Реферат на тему: Эксперимент как метод исследования

Тип работы:	Реферат
Дата добавления:	21.01.2020

Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

Если вы хотите научиться сами правильно выполнять и писать рефераты по любым предметам, то на странице «что такое реферат и как его сделать» я подробно написала.

Введение

Экспериментатор (от латинского experimentalum — эксперимент, опыт) — метод изучения явления в контролируемых условиях. Она отличается от наблюдения тем, что предполагает активное взаимодействие с исследуемым объектом. Как правило, эксперимент проводится в рамках научного исследования и служит для проверки гипотез, установления причинно-следственных связей между явлениями.

Актуальность этой темы обусловлена тем, что люди постоянно экспериментируют, это помогает в исследованиях и возможности чего-то нового.

Мне понравился учебник «Экспериментальная и исследовательская деятельность различных аспектов», автор которого Новиков. А.М. Он представил типы экспериментов, их классификацию. При подготовке своей работы я также использовала произведения таких авторов, как Демидова, А. В., Загвязинский, В. И., Кожухарь, В. М., Степин В. С.

Цель: изучить эксперимент как метод исследования, дать определение термина «эксперимент», охарактеризовать виды экспериментов, рассмотреть преимущества и недостатки в процессе проведения экспериментов.

Тема: эксперимент как метод исследования.

Что такое эксперимент в научном исследовании

Экспериментирование — это метод научного исследования, возможно, самый узнаваемый из ряда методов, который также включает описание, сравнение и моделирование. Хотя все эти методы используют общий научный подход, эксперимент уникален тем, что включает в себя манипулирование определенными аспектами системы, реальной жизнью объекта (или явления) и наблюдение за последствиями этой манипуляции.

Манипулирование и контроль переменных — ключевые аспекты, которые отделяют эксперимент от других методов научного исследования.

Виды экспериментов

Физический эксперимент — метод познания природы, который заключается в изучении природных явлений в специально созданных условиях. Изучение нового физического явления начинается с наблюдения. Сразу после наблюдения следует качественный анализ, в ходе которого формулируются некоторые, часто не совсем понятные и однозначные, представления о природе явления, а также намечены пути его экспериментального изучения.

Например, английский ботаник Браун протестировал в 1827 году, изобретя в то время новую линзу для микроскопа. Когда он с помощью микроскопа посмотрел на суспензию цветочной пыльцы в воде, он был поражен прицелом, открывшимся в поле зрения объектива. Сам Браун и многие другие ученые считали, что броуновское движение вызвано особой «жизненной силой», которая должна быть в пыльце.

Физический эксперимент, хотя и связанный с наблюдением, не менее существенно отличается от него. Это следующий, качественно новый этап сенсорного восприятия исследуемого явления. Эксперимент включает в себя наблюдение как необходимый компонент.

В ходе эксперимента не только воспроизводится явление, но и изучается его зависимость от сопутствующих условий и параметров, проводятся измерения.

Компьютерный эксперимент (численный эксперимент) — это эксперимент на математической модели исследуемого объекта с помощью компьютера, который заключается в вычислении других параметров модели в зависимости от одного параметра модели, и на этой основе делает выводы о свойствах объекта, описанных математической моделью.

Этот вид экспериментов может быть связан только с экспериментами в ограниченной степени, так как он не отражает природные явления, а является лишь числовой реализацией математической модели, созданной человеком. На самом деле, в случае некорректности математической модели ее численное решение может строго отличаться от физического эксперимента.

Для проверки корректности алгоритма построения модели мы используем тестовый набор исходных данных, для которого конечный результат известен заранее или определен каким-либо другим способом.

Например, если при моделировании используются формулы расчета, необходимо выбрать несколько вариантов исходных данных и рассчитать их «вручную». Это тестовые задания. После построения модели запустите тесты на тех же вариантах входных данных и сравните результаты моделирования с выводами, полученными при расчете. Если результаты совпадают, то алгоритм разработан правильно, если нет — нужно искать причину их несоответствия и устранять ее.

Данные теста могут вообще не отражать реальную ситуацию и не иметь содержательного наполнения. Однако результаты, полученные при тестировании, могут привести к изменению исходной информационной или символической модели, особенно в той части, где заложено семантическое содержание.

Для того чтобы убедиться, что созданная модель отражает свойства оригинала, которые рассматривались при моделировании, необходимо выбрать тестовый случай с реальными исходными данными.

Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях Психологический эксперимент — это опыт, проводимый в специальных условиях с целью получения новых научных знаний путем целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность субъекта.

