Даже математики делают правдоподобные предположения, т. е. эксперименты, которые превращаются в строгие доказательства. В биологии, психологии часто требуется не количественный, а качественный эксперимент, но и здесь он позволяет установить общность соотношений, из которой выводятся закономерности — на этом основывается наука.

Научный эксперимент — верховный судья истины — устанавливает факты. Науку составляют факты, соотношения между ними и, главное, систематизация этих соотношений с помощью сознательно упрощенной модели явления. Такая систематизация фактов и называется теорией.

Эксперимент испытывает предсказания теории на прочность. Когда теория, наконец, не выдержит, строится новая, с учетом старых фактов и тех, что появились при проверке. Если убедительно построенная теория противоречит установленным фактам, возникает научный парадокс, происходит скачок в развитии науки.

Характеристика метода эксперимента

Эксперимент (от лат. проба, опыт) - метод познания, основанный на контролируемом взаимодействии исследующей системы (человек со специальными инструментами) с исследуемой системой (объект исследования в заданных экспериментатором условиях), планирование которого осуществляется на основании исходных идей, теорий, знаний. Совокупность экспериментальных результатов служит основой для идеализированной модели исследуемого объекта как предмета описания теории. Согласно остроумному замечанию Гегеля, в экспериментальной познавательной деятельности человек действует «против природы с помощью самой природы».

Эксперимент есть непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимые с целью познания этого объекта.

В эксперименте можно выделить следующие элементы:

1) цель эксперимента;

2) объект экспериментирования;

3) условия, в которых находится или в которые помещается объект;

4) средства эксперимента;

5) материальное воздействие на объект.

Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации экспериментов. Например, эксперименты можно разделять на физические, химические, биологические и т. д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в целях эксперимента.

Целью эксперимента может быть установление каких-либо закономерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые с такой целью, называются "поисковыми". Результатом поискового эксперимента является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется "проверочным". Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимента может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям. В современной науке один и тот же эксперимент все чаще обслуживает разные цели.

2. [http://journal.iph.ras.ru/logikametodologia.html]

Эксперимент всегда представляет собой вопрос, обращенный к природе. Но чтобы вопрос был осмысленным и допускал определенный ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой области. Это знание и дает теория и именно теория ставит тот вопрос, ответ на который должна дать природа. Поэтому эксперимент как вид материальной деятельности всегда связан с теорией. Первоначально вопрос формулируется в языке теории, т. е. в теоретических терминах, обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы эксперимент мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно переформулировать в эмпирических терминах, значениями которых являются эмпирические объекты.

При осмыслении экспериментальной деятельности следует ясно разделить понятия «предмет» и «объект» исследования. Объект исследования - это то, что противостоит исследователю как некоторая система, целостность, или. другими словами, это система, которая по предположению существует сама по себе, вне сознания познающего субъекта. Предмет исследования - это специально выделенная область исследования, это проблемное поле той или иной области науки, это также система, созданная в сознании познающего субъекта им самим. В данном случае важно уяснить следующее: предмет исследования может включать некоторые стороны как совокупности различных объектов, так и некоторые стороны одного объекта. В одном и том же объекте могут быть выделены различные предметные области. Например, молекула белка может рассматриваться и как механическая частица, и как электронно-ядерная система с характерным состоянием и спектральными характеристиками, и как биокаталиэатор (фермент), и как конструктивный компонент биомембран. То есть может выступать в весьма различных предметных областях физики, биохимии, биофизики.

Структурными компонентами эксперимента являются:

а) определенная пространственно-временная область («лаборатория»), границы которой могут быть как реальными, так и мысленными;

б) изучаемая система, которая в соответствии с протоколом подготовки эксперимента включает в себя, кроме самого объекта, также такие компоненты, как приборы, катализаторы химических реакций, источники энергии и т. д.;

в) протокол эксперимента, в соответствии с которым в системе и производятся возмущения посредством направления в нее из контролируемых источников определенного количества материи и/или энергии в определенных формах и с определенной скоростью;

г) реакции системы, фиксируемые с помощью приборов, типы и положение которых по отношению к области эксперимента также фиксируются в его протоколе.

