Выше всех умозрительных знаний и искусств стоит умение производить опыты, и эта наука есть царица наук.
Философские основы эксперимента были сформулированы Ф. Бэконом, родоначальником английского материализма и методологии опытной науки. Логика экспериментального анализа была предложена Дж. Стюартом Миллем еще в XIX в. По так называемому правилу согласия Милля устанавливают связь между двумя или более рядами событий, которые рассматриваются как гипотетические причины, и, с другой стороны, событием как возможным следствием причинных факторов.
Эксперимент осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко главной задачей эксперимента служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение.
Эксперимент (лат. experimentum - проба, опыт) - это метод получения первичной научной информации об объекте, при котором он исследуется в определенных, заранее оговоренных (заданных) условиях, и существует возможность, наблюдая за объектом, контролировать и управлять условиями или его поведением.
Основным признаком эксперимента, определяющим его сущность, является наличие варьируемых исследуемых переменных. Исследователь может изменять условия, при которых явление протекает, или изолировать его от влияния других явлений, а при необходимости - неоднократно воспроизводить в идеальных условиях. Таким образом, эксперимент - вид исследования поведения отдельных зависимых параметров объекта под определенным влиянием на объект переменных, управление которыми осуществляет исследователь.
Иначе, эксперимент представляет собой вид исследования, в котором ученый имеет возможность:
а) в контролируемых условиях изменять один или несколько параметров, а остальные оставлять неизменными;
б) при изменении переменной (аргумента) наблюдать за изменением функции;
в) выбирать факторы, в наибольшей степени влияющие на интересующее явление;
г) отбирать группы факторов, которые имеют общие характеристики, и проверять отличия в реакции групп под влиянием неуправляемых переменных;
д) изучать поведение объекта и его выходных параметров при изменении входных управляемых переменных, и выявлять причинно-следственные связи входных и выходных характеристик.
Эксперимент - это один из наиболее распространенных строгих методов исследования, связанный с активным и целенаправленным вмешательством исследователя в природные условия возникновения и протекания тех или иных процессов и явлений либо с созданием искусственных условий, необходимых для выявления его свойств. В эксперименте очень важны условия его проведения, поэтому они либо вырабатываются и обосновываются самим исследователем, либо задаются заказчиком исследования.
Эксперимент предоставляет исследователю ряд существенных возможностей:
- изучение объектов в так называемом чистом виде, абстрагируясь от побочных факторов, которые затеняют основные процессы;
- исследование не только сути, но и свойств объекта;
- повторение опытов столько раз, сколько это необходимо для установления истины;
- проведение исследования в целенаправленно изменяемых условиях.
О важности эксперимента как метода исследования говорит то обстоятельство, что создана специальная «Теория эксперимента», излагающая методику его планирования, проведения, обработки результатов наблюдений и т. п.
В зависимости от поставленных целей, возможностей и условий проведения эксперимента сложилось и постепенно дифференцировалось несколько основных видов эксперимента: искусственный (лабораторный) и естественный (производственный, полевой) эксперимент; поисковый, контролирующий, подтверждающий и вычислительный эксперимент.
Искусственный эксперимент заключается в создании искусственных условий и изучении реального объекта на его аналоге - физической, математической, логической и иной модели, сохраняющей основные свойства этого объекта. Он характерен для технических, естественных и социально- экономических наук. Например, изучение поведения самолета в полете в аэродинамической трубе. В качестве условий эксперимента выбираются скорость движения, температурный режим и т. п.
Для эксперимента может создаваться специальный аналог исследуемого объекта, если такой объект предполагается иметь и эксплуатировать в будущем. Например, для изучения поведения заряженных частиц физики создают мощные ускорители.
Естественный эксперимент заключается в изучении процесса или явления на реальном образце в естественных условиях его функционирования. Он проводится на реальных объектах и чаще применяется в техническом, социальном, педагогическом, биологическом (реже в физическом, медицинском) исследованиях. Примером естественного эксперимента может служить изучение А. С. Поповым радиосвязи между кораблями в Кронштадте.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Поисковый эксперимент проводят в тех случаях, когда теоретических знаний в исследуемой области недостаточно или они вообще отсутствуют. Цель такого эксперимента - получение нового научного знания либо проведение начальной фазы исследования, на базе которого впоследствии будет формироваться научная гипотеза и продолжены исследования. Например, изучение и запоминание положительных свойств воздействия трав при различных болезнях: на базе эмпирических знаний создаются новые лекарства и методы их применения.