Примеры экспериментов

Некоторые социологические эксперименты, которые сегодня даже близко не соответствуют этическим стандартам, стали отличными ориентирами для психологии.

Хоторнский эффект

Термин был придуман в середине прошлого века, истоки этого явления восходят к 20-м и 30-м годам 20-го века. В те годы американская Western Electric провела серию исследований производительности труда на своем заводе в Хоторне.

Исследователи пришли к выводу, что повышение производительности не было следствием изменений на рабочем месте, а было связано с их особой ролью в эксперименте, которая заставила рабочих поверить, что их заметили и оценили, поэтому они работали все больше и больше.

Со временем идея о том, что участие в эксперименте влияет на отношение человека, стала известна как эффект Хоторна, и именно эти эксперименты породили индустриальную психологию, которая, в свою очередь, превратилась в различные специализации, такие как профессиональная психология, психология здоровья и позитивная психология.

Структура психологического эксперимента

Наука отличается от любой другой области человеческой деятельности своими целями, средствами, мотивами и условиями, в которых осуществляется научная деятельность. Цель науки — постичь истину, а путь к постижению истины лежит через научное исследование.

Исследования, в отличие от спонтанных форм познания окружающей среды, основываются на норме деятельности — научном методе. Реализация подразумевает осознание и фиксацию цели исследований, исследовательских инструментов (методологии, подходов, методов, методик), ориентацию исследований на воспроизводимость результатов.

Существует различие между эмпирическими и теоретическими исследованиями, хотя это различие является условным. Большинство исследований, как правило, носит теоретический и эмпирический характер. Каждое исследование проводится не изолированно, а в рамках целостной научной программы или для развития научного направления. Э. Фромм изучал нарциссические черты личности в рамках научной программы по изучению причин «злокачественной агрессии».

Программа К. Левина послужила основой для его исследований о правах, мотивации достижений, квазитребованиях, групповой динамике и т.д. Программа, предложенная Б.Ф. Ломовым для изучения влияния коммуникативного процесса на когнитивные процессы, привела к изучению динамики и эффективности совместного решения сенсорных задач, запоминания материала, сопоставления процессов индивидуального и группового мышления и др.

По своей природе исследования можно разделить на фундаментальные и прикладные, монодисциплинарные и междисциплинарные, аналитические и сложные и др.

Фундаментальные исследования направлены на познание реальности без учета практического эффекта от применения этих знаний.

Прикладные исследования проводятся для получения знаний, которые должны быть использованы для решения конкретной практической проблемы.

Монодисциплинарные исследования проводятся в рамках одной науки (в данном случае психологии). Как и в случае междисциплинарности, эти исследования требуют участия специалистов из различных областей и проводятся на стыке нескольких научных дисциплин. В эту группу входят генетические исследования, исследования в области технической психофизиологии, а также исследования на стыке этнопсихологии и социологии.

Комплексные исследования проводятся с использованием системы методов и методик, с помощью которых ученые пытаются зафиксировать максимально возможное (или оптимальное) количество значимых параметров исследуемой реальности.

Мыслительный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знаний — это вид познавательной деятельности, в котором структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Обычно мыслительный эксперимент проводится в рамках модели (теории) для проверки ее согласованности. Ein Gedankenexperiment kann Widersprüche in den internen Postulaten des Modells oder deren Unvereinbarkeit mit externen (in Bezug auf das Modell) als bedingungslos wahr angesehenen Prinzipien (z. B. dem Energieerhaltungssatz, dem Kausalitätsprinzip usw.) aufdecken.условия опыт для получения новых научных знаний при помощи целенаправленного исследования вмешательства в жизнедеятельность испытуемого.

Естественные и лабораторные эксперименты

Данное разделение также входит в концепцию психологического эксперимента. Естественные исследования можно в определенной степени соотнести с научным наблюдением, поскольку в данном случае предполагается минимальное вмешательство в ход психической деятельности испытуемого. К слову, отсюда происходит и существенное преимущество естественного метода. Испытуемый благодаря отсутствию вмешательства в его жизнедеятельность в процессе эксперимента может оставаться в неведении. То есть на нем никак не скажется сам факт проведения исследования. С другой стороны, из-за отсутствия возможности контроля данный метод научного эксперимента в психологии считается малоэффективным. Противоположные характеристики обуславливают и преимущества лабораторного эксперимента. В таких исследованиях испытатель может по возможности искусственно организовывать процесс изучения, акцентируя внимание на конкретных, интересующих его фактах. Но и в этом случае необходимость тесного взаимодействия между исследователем и испытуемым определяет субъективность полученного результата.

