Понятие эксперимента, его отличие от наблюдения и измерения. Признаки экспериментального психологического исследования. Отличие наблюдения от эксперимента В чем отличие методов наблюдения и эксперимента

Определение понятия «экспериментальный метод» в широком и узком смысле.

Экспериментальный метод в широком смысле слова , по Т.В. Корниловой, - это изменение каких-либо условий при изучении закономерностей в той или иной области эмпирической реальности.

Экспериментальный метод в узком смысле слова , по Т.В. Корниловой, - это проверка научных гипотез каузального (причинного) характера на основе применения нормативов экспериментального метода.

Материал последующих лекций будет посвящен ответам на вопросы:

Чем отличаются каузальные, или причинно-следственные, гипотезы от других видов научных гипотез?

Чем характеризуется эксперимент как система нормативов проверки гипотез?

1. Первый метод, с которым обычно начинают знакомить студен­тов, -наблюдение. В ряде наук это единственный эмпирический метод. Классической наблюдательной наукой является астрономия. Все ее достижения связаны с совершенствованием техники наблю­дения. Не меньшее значение наблюдение имеет в поведенческих науках. Основные результаты в этологии (науке о поведении живот­ных) получены с помощью наблюдения за активностью животных в естественных условиях. Наблюдение имеет огромное значение в физике, химии, биологии. С наблюдением связан так называемый идиографический подход к исследованию реальности. Последовате­ли этого подхода считают его единственно возможным в науках, изу­чающих уникальные объекты, их поведение и историю.

Идиографический подход требует наблюдения и фиксации еди­ничных явлений и событий. Он широко применяется в историчес­ких дисциплинах. Важное значение он имеет и в психологии. До­статочно вспомнить такие исследования, как работу А.Р. Лурии "Ма­ленькая книжка о большой памяти" или монографию З.Фрейда "Ле­онардо да Винчи".

Идиографическому подходу противостоит номотетический подход - исследование, выявляющее общие законы развития, существова­ния и взаимодействия объектов.

Наблюдение является методом, на основе которого можно реа­лизовать или номотетический, или идиографический подход к по­знанию реальности.

Наблюдением называется целенаправленное, организованное и определенным образом фиксируемое восприятие исследуемого объ­екта. Результаты фиксации данных наблюдения называются описа­нием поведения объекта.

Наблюдение может проводиться непосредственно или же с ис­пользованием технических средств и способов регистрации данных (фото-, аудио- и видеоаппаратура, карты наблюдения и пр.). Одна­ко с помощью наблюдения можно обнаружить лишь явления, встре­чающиеся в обычных, "нормальных" условиях, а для познания су­щественных свойств объекта необходимо создание особых условий, отличных от "нормальных". Кроме того, наблюдение не позволяет исследователю целенаправленно варьировать условия наблюдения в соответствии с замыслом. Исследователь не может воздействовать на объект, чтобы познать его характеристики, скрытые от непосред­ственного восприятия.

Эксперимент позволяет выявить причинные зависимости и от­ветить на вопрос: "Что вызвало изменение в поведении?". Наблю­дение применяется тогда, когда либо невозможно, либо непозволи­тельно вмешиваться в естественное течение процесса.

Главными особенностями метода наблюдения являются:

Непосредственная связь наблюдателя и наблюдаемого объекта;

Пристрастность (эмоциональная окрашенность) наблюдения;

Сложность (порой - невозможность) повторного наблюдения. В естественных науках наблюдатель, как правило, не влияет на изучаемый процесс (явление). В психологии существует проблема взаимодействия наблюдателя и наблюдаемого. Присутствие иссле­дователя, если испытуемый знает, что за ним наблюдают, оказывает влияние на его поведение.

Ограниченность метода наблюдения вызвала к жизни другие, бо­лее "совершенные" методы эмпирического исследования: экспери­мент и измерение. Эксперимент и измерение позволяют объективи­ровать процесс, ибо они проводятся с использованием специальной аппаратуры и способов объективной регистрации результатов в ко­личественной форме.

В отличие от наблюдения и измерения, эксперимент позволяет воспроизводить явления реальности в специально созданных усло­виях и тем самым выявлять причинно-следственные зависимости между явлением и особенностями внешних условий.

2. Измерение проводится как в естественных, так и искусственно созданных условиях. Отличие измерения от эксперимента состоит в том, что исследователь стремится не воздействовать на объект, а ре­гистрирует его характеристики такими, какими они являются "объ­ективно", независимо от исследователя и методики измерения (пос­леднее для ряда наук невыполнимо).

В отличие от наблюдения, измерение проводится в ходе прибор-но-опосредованного взаимодействия объекта и измерительного ин­струмента: естественное "поведение" объекта не модифицируется, но контролируется и регистрируется прибором. При измерении не­возможно выявить причинно-следственные зависимости, но можно установить связи между уровнями разных параметров объектов. Так измерение превращается в корреляционное исследование.

