Для чего проводятся эксперименты
Эксперимент
Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — метод исследования некоторого явления в управляемых условиях. 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. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной. Эксперимент — это метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат.
Содержание
Модели эксперимента
Существует несколько моделей эксперимента [источник не указан 1050 дней] : Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.
Случайный эксперимент (случайное испытание, случайный опыт) — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать. Математическая модель должна удовлетворять требованиям: она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент; должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определенных фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели; должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных; должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.
Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:
Пусть имеется некоторый реальный эксперимент и пусть через A обозначен наблюдаемый в рамках этого эксперимента результат. Пусть произведено n экспериментов, в которых результат A может реализоваться или нет. И пусть k — это число реализаций наблюдаемого результата A в n произведенных испытаниях, считая что произведенные испытания являются независимыми.
Виды экспериментов
Физический эксперимент
Физический эксперимент — способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу.
Именно несогласие с результатом физического эксперимента является критерием ошибочности физической теории, или более точно, неприменимости теории к окружающему нас миру. Обратное утверждение не верно: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом.
В идеале, Экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного физического эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории.
Компьютерный эксперимент
Компьютерный (численный) эксперимент — это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том что, по одним параметрам модели вычисляются другие ее параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью. Данный вид эксперимента можно лишь условно отнести к эксперименту, потому как он не отражает природные явления, а лишь является численной реализацией созданной человеком математической модели. Действительно, при некорректности в мат. модели — ее численное решение может быть строго расходящимся с физическим экспериментом.
Психологический эксперимент
Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого.
Мысленный эксперимент
Мысленный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Как правило, мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. При проведении мысленного эксперимента могут обнаружиться противоречия внутренних постулатов модели либо их несовместимость с внешними (по отношению к данной модели) принципами, которые считаются безусловно истинными (например, с законом сохранения энергии, принципом причинности и т. д.).
Критический эксперимент
Критический эксперимент — эксперимент, исход которого однозначно определяет, является ли конкретная теория или гипотеза верной. Этот эксперимент должен дать предсказанный результат, который не может быть выведен из других, общепринятых гипотез и теорий.
Что такое эксперимент
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Нет такого человека, который в своей жизни хоть раз не проводил бы эксперименты.
Вспомните, в школе мы ставили опыты на уроках химии и физики, в раннем детстве мы пытались узнать, каков на вкус куличик из песка.
Будучи уже взрослыми, мы проверяли, а что будет, если попросить начальника о прибавке к зарплате.
Вывод: мы всю свою жизнь ставим эксперименты, а человечество эволюционирует, потому что всегда проверяет возникшие теории опытным путем.
Пришла пора выяснить, что такое эксперимент, что это понятие значит в разных сферах деятельности.
Эксперимент – это …
«Великий и могучий» латинский язык говорит, что эксперимент – это «проба, опыт». Как видим, все очень просто. Недаром синонимы к слову «эксперимент» указывают на практические действия:
Следовательно, эксперимент – это инструмент подтверждения теоретических изысканий.
Виды экспериментов
В зависимости от того, какой метод используется при проведении опытов, принято различать несколько видов экспериментов. Рассмотрим каждый из них немного подробней.
Физический эксперимент – это изучение различных физических явлений в специально созданных условиях. Его назначение – подтвердить или опровергнуть определенные гипотезы и теории.
Физические эксперименты проводились людьми с незапамятных времен в процессе изучения окружающего мира. Один из первых документально подтвержденных экспериментов был проведен в 3 веке до нашей эры, был измерен радиус Земли.
В 17 веке великий экспериментатор Галилео Галилей поставил множество опытов, которые стали основой для выведения нескольких законов классической механики. Это доказывает, что гипотеза может быть признана законом только при ее экспериментальном подтверждении.
Психологический эксперимент – это изучение психологического состояния испытуемого в рамках специально смоделированных условий. Экспериментальные данные позволяют психологам в деталях оценить и спрогнозировать поведение человека в той или иной ситуации.
Особенностью психологического тестирование является то, что результат эксперимента невозможно наблюдать визуально, а можно лишь составить модель на основе поведенческих реакций испытуемого. Психологические опыты проводятся исследователями либо в лабораторных условиях (специально созданных), либо в естественных.
Первые опытные научные исследования в психологии начали проводиться в 19 веке. Интересный (но, на мой взгляд, жестокий) эксперимент был проведен в 1919 году американскими учеными. Его назвали «Маленький Альберт» по имени ребенка, над которым проводили психологический опыт. Эксперимент был призван доказать, что фобии и страхи человека не являются врожденными, а являются приобретенными.
Суть опыта: 9-месячному Альберту показали белую крысу, белого щенка, белую вату и еще несколько предметов белого цвета. Ребенку дали поиграть с крысой. На следующий день, как только малыш начал играть с животным, раздался громкий неприятный звук, ребенок испугался. Так происходило несколько раз – начало игры сопровождалось громким звуком, Альберт плакал.