Структура психологического эксперимента

Мыслительный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знаний — это вид познавательной деятельности, в котором структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Обычно мыслительный эксперимент проводится в рамках модели (теории) для проверки ее согласованности. Мыслительный эксперимент может выявить противоречия во внутренних постулатах модели или их несовместимость с внешними принципами (по отношению к модели), которые считаются безусловно верными (например, закон сохранения энергии, принцип причинности и т.д.).

Использование метода эксперимента в психолого-педагогическом исследовании

Использование метода эксперимента

в психолого-педагогическом исследовании

План

Понятие «эксперимент»………………………………………………..3
Основные особенности и задачи эксперимента………………………4
Типы эксперимента……………………………………………….……6
Понятие «психолого-педагогический эксперимент»………….……..7

Список использованной литературы………………………………………..12

Понятие «эксперимент»

Эксперимент является одним из основных методов научного исследования. В общенаучном плане эксперимент определяется как особый метод исследования, направленный на проверку научных и прикладных гипотез, требующий строгой логики доказательства и опирающийся на достоверные факты. В эксперименте всегда создается некоторая искусственная (экспериментальная) ситуация, выделяются причины изучаемых явлений, строго контролируются и оцениваются следствия действий этих причин, выясняются связи между исследуемыми явлениями.

Суть экспериментального метода заключается в том, что экспериментатор намеренно создает и контролируемым образом изменяет условия, в которых действует изучаемый испытуемый, ставит перед ним определенные задачи и по тому, как они решаются, судит о возникающих при этом процессах и явлениях.

Эксперимент (от лат. experimentum — проба, опыт) — исследовательская стратегия, которая характеризуется тем, что в нем осуществляется целенаправленное наблюдение за каким-либо процессом в условиях регламентированного изменения отдельных характеристик условий его протекания. При этом происходит проверка гипотезы.

Для практических задач важно то, что, проводя исследование при одинаковых условиях с разными испытуемыми, экспериментатор может установить возрастные и индивидуальные особенности протекания психических процессов у каждого из них.

Основные особенности и задачи эксперимента

Многие авторы в качестве ключевой особенности психолого-педагогического эксперимента выделяют «субъектность объекта» исследования. Человек как объект познания обладает активностью, сознательностью и тем самым может оказать влияние как на процесс своего изучения, так и на его результат. Поэтому к ситуации эксперимента в психологии предъявляются особые этические требования, а собственно эксперимент может рассматриваться как процесс общения экспериментатора с испытуемым.

Основные особенности эксперимента, обусловливающие его силу, заключаются в следующем.

1) В эксперименте исследователь сам вызывает изучаемое им явление, вместо того чтобы ждать, как при объективном наблюдении, пока случайный поток явлений доставит ему возможность его наблюдать.

2) Имея возможность вызывать изучаемое явление, экспериментатор может варьировать, изменять условия, при которых протекает явление, вместо того чтобы, как при простом наблюдении, брать их такими, какими ему их доставляет случай.

3) Изолируя отдельные условия и изменяя одно из них при сохранении неизменными остальных, эксперимент тем самым выявляет значение отдельных условий и устанавливает закономерные связи, определяющие изучаемый им процесс. Эксперимент, таким образом, очень мощное методическое средство для выявления закономерностей.

4) Выявляя закономерные связи между явлениями, экспериментатор может варьировать не только сами условия в смысле их наличия или отсутствия, но и их количественные соотношения. В результате эксперимента устанавливаются допускающие математическую формулировку количественные закономерности. В основном именно благодаря эксперименту естествознание пришло к открытию законов природы.

Основная задача психолого-педагогического эксперимента заключается в том, чтобы сделать доступными для объективного внешнего наблюдения существенные особенности внутреннего процесса. Для этого нужно, варьируя условия протекания внешней деятельности, найти ситуацию, при которой внешнее протекание акта адекватно отражало бы его внутреннее содержание. Задача экспериментального варьирования условий при психологическом эксперименте заключается прежде всего в том, чтобы вскрыть правильность одной-единственной психолого-педагогической интерпретации действия или поступка, исключив возможность всех остальных.

Типы эксперимента

В психологии применяют два основных типа эксперимента:

— лабораторный эксперимент, который обычно проводится в специально оборудованных помещениях и на испытуемых, которые сознательно участвуют в эксперименте, хотя могут и не знать об истинном назначении эксперимента;

— естественный эксперимент, участники которого не знают о своей роли испытуемых.

Естественный эксперимент сочетает в себе положительные стороны метода наблюдения и лабораторного эксперимента. Здесь сохраняется естественность условий наблюдения и вводится точность контролируемого эксперимента. То, что испытуемые не подозревают о том, что они подвергаются психологическому исследованию, обеспечивает естественность их поведения.