В зависимости от познавательных целей, используемых средств и собственно объектов познания можно выделить: исследовательский, или поисковый эксперимент; проверочный, или контрольный эксперимент; воспроизводящий эксперимент; изолирующий эксперимент; качественный и количественный эксперимент; физический, химический, биологический, социальный эксперимент.

Эксперимент лучше всего проводить в относительно однородных условиях, поначалу в небольших (до нескольких десятков) группах обследуемых. Объект часто выступает только как средство для создания экспериментальной ситуации.

В эксперименте исследователь имеет достаточно большую свободу выбора экспериментальных групп, хотя и обязан придерживаться определённых критериев их выбора. В качестве критериев выступают прежде всего характеристики самого объекта, устойчивость или изменение которых предусмотрено требованиями и условиями эксперимента.

Общая логика эксперимента состоит в том, чтобы при помощи выборе некоторой экспериментальной группы (или групп) и помещения её в необычную (экспериментальную) ситуацию (под воздействие определённого фактора) проследить направление, величину и устойчивость изменения интересующих исследователя характеристик, которые могут быть названы контрольными.

Успех эксперимента в огромной степени зависит от создания соответствующих условий. Здесь следует иметь в виду, как минимум, три момента:

1. в качестве контрольных выбираются характеристики, самые важные с точки зрения изучаемой проблемы, создания экспериментальной ситуации;

2. изменение контрольных характеристик должно зависеть от тех характеристик экспериментальной группы, которые вводятся или изменяются самим исследователем; на протекание эксперимента не должны оказывать воздействие те явления, которые не относятся к экспериментальной ситуации, но потенциально способны изменить её состояние.

Эксперимент обладает преимуществами перед наблюдением:
1) изучаемые явления можно воспроизводить по желанию исследователя;
2) в условиях эксперимента возможно обнаружение таких характеристик изучаемых явлений, которые нельзя наблюдать в естественных условиях; например, именно таким путем в начале 1940-х гг. в физике началось (с нептуния) изучение трансурановых элементов;

Варьирование условий дает возможность существенно изолировать изучаемое явление от всякого рода привходящих, усложняющих обстоятельств и приблизиться к тому, чтобы изучать его в «чистом виде» с соблюдением принципа ceteris paribus («при прочих равных условиях»); 4) резко расширяется возможность использования приборов и, следовательно, автоматизации и компьютеризации эксперимента. В общей структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. Во-первых, эксперимент служит связующим звеном между эмпирическим и теоретическим этапами и уровнями научного исследования. По своему замыслу эксперимент опосредован предшествующим теоретическим исследованием и его результатами: он задумывается на основе определенных теоретических знаний и имеет своей целью собрать новые данные или проверить (подтвердить или опровергнуть) определенную научную гипотезу (или теорию).

Результаты эксперимента всегда интерпретируются с точки зрения определенной теории. И вместе с тем по характеру используемых познавательных средств эксперимент принадлежит к эмпирическому уровню познания, и его результаты — это установленные факты и эмпирические зависимости.

Во-вторых, эксперимент принадлежит одновременно и познавательной, и практической деятельности: его цель — приращение знания, но он связан и с преобразованием окружающей действительности, пусть даже пробным и ограниченным областью и содержанием конкретного эксперимента. В том случае, когда речь идет о крупномасштабном производственном или социальном эксперименте, он оказывается в полной мере формой практики

Экспериментом мы называем ту часть исследования, которая заключается в том, что исследователь осуществляет манипулирование переменными, и наблюдает эффекты производимые ϶тим воздействием на другие переменные. Эксперимент может быть многомерным в следующих двух отношениях. План эксперимента может содержать более чем одну «независимую» переменную (пол, год обучения, метод обучения арифметике, тип и размер шрифта в учебнике и т. д.). Или более чем одну «зависимую» переменную (число ошибок, скорость, количество правильных ответов, данные различных тестов и т. д.). 5. [Крутов В.И., Грушко И.М., Попов В.В. и др. Основы научных исследований: Учеб. для техн. вузов. — М.: Высшая школа, 1989 – 400 с.]