Подтверждающий эксперимент, как правило, является частью теоретического исследования и проводится с целью подтвердить или опровергнуть научную гипотезу, ее отдельные предположения. В результате могут быть выявлены определенные связи между элементами изучаемого объекта или явления, факторы, влияющие на поведение объекта, и т. п. При этом может осуществляться контроль результатов влияния выявленных факторов на исследуемый объект (процесс, явление) и эффективность этого влияния.
Контролирующий эксперимент проводится с целью изучения влияния на объект внешних воздействий. Например, практикой установлено, что безопасность взлетов и посадок самолетов зависит от их типа (величины динамичных нагрузок), типа конструкции и состояния взлетно-посадочной полосы (ВПП), погодных и климатических условий. В эксперименте по изучению влияния наиболее значимых факторов - степени износа ВПП в покрытие установили датчики, которые фиксировали величину напряжений в бетоне. По их показаниям был сделан вывод, при какой степени износа покрытия аэродромы могут принимать самолеты определенных типов.
Специальный класс контролирующего эксперимента эксперимент, ориентированный на поиск оптимальных условий функционирования системы, объекта либо протекания процесса. Например, экспериментальным путем можно на молекулярном уровне подобрать значения фракций химических элементов, солей металлов и их количество, при котором взаимодействие с молекулами фуллерита позволит получить высокоилотную память для компьютеров, а плотность записи при этом будет наивысшей (около 100 терабайт на квадратный сантиметр).
Эксперименты, подтверждающие положения теоретических исследований, могут быть завершающей частью теоретического исследования. Они могут быть и самостоятельным исследованием, проводимым после завершения теоретической НИР (могут быть характерным и для диссертаций, в которых теоретические положения подтверждены ограниченным по масштабу экспериментом, достаточным для защиты).
Лабораторный эксперимент осуществляется в случаях, когда изучение объекта непосредственно в естественной среде либо невозможно, либо затруднено по тем или иным соображениям, например материальным. В этих случаях эксперимент проводится на специально созданных установках, моделях либо с использованием типовых, серийно выпускаемых приборов. Условия эксперимента заранее оговариваются с целью максимального приближения их к реальным условиям деятельности исследуемого объекта.
Лабораторный эксперимент дает предварительную информацию по исследуемому процессу или явлению и позволяет провести исследование в любое время года, сэкономить время и ресурсы. Однако создать условия, полностью адекватные реальным, не всегда удается, поэтому появляется необходимость проведения натурного эксперимента.
Производственный эксперимент проводится на реальном объекте в естественных условиях его существования в течение длительного времени. Натурный производственный эксперимент уточняет теоретические результаты, повышает (либо опровергает) достоверность заключения, полученного в лаборатории. Например, новый материал на основе нанотехнологий может быть вначале получен в лаборатории, но его пригодность для широкого внедрения в процессорах может быть установлена лишь после проверки опытных образцов в электронных приборах в течение нескольких лет.
Условия производственного эксперимента более достоверны, рамки исследования шире, но выше и стоимость, он проводится более длительное время.
Если требуется натурное подтверждение лабораторного эксперимента в более короткие сроки либо получение первичной экспериментальной информации без проведения лабораторного исследования, проводят полевой, или полигонный, эксперимент, который предполагает изготовление опытного участка (объекта) и наблюдение за ним в естественных условиях эксплуатации. Опытный участок может быть изготовлен параллельно с основным либо как часть основного объекта.
В последнее время широкое распространение получают математические эксперименты с применением электронно-вычислительной техники. Они позволяют повысить точность исследования проблем, по которым другие виды эксперимента невозможны или затруднены по ресурсным, временным или иным причинам. Их основу обычно составляют различные математические модели, позволяющие осуществлять анализ множества вариантов поведения изучаемого объекта.
Пассивный эксперимент предполагает изучение поведения объекта исследования но заранее обоснованным параметрам без вмешательства исследователя в функционирование объекта. Например, скорость износа кабеля изучается путем периодических замеров сопротивления его изоляции при снятии показаний вмонтированных в цепь датчиков.
Активный эксперимент, наоборот, ориентирован на управление со стороны исследователя функционированием объекта исследования в нужном ему направлении. При этом на стадии планирования эксперимента необходимо четко определить контролируемые параметры, механизм воздействия на объект, способы измерения значений параметров после каждого воздействия.
Другие виды эксперимента, классифицируемые по признакам количества варьируемых факторов (одно- и многофакторные), и области научного знания (технологические, социометрические, организационные) не требуют дополнительного пояснения, их сущность очевидна.
Экспериментальные исследования не являются абсолютно достоверными, хотя они ближе других видов исследования к практике - критерию истины.
Независимо от вида эксперимента необходимо определить основные приемы, правила, которые будут использоваться, т. е. рассмотреть методологию проведения эксперимента.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