Вместе с тем, для правильного и успешного проведения естественного эксперимента необходимо соблюдать все те требования, которые предъявляются к лабораторному эксперименту.

В соответствии с задачей исследования экспериментатор подбирает такие условия, которые обеспечивают наиболее яркое проявление интересующих его сторон психической деятельности.

Понятие «психолого-педагогический эксперимент»

Одним из вариантов естественного эксперимента является психолого-педагогический эксперимент, или экспериментальное обучение, где изучение психических особенностей школьника, подлежащих формированию, осуществляется в процессе обучения и воспитания.

Психолого-педагогический эксперимент был разработан в детской и педагогической психологии. Это своеобразная форма естественного эксперимента, так как проводят его в естественных условиях жизни и деятельности детей.

Существенная же особенность психолого-педагогического эксперимента та, что он имеет целью не только собственно изучение, но и активное, целенаправленное изменение, преобразование, формирование той или иной психической деятельности, психологических качеств личности.

Соответственно различают два его вида:

— обучающий психолого-педагогический эксперимент,

— воспитывающий психолого-педагогический эксперимент.

При этом особую роль в построении различных теорий психического развития играет обучающий эксперимент. Это — форма естественного эксперимента, который характеризуется тем, что изучение тех или иных психических процессов, прежде всего связанных с когнитивной сферой, происходит при их целенаправленном формировании.

Таким образом, психолого-педагогический эксперимент, или формирующий эксперимент, — это применяемый в возрастной и педагогической психологии метод прослеживания изменений психики ребенка в процессе активного воздействия исследователя на испытуемого.

Психолого-педагогический эксперимент требует очень высокой квалификации со стороны экспериментатора, так как неудачное и некорректное использование психологических методик может привести к негативным для испытуемого последствиям.

Суть психолого-педагогического эксперимента заключается в том, что вначале изучают особенности психической деятельности детей (не только регистрация выделяемых фактов, но и раскрытие закономерностей, механизмов, динамики, тенденций развития). Затем на этой основе организуют специальное обучение, чтобы оптимизировать выявленные процессы и продвинуть их на более высокую ступень.

Психолого-педагогический эксперимент не просто устанавливает, уровень развития памяти и других сторон психической деятельности школьника, а изучает возможности и пути, которые обеспечивают совершенствование этой деятельности. Здесь изучение школьников совершается в процессе обучения, прослеживается влияние обучения и воспитания на развитие психической деятельности учащихся, на формирование тех или иных качеств личности. Именно поэтому он обеспечивает соединение исследований психологических с педагогическим поиском и проектированием наиболее эффективных форм учебно-воспитательного процесса.

В ходе психолого-педагогического эксперимента, предполагается формирование определенного качества (именно поэтому он еще и называется «формирующий»). Формирующий эксперимент широко используется в отечественной психологии при изучении конкретных путей формирования личности ребенка, обеспечивая соединение психологических исследований с педагогическим поиском и проектированием наиболее эффективных форм учебно-воспитательного процесса.

В психолого-педагогических исследованиях выделяют констатирующий и формирующий эксперименты. В первом случае педагог-исследователь экспериментальным путем устанавливает только состояние изучаемой педагогической системы, констатирует факт связи, зависимости между явлениями. Когда же педагог-исследователь применяет специальную систему мер, направленных на формирование у учеников определенных личностных качеств, на улучшение их учения, трудовой деятельности, говорят уже о формирующем эксперименте.

В ходе психолого-педагогического эксперимента и обычно участвуют две группы: экспериментальная и контрольная.

Участникам экспериментальной группы предлагается определенное задание, которое (по мнению экспериментаторов) будет способствовать формированию заданного качества.

Контрольной группе испытуемых данное задание не предоставляется. В конце эксперимента две группы сравниваются между собой для оценки полученных результатов.

В ходе формирующего эксперимента активные действия совершают как испытуемые, так и экспериментатор. Со стороны экспериментатора необходима высокая степень вмешательства и контроля над основными переменными. Это отличает эксперимент от наблюдения или экспертизы.

Формирующий эксперимент как метод появился благодаря теории деятельности (А.Н. Леонтьев, Д.Б. Эльконин и др.), в которой утверждается идея о первичности деятельности по отношению к психическому развитию.

Основные этапы проведения психолого-педагогического исследования включают в себя:

Изучение состояния проблемы. Постановку проблемы, выбор объекта и предмета исследования.
Разработку или уточнение общей исходной исследовательской концепции, выдвижение гипотезы.
Планирование исследования:

Определение целей и задач исследования.
Определение экспериментальных планов.
Выбор методов и методик исследования.
Определение математических методов обработки данных и др.

