Робоче місце експериментатора та організація експерименту

 

Робочим місцем експериментатора називається частина робо­чого простору, на який поширюється безпосередній вплив експе­риментатора в процесі дослідження.

Робочий простір - це частина лабораторного або виробничо­го приміщення, оснащена необхідними експериментальними за­собами, що обслуговується одним або групою дослідників. Робочий простір може бути стаціонарним (у лабораторіях, науково-дослідних закладах, полігонах тощо); умовно-стаціонарним (у пересу­вних лабораторіях, на тимчасових полігонах); мобільним (у ходо­вих лабораторіях).

Лабораторія є спеціально обладнаним приміщенням, у яко­му проводяться експериментальні дослідження.

Можна виділити три типи дослідницьких лабораторій: стаці­онарні, пересувні, ходові.

Робоче місце стаціонарної лабораторії комплектується спеці­альним робочим столом, який забезпечується залежно від призна­чення лабораторії водою, електрикою, газом, стисненим повітрям, вакуумом тощо. Особливу увагу слід приділяти освітленню робо­чого місця.

Обладнання пересувних лабораторій близьке до стаціонарних, але дещо поступається їм через недостатність площ. Пересувні лабораторії замість лабораторних столів оснащуються робочими поверхнями (відкидний стіл) для ведення необхідних записів у процесі проведення експерименту.

Дослідник (експериментатор) в лабораторії виконує відпові­дальну роботу, від якої залежить правильність вирішення теоре­тичного або практичного завдання в цілому. Точність при вико­нанні методики дослідження, акуратність, старанність при пла­нуванні і підготовці експерименту, уважність при його проведенні - основні умови ефективності експериментальної роботи.

У процесі планування експерименту необхідно правильно ви­брати змінні фактори, тобто встановити основні та другорядні ха­рактеристики, що впливають на процес, який досліджується. Спо­чатку аналізують розрахункові (теоретичні) схеми процесу. На ос­нові цього класифікують усі фактори і складають з них ряд, що спадний за важливістю для даного експерименту. Правильний вибір основних і другорядних факторів відіграє важливу роль в ефективності експерименту, тому що експеримент і зводиться до знаходження залежності між цими факторами. У тих випадках, коли важко відразу виявити роль основних і другорядних факто­рів, виконують невеликий за обсягом пошуковий експеримент. Ос­новним принципом встановлення ступеня важливості фактору є його роль у процесі, що досліджується. Для цього вивчають про­цес залежно від якоїсь однієї змінної за інших постійних. Такий принцип проведення експерименту виправдовує себе лише в тому випадку, коли змінних характеристик мало (1-3). Якщо ж змін­них величин багато, то доцільно використовувати принцип багатофакторного аналізу.

Особливе місце серед причин невдач експериментальних до­сліджень посідають суб'єктивні, джерелами яких є психологічні або психофізіологічні причини. Наприклад, психологічними при­чинами похибок можуть бути психологічні бар'єри та інерційність мислення. Часто нові неочікувані результати експерименту дослі­дник намагається пояснити з позицій старих уявлень і, якщо вони не вкладаються в старі уявлення, то розглядаються ним як поми­лки та відкидаються. Тут має місце інерційність мислення, віра в досконалість та універсальність старих уявлень, іноді страх пе­ред новим. Іноді дослідник у процесі аналізу результатів експери­менту позасвідомо підганяє експериментальні дані, щоб підтвер­дити раніше висунуту гіпотезу.

Для попередження таких помилок відомий фізик Ернест Резе­рфорд при проведення серії дослідів використовував дві незалежні одна від одної групи дослідників: одна з них знімала показання ви­мірювальних приладів у процесі експериментів, а друга група, яка не знала, у чому суть дослідів, за одержаними значеннями будувала відповідні графіки кривих. Використання такої методики дозволи­ло Резерфорду та його учням не зробити жодного помилкового «від­криття», у той час як їх було багато в інших лабораторіях.