После чего, только завидя крысу (даже без звукового сопровождения), малыш начинал плакать. Такая реакция стала наблюдаться и в том случае, когда ребенок видел белого щенка или иные белые предметы. Вывод эксперимента: фобии приобретаются человеком в следствие негативных событий, имевших воздействие на его психику.
Компьютерный эксперимент – исследование проводится посредством создания математической модели и тестирования ее при различных заданных параметрах на компьютере.
Он не является точным отображением реального физического или иного опыта, так как созданная математическая модель объекта может иметь погрешности.
Пример компьютерного моделирования: создание метеопрогноза на основе снимков из космоса и фактических данных метеонаблюдений в конкретных точках местности. Специалисты вводят всю полученную информацию (это параметры модели ситуации в настоящий момент времени) и данные за прошлые периоды времени в компьютер, затем обрабатывают их с помощью специальной программы, которая выдает результат метеопрогноза.
Преимущества компьютерного моделирования: имея компьютерную модель и изменяя в нужной последовательности какие-либо входные условия, можно проводить эксперименты бесчисленное множество раз, добиваясь требуемого результата. Или напротив: задав фактические условия в существующую математическую модель, на выходе эксперимента можно получить («увидеть») что-то новое.
Мысленный эксперимент – опыт, проводимый в воображении. За примером далеко ходить не надо – все мы часто моделируем в уме какую-либо ситуацию и предполагаем, как она развернется при том или ином стечении обстоятельств.
Например, завтра предстоит защита курсовой, преподаватель будет задавать вопросы. Я думаю, что если он спросит про первую главу, я отвечу так-то, а если про итоговые выводы, то расскажу еще и про свои дополнительные наблюдения. Это такой житейско-приземленный вариант мысленного эксперимента.
А вот более сложный пример из области философии и медицины, так называемая «Задача Молинью» (1688 г.):
Суть мысленного эксперимента, я думаю, понятна.
Аналогичен алгоритм мысленного эксперимента в любой сфере (в физике, математике, социологии и т.д.).
Очевидно, что он не может быть фактическим доказательством той или иной гипотезы, поэтому играет роль вспомогательного инструмента познания.
Читайте наш блог, и мир вокруг вас станет чуточку понятней и ближе!
Автор статьи: Елена Копейкина
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (2)
Первые эксперименты мы проводили еще в школе, хотя я вот был непоседой, и постоянно в детстве что-то да вытворял. Помню до сих пор свой эксперимент с колой и ментосом. Ухх! А Вы пытались совершить какие-нибудь эксперименты вне учебы?
Эксперимент – это один из самых древних и распространенных способов познания. Однако, не всегда можно просчитать последствия проведенного опыта, потому, помимо прогресса, эксперименты в области науки спровоцировали не одну катастрофу.
Эксперимент
Эксперимент – это один из доступных научному мировоззрению методов познания окружающей реальности, обоснованный принципами повторимости и доказательности. Этот метод строится индивидуально в зависимости от выбранной области, на основании теорий или выдвинутых гипотез и происходит в специально контролируемых или управляемых условиях, удовлетворяющих запросу исследования. Стратегия эксперимента предполагает целенаправленно выстроенное наблюдение за выбранным явлением или объектом в заранее определенных гипотезой условиях. В психологической отрасли эксперимент предусматривает совместное взаимодействие экспериментатора и обследуемого, направленное на выполнение разработанных предварительно экспериментальных заданий и изучение возможных изменений и взаимосвязей.
Эксперимент относится к разделу эмпирических методов и выступает критерием истинности установленного явления, поскольку безоговорочным условием построения экспериментальных процессов является их повторная воспроизводимость.
Эксперимент в психологии используется как основной способ изменения (в терапевтической практике) и исследования (в науке) реальности, и имеет традиционное планирование (при одной неизвестной переменной) и факторное (когда неизвестных переменных несколько). В случае, когда исследуемое явление или его область представляются недостаточно исследованными, применяется пилотажный эксперимент, помогающий уточнить дальнейшее направление построения гипотез.
Отличается от исследовательского метода наблюдения и невмешательства активным взаимодействием с объектом изучения, намеренным вызыванием изучаемого явления, возможностью изменения условий процесса, количественного соотношения параметров и включает в себя статистическую обработку данных. Возможность контролированного изменения условий или составляющих эксперимента позволяет исследователю более глубоко изучить явление или заметить ранее не выявленные закономерности. Основная трудность применения и оценки достоверности экспериментального метода в психологии заключается в частой включенности экспериментатора во взаимодействие или общение с испытуемыми и косвенным образом, под воздействием подсознательных мотивов, может оказать влияние на результаты и поведение обследуемого.
