Методы экспериментальных исследований

Введение………………………………………………………………………..3

1 Практическая направленность эксперимента……………………………….4

2 Теоретические предпосылки экспериментов……………………………….8

3 Сочетание практических и теоретических знаний……………………….12

4 Специфика современных исследований…………………………………..14

5 Методы экспериментальных исследований………………………………17

Заключение…………………………………………………………………….22

Список литературы……………………………………………………………23

Введение

Развитие общества в значительной степени определяется уровнем наукоемких технологий, многочисленные направления которых основаны на достижениях соответствующих отраслей естествознания. Современное естествознание обладает большим многообразием методов исследований, среди которых эксперимент — наиболее эффективное и действенное средство познания.

Именно об эксперименте, как основе естественнонаучного знания, мне хотелось бы рассказать в своей работе.

Очевидно, что многие великие открытия стали возможными только благодаря экспериментальному исследованию. Вот почему, на мой взгляд, знания об основных принципах данного метода научного познания так важны и необходимы.

Конечно же, нельзя не коснуться других важнейших методов эмпирического познания, таких как наблюдение и измерение. На мой взгляд, разговор об эксперименте, как таковом, невозможен без раскрытия сущности этих методов эмпирического познания. Дело здесь в том, что измерение и наблюдение неразрывно связаны с экспериментом, и зачастую являются его частью, что обязывает меня упомянуть о них достаточно подробно.

В своей работе мне, так же, хотелось бы подробно рассказать о значимости практических и теоретических знаний: их соотношении и взаимосвязанности. Так же, на мой взгляд, необходимо коснуться методов обработки результатов полученных в процессе экспериментального исследования. Естественно, мне хотелось бы сделать обзор основных современных средств естественнонаучного исследования: их специфики и достижениях достигнутых в этой области.

1 Практическая направленность эксперимента

Развитие общества в значительной степени определяется уровнем наукоемких технологий, многочисленные направления которых основаны на достижениях соответствующих отраслей естествознания. Современное естествознание обладает большим многообразием методов исследований, среди которых эксперимент – наиболее эффективное и действенное средство познания.

Для эксперимента сегодняшнего дня характерны три основные особенности:

  • возрастание роли теоретической базы эксперимента. Во многих случаях эксперименту предшествует теоретическая работа, концентрирующая громадный труд большого числа теоретиков и экспериментаторов;
  • сложность технического оснащения эксперимента. Техника эксперимента, как правило, насыщена многофункциональной электронной аппаратурой, прецизионными механическими устройствами, высокочувствительными приборами, высокоточными преобразователями и т. п. Большинство экспериментальных установок представляет собой полностью замкнутую систему автоматического регулирования, в которой технические средства обеспечивают заданные условия эксперимента с вполне определенной точностью, регистрируют промежуточные экспериментальные результаты и производят последовательную их обработку;
  • масштабность эксперимента. Некоторые экспериментальные установки напоминают сложные объекты крупных масштабов. Строительство и эксплуатация таких объектов стоит больших финансовых затрат. Кроме того, экспериментальные объекты могут оказать активное действие на окружающую среду. 1

Эксперимент базируется на практическом воздействии субъекта на исследуемый объект и часто включает операции наблюдения, приводящие не только к качественным, описательным, но и к количественным результатам, требующим дальнейшей математической обработки. С этой точки зрения эксперимент- разновидность практического действия, предпринимаемого с целью получения знания. В процессе экспериментального естественнонаучного исследования в контролируемых и управляемых условиях изучаются многообразные свойства и явления природы.

Отличаясь от простого наблюдения активным воздействием на объект, в большинстве случаев эксперимент осуществляется на основе той или иной теории, определяющей постановку экспериментальной задачи и интерпретацию результатов. Нередко основная задача эксперимента — проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих фундаментальное, прикладное и принципиальное значение. Являясь критерием естественнонаучной истины, эксперимент представляет собой основу научного познания действительности.