Сбор данных и их описание.
Обработку данных.
Оценивание результатов проверки гипотез, интерпретацию результатов в рамках исходной исследовательской концепции.
Соотнесение результатов с соответствующими концепциями и теориями. Формулирование общих выводов. Оценивание перспектив дальнейшей разработки проблемы.

Обязательным для полноценного психолого-педагогического эксперимента является соблюдение следующих основных правил:

Четкая формулировка проблемы, целей и задач исследования, проверяемых в нем гипотез.
Установление критериев и признаков, по которым можно судить о том, насколько успешно прошел эксперимент, подтвердились или не подтвердились предложенные в нем гипотезы.
Точное определение объекта и предмета исследования.
Выбор и разработка валидных и надежных методов психодиагностики состояний исследуемого объекта и предмета исследования до и после проведения эксперимента.
Использование непротиворечивой и убедительной логики доказательства того, что эксперимент прошел успешно.
Определение подходящей формы представления результатов проведенного эксперимента.

Задачи конкретных экспериментов в области дидактики и методик обучения отдельным предметам чаще всего сводятся к следующим:

1. проверка определенной системы;

2. сравнение эффективности определенных методов обучения;

3. проверка эффективности системы проблемного обучения;

4. разработка систем мер по формированию у учащихся познавательных интересов и потребностей;

5. проверка эффективности мер по формированию у учащихся навыков учебного труда;

6. развитие познавательной самостоятельности школьников;

7. дидактические исследования, связанные с выбором оптимального варианта той или иной системы мер или педагогических действий:

— обновление системы мер по предупреждению неуспеваемости,

— выбор оптимального числа упражнений для формирования определенного умения,

— выбор оптимальных вариантов системы мер по формированию у учащихся навыков планирования,

— построение проблемного обучения слабоуспевающих школьников.

Все эти задачи в определенной мере переплетаются друг с другом, но каждая из них имеет и некоторый специфический акцент, определяющий особенности педагогического эксперимента.

Таким образом, круг задач, которые решаются с помощью педагогического эксперимента, весьма широк и разносторонен, охватывает все основные проблемы педагогики и психологии.

Список использованной литературы

Айсмонтас, Б.Б. Педагогическая психология. Схемы и тесты [Текст] / Б.Б. Айсмонтас. — М.: Владос, 2002. – 208 с.
Введение в научное исследование по педагогике: Учебное пособие. [Текст] / Под ред. В.И. Журавлева. – М.: Просвещение, 1988. — С.94
Горбунова, В.В. Экспериментальная психология в схемах и таблицах: Учебное пособие. [Текст] / В.В. Горбунова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. – 184 с.
Дружинин, В.Н. Экспериментальная психология [Текст] / В.Н. Дружинин. – СПб.: Питер, 2001. – 256 с.
Зароченцев, К.Д. Экспериментальная психология: учебник [Текст] / К.Д. Зароченцев, А.И. Худяков. — М.: Проспект, 2005. — С. 30-51.
Кондаков, И.М. Практикум по общей психологии. Учебник для вузов [Текст] / И.М. Кондаков. – М.: МГППУ, 2004. — 312 с.
Корнилова, Т.В. Экспериментальная психология: теория и методы. [Текст] / Т.В. Корнилова. – М.: Аспект Пресс, 2002.– 381 с.
Немов, Р.С. Психология. Психодиагностика. кн.3 [Текст] / Р.С. Немов. — М.: Владос, 2001. –640 с.
Никандров, В.В. Наблюдение и эксперимент в психологии. [Текст] / В.В. Никандров. — СПб.: Речь, 2002. — с.78.

Преимущества мыслительного эксперимента

Общие цели. Мыслительные эксперименты позволяют участникам достичь внутриличностных целей через развитие самосознания. Это могут быть даже цели психического порядка.
Любое количество игроков. В коучинговой ситуации можно провести мыслительный эксперимент только с одним участником. В другой крайности это можно сделать с большой группой участников, которые затем работают параллельно, не взаимодействуя друг с другом (как в примере выше).
В любое время, в любом месте. Для большинства теоретических экспериментов не требуются специальные материалы или оборудование. Все, что требуется — это мыслить в рамках данной структуры ситуации.
Проверенная техника. Этот вид деятельности получил эмпирическую поддержку различных школ психологии. Поведенческие терапевты, например, продемонстрировали эффективность умственных ролевых игр. Психологи, изучавшие творчество, неоднократно демонстрировали положительные эффекты визуализации.

