Роль эксперимента в научном познании

Эксперимент – это опыт, целенаправленное наблюдение, воспроизведение объекта познания, организация особых условий его существования, проверка предсказания.

Существует классификация экспериментов:

- по способу формирования условий: естественный и искусственный

Естественный эксперимент предполагает проведение опытов в естественных условиях существования объекта исследования (биологические, социальные, педагогические и психологические науки).

Искусственный эксперимент предполагает формирование искусственных условий (естественные и технические науки).

- по целям исследования: преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие

Преобразующий (созидательный) эксперимент включает активное изменение структуры и функций объекта исследования в соответствии с выдвинутой гипотезой, формирование новых связей и отношений между компонентами объекта или между исследуемым объектом и другими объектами.

Констатирующий эксперимент используется для проверки определенный предположений.

Контролирующий эксперимент сводится к контролю за результатами внешних воздействий над объектом исследования с учетом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент проводится в том случае, если затруднена классификация факторов, влияющих на изучаемое явление, вследствие отсутствия достаточных предварительных (априорных) данных (определяется значимость факторов, отсеиваются незначительные).

Решающий эксперимент ставится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий в том случае, когда две или несколько гипотез одинаково согласуются со многими явлениями. Он дает такие факты, Которые согласуются с одной из гипотез и противоречат другой.

- по организации проведения: лабораторные, натуральные, полевые, производственные

Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок, стендов, оборудования и т.д.

Натуральный эксперимент проводится в естественных условиях и на реальных объектах (полевые, производственные).

Эксперименты могут быть открытыми и закрытыми. В открытом эксперименте его задачи открыто объясняются испытуемым, в закрытом – в целях получения объективных данных эти задачи скрываются от испытуемого.

- по структуре изучаемых объектов и явлений: простые, сложные

Простой эксперимент используется для изучения объектов, не имеющих разветвленной структуры, с небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих простейшие функции.

В сложном эксперименте изучаются явления или объекты с разветвленной структурой и большим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих сложные функции.

- по характеру внешних воздействий на объект исследования: вещественные, энергетические, информационные

Вещественный эксперимент предполагает изучение влияния различных вещественных факторов на состояние объекта исследования.

Энергетический эксперимент используется для изучения воздействия различных видов энергии на объект исследования.

Информационный эксперимент используется для изучения воздействия определенной информации на объект исследования.

- по характеру взаимодействия средства экспериментального исследования с объектом исследования: обычный и модельный

Обычный эксперимент включает экспериментатора как познающего субъекта, объект или предмет экспериментального исследования и средства при помощи которых осуществляется эксперимент.

Модельный эксперимент имеет дело с моделью исследуемого объекта.

- по типу моделей, исследуемых в эксперименте: материальный и мысленный

Материальный эксперимент применяет материальные объекты, осуществляется на практике.

Мысленный эксперимент является одной из форм умственной деятельности познающего субъекта, в процессе которой воспроизводится в воображении структура реального эксперимента.

Структура мысленного эксперимента включает:

- построение мысленной модели

- сознательное и планомерное изменение условий эксперимента

- сознательное и точное применение на всех стадиях объективных законов науки

- по контролируемым величинам: пассивный и активный

Пассивный эксперимент предусматривает измерение только выбранных показателей в результате наблюдения за объектом без искусственного вмешательства в его функционирование (наблюдение).

Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов (факторов) и контролирует вход и выход исследуемой системы.

- по числу варьируемых факторов: однофакторный и многофакторный

Однофакторный эксперимент предполагает выделение нужных факторов, стабилизацию мешающих факторов, поочередное варьирование факторов, интересующих исследователя.

Стратегия многофакторного эксперимента состоит в том, что варьируются все переменные сразу, и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов, проведенных в данной серии экспериментов.

- по характеру изучаемых объектов или явлений: технологический, социометрический.

Технологический эксперимент направлен на изучение элементов технологического процесса или процесса в целом.

Социометрический эксперимент направлен на изучение параметром социальной системы.

Для проведения любого эксперимента необходимо разработать гипотезу, создать программу эксперимента, определить способы влияния на объект, обеспечить условия для его проведения, разработать пути регистрации результатов, изготовить средства эксперимента, обеспечить эксперимент необходимым персоналом.

Особое значение имеет правильная разработка методики эксперимента. Методика – это совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования.

Перед каждым экспериментом составляется план, который включает: цель и задачи, выбор факторов, порядок реализации опытов, последовательность изменения, обоснованность, описание, способ обработки и анализ.

При разработке плана необходимо стремиться к его упрощению без потери точности и достоверности.