Эксперимент, как и наблюдение, относится к эмпирическим формам естественнонаучного познания. Однако между ними есть существенные различия: эксперимент — преобразующая внешний мир деятельность человека, а наблюдению свойственны черты созерцательности и чувственного восприятия исследуемого объекта. В процессе эксперимента при активном вмешательстве исследуемый объект искусственно выделяются те или иные его свойства, которые и являются предметом изучения в естественных либо в специально созданных условиях.

В процессе естественнонаучного эксперимента часто прибегают к физическому моделированию как исследуемого объекта, так и различных управляемых условий, в которых находится объект. Для этого создаются специальные установки и устройства: барокамеры, термостаты, магнитные ловушки, ускорители и т. п. С помощью их создаются сверхнизкие и сверхвысокие температуры и давления, вакуум и другие условия. В некоторых случаях моделирование исследуемого объекта – единственное средство реализации эксперимента.

Многие экспериментальные исследования направлены не только на обоснование естественнонаучной истины, но и на обработку технологий изготовления новых видов разнообразной высококачественной продукции. Именно в этом наиболее сильно проявляется практическая направленность эксперимента как прямого пути совершенствования любого технологического цикла.

Экспериментальные средства по своей сути не однородны: их можно разделить на три основные, отличающиеся функциональным назначением системы:

  • содержащую исследуемый объект с заданными свойствами;
  • обеспечивающую воздействие на исследуемый предмет;
  • сложную приборную измерительную систему;

В зависимости от экспериментальной задачи данные системы играют разную роль. Например, при определении магнитных свойств вещества результаты эксперимента во многом зависят от чувствительности приборов. В то же время при проведении экспериментов с веществом, не встречающимся в природе при обычных условиях, да еще и при низкой температуре, все системы экспериментальных средств играют важную роль. 2

Чем сложнее экспериментальная задача, тем острее стоит вопрос чистоты эксперимента и достоверности полученных результатов. Можно назвать четыре пути решения данного вопроса:

  • многократное повторение измерений;
  • совершенствование технических систем и приборов; повышение их точности, чувствительности, разрешающей способности;
  • более строгий учет основных и не основных факторов, влияющих на исследуемый объект;
  • предварительное планирование эксперимента, позволяющее наиболее полно учесть специфику исследуемого объекта и возможности приборного обеспечения.

Чем чище поставлен эксперимент, чем тщательнее предварительно проанализированы все особенности исследуемого объекта и чем чувствительнее приборы, тем точнее экспериментальные результаты и тем ближе они соответствуют естественно — научной истине.

В любом естественно – научном эксперименте можно выделить три основных этапа:

  • подготовительный;
  • получение экспериментальных данных;
  • обработка результатов эксперимента и их анализ;3

Подготовительный этап обычно включает теоретическую проработку проведения эксперимента, его планирование под готовку исследуемого объекта, конструирование и создание технической базы, включающей приборное обеспечение. На хорошо подготовленной экспериментальной базе полученные данные, как правило, легче поддаются сложной математической обработке. Анализ результатов эксперимента позволяет оценить тот или иной параметр исследуемого объекта и сопоставить его либо с соответствующим теоретическим значением, либо с экспериментальным значением, полученным другими техническими средствами, что очень важно при определении правильности и степени достоверности полученных результатов.

2 Теоретические предпосылки экспериментов

Взаимная обусловленность эмпирических и теоретических знаний вряд ли вызывает сомнение Современные эксперименты и теория настолько сильно переплетены, что однозначно ответить на вопрос, какое из данных знаний можно рассматривать в качестве абсолютного начала естественно – научного познания, практически не представляется возможным, хотя можно привести многочисленные примеры научных изысканий, когда эмпирические начала предвосхищают теорию, и наоборот.