Критический эксперимент — это эксперимент, результат которого устанавливает, вне всякого сомнения, верна ли та или иная теория или гипотеза. Этот эксперимент должен дать прогнозируемый результат, который не может быть выведен из других общепринятых гипотез и теорий.

Классификация эксперимента

Лабораторный эксперимент. Отличительной особенностью условий, в которых она проводится, является то, что эти условия специально создаются экспериментатором. Главной задачей является обеспечение высокой внутренней достоверности. Характерным является присвоение одной независимой переменной. Основным методом управления внешними переменными является устранение (ликвидация). Внешняя валидность ниже, чем в полевом эксперименте.
Полевой, или естественный эксперимент. Эксперимент проводится в условиях, над которыми экспериментатор не имеет контроля. Главной целью является обеспечение высокой внешней валидности. Характерной особенностью является сложная независимая переменная. Основными способами управления внешними переменными являются рандомизация (уровни внешних переменных в исследовании точно соответствуют уровням этих переменных в жизни, т.е. вне исследования) и постоянство (уровень переменной делается одинаковым для всех участников). Внутренняя валидность, как правило, ниже, чем в лабораторных экспериментах.
Формирующий эксперимент. Экспериментатор необратимо изменяет участника, формируя черты, которых раньше не было, или развивая уже присутствующие черты.

Мысленный эксперимент

Воображаемый опыт, который не осуществим в реальности. Иногда к этой категории относят мысленные манипуляции по поводу организации и проведения запланированного реального эксперимента в будущем. Но это предварительное «проигрывание» в уме реального опыта — по сути, его обязательный атрибут, реализуемый на подготовительных этапах исследования (постановка проблемы, гипотеза, планирование).

Дискуссии об «эмпиричности» или «теоретичности» мысленного эксперимента кажутся нам бесконечными и бесперспективными, поскольку граница между соответствующими видами знания и исследования весьма условна. Сторонники теоретического характера мысленного эксперимента обычно отмечают, что его использование связано в основном с выдвижением и разработкой гипотез [177, с. 167], а не с этапом сбора данных об изучаемом объекте. Это действительно так. Мыслительный эксперимент служит главным образом в качестве ориентира для уточнения гипотезы и сравнения ее с реальным опытом. Однако все признаки и элементы эмпирического реального эксперимента в нем присутствуют, но только в условно-идеальной форме: осуществляется непосредственное вмешательство экспериментатора (пусть даже воображаемое) в жизнедеятельность объекта (пусть даже представленного в виде идеальной модели); строго (пусть даже условно) осуществляется контроль и фиксация всех переменных и ответов; допускается любое число повторений опыта; достигается однозначное понимание результатов эксперимента и т. д. Основными вариантами мысленного эксперимента являются идеальный, бесконечный и совершенный эксперимент.

Идеальный эксперимент — это эксперимент, в котором на зависимую переменную не влияют никакие другие факторы, кроме независимой переменной. В действительности невозможно исключить дополнительное влияние нескольких посторонних факторов. Поэтому идеальный эксперимент не осуществим в реальности. На практике приближение реального эксперимента к идеальному осуществляется путем контроля дополнительных переменных, которые приводятся в описании экспериментальной процедуры.

Бесконечный эксперимент — это эксперимент, который охватывает все возможные экспериментальные ситуации для всей исследуемой популяции (генеральной совокупности). В реальности набор таких ситуаций бесконечен из-за огромного и часто неизвестного размера генеральной совокупности и бесконечного числа факторов, действующих на субъект. Только в воображении исследователя можно учесть этот бесконечный набор ситуаций. Из-за своей безграничности (в разнообразии и во времени) такой эксперимент называется бесконечным. Практическая бесполезность бесконечного эксперимента заключается в противоречии с одной из главных идей эмпирического исследования — переносе результатов, полученных на ограниченной выборке, на всю генеральную совокупность. Она необходима только в качестве теоретической модели.

Исчерпывающий эксперимент сочетает в себе черты как идеального, так и бесконечного эксперимента. Дает в качестве меры исчерпывающего эксперимента возможность оценить полноту и, соответственно, несовершенство конкретного реального опыта.

Дизайн эксперимента

Методы экспериментального проектирования позволяют минимизировать количество необходимых экспериментов, установить рациональную последовательность и условия проведения исследований в зависимости от их характера и требуемой точности результатов. Если по каким-то причинам количество экспериментов уже ограничено, то методы дают оценку точности, с которой в этом случае будут получены результаты. Методы учитывают случайный характер дисперсии свойств испытуемых объектов и характеристики используемого оборудования. Они основаны на методах теории вероятностей и математической статистики.