Измерение обычно определяют как некоторую операцию, с по­мощью которой вещам приписываются числа. С математической точки зрения это "приписывание" требует установления соответст­вия между свойствами чисел и свойствами вещей. С методической точки зрения измерение - это регистрация состояния объекта (объ­ектов) с помощью состояний другого объекта (прибора). При этом должна быть определена функция, связывающая состояния - объ­екта и прибора. Операция приписывания чисел объекту является вто­ричной: числовые значения на шкале прибора мы считаем не пока­зателями прибора, а количественными характеристиками состояния объекта. Специалисты по теории измерений всегда большее внима­ние уделяли второй процедуре - интерпретации показателей , а не первой - описанию взаимодействия прибора и объекта. В идеале операция интерпретации должна точно описывать процесс взаимо­действия объекта и прибора, а именно - влияние характеристик объ­екта на его показания.

Итак, измерение можно определить как эмпирический метод выявления свойств или состояний объекта путем организации взаи­модействия объекта с измерительным прибором, изменения состо­яний которого зависят от изменения состояния объекта . Прибором может быть не только внешний по отношению к исследователю пред­мет. Например, линейка - прибор для измерения длины. Сам ис­следователь может быть измерительным инструментом: "человек есть мера всех вещей". И действительно, ступня, палец, предплечье слу­жили первичными мерами длины (фут, дюйм, локоть и пр.). Также и с "измерением" человеческого поведения: особенности поведения другого исследователь может оценивать непосредственно - тогда он превращается в эксперта. Такой вид измерения сходен с наблюде­нием. Но существует инструментальное измерение, когда психолог применяет какую-нибудь измерительную методику, например тест на интеллект. Особенности метода измерений в психологии будут рассмотрены в дальнейшем. Здесь отметим лишь то, что в психологии под изме­рением понимают два совершенно различных процесса.

1. Психологическим измерением считают оценку величины тех или иных параметров реальности или оценку сходств и различий объек­тов реальности, которую производит испытуемый. На основании этих оценок исследователь "измеряет" особенности субъективной реаль­ности испытуемого. В этом смысле "психологическое измерение" является задачей, данной испытуемому.

2. Психологическое измере­ние во втором значении, о котором мы и будем говорить в дальней­шем, проводится исследователем для оценки особенностей поведе­ния испытуемого. Это - задача психолога, а не испытуемого.

Наблюдение условно можно отнести к "пассивным" методам ис­следования. Действительно, наблюдая поведение людей или изме­ряя параметры поведения, мы имеем дело с тем, что нам предостав­ляет природа "здесь-и-теперь". Мы не можем повторно провести на­блюдение в удобное для нас время и воспроизвести процесс по своей воле. При измерении мы регистрируем лишь "внешние" свойства;

зачастую, чтобы выявить "скрытые" свойства, необходимо "спро­воцировать" изменение объекта или его поведения, сконструировав иные внешние условия.

3. Для установления причинно-следственных связей между явле­ниями и процессами проводится эксперимент. Исследователь ста­рается изменить внешние условия так, чтобы повлиять на изучае­мый объект. При этом внешнее воздействие на объект считается при­чиной, а изменение состояния (поведения) объекта - следствием.

Эксперимент является "активным" методом изучения реальнос­ти. Исследователь не только задает вопросы природе, но и "вынуж­дает" ее на них отвечать. Наблюдение и измерение позволяют отве­тить на вопросы: "Как? Когда? Каким образом?", а эксперимент отвечает на вопрос "Почему?".

Экспериментом называется проведение исследований в специально созданных, управляемых условиях в целях проверки эксперименталь­ной гипотезы о причинно-следственной связи. В процессе экспери­мента исследователь всегда наблюдает за поведением объекта и из­меряет его состояние. Процедуры наблюдения и измерения входят в процесс эксперимента. Кроме того, исследователь воздействует пла­ново и целенаправленно на объект, чтобы измерить его состояние. Эта операция называетсяэкспериментальным воздействием. Эксперимент - основной метод современного естествознания и естественнонаучно ориентированной психологии. В научной ли­тературе термин "эксперимент" применяется как к целостному экс­периментальному исследованию - серии экспериментальных проб, проводимых по единому плану, так и к единичной эксперименталь­ной пробе - опыту.

Подводя промежуточный итог, отметим, что наблюдение явля­ется непосредственным, "пассивным" методом исследования. Из­мерение - пассивный, но опосредованный метод. Эксперимент - активный и опосредованный метод изучения реальности.

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.

Эксперимент как метод психологического исследования соответствует приведенному выше определению, однако имеет некоторую специфику. Многие авторы, как указывает В.Н. Дружинин, в качестве ключевой особенности психологического 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.

Задача психологического эксперимента заключается в том, чтобы сделать внутреннее психическое явление доступным объективному наблюдению. При этом исследуемое явление должно адекватно и однозначно проявляться во внешнем поведении, что достигается за счет целенаправленного контроля условий его возникновения и протекания. С.Л. Рубинштейн писал:

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

В.В. Никандров указывает, что достижение главной цели эксперимента – предельно возможной однозначности в понимании связей между явлениями внутренней психической жизни и их внешними проявлениями – достигается благодаря следующим основным характеристикам эксперимента:

1) инициатива экспериментатора в проявлении интересующих его психологических фактов;

2) возможность варьирования условий возникновения и развития психических явлений;

3) строгий контроль и фиксация условий и процесса их протекания;

4) изоляция одних и акцентирование других факторов, обусловливающих изучаемые феномены, которая дает возможность выявления закономерностей их существования;

5) возможность повторения условий эксперимента для многократной проверки получаемых научных данных и их накопления;

6) варьирование условий для количественных оценок выявляемых закономерностей.

Таким образом, психологический эксперимент можно определить как метод, при котором исследователь сам вызывает интересующие его явления и изменяет условия их протекания с целью установить причины возникновения этих явлений и закономерности их развития. Кроме того, получаемые научные факты могут неоднократно воспроизводиться благодаря управляемости и строгому контролю условий, что дает возможность их проверки, а также накопления количественных данных, на основе которых можно судить о типичности или случайности изучаемых явлений.

Наблюдение и эксперимент - два исследовательских метода, которыми пользовался каждый из нас вне зависимости от причастности к науке. Вспомните, как увлекательно порой наблюдать за домашними животными или за тем, как мороз рисует на стекле узоры. По сути, мы изучаем этот мир через ежедневное наблюдение. Эксперименты, кстати, тоже встречаются в обычной жизни чаще, чем может показаться. Когда я, будучи школьницей, поджигала пластилин, чтобы посмотреть, как он трансформируется, это и было экспериментом. В чем же разница между этими понятиями? Почему ученые так четко их разграничивают? Давайте расскажу ответы на эти вопросы!

Наблюдение и эксперимент: реальность и предположения

Представьте себе муравейник. Весьма занятно смотреть за тем, как его жители занимаются своими будничными делами: передвигаются, переносят маленькие предметы, роют норки. Созерцая этот процесс, мы имеем дело с наблюдением . Такой метод позволяет сделать вывод о том, как разделяется работа между насекомыми, куда они выползают за добычей и многом другом. Принесите из дома каплю меда и положите ее в муравейник. Как поведут себя муравьи? Едят ли они мед? Попытаются ли переместить ценный подарок? Это и будет экспериментом, который подтвердит или опровергнет догадки, а может, принесет с собой и вовсе новые открытия. Получается, что наблюдение отличается от эксперимента тем, что в первом случае достаточно подключить органы чувств и фиксировать результаты, а во втором - создавать и менять условия, активно участвовать в происходящем.

Чем еще наблюдение отличается от эксперимента

Дело в том, что эксперименту всегда предшествует теория . Это значит, что перед тем, как его начать, вы ставите перед собой общие или конкретные вопросы. Логично, что такое метод исследование открывает большее пространство для размышлений и исследований, а результаты его могут быть самыми неожиданными.

Кроме того, наблюдение, как правило, не требует дополнительного оборудования , кроме приборов, усиливающих работу органов чувств. Ими могут быть:

• микроскопы
• лупы;
• телескопы;
• бинокли;
• камеры.

В случае с экспериментом , вам скорее всего понадобится ряд предметов для искусственного создания определенных условий. Каким будет это оборудование, зависит только от предмета исследования.

Экспериментируйте, наблюдайте, изучайте! Пускай мир будет открыт для для вас!

Современное естествознание характеризуется усилением в нем роли наблюдения. Основные причины этого явления такие:

1) развитие самого метода наблюдения: создаваемая для наблюдения аппаратура может длительное время работать в автоматическом режиме, управляться на расстоянии; ее подключение в ЭВМ дает возможность быстро и надежно обрабатывать данные наблюдений;

2) осознание научным сообществом того, что эксперименты над объектами, жизненно необходимыми для человечества, ставить нельзя. Это, в первую очередь, - океан и земная атмосфера. Их можно изучать только методом наблюдения;

3) возникновение новых возможностей наблюдения Земли с развитием космической техники. Наблюдения Земли из космоса позволяют получать информацию о целостных земных образованиях в интегративном виде, которые нельзя получить в условиях нахождения субъекта наблюдения на Земле. Они позволяют наблюдать целостные картины взаимодействий сразу нескольких подсистем Земли, наблюдать динамику ряда процессов на Земле;

4) вынос средств наблюдения за пределы атмосферы Земли и даже за пределы поля ее тяготения расширил возможность астрономических наблюдений. Так, с помощью автоматов удалось увидеть обратную сторону Луны, обозреть поверхность и окружение иных планет солнечной системы. Дело в том, что за пределами земной атмосферы отсутствует поглощение электромагнитного космического излучения в широком диапазоне частот атмосферой. После выноса инструментов за пределы земной атмосферы возникла и стала бурно развиваться рентгеновская и гамма-астрономия.

Что же такое научное наблюдение?

Наблюдение - это преднамеренное, планомерное восприятие какого-либо явления, осуществляемое с целью выявить его существенные свойства и отношения.

Наблюдение - это активная форма научной деятельности субъекта. Оно требует постановки задачи наблюдения, разработки методики его проведения, разработки способов фиксации результатов наблюдения и их обработки.

Возникающие задачи наблюдения вызваны внутренней логикой развития естествознания и запросами практики.

Научное наблюдение всегда связано с теоретическим знанием. Именно оно показывает, что наблюдать и как наблюдать. Оно задает и степень точности наблюдения.

Наблюдения могут быть :

-непосредственными – свойства и стороны объекта воспринимаются органами чувств человека;

-опосредованными - выполняемые с помощью технических средств (микроскопа, телескопа);

- косвенными – при которых наблюдаются не объекты, а результаты их воздействия на какие-то другие объекты (поток электронов, который фиксируется свечением экрана со специальным покрытием).

Условия наблюдения должны обеспечивать :

а) однозначность замысла наблюдения;

б) возможность контроля либо путем повторного наблюдения, либо путем применения новых, иных методов наблюдения. Результаты наблюдения должны быть воспроизводимыми. Конечно, абсолютной воспроизводимости результатов наблюдений нет. Результаты наблюдений фиксируются лишь в рамках определенных научных знаний.

В процессе наблюдения субъект не вмешивается в природу наблюдаемого явления. Это порождает недостатки наблюдения как научного метода познания:

1. Нельзя изолировать наблюдаемое явление от влияния затемняющих его сущность факторов. Понятие затемняющего фактора легко понять на примере свободного падения тел. Действительно, свободное падение тел показывает, что сопротивление воздуха явно влияет на характер движения тела, но оно не оказывает никакого влияния на зависимость этого движения от силы тяжести. Таким образом, затемняющий фактор - это фактор, от которого изучаемое явление не зависит, но который видоизменяет форму проявления изучаемого явления.

2. Нельзя воспроизводить явление столько раз, сколько требуется для этого изучения; необходимо ждать, когда оно повторится само.

3. Нельзя исследовать поведение явления в различных условиях, т.е. невозможно его всесторонне изучить.

Именно эти недостатки наблюдения и заставляют исследователя переходить к эксперименту. В заключение этого вопроса отметим, что в современном естествознании наблюдение все больше приобретает форму измерения количественной величины свойств системы. Результаты наблюдения фиксируются в протоколах. Ими выступают таблицы, графики, словесные описания и т.д. Получив протоколы наблюдения, исследователь пытается установить зависимости между теми или иными свойствами: количественные, следования во времени, сопутствия, взаимоисключения и т.д.

10. Метод эксперимента

Эксперимент - это метод познания, базирующийся на управлении поведением объекта с помощью ряда факторов, контроль за действием которых находится в руках исследователя.

Эксперимент не вытеснил полностью наблюдение. Наблюдение в условиях эксперимента фиксирует воздействие на объект и реакцию объекта. Без этого эксперимент идет вхолостую. Например, закон Ома для участка цепи гласит: для металлов и электролитов сила тока в цепи пропорциональна приложенному напряжению. Чтобы эту закономерность проверить экспериментально, надо менять напряжение в цепи и наблюдать (фиксировать), как при этом меняется сила тока.

Главное отличие эксперимента от наблюдения заключается в том, что даже в самом простом эксперименте создается искусственная система элементов, ранее не встречающаяся в практике человека. Эта искусственная система будет экспериментальной установкой.

Главное требование к эксперименту - воспроизводимость его результатов. Это означает, что эксперимент, проведенный в разные моменты времени, при прочих равных условиях, должен давать один и тот же результат. Тем не менее не всякий биологический эксперимент, например, можно повторить сколько угодно раз (пересадка сердца и т.д.). Такой повтор возможен в принципе. Но есть еще и вопрос о целесообразности повтора.

В зависимости от предмета исследования эксперимент подразделяют на естественнонаучный, технический и социальный. Выбор то или иного вида эксперимента, как и план его осуществления, зависит от исследовательской задачи. В этой связи эксперименты подразделяют на: поисковые, измерительные, контрольные, проверочные.

Поисковые эксперименты ставятся для обнаружения неизвестных объектов или свойств. Измерительные – для установления количественных параметров изучаемого предмета или процесса.

Контрольные – для проверки полученных ранее результатов. Проверочные – для подтверждения или опровержения определенной гипотезы или некоторого теоретического утверждения.