В теоретические исследования все больше внедряются наиболее абстрактные разделы математики, и многие теоретические расчеты выполняются с помощью мощных вычислительных средств. Экспериментальное исследование развивается за счет внедрения новых методов с применением сравнительно сложных технических средств. Эксперимент все чаще приобретает индустриальные, а в отдельных случаях и гигантские масштабы. Вместе с тем возрастает роль и его теоретического обеспечения, то есть можно уверенно говорить о теоретической обусловленности современных экспериментальных исследований.

На всех этапах экспериментальных исследований весьма важна мыслительная деятельность экспериментатора, которая чаще всего носит философский характер. Решая, например, вопросы: что такое электрон, является ли он элементом реального мира или чистой абстракцией, можно ли его наблюдать, в какой мере знания об электроне истины и тому подобное – ученый так или иначе касается философских проблем естествознания. Более глубокая связь естествознания с философией свидетельствует о более высоком уровне его развития. Естественно, с течением времени теоретическое мышление с философской ориентацией меняется и приобретает различные формы и содержание. Лучших результатов достигнет естествоиспытатель, свободно владеющий своими узкопрофессиональными вопросами и достаточно легко ориентирующийся в общих философских вопросах, связанных прежде всего с диалектикой и теорией естественно – научного познания.

Стремление ученых создать научную картину мира сближает естествознание с философией. Научная картина мира обладает большей общностью, чем теоретические схемы конкретных естественнонаучных утверждений. Она образуется посредством особых связей отдельных элементов познания и представляет собой весьма общую идеальную модель реальных процессов, явлений и свойств вещества, исследуемых в рамках узких отраслей естествознания. В широком понимании научная картина мира выражает общее знание о природе, характерное для данного этапа развития общества. Описание картины мира в общем представлении создает понятия, более или менее близкие к понятиям повседневного, обыденного языка.

В те периоды развития естествознания, когда на смену старой картины мира приходит новая, при постановке эксперимента возрастает роль философских идей в виде теоретических постулатов, на основе которых реализуется эксперимент. 4

В эпоху становления физики как науки, когда специальных естественнонаучных теорий не существовало, ученые, как правило, руководствовались общими философскими представлениями о единстве и родстве материальных объектов и явлений природы. Например, Г. Галилей, закладывая основы классической механики, опирался на общую модель единства мира. Такая идея помогла «земными глазами” взглянуть на небо и описать движение небесных тел по аналогии с движением тел на Земле, что в свою очередь подтолкнуло ученых к более тщательному изучению различных форм механического движения, в результате чего были открыты классические законы механики.

Философская идея материального единства мира питала многие экспериментальные исследования и способствовала накоплению новых естественнонаучных фактов. Так, например, известный датский физик X. Эрстед, размышляя о связи между разными по физической природе явлениями — теплотой, светом, электричеством и магнетизмом, — в результате экспериментальных исследований открыл магнитное действие электрического тока.

Особенно важна роль теоретических предпосылок эксперимента, когда сложившиеся теоретические знания служат основой новых естественнонаучных проблем и гипотез, требующих предварительного эмпирического обоснования.

В современных условиях возрастает роль теоретической работы на подготовительном этапе эксперимента, на каждой операции его по-разному включаются те или иные теоретические и практические процедуры исследований. Можно назвать четыре основные операции подготовительного этапа эксперимента:

  • постановка задачи эксперимента и выдвижение гипотетических вариантов её решения;
  • разработка программы экспериментального исследования;
  • подготовка исследуемого объекта и создание экспериментальной установки;
  • качественный анализ хода эксперимента и корректировка программы исследования и приборного обеспечения.5

Молодая наука психология долгие десятилетия подвергалась гонениям и не воспринималась научным сообществом. Выделиться из философии ей удалось только в конце девятнадцатого века, но и после ей приходилось доказывать свою состоятельность. Делалось это, в первую очередь, посредством экспериментально-психологических методик. Они позволили отыскать обоснование многим научным теориям и сделать несколько значимых для мирового сообщества открытий.