Этапы экспериментального проектирования

Определение цели эксперимента (определение характеристик, свойств и т.д.) и его природы (определяющей, контрольной, сравнительной, исследовательской).
Определение условий проведения эксперимента (наличие или наличие оборудования, график работ, финансовые ресурсы, численность и штатное расписание персонала и т.д.). Выбор типа испытаний (нормальные, ускоренные, восстановленные в лабораторных условиях, стендовые, полигонные, полномасштабные или находящиеся в эксплуатации).
Определение и выбор входных и выходных параметров на основе сбора и анализа предварительной информации. Входные параметры (факторы) могут быть детерминированными, т.е. определяемыми и контролируемыми (зависимыми от наблюдателя), и случайными, т.е. определяемыми, но не контролируемыми.
Определение требуемой точности результатов измерений . Тип исследуемого образца или объекта выбирается с учетом степени его соответствия реальному продукту с точки зрения состояния, устройства, формы, размеров и других характеристик.

На присвоение степени точности влияют условия изготовления и эксплуатации объекта, при создании которого используются эти экспериментальные данные. Точность экспериментальных данных также существенно зависит от объема (количества) испытаний — чем больше испытаний, тем выше (при тех же условиях) достоверность результатов.

Для ряда случаев (с небольшим количеством факторов и известным законом их распределения) можно заранее рассчитать минимально необходимое количество тестов, реализация которых позволит получить результаты с требуемой точностью.

5. Составление плана и проведение эксперимента — количество и порядок проведения испытаний, способ сбора, хранения и документирования данных.

Порядок тестирования важен, когда входные параметры (коэффициенты) при изучении одного и того же объекта во время теста принимают разные значения. Например, при проведении усталостных испытаний с поэтапным изменением уровня нагрузки усталостная прочность зависит от порядка нагружения, так как накопление повреждений происходит по-разному, что приводит к различным значениям усталостной прочности.

Порядок проведения экспериментов также важен при исследовании: в зависимости от выбранного порядка, при экспериментальном поиске оптимального соотношения параметров объекта или процесса может потребоваться проведение большего или меньшего количества экспериментов. Эти экспериментальные задачи аналогичны математическим задачам численного поиска оптимальных решений.

6. статистическая обработка экспериментальных результатов, построение математической модели поведения изучаемых характеристик. Потребность в обработке возникает в связи с тем, что выборочный анализ отдельных данных, не связанных с остальными результатами, или их некорректная обработка могут не только снизить ценность практических рекомендаций, но и привести к неверным выводам.

7. разъяснение результатов и формулирование рекомендаций по их использованию, уточнение методологии проведения эксперимента. Снижение интенсивности работы и сокращение продолжительности экспериментов достигается за счет использования автоматизированных экспериментальных комплексов.

Такой комплекс включает в себя испытательные стенды с автоматической установкой режимов работы (позволяет моделировать реальные режимы работы), автоматически обрабатывает результаты, проводит статистический анализ и документирует исследования. Но ответственность инженера в этих исследованиях также велика: четко сформулированные цели испытаний и правильно принятое решение позволяют точно найти слабое место изделия, сократить расходы на наладку и провести итерацию процесса проектирования.

Эксперимент Милгрэма

Основная этическая проблема эксперимента Милгрэма — это чрезвычайный психологический стресс, который применялся к участникам эксперимента.

Главный вывод психолога заключался в том, что человек не считает себя ответственным за свои действия, а считает себя инструментом, исполняющим желание другого человека, в данном случае исследователя.

Из эксперимента напрашивается вывод, что человеку не нужно быть злом, чтобы участвовать в злой системе: обычные люди могут быть легко интегрированы в злонамеренные системы. Подчинение авторитету — принцип, объясняющий узаконенное насилие.

Эффект Рингельмана

Своим названием эффект обязан немецкому физиологу, продемонстрировавшему его в 1913 году в знаменитом эксперименте с веревкой. Для этого была изучена группа людей и групп, которые тянули веревку, соединенную с экстензометром.

Эффект Рингельмана, также называемый проблемой безбилетного пассажира, связан с тенденцией к снижению производительности при работе в группе, то есть по мере увеличения числа членов продуктивность группы снижается, поскольку усилия группы не равны сумма всех усилий индивидуально.