Современный эксперимент теоретически нагружен . Действительно:

В эксперименте используются приборы, а они представляют собой материализованный результат предшествующей теоретической деятельности;

Всякий эксперимент строится на основе какой-то теории, и если теория разработана хорошо, то заранее известно, к какому результату приведет эксперимент;

Эксперимент, как правило, дает не непрерывную картину процесса, а лишь его узловые точки. Только теоретическое мышление способно восстанавливать по ним весь процесс;

При обработке данных экспериментов надо проводить усреднения, применять теорию ошибок.

Теоретическая нагруженность эксперимента возрастает. Причина этого - возникновение математической теории эксперимента , использование которой уменьшает число проб в эксперименте, увеличивает его точность.

Чтобы хорошо понимать возможности и границы применимости теории планирования эксперимента, создания автоматизированных систем управления экспериментом, необходимо учитывать, что все решения и действия экспериментатора условно можно разбить на два типа:

1) основанные на подробном и скрупулезном изучении конкретного явления;

2) основанные на более общих свойствах, характерных для множества явлений и объектов.

Первые решения и действия назовем эвристическими, а вторые - формализуемыми. Если речь идет об эвристической части, то здесь успех определяется уровнем подготовки экспериментатора в конкретной области знания, а также его интуицией. Математическая теория эксперимента занимается изучением лишь формализуемой части экспериментальной деятельности. Успех здесь целиком определяется разработанностью теории и уровнем подготовки экспериментатора в рамках этой теории.

Важнейшим понятием теории планирования эксперимента является понятие фактора. Фактором называется управляемая независимая переменная, соответствующая одному из возможных способов воздействия на объект исследования. Часто такие переменные называют регулируемыми факторами. В качестве регулируемых факторов могут выступать температура, давление, состав реакционной смеси, концентрация и т.д. В каждом конкретном случае количество этих факторов и их числовые значения четко определены. Выбирая факторы, желательно учесть как можно большее их количество. Они устанавливаются по результатам обзора литературы, изучения физической сущности процесса, логических рассуждений и опроса специалистов.

Выбранные для эксперимента количественные и качественные состояния факторов носят название уровней фактора. В качестве факторов целесообразно выбирать такие независимые переменные, которые соответствуют одному из разумных воздействий на объект исследования и могут быть измерены имеющимися средствами с достаточно высокой точностью.

Основные требования, предъявляемые к факторам , такие:

а) управляемость, т.е. возможность установки и поддержания выбранного нужного уровня фактора постоянным в течение всего опыта и его изменения по заданной программе. Требование управляемости связано с необходимостью изменять факторы в ходе эксперимента на нескольких уровнях, причем в каждом отдельном опыте уровень варьирования должен поддерживаться достаточно точно.

б) совместимость, т.е. осуществимость любых комбинаций факторов. Совместимость факторов означает, что все их комбинации могут быть осуществлены на практике. Это требование серьезно, поскольку в ряде случаев несовместимость факторов может привести к разрушению установки (например, в результате образования смеси газов, склонных к самовзрыванию) или измерительных приборов.

в) независимость, т.е. возможность установления факторов на любом уровне вне зависимости от уровня других факторов. Понятие независимости предполагает, что фактор не является функцией других факторов. В частности, такой фактор, как температура помещения, является функцией других факторов: числа излучателей тепла и их расположения, и т.д.

г) точность измерения и управления должна быть известна и достаточно высока (хотя бы на порядок выше точности измерения выходного параметра). Низкая точность измерения факторов уменьшает возможность воспроизведения эксперимента;

д) между факторами и выходным параметром должно существовать однозначное соответствие, т.е. изменение факторов повлечет за собой изменение выходного параметра;

е) области определения факторов должны быть таковы, чтобы при предельных значениях факторов выходной параметр оставался в своих границах.

На эксперимент действуют и неконтролируемые факторы - это неконтролируемые условия проведения опытов. Описать их все в принципе невозможно, да и не нужно.

Следующим важным понятием математической теории эксперимента является понятие “функция отклика”. Что же стоит за эти понятием?

Протекание процесса количественно характеризуется одной или несколькими величинами. Такие величины в теории планирования эксперимента называются функциями отклика. Они зависят от влияющих факторов.

Под математическим описанием процесса будем понимать систему уравнений, связывающих функции отклика с влияющими факторами. В простейшем случае это может быть одно уравнение. Часто такое математическое описание называют математической моделью изучаемого процесса. Ценность математического описания изучаемого явления заключается в том, что оно дает информацию о влиянии факторов, позволяет количественно определить значение функции отклика при заданном режиме ведения процесса, может служить основой для оптимизации изучаемого процесса.