Стоит отметить, что в этот период времени методы экспериментального исследования были основными и единственными. Ученые только накапливали знания в данной области, поэтому остро нуждались в поисках новых подходов к предметам своего исследования. Со временем применение экспериментального метода исследования стало всего лишь частью методологии и сейчас используется наравне с другими способами доказать справедливость той или иной теории.

Однако на сегодняшней день экспериментальная психология вызывает множество споров. Ученые не могут определить ее допустимые границы и то место, которое ей можно отвести в системе знаний. Несмотря на эти сложности, методы проведения экспериментальных исследований вызывают с каждым годом все больший интерес у специалистов в данной области и людей, которые желают применять психологические знания на практике.

Методы научных исследований: краткая характеристика

Перед тем как полностью погрузиться в классификацию методов экспериментального исследования, необходимо составить общее представление о методиках исследований, без которых сложно представить деятельность ученых.

Простым языком их можно охарактеризовать как совокупность приемов и способов, дающих возможность специалистам получить достоверные сведения об объекте исследований. Это позволяет выстроить очередную научную теорию, а также разработать ряд практических рекомендаций, которые будут активно использоваться в дальнейшей работе другими учеными.

Так как психологию сложно представить без исследовательских методик, то на примере этой науки их разобрать проще всего. К тому же методы исследования в психологии крайне ограничены, в них несложно разобраться даже стороннему человеку. А результат их применения может оказаться очень впечатляющим.

Методы исследования в психологии: виды

Основные методы разделяют на две группы:

  • наблюдение;
  • эксперимент.

Первый метод можно охарактеризовать как целенаправленный сбор данных по объекту исследования и анализ полученной информации. По итогу он должен дать объяснение тем или иным психологическим факторам, регулирующим поведение личности.

Метод наблюдения имеет ряд требований, на которых мы остановимся кратко:

  • естественные условия;
  • четкая направленность;
  • регистрация всех полученных результатов.

При этом методика имеет свою процедуру и делится на несколько подвидов. Так как это не является темой нашей статьи, то мы не станем акцентировать внимание читателей на данной информации. А вот о методах экспериментального исследования мы поговорим более подробно.

Эксперимент: краткая характеристика и отличительные черты

Методы экспериментального исследования можно описать как целую стратегию и совокупность действий. Она включает в себя отслеживание того или иного процесса, а также влияние на него с помощью изменения тех или иных условий. Благодаря этому проверяется та или иная гипотеза, ее можно подтвердить или опровергнуть. Причем возможность влиять на процесс и менять изначальные условия дает более полную информацию об объекте исследования.

Главное отличие метода экспериментального исследования от наблюдения заключается в том, что ситуация, в которой будет находиться объект исследования является искусственно смоделированной. Причем организатор активно вмешивается в нее. Он может в зависимости от поставленных задач эксперимента менять одну или несколько переменных, фиксируя происходящие изменения. Можно сказать, что исследователь изучает не только сам объект и его реакции, но и то, каким образом взаимодействуют между собой и объектом переменные.

Также хочется уточнить, что экспериментальная методика подразумевает полный контроль за исследуемым и переменными, вводимыми для отслеживания реакций. В этом заключается еще одно различие между обеими методиками. Если наблюдение не дает возможности предвидеть какие-то процессы, то эксперимент позволяет их спрогнозировать и смоделировать. Также часто исследователи осознанно вызывают те или иные реакции, манипулируя переменными. Это позволяет наиболее полно изучить объект. Считается, что данная методика единственная, которая может в полной мере доказать состоятельность той или иной теории либо гипотезы.

Специфика методики и ее достоинства

Основная специфика эксперимента крайне проста – это вмешательство в процесс исследования для того, чтобы менять условия, пока не будут получены все данные. Именно это и является основной целью применяемых методов опытно-экспериментального исследования.