Іноді помилки в експерименті пов'язані з тим, що дослідник не уявляє чітко, що він має одержати в результаті експерименту.

Усе це свідчить про необхідність ретельної підготовки експе­рименту та багаторазової перевірки його результатів. Розпочина­ючи експеримент, дослідник має ще раз обдумати й уточнити ме­тодику, підготувати всю необхідну документацію (акти, лабо­раторні зошити, журнали), призначену для реєстрації ходу та ре­зультатів експерименту.

Обов'язковою вимогою до проведення експерименту є веден­ня журналу. Форма журналу може бути довільною, але має най­кращим чином відповідати процесу, що досліджується, для мак­симальної фіксації всіх факторів. У журналі зазначають тему НДР та тему експерименту, прізвище виконавця, час і місце проведен­ня експерименту, характеристику навколишнього середовища, дані про об'єкт експерименту та засоби вимірювання, результати спостережень, а також інші дані для оцінки одержаних результа­тів. Журнал потрібно заповнювати акуратно, без будь-яких ви­правлень. При одержанні в одному статистичному ряді результа­тів, які значно відрізняються від інших, виконавець повинен за­писати всі дані без перекручення та вказати на обставини, що су­проводжували вказане вимірювання. Це допоможе встановити причини появи такого результату.

У процесі експериментальних робіт необхідно жорстко дотри­муватись вимог промислової санітарії, техніки безпеки, пожарної безпеки. Особливо ретельно потрібно виконувати ці вимоги при проведенні виробничих експериментів.

Результати деяких лабораторних та більшості виробничих експериментів оформлюються протоколом, який підписується керівником виробництва та експериментатором. Якщо досліджу­ються люди, то протокол підписують і піддослідні.

Питання для самоперевірки

1. Надайте визначення поняттю «експеримент». Чим відрізня­ється експеримент від звичайного, щоденного, пасивного спо­стереження?

2. Що є основною метою експерименту?

3. Які пізнавальні операції покладені до основи експеримента­льних досліджень?

4. Які переваги має експеримент порівняно із спостереженням та іншими методами емпіричного наукового пізнання?

5. За якими ознаками можна класифікувати експерименти? На які три загальні групи можна поділити всі класифікаційні ознаки поділу експериментів?

6. Наведіть приклади природно-наукових експериментів? Чому ці види експериментів є найбільш поширеними в науці?

7. Як класифікуються експерименти за характером зовнішніх впливів на об'єкт дослідження?

8. Чим відрізняються прості та складні експерименти?

9. Яка основна умова повинна бути виконана при проведенні штучного експерименту?

10. До якого виду експериментального дослідження належить зби­рання матеріалів в організаціях, котрі накопичують ті або інші дані за стандартними формами?

11. Чим відрізняються відкриті та закриті експерименти?

12. За допомогою якого виду експерименту Галілео Галілей довів, що час падіння тіла з фіксованої висоти не залежить від його ваги?

13. Який вид експериментальних досліджень передбачає актив­ну зміну структури та функцій об'єкту дослідження у відповід­ності з висунутою гіпотезою, формування нових зв'язків і від­носин між компонентами об'єкту або між досліджуваним об'­єктом та іншими об'єктами?

14. У якому випадку ставиться вирішальний експеримент? Наве­діть приклади вирішальних експериментів.

15. Що таке методологія експерименту?

16. Які основні етапи містить традиційне експериментальне до­слідження? Наведіть коротку характеристику окремих етапів.

17. Від чого залежить обсяг і трудомісткість експериментальних досліджень?

18. Назвіть загальні вимоги до проведення експерименту.

19. Назвіть типові помилки в проведенні експерименту.

20. Чим робоче місце експериментатора відрізняється від робочо­го простору?

21. Які існують типи дослідницьких лабораторій?

22. Які суб'єктивні причини призводять до помилок при прове­денні експериментальних досліджень? Як їх уникнути?