При выборе выходного параметра необходимо учитывать такие требования:

а) выходной параметр должен иметь количественную характеристику, т.е. должен измеряться;

б) он должен однозначно оценивать (измерять) работоспособность объекта исследования;

в) он должен быть таким, чтобы было возможно четко различать опыты;

г) он должен отражать как можно более полно сущность исследуемого явления;

д) он должен иметь достаточно четкий физический смысл.

Удачный выбор выходного параметра в значительной степени определяется уровнем знания изучаемого явления.

Можно применять два и более выходных параметра, но тогда задача резко усложняется. Необходимо учитывать, что факторы выбираются только после того, как выбран выходной параметр (или параметры).

Процесс контролируется с помощью приборов, измеряющих входные и выходные параметры. Для краткосрочных исследований рекомендуется применять показывающие средства контроля, а для долговременных - записывающие.

Пространство, координатами которого являются факторы, принято называть факторным пространством, или пространством независимых переменных. Математический анализ планирования эксперимента сводится к выбору оптимального расположения точек в факторном пространстве, обеспечивающих получение наилучших в определенном смысле результатов исследования.

Современные экспериментальные исследования обладают такими особенностями:

1. Невозможностью наблюдения исследуемых явлений с помощью только органов чувств субъекта-экспериментатора (низкие или высокие температуры, давление, вакуум и т.д.);

2. Естествознание XIX века старалось в эксперименте иметь дело с хорошо организованными системами, т.е. изучать системы, зависящие от небольшого числа переменных. Идеалом, например, физика-экспериментатора был однофакторный эксперимент. Его суть в следующем : предполагалось, что исследователь мог с любой степенью точности стабилизировать все независимые переменные изучаемой системы. Затем, поочередно изменяя некоторые из них, он устанавливал интересующие его зависимости. Вот пример однофакторного эксперимента. Рассмотрим газ, который находится при определенных температуре, давлении, объеме. Каждый из названных параметров системы (температура, давление, объем) можно сделать постоянным. Так можно, скажем, изучать изменение объема газа при изменении давления, если температура постоянная, т.е. провести изотермический процесс. Аналогично проводят изобарический и изохорический процессы.

Во второй же половине XX века возникла необходимость проводить эксперименты с диффузными, т.е. плохо организованными системами. Их особенность заключается в том, что в таких системах одновременно проходит несколько различных по своей природе процессов. Причем они настолько тесно связаны друг с другом, что их в принципе нельзя рассматривать изолированно друг от друга. Например, это физические процессы, которые происходят между катодом и анодом в лампе, это эмиссионный спектральный анализ и др.;

З. Использование фильтрующих приборов. Суть: далеко не все сигналы, выдаваемые экспериментально, имеют одинаковую ценность. Нередко трудно из большого количества информации выявить ту, которая является существенной. В таких ситуациях применяются фильтрующие приборы. Это автоматы, способные проводить отбор поступающих сигналов и выдавать исследователю ту информацию, которая нужна для решения поставленной задачи.

Пример. В физике микромира известно, что одна и та же частица может распадаться по нескольким каналам. Вероятности распадов по разным каналам различны. Некоторые из них ничтожно малы. Например, К + -мезон распадается по семи каналам. Распад К + - мезона, идущий с малой вероятностью, очень трудно зафиксировать, если результаты эксперимента обрабатывать вручную. Здесь-то и применяются фильтрующие приборы. Они автоматизируют поиск нужного вида распада элементарной частицы;

4. Для современных экспериментов характерны использование сложного оборудования, большой объем измеряемых и регистрируемых параметров, сложность алгоритмов обработки полученной информации.

Все эксперименты ставятся с такими целями:

1) для получения новых эмпирических данных, подлежащих дальнейшему обобщению;

2) для того, чтобы подтвердить или опровергнуть уже имеющиеся идеи и теории, причем надо уяснить, что эксперимент в теории подтверждает, а что нет.

В эксперименте проверяется не теория в целом, а ее наблюдаемые следствия. Посредством измерений сопоставляются две группы фактов: предсказываемые теорией и находимые в результате измерения. Если нет хотя бы приблизительного их совпадения, теория, даже будучи логически стройной, не может быть признана удовлетворительной. Вместе с тем, эксперимент не позволяет сделать абсолютного вывода о правильности теории. Получив экспериментальное подтверждение теоретического положения, далеко не всегда можно гарантировать, что эксперимент подтвердил только его. Исследователю не всегда известно, скольким еще другим допустимым предположениям удовлетворяет полученный результат. С этим, в частности, связана невозможность “решающего эксперимента”. Эксперимент с абсолютностью подтверждает не само теоретическое построение, а его специфическую интерпретацию.

В ряде случаев наблюдение и во всех случаях эксперимент связаны с измерением определенных характеристик изучаемой системы.

Что же такое измерение?

Процедура установления одной величины с помощью другой, принятой за эталон, называется измерением . Измерение связывает наблюдение с математикой и позволяет создавать количественные теории.