Нельзя не упомянуть о достоинствах методики. Они довольно многочисленны, что и объясняет ее востребованность в научном мире:

  • возможность осознанно вызывать определенные психические явления;
  • возможность воздействия на условия эксперимента;
  • выявление причинно-следственных связей.

Экспериментальным путем можно получить достаточно много фактов, ведь он позволяет четко устанавливать взаимосвязь между изменяющимися условиями и психологическими процессами.

Ограничения в применении эксперимента

Выбор метода экспериментальных исследований подходит не для всех ситуаций. Ведь организовать грамотный эксперимент довольно сложно. Специалисты утверждают, что он должен быть смоделирован таким образом, чтобы объект исследования даже не подозревал о своем участии в тех или иных процессах.

К сожалению, это удается не всегда, и тогда возникает опасность того, что сам объект исследования начнет влиять на результаты процесса. Испытуемый может ощущать страх, желание подать себя в более выгодном свете, что не позволит получить информацию о его истинных психологических реакциях.

Также в некоторых психологических экспериментах недопустимо произвольно менять переменные. Данное действие не позволит выявить причинно-следственные связи и сводит на нет все преимущества обсуждаемой методики.

Еще одна сложность заключается в том, что в ряде экспериментов исследователь и объект изучения должны тесно общаться между собой. При этом между ними устанавливается эмоциональная связь, которая способна повлиять на поведение объекта. В этом случае результат не может считаться абсолютно чистым и требует дополнительных исследований. Возможно, в этом случае должны использоваться иные методики.

Виды эксперимента

В научном мире принято выделять два вида эксперимента:

  • лабораторные методы исследования;
  • естественный эксперимент.

Если их охарактеризовать кратко, то лабораторный эксперимент заключается в тщательной подготовке. Он проходит в специальных помещениях с большим количеством оборудования, при этом все объекты отдают себе отчет в том, что принимают участие в исследованиях. Однако истинные цели происходящего могут быть от них скрыты.

Естественный эксперимент подразумевает тщательное сокрытие от объекта всех данных о его вовлечении в научный процесс.

Лабораторный эксперимент

Рассматривая лабораторные методы исследования более широко, можно представить их как моделирование деятельности объекта в ограниченном пространстве. При этом используются все возможные методы изучения, очень важным нюансом является применение современных технических средств и разработка специальной инструкции. Ее должен придерживаться индивид, принимающий участие в эксперименте, и все его участники.

Полученные в результате научные данные должны быть максимально чистыми, это возможно лишь при условии стопроцентного повторения естественных условий в ограниченном пространстве. Однако стоит учесть, что полностью воспроизвести данные условия невозможно. Обычно это делается лишь фрагментарно. В этой методике сочетаются главные достоинства и недостатки эксперимента, как психологического исследования. С одной стороны, она позволяет максимально точно контролировать все введенные в процесс переменные, а с другой – не дает скрыть вовлеченность объекта в исследовательский процесс.

Естественный эксперимент

Экспериментально-теоретический метод исследования, названный позже «естественным», был впервые введен в практику в начале двадцатого века. Его суть заключается в неведении объекта исследования о проведении эксперимента и условиях, максимально приближенных к его привычной среде обитания.

Главным плюсом данной методики является возможность исследователя активно влиять на испытуемого и сам процесс, но при этом оставаться не вовлеченным во все действия. Это дает невероятную чистоту полученных данных, но одновременно лишает возможности повторить эксперимент. Попадая в сходные условия еще раз, объект начинает понимать, что они созданы целенаправленно.

Последние годы в научном мире регулярно ведутся диспуты на тему этичности подобной методики. Дело в том, что в процессе эксперимента используется скрытая техника. Жизнь индивида становится источником пристального внимания, при этом исследователи не получают его согласия на участие в процессе. Эксперимент может стать настоящей психологической травмой в случае раскрытия его условий.