Чудовищный эксперимент

Этот эксперимент, проводимый в Давенпорте (американском штате Айова) в 1939 году, назвали – «Исследованием монстров». Он представлял собой группу исследований заикания, проведенных с участием 22 детей-сирот. Руководителем исследования был профессор психологии Венделл Джонсон из Университета штата Айова и ученица магистра Джонсона, Мэри Тюдор. Она и возглавила практику по реализации и проведения экспериментов. Дети-участники подвергались преследованиям в течение шести месяцев, а затем у некоторых из них были пожизненные последствия.

Только в 2001 году этот эксперимент придали огласки. А в 2007 году, оставшиеся в живых участники эксперимента получили компенсацию от штата Айова.

Этапы экспериментальной деятельности

Формулировка когнитивного задания, цель, связанная с экспериментальным методом.
Подбор оборудования и проектирование экспериментальной установки.
Изложение физического принципа, на основе которого будет применяться экспериментальный метод.
Наблюдение за явлением, процессом.
Измерение (считывание необходимых измерений на оборудовании, получение некоторых экспериментальных данных).
Описание, интерпретация экспериментальных данных и их анализ.
Формулировка выводов, заключение, практическая значимость полученных результатов.

Экспериментальные модели

Обычно выделяют безупречные и случайные эксперименты. К первым относится модель организации, которая по тем или иным причинам не может быть реализована на практике, то есть в условиях научного наблюдения. Этот прием не только помогает выполнить поставленную задачу относительно изучения объекта, но и способствует совершенствованию экспериментального метода путем выявления отдельных ошибок. Что касается модели случайного эксперимента, то он строится на концепции случайного опыта, который может соответствовать реальному испытанию, но результат его будет непредсказуем. Случайный метод эксперимента требует соблюдения широкого ряда требований. Например, подготовленная математическая модель исследования в нем должна адекватно описывать эксперимент. Также при постановке задачи исследователи точно определяют модель, в рамках которой будут сопоставляться начальные математические данные для эксперимента и полученные результаты.

Особенности эксперимента как метода исследования

Эксперимент демонстрирует причинно-следственную связь, т.е. зависимость изучаемого явления от известных контролируемых условий.

Эксперимент подразумевает активное вмешательство ученого в процесс исследования, контроль этого процесса, по мере изменения условий, осуществляется самим ученым. Использование как минимум двух методов измерения. Один из них измеряет условия процесса, другой регистрирует изменения, происходящие в исследуемых объектах. Необходимо иметь гипотезу, то есть предположение о природе изучаемой связи, которое подтвердит или опровергнет эксперимент.

Технология метода как средства исследования

По сравнению с практическим познанием посредством наблюдений, эксперимент организуется как подготовленное исследование, перед которым ставится конкретная задача с заранее установленными параметрами интерпретации результата. Важной особенностью является и участие исследователя в процессе такого познания. К тому же метод научного эксперимента именно благодаря возможностям организации его повторного проведения в тех же условиях отличается точностью и более достоверными сведениями. Таким образом можно устанавливать причинные связи между отдельными элементами эксперимента, выявляя и другие свойства с закономерностями в том или ином явлении.

В организации экспериментов нередко задействуются измерительные приборы и техническое оснащение, позволяющее обеспечить корректность данных. Классическое описание метода эксперимента можно представить как лабораторный процесс исследования, поскольку он полностью контролируется автором, но существуют и другие концепции данного способа познания реальности, которые будут рассмотрены ниже.

Преимущества и недостатки эксперимента

Преимущества:

Способность изучать причинно-следственные связи между событиями;
высокая объективность, так как результаты эксперимента являются реально произошедшими событиями;
Способность проверять эффективность принимаемых маркетинговых решений, особенно для новых продуктов (тестовый маркетинг);
Способность контролировать окружающую среду;

Недостатки:

Вероятностное утверждение о силе и природе влияния данной независимой переменной на зависимую переменную;
Неопределенность в переносимости результатов испытаний на другие условия окружающей среды;
Наличие временного лага (лага) между завершением эксперимента и принятием маркетинговых решений;
Сложность в устранении влияния посторонних воздействий;
высокие временные и финансовые затраты;
высокий уровень риска.

Положительные и отрицательные результаты экспериментов

Всем нравится получать положительные результаты экспериментов, но на самом деле их меньшинство, особенно когда речь идет о науке. Положительные результаты подтверждают исходную гипотезу. Отрицательные или «вторичные» результаты опровергают ее.

Эти отрицательные результаты ведут к следующему этапу исследования. Обнародование результатов в лучшую сторону сказывается на научном сообществе. Цель состоит в том, чтобы сделать эти эксперименты доступными для остальной части сообщества, избегая траты времени и денег для остальной части научного сообщества и способствуя гораздо более быстрому научному прогрессу.