Способ измерения включает в себя три главных момента:

а) выбор единицы измерения и получение соответствующего набора мер;

б) установление правила сравнения измеряемой величины с мерой и правила сложения мер;

в) описание процедуры измерения.

Итак, измерение предполагает проведение той или иной физической процедуры, но не сводится к ней. Измерение для выполнения своей цели должно привлекать также определенную теорию. Необходимо также знать и теорию прибора, так как без такого знания его показания останутся для нас непонятными.

Цель наблюдений и экспериментов - давать науке факты. Что же понимается под фактом?

В литературе встречаются разные определения факта. Будем считать фактом эмпирическое знание, которое или выполняет функцию исходного момента в построении научной теории, или играет роль проверки ее истинности. Кстати, теоретическое знание тоже может выполнять эти две названные функции. И тогда оно будет выступать в роли факта.

Так как факт - это элемент знания, то он часто сливается со своим объяснением. Очень важно всегда максимально очищать факты от их объяснения. Почему? Если мы за реальный факт выдадим факт уже объясненный, то тем самым необоснованно наложим запрет на другие возможные объяснения данного факта. Однако необходимо учитывать, что фактов в чистом виде не существует. На всяком факте лежит печать существующего знания. Как форма знания для естествознания факт ценен тем, что он обладает известной инвариантностью в различных системах знания.

С самого зарождения цивилизации люди познавали реальность. Много методов были разработаны со временем для этой цели, среди которых особое место занимают наблюдение и эксперимент.

Чем они отличаются, как ими пользоваться и для чего они применяются?

Наблюдение

Только наблюдение давало первичные данные об исследуемом объекте или субъекте. Это были факты, которые собирались наблюдателями в разное время. Наблюдение могло быть спонтанным, а могло быть и целенаправленным.

Здесь не было гипотез, научных предположений, которые следовало бы подтвердить. Наблюдение используется только для сбора информации, которую иногда собирают по крупицам. Факты всегда отличаются достоверностью, простотой изложения.

Таким образом создаётся первоначальная характеристика предмета , описываются его реакции на взаимодействие с окружающей средой в естественных условиях.

Эксперимент

Этот метод применяется, когда необходимо доказать, опровергнуть какую-либо гипотезу. Он подразделяется на теоретическую и практическую части. Во время эксперимента исследуемый предмет, объект, субъект изымаются из среды привычного обитания и подвергаются различным воздействиям.

Условия могут меняться, но они всегда управляемые. Реакции объекта серьёзно изучаются, фиксируются.

• актуальность своей темы;
• проблему исследования;
• объект исследования;
• цель;
• задачи;
• реализацию результатов;
• гипотезу;
• значимость.

Эксперимент всегда подразделяется на несколько этапов. Проводится в форме научного проекта.

Подготовка к эксперименту

Поскольку это большое и длительное научное мероприятия, целесообразно провести подготовительный этап, который включает:

1. Организацию и реализацию проекта.
2. Выявление алгоритма организации и реализации проекта, следование ему (оформление «паспорта», куда вносятся название эксперимента, данные о руководителе, научных сотрудниках, тема исследования, методы, гипотеза, сроки).
3. Описание выводов.

Начало

Работа начинается с исследования научных трудов на выбранную тему. Проводится диагностика, научная разведка, которая поможет определить, насколько раскрыта данная тема на текущий момент времени.

Определяются труды, где упоминается выбранный объект исследования. Исследуется объём раскрытия выбранной темы, насколько она освещена в науке и литературе.

Теория

Перед проведением эксперимента фиксируются тема, гипотеза, подтверждение и опровержение гипотезы другими научными исследователями. Описываются концепции, даются определения, вносятся предположения.

Теоретическая часть очень важна, так как она является необходимой базой. Когда тема в теории раскрыта, гипотеза вынесена, приступают к опытам.

Опыт

Это практическая составляющая эксперимента. Проводится серия опытов, представляющих собой целенаправленное действие. При реализации опыта происходит подтверждение или опровержение гипотезы. Иногда требуется специальное оборудование.

Опыты представляют собой создание определённых, управляемых условий для испытуемого объекта, изучение его реакций.

Опыт призван подтвердить гипотезу на практике, а эксперимент закрепляет её.

Отличия наблюдения от эксперимента

Наблюдением считается метод познания, когда объект исследуется в естественных условиях , без воздействия на него. Экспериментом называется метод познания, когда испытуемый предмет погружается в специально созданную среду, где его реакциями управляют. Это даёт возможность подтвердить, либо опровергнуть научное предположение.

Наблюдение может быть составляющей эксперимента, его частью, особенно на начальном этапе. Но эксперимент никогда не будет частью наблюдения, поскольку зона его воздействия намного шире.