Этапы эксперимента

Стоит учитывать, что каждый эксперимент состоит из определенных этапов. Этот нюанс очень важен для чистоты процесса:

  • Определение целей и задач. Данный этап считается определяющим, на нем выявляется актуальность проблемы. Параллельно выстраивается план, который должен учитывать все накопленные по изучаемой теме знания.
  • На втором этапе непосредственно и происходит эксперимент. Он состоит в воздействии исследователей на окружающий мир. При этом вырабатывается специальная методика. Она напрямую зависит от поставленных задач и изучаемых проблем. Причем она вполне может стать и универсальной, все зависит от того, насколько востребована проблематика эксперимента.

При этом методы обработки экспериментальных исследований в зависимости от задач остаются неизменны. Главным в этом процессе остается, повторимся, чистота полученных данных.

Классификация экспериментов

Данный вопрос требует детального рассмотрения, так как на сегодняшний день классификация находится в прямой зависимости от многих факторов. Обычно она ставится в зависимость от двух характеристик. О них стоит поговорить подробно.

По результату воздействия выделяют три вида экспериментов:

  • Констатирующий. В процессе исследования у объекта не формируются какие-либо новые установки, не появляются новые свойства, а уже имеющиеся не получают должного развития. Согласно данной классификации экспериментатор занимает позицию, сходную с поведением стороннего наблюдателя.
  • Формирующий. Здесь участие организатора эксперимента является наиболее активным. Во многих случаях объект полностью изменяется, зачастую эти изменения носят необратимый характер. При этом сама организация эксперимента позволяет не просто регистрировать полученные данные, но и раскрывать динамику, механизмы воздействия, этапы формирования тех или иных психологических процессов и так далее.
  • Патопсихологический. Данный эксперимент можно поставить в особенный разряд, так как исследователя мало интересуют итоговые результаты. В процессе своего воздействия на объект выявляются и изучаются способы, которыми индивид приходит к данному результату. Можно сказать, что основной оценке подвергаются мыслительные процессы.

Специалисты классифицируют эксперименты и по уровню осознанности:

  • полная осведомленность объекта обо всех нюансах будущего эксперимента;
  • частичная осведомленность индивида, где кроме конкретных фактов ему могут предоставить и ложные гипотезы;
  • сокрытие задач, целей и сроков эксперимента (зачастую испытуемый даже не имеет представления, что стал объектом наблюдения).

Кроме перечисленных категорий можно еще назвать контрольный и пилотажный эксперименты.

Работа с испытуемым и обработка данных

Объект исследований и сам экспериментатор должны находиться в некоем взаимодействии. Этот момент является самым сложным, поэтому методика не может работать без разработки инструкции.

При этом необходимо учитывать, что главной задачей является не сама разработка подобного текста, а понимание его участниками эксперимента. Именно за это в первую очередь отвечает психолог, ведь зачастую в одинаковых условиях люди абсолютно по-разному воспринимают информацию. Одни сразу же понимают все требования, указанные в инструкции, а вот другим требуется некоторое время. Эксперимент нельзя начинать, пока не будут готовы все его участники.

Еще одной проблемой является отбор объектов. По результатам, показанным той или иной категорией испытуемых, будут делаться выводы по довольно обширной социологической группе. Поэтому исследователи часто подбирают первые объекты ошибочно, и только потом формируются более подходящие группы индивидов. Но даже в этом случае они разделяются на две группы.

Инструкция, выдаваемая объектам, создается по общим правилам. Она должна отражать следующие моменты:

  • цель и задачи;
  • ход и особенности происходящего.

К тому же текст должен быть максимально информативным и лаконичным.

Обработка результатов требует долгого времени. При этом важно учитывать, насколько были искажены они в процессе эксперимента. Психология знает случаи, когда исследователь, глубоко убежденный в состоятельности своей теории, влиял на поведение объектов. Также сами участники эксперимента могут в процессе угадать задачи и цели всего происходящего, непроизвольно подстраиваясь под ожидаемый результат.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *