Эксперимент, планирование эксперимента

Эксперимент –это искусственное воспроизведение явления, процесса в заданных условиях, в ходе которого проверяется выдвигаемая гипотеза.

Эксперимент более сложный метод эмпирического познания. Он включает в себя другие методы эмпирического исследования (наблюдение, измерение, описание) и предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект, возможность создавать искусственные условия его изучения и воспроизводить условия эксперимента столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.

Экспериментальное изучение объектов по сравнению с наблюдением имеет преимущества:

1. в процессе эксперимента становится возможным изучение того или иного явления в «чистом виде»;

2. эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действительности в экстремальных условиях.

Эксперименты могут быть классифицированы по различным основаниям:

- по отраслям научных исследований: физиологические, экологические, зоологические, ботанические, анатомические, микробиологические, цитологические и т.д.

- по характеру взаимодействия средства исследования с объектом: обычные и модельные.

При обычных экспериментах экспериментальные средства непосредственно взаимодействуют с исследуемым объектом. При модельных экспериментах модель замещает объект исследования. При этом модельные эксперименты делятся на мысленные (умственные, воображаемые) и материальные (реальные).

В зависимости от характера решаемых проблем эксперименты подразделяются на исследовательские и проверочные.

Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные свойства.

Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения теоретических построений. Причем, они ставятся таким образом, чтобы не столько подтвердить, сколько опровергнуть данную гипотезу.

Исходя из методики проведения и получаемых результатов, эксперимент можно разделить на качественные и количественные.

Качественные эксперименты не приводят к получению каких-либо качественных соотношений. Они позволяют лишь выявить действие тех или иных факторов на изучаемый объект.

Количественные эксперименты направлены на установление точных количественных зависимостей в исследуемом явлении.

Для успешного проведения исследования объекта необходимо разработать специальную программу в виде вопросов и методических предписаний.

Планирование эксперимента состоит из следующих разделов:

1) определение цели опыта и формы конечных результатов, выявление нерешенных вопросов;

2) выбор теоретической модели;

3) установление очередности этапов решения задания;

4) определение пространственного и временного объема исследования, а также объема выборки в тех случаях, когда применяется статистический анализ;

5) разработка программ наблюдений и планирование отдельных этапов выполнения задачи, расстановки сал и расходования средств.

Условия проведения опыта должны находится под строгим контролем экспериментатора.

План проведения эксперимента показывает, что этапы познания не представляют собой линейной системы. Наблюдению в процессе исследования почти всегда предшествует выдвижение гипотезы, которая формулируется на базе уже сложившихся теоретических представлений и накопленных фактов об исследуемом объекте. Начав с выдвижения гипотезы, экспериментатор в дальнейшем собирает и обрабатывает свои измерения ради доказательства или опровержения этой гипотезы.

Хорошо поставленный эксперимент должен отвечать следующим требованиям:

1) при измерениях не должно быть допущено систематических ошибок;

2) случайные ошибки должны быть уменьшены путем увеличения числа наблюдений (случайные ошибки часто связаны с недостатком квалификации экспериментатора или с точностью приборов);

3) выводы должны иметь высокую степень пригодности, они не должны объяснять только данный эксперимент;

4) эксперимент должен быть прост для проведения и для анализа результатов;

5) результаты опыта должны быть пригодны для применения статистического анализа, включая и вычисление степени неопределенности полученных результатов.