Кроме того, наблюдение не требует выводов, оно всего лишь констатирует факты. При завершении эксперимента в обязательном порядке формулируются выводы, которые базируются на результатах проведённых опытов.

Отличия между наблюдением и экспериментом довольно существенны:

• При взаимодействии с окружающей средой наблюдатель избегает вмешательства, экспериментатор активно взаимодействует с ней, видоизменяет её.
• Условия проведения наблюдения всегда естественные, а при опытах искусственно созданные.
• Специальное оборудование необходимо при экспериментах, но не нужно наблюдателю.
• Различия цели. Наблюдение добывает новую информацию, опыты подтверждают, либо опровергают гипотезу, выдвинутую умозрительно.
• Среда при наблюдениях всегда открытая, природная, естественная, а при проведении опытов закрытая, искусственная.

Эксперимент появился гораздо позже, чем наблюдение.

что отличает эксперимент от наблюдения? и получил лучший ответ

Ответ от Денис Odessa[активный]
Отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым объектом. Обычно эксперимент проводится в рамках научного исследования и служит для проверки гипотезы, установления причинных связей между феноменами

Ответ от Василий хаминов [гуру]
экспериминтируя вы подвергаете некий объект какимто испытаниям)) А наблюдения это вы просто наблюдаете за нимв естественных условиях))

Ответ от Дарья Шевчук [активный]
наблюдение- это пассивный способ познания, а опыт- активный.

Ответ от Винера Овечкина [новичек]
Наблюдение это восприятие природных объектов, а эксперимент это наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях. То есть отличие в том чтоНаблюдение это все зависит от природы а Эксперимент там все нужно делать самому

Ответ от Дима Кузнецов [гуру]
за экспериметом можно наблюдать О_О

Ответ от _BE`Z analoga_ Я` [новичек]
Научным наблюдением (Н.) называют восприятие предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания. В акте Н. можно выделить:
1) объект;
2) субъект;
3) средства;
4) условия;
5) систему знания, исходя из которой задают цель Н. и интерпретируют его результаты.
Все эти компоненты следует учитывать при сообщении результатов Н. для того, чтобы его мог повторить любой др. наблюдатель. Важнейшим требованием к научному Н. является соблюдение интерсубъективности. Оно подразумевает, что Н. может повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь в таком случае результат Н. будет включен в науку. Поэтому, напр. , наблюдения НЛО или разнообразных парапсихических феноменов, не удовлетворяющие требованию интерсубъективности, до сих пор остаются вне науки.
Н. подразделяются на непосредственные и косвенные. При непосредственном Н. ученый наблюдает сам избранный объект. Однако далеко не всегда это возможно. Напр. , объекты квантовой механики или многие объекты астрономии невозможно наблюдать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с др. объектами. Подобного рода Н. называют косвенными, оно опирается на предположение об определенной закономерной связи между свойствами непосредственно не наблюдаемых объектов и наблюдаемыми проявлениями этих свойств и содержит логический вывод о свойствах ненаблюдаемого объекта на основе наблюдаемого эффекта его действия. Следует заметить, что между непосредственным и косвенным Н. нельзя провести резкой границы. В современной науке косвенные Н. получают все большее распространен ие по мере того, как увеличивается число и совершенство приборов, используемых при Н. , И расширяется сфера научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на прибор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодействия предмета с прибором.
Эксперимент (Э.) есть непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимое с целью познания этого объекта.
В Э. обычно выделяют следующие элементы:
1) цель;
2) объект экспериментирования;
3) условия, в которых находится или в которые помещается объект;
4) средства Э. ;
5) материальное воздействие на объект.
Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации Э. , их 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 Э. : напр. , установление к. -л. закономерности или обнаружение фактов. Э. , проводимые с такой целью, называются «поисковыми» . Результатом поискового Э. является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой Э. называется «проверочным» . Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами Э. Один и тот же Э. может быть поставлен для проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового Э. может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям. В современной науке один и тот же Э. все чаще обслуживает разные цели.
Э. всегда призван ответить на тот или иной вопрос. 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, ради ответа на который ставится Э. Поэтому Э. не может принести правильного результата без теории. Первоначально вопрос формулируется в языке теории, т. е. в теоретических терминах, обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы Э. мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно переформулировать в эмпирических терминах, значениями которых являются чувственно воспринимаемые объекты. Следует, однако, подчеркнуть, что, осуществляя Н. и Э. , мы выходим за рамки чисто

Ответ от Владимир Судьин [гуру]
НУ, понимаешь, ЗДРАСЬТИ!
Эксперимент - когда сам участвуешь, а наблюдение - от тебя НИЧЕГО не зависит....

Ответ от Hungry Ghost [гуру]
эксперимент - ставят опыты, наблюдение - просто наблюдают, смотрят (например как быстро растёт растение под действием удобрения какого нибудь) ...эксперимент - практика, наблюдение - теория