Эксперимент, как метод исследования
При изучении явлений возможно использование нескольких видов методов: активные (эксперименты) и пассивные (наблюдение, архивное и биографическое исследование).
Метод эксперимента подразумевает под собой активное влияние или вызывание исследуемого процесса, присутствие основной и контрольной (максимально схожая с основной, но не подвергающаяся влиянию) экспериментальных групп. По своему смысловому назначению выделяют исследовательский эксперимент (при неизвестности наличия взаимосвязи между выбранными параметрами) и подтверждающий (когда взаимосвязь переменных установлена, но необходимо выявить характер этой связи). Для построения практического исследования необходимо изначальное формулирование определений и изучаемой проблемы, постановка гипотез, последующая их проверка. Полученные результативные данные обрабатывают и интерпретируют, используя методы матстатистики, учитывающей особенности переменных и выборок испытуемых.
Отличительными чертами экспериментального изучения являются: искусственная самостоятельная организация условий для активизации или появления определенного изучаемого психологического факта, возможность изменять условия и устранять некоторые из влияющих факторов.
Все построение экспериментальных условий сводится к определению взаимодействия переменных: зависимой, независимой и побочных. Под независимой переменной понимается то условие или явление, которое может варьировать или изменять экспериментатор (выбранное время суток, предлагаемая задача), чтобы проследить его дальнейшее влияние на зависимую переменную (слова или ответные на стимул действия испытуемого), т.е. параметров другого явления. В ходе определения переменных важно обозначить и конкретизировать их так, чтобы они поддавались регистрации и анализу.
Помимо качеств конкретности и регистрируемости, должно быть соответствие валидности и надежности, т.е. тенденция сохранять устойчивость показателей ее регистрируемости и сохранении полученных показателей только при условиях, повторяющих экспериментальные, касательно выбранной гипотезы. Побочными переменными являются все факторы, которые косвенным образом влияют на результаты или течение эксперимента, будь то освещение или уровень бодрости испытуемого.
Метод эксперимента обладает рядом преимуществ, среди которых повторяемость изучаемого явления, имеющаяся возможность влиять на результаты путем изменения переменных, возможность выбора начала осуществления эксперимента. Это единственный метод, дающий наиболее достоверные результаты. Среди причин критики данного метода находится непостоянность, спонтанность и уникальность психики, а также субъект-субъектные отношения, которые своим наличием не совпадают с научными правилами. Еще одной негативной характеристикой метода является то, что условия лишь частично воспроизводят реальность, и соответственно подтверждение и стопроцентное воспроизведение полученных в лабораторных условиях результатов в условиях реальности не возможно.
Виды экспериментов
Однозначной классификации экспериментов нет, так как понятие состоит из множества характеристик, на основании выбора которых и строится дальнейшее разграничение.
На этапах постановки гипотезы, когда еще не определены методы и выборки, стоит проводить мысленный эксперимент, где учитывая теоретические предпосылки, ученые проводят воображаемое исследование, стремящееся к обнаружению противоречий внутри используемой теории, несопоставимость концепций и постулатов. В мысленном эксперименте исследуются не сами явления с практической стороны, а имеющаяся теоретическая информация о них. Построение реального эксперимента включает в себя планомерное манипулирование переменными, их коррекция и выбор в реальности.
Лабораторный эксперимент присутствует при искусственном воссоздании специальных, организующих необходимую обстановку условий, при наличии аппаратуры и инструкции, определяющей действия испытуемого, сами испытуемые осознают свое участие в методе, но от них могут утаивать гипотезу, для получения независимых результатов. При такой постановке возможен максимальный контроль переменных, но полученные данные тяжело сопоставимы с реальной жизнью.
Естественный (полевой) или квазиэксперимент происходит, когда исследование проводится непосредственно в группе, где не возможна полная корректировка необходимых показателей, в естественных для выбранной социальной общности условиях. Используется для изучения взаимовлияния переменных в реальных жизненных условиях, происходит в несколько этапов: анализ поведения или отзывов исследуемого, фиксация полученных наблюдений, анализ результатов, составление полученной характеристики исследуемого.
В психологической исследовательской деятельности наблюдается применение в одном исследовании констатирующего и формирующего эксперимента. Констатирующий определяет наличие явления или функции, тогда как формирующий проводит анализ изменения данных показателей после этапа обучения или иного влияния на выбранные гипотезой факторы.
При постановке нескольких гипотез применяется критический эксперимент, для подтверждения истинности одной из выдвинутых версий, при этом остальные признаются опровергнутыми (для реализации нужна высокая степень разработки теоретической базы, а также довольно сложное планирование самой постановки).
Проведение эксперимента актуально при проверке пробных гипотез, выбора дальнейшего хода исследования. Такой проверочный метод называется пилотажным, проводится при подключении меньшей выборки, чем при полном эксперименте, с меньшим внимаем к анализу деталей результатов, и стремится выявить лишь общие тенденции и закономерности.
