Учені про експеримент

Тема 6 Основи експериментальних досліджень

 

План

 

1. Сутність, мета, функції наукового експерименту

2. Класифікація експериментів

3. Методичне забезпечення експериментальних досліджень

4. Робоче місце експериментатора та організація експерименту

 

Сутність, мета, функції наукового експерименту

 

Найбільш важливою складовою частиною наукового досліджен­ня є експеримент (лат. experimentum - проба, дослід) - метод емпіричного дослідження, що ґрунтується на активному та ціле­спрямованому втручанні суб'єкта в процес наукового пізнання явищ і предметів реальної дійсності шляхом створення умов, які контролюються та управляються, а також дозволяють встановлю­вати певні якості й закономірні зв'язки в об'єкті, що досліджу­ється, і багаторазово їх відтворювати.

Експеримент широко застосовують не лише в природничих науках, але й у соціальній практиці, де він відіграє значну роль у пізнанні та управлінні суспільними процесами.

Від звичайного, щоденного, пасивного спостереження екс­перимент відрізняється активним впливом дослідника на явище, що вивчається.

Наприклад, спостереженням як методом пізнання користував­ся Іоганн Кеплер при визначенні законів руху планет Сонячної си­стеми; управляти умовами руху планет Кеплер не міг. Він тільки спостерігав. А от Галілео Галілей при визначенні законів вільного падіння тіл експериментував. Він кидав кульки різної маси зі зна­менитої Пізанської вежі. Він розпоряджався масами кульок.

Основною метою експерименту є виявлення властивостей до­сліджуваних об'єктів, підтвердження наукових гіпотез і на цій основі більш широке та поглиблене вивчення теми наукового до­слідження.

У науці та в суміжних з нею сферах - у технічній творчості та ви­робничій діяльності - експеримент використовується з XVI-XVII ст. Перші кроки експериментального методу пов'язані з іменами Леонардо да Вінчі, Френсіса Бекона і Галілео Галілея. До них в науці не вважалось за додільне перевіряти природничо-наукові теорії експериментальними дослідженнями. Був лише один кри­терій істинності - узгодженість з уявленнями Аристотеля.

Проведення експериментальних досліджень передбачає здій­снення низки пізнавальних операцій:

¾ визначення цілей експерименту на основі існуючих теоретич­них концепцій з урахуванням потреб практики та розвитку самої науки;

¾ теоретичне обґрунтування умов експерименту;

¾ розроблення основних принципів, створення технічних засо­бів для проведення експерименту;

¾ спостереження, вимірювання та фіксація виявлених у ході експерименту властивостей, зв'язків, тенденцій розвитку до­сліджуваного об'єкта;

¾ статистична обробка результатів експерименту;

¾ попередня класифікація та порівняння статистичних даних.

Учені про експеримент

Один дослід я ставлю вище, ніж тисячу думок, що породжені тільки уявою.

М. Ломоносов

 

Я ніколи не намагаюся відмовити людину від спроби провести той чи інший експеримент. Якщо вона і не знайде того, що шукає, вона, можливо, відкриє дещо інше.

Дж. К. Максвел

Експериментальне дослідження... перш за все - боротьба упертості екс­периментатора із затятістю застиглої матерії.

Дж. Томсон

 

Які переваги має експеримент порівняно зі спостереженням та іншими методами емпіричного рівня наукового пізнання?

Експеримент дає можливість досліджувати, по-перше, об'­єкти в так званому чистому вигляді; по-друге, в екстрема­льних умовах, що сприяє більш глибокому проникненню в їх сутність; по-третє, важливою перевагою експерименту є його повторюваність.

Таким чином, експеримент принципово відрізняється від усіх інших методів своєю високою активністю, проникненням у сут­ність того, що пізнається. Це метод глибинного, а не поверхово­го пізнання, яким є, наприклад, спостереження. Він надає змо­гу дістати уявлення про причинно-наслідкові зв'язки, складні

 

2. Класифікація експериментів

 

1. За призначенням об'єкта експерименту: природничо-нау­кові (хімічні, біологічні, фізичні), виробничі, педагогічні, соціо­логічні, економічні тощо.

Природничо-наукові експерименти мають давню історію. Дуже багато природничо-наукових експериментів стали класич­ними. Так, експерименти Грегора Іоганна Менделя з горохом за­початкували сучасну генетику. Досліди академіка Івана Павлова з собаками виявили існування умовних рефлексів. Досліди Аль-берта Абрахама Майкельсона дозволили виявити явище, яке було покладене в основу теорії окремого принципу відносності, - по­стійність швидкості світла.

Економічним експериментам початок було покладено у XIX ст. Назвемо для прикладу експеримент, який проводився відомим соціалістом-утопістом Робертом Оуеном. На початку 1810 pp. він розробив філантропічний план покращення умов життя робітни­ків в рамках капіталістичного способу виробництва і намагався втілити його на прядильній фабриці у Нью-Ланаркі (Шотландія), де був управителем.

2. За характером зовнішніх впливів на об'єкт дослідження: речовинні, енергетичні, інформаційні.

Речовинний експеримент передбачає вивчення впливу різних речовинних факторів на стан об'єкта дослідження, наприклад, вплив різних домішок на якість сталі.

Енергетичний експеримент використовується для вивчення впливу різних видів енергії (електромагнітної, механічної, теп­лової тощо) на об'єкт дослідження.

Інформаційний експеримент використовується для вивчен­ня впливу інформації на об'єкт дослідження.

3. За характером об'єктів та явищ, що вивчаються в експери­менті: технологічні, соціометричні тощо.

Технологічний експеримент спрямований на вивчення еле­ментів технологічного процесу (продукції, обладнання, діяльності робітників тощо) або процесу в цілому.

Соціометричний експеримент використовується для вимі­рювання існуючих міжособистісних соціально-психологічних від­носин у малих групах з метою їх подальшої зміни.

4. За структурою об'єктів та явищ, що вивчаються в експери­менті: прості іскладні.

Простий експеримент використовується для вивчення про­стих об'єктів, які мають у своєму складі невелику кількість взає­мопов'язаних та взаємодіючих елементів, що виконують прості функції.

У складному експерименті вивчаються явища або об'єкти з розгалуженою структурою та великою кількістю взаємопов'яза­них і взаємодіючих елементів, що виконують складні функції.