Так же эксперименты различают по количеству информации, доступной испытуемому о самих условиях исследования. Выделяют эксперименты, где испытуемый владеет полной информацией о ходе исследования, те, где некоторая информация утаивается, те, где испытуемый не знает о проводимом эксперименте.
По полученным результатам различают групповые (полученные данные характерны и актуальны для описания явлений, присущих определенной группе) и индивидуальные (данные, описывающие конкретную личность) эксперименты.
Психологические эксперименты
Эксперимент в психологии имеет отличительную особенность от особенностей его проведения в других науках, поскольку объект исследования имеет собственную субъектность, что может вносить определенный процент влияния, как на ход изучения, так и на результаты исследования. Основная задача, которая ставится перед психологическим экспериментом – вывести на обозримую поверхность сокрытые внутри психики процессы. Для достоверности передачи такой информации требуется полный контроль максимального количества переменных.
Понятие эксперимента в психологии, помимо исследовательской сферы, используется в психотерапевтической практике, когда происходит искусственная постановка актуальных для личности проблем, для углубления переживаний или проработки внутреннего состояния.
Первые шаги на пути экспериментальной деятельности заключаются в установлении определенных взаимоотношений с испытуемыми, определение особенностей выборки. Далее испытуемые получают инструкцию для выполнения, содержащую описание хронологичности порядка выполняемых действий, изложенную максимально подробно и в лаконичной форме.
Этапы осуществления психологического эксперимента:
— постановка проблемы и выведение гипотезы;
— анализ литературных и теоретических данных по выбранной проблематике;
— выбор экспериментального инструмента, позволяющего как управлять зависимой переменной, так и регистрировать изменения независимой;
— формирование релевантной выборки и групп испытуемых;
— проведение экспериментальных опытов или диагностики;
— сбор и статистическая обработка данных;
— интерпретация результатов исследования, составление выводов.
Проведение психологического опыта привлекает к себе внимание социума значительно чаще, чем экспериментирование в других областях, так как затрагивает не только научные понятия, но также этическую сторону вопроса, ведь при постановке условий и наблюдений экспериментатор непосредственно вмешивается и влияет на жизнь испытуемого. Существует несколько всемирно известных экспериментов, касающихся особенностей поведенческих детерминант человека, часть из которых признаны антигуманными.
Хоторнский эксперимент возник вследствие снижения производительности работников одного предприятия, после чего были предприняты диагностические методы по выявлению причин. Результаты исследования показали, что производительность зависит от занимаемого социального положения и роли человека, а те работники, которые попали в группу испытуемых, начали работать лучше лишь от осознания факта участия в эксперименте и того, что на них направленно внимание работодателя и исследователей.
Эксперимент Милгрэма был направлен на установление количества боли, которое может нанести человек другим, абсолютно невинным, если это входит в их обязанности. Участвовало несколько людей – сам испытуемый, начальник, который отдавал ему приказ в случае ошибки направлять на провинившегося разряд электрического тока и непосредственно тот, кому предназначалось наказание (эту роль выполнял актер). В ходе данного эксперимента было выявлено, что люди способны нанести значительные физические страдания другим невиновным, из чувства необходимости подчинения или страха ослушаться авторитетных лиц, даже при условии возникновения конфликта с их внутренними убеждениями.
Эксперимент Рингельмана устанавливал изменение уровня производительности в зависимости от количества человек, привлеченных к выполнению задачи. Оказалось, что чем больше человек участвует в выполнении работы, тем ниже производительность каждого и группы в целом. Это дает основания утверждать, что при осознаваемой индивидуальной ответственности есть стремление максимально выложиться в стараниях, тогда как при групповой работе можно переложить на другого.
«Чудовищный» эксперимент, который некоторое время успешно скрывали его авторы, опасаясь наказания, был направлен на изучение силы внушения. В его ходе двум группам детей из интерната говорили об их навыках: первую группу хвалили, а вторую постоянно критиковали, указывая на недостатки в речи. В дальнейшем у детей из второй группы, ранее не сталкивавшихся с речевыми затруднениями, начали развиваться дефекты речи, некоторые из которых сохранились до конца жизни.
Есть еще много других экспериментов, где вопросы морали не были учтены авторами, и, несмотря на предполагаемую научную ценность и открытия, восхищение не вызывают.
Эксперимент в психологии имеет своим назначением изучение психических особенностей для улучшения его жизни, оптимизации работы и борьбы со страхами и поэтому первоочередным требованием к разработке методов исследований является их этичность, ведь результаты экспериментальных опытов могут вызвать необратимые изменения, изменяющие последующую жизнь человека.
Автор: Практический психолог Ведмеш Н.А.
Спикер Медико-психологического центра «ПсихоМед»