Эксперимент, его виды и функции в научном познании, Определение и виды экспериментов - Эксперимент в научном познании

Определение и виды экспериментов

Прежде чем говорить об эксперименте как об инструменте эмпирического познания, и о том как экспериментальное исследование осуществляется, необходимо иметь представление о его отличительных признаках, и как он может взаимодействовать с другими различными методами познания. Также необходимо дать определение что же такое эксперимент.

Несмотря на множество возможных определений эксперимента, остановимся на следующем, на мой взгляд наиболее полно его отражающем в контексте названия данного реферата. Эксперимент (лат. experimentum - проба, опыт) - метод эмпирического познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях (зачастую специально конструируемых) получают знание относительно связей (чаще всего причинных) между явлениями и объектами или обнаруживают новые свойства объектов или явлений. Эксперименты могут быть натурными и мысленными. Натурный эксперимент проводится с объектами и в ситуациях самой изучаемой действительности и предполагает, как правило, вмешательство экспериментатора в естественный ход событий. Мысленный эксперимент предполагает задание условной ситуации, проявляющей интересующие исследователя свойства, и оперирование идеализированными объектами (последние зачастую специально конструируются для этих целей). Промежуточный статус носят модельные эксперименты, проводимые с искусственно созданными моделями (которым могут соответствовать, а могут и не соответствовать какие-либо реальные объекты и ситуации), но которые предполагают реальное изменение этих моделей. Особый тип экспериментов составляют социальные эксперименты (в частности эксперименты в социологии). По сути, каждое человеческое действие, предпринятое для достижения определенного результата, может быть рассмотрено как своего рода эксперимент. По логической структуре эксперименты делятся на параллельные (когда процедура экспериментирования основана на сравнении двух групп объектов или явлений, одна из которых испытала воздействие экспериментального фактора - экспериментальная группа, а другая нет - контрольная группа) и последовательные (в которых нет контрольной группы, а замеры делаются на одной и той же группе до и после введения экспериментального фактора).

Эксперимент -- наиболее сложный метод эмпирического познания. Он предполагает целенаправленное, активное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для изучения и выявления тех или иных свойств, связей, сторон. При этом ученый, проводящий эксперимент или попросту экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов. "В общей структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. С одной стороны, именно эксперимент является связующим звеном между теоретическим и эмпирическим этапами и уровнями научного исследования. По своему замыслу эксперимент всегда опосредован предварительным теоретическим знанием: он задумывается на основании соответствующих теоретических знаний и его целью зачастую является подтверждение или опровержение научной теории или гипотезы. Сами результаты эксперимента нуждаются в определенной теоретической интерпретации. Вместе с тем метод эксперимента по характеру используемых познавательных средств принадлежит к эмпирическому этапу познания. Итогом экспериментального исследования прежде всего является достижение фактуального знания и установление эмпирических закономерностей".

Эксперимент может включать в себя другие методы эмпирического исследования такие как наблюдение и измерения. В то же время ему присущи некоторые важные особенности.

Во-первых, эксперимент позволяет изучать объект в "чистом" виде, т. е. устранять различные побочные факторы, наслоения, усложняющие процесс исследования.

Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные или же экстремальные условия. Например изучаться при сверхвысоких или сверхнизких температурах, при чрезмерно высоких давлениях, в вакууме, при гигантских напряженностях электромагнитного поля и т. п. В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные порой неожиданные свойства объектов и тем самым глубже постигать их сущность.

В-третьих, изучая какой-либо процесс, экспериментатор может вмешиваться в него, активно влиять на его протекание. Как отмечал академик И. П. Павлов, "опыт как бы берет явления в свои руки и пускает в ход то одно, то другое и таким образом в искусственных, упрощенных комбинациях определяет истинную связь между явлениями. Иначе говоря, наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что хочет".

В-четвертых, важным достоинством многих экспериментов является их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при этом наблюдения, измерения могут быть повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.

Эксперимент подразумевает воспроизведение искусственных систем позволяющих воздействовать на них методом перегруппировки их частей или подмены иными. Отслеживая при этом изменения в системе (которые квалифицируются как следствия предпринятых действий), можно раскрыть определенные реальные взаимосвязи между элементами и тем самым обнаружить новейшие характеристики и закономерности изучаемых явлений. В естествознании видоизменение критериев и контроль за ними осуществляются за счет применения устройств разного уровня сложности (от звонка в опытах Павлова по условным рефлексам вплоть до синхрофазотронов и т. п. устройств). Эксперимент проводится для решения определенных познавательных задач, продиктованных состоянием теории, однако и сам порождает новые трудности, требующие собственного разрешения в последующих экспериментах, т. е. является и мощным генератором нового знания. Эксперимент позволяет:

    1) изучать явление в "чистом" виде, когда искусственно устраняются побочные (фоновые) факторы; 2) исследовать свойства предмета в искусственно создаваемых экстремальных условиях или вызывать явления, в естественных режимах слабо или вообще не проявляющиеся; 3) планомерно изменять и варьировать различные условия для получения искомого результата; 4) многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксируемых и повторяющихся условиях.

К эксперименту обычно обращаются:

    1) когда пытаются обнаружить у объекта не известные ранее свойства для продуцирования знания, не вытекающего из наличного (исследовательские эксперименты); 2) когда необходимо проверить правильность гипотез или каких-либо теоретических построений (проверочные эксперименты); 3) когда в учебных целях "показывают" какое-либо явление (демонстрационные эксперименты).

Подготовка и проведение эксперимента требуют соблюдения ряда условий. Так, научный эксперимент предполагает наличие четко сформулированной цели исследования. Эксперимент базируется на каких-то исходных теоретических положениях. Он требует определенного уровня развития технических средств познания, необходимого для его реализации. И наконец он должен проводиться людьми, имеющими достаточно высокую квалификацию.

По характеру решаемых проблем эксперименты подразделяются на исследовательские и проверочные. Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные свойства. Результатом такого эксперимента могут быть выводы, не вытекающие из имевшихся знаний об объекте исследования. Примером могут служить эксперименты, поставленные в лаборатории Э. Резерфорда, которые привели к обнаружению ядра атома. Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения тех или иных теоретических построений. Например, существование целого ряда элементарных частиц (позитрона, нейтрино и др.) было вначале предсказано теоретически, и лишь позднее они были обнаружены экспериментальным путем. Эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Качественные эксперименты позволяют лишь выявить действие тех или иных факторов на изучаемое явление. Количественные эксперименты устанавливают точные количественные зависимости. Как известно, связь между электрическими и магнитными явлениями была впервые открыта датским физиком Эрстедом в результате чисто качественного эксперимента (поместив магнитную стрелку компаса рядом с проводником, через который пропускался электрический ток, он обнаружил, что стрелка отклоняется от первоначального положения). После последовали количественные эксперименты французских ученых Био и Савара, а также опыты Ампера, на основе которых была выведена математическая формула. По области научного знания, в которой ставиться эксперимент, различают естественнонаучный, прикладной и социально-экономический эксперименты.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что эксперимент достаточно сложное понятие, имеет непростую структуру и множество видов и классификации. Более подробно, в частности об истории возникновения и развитии эксперимента, а также о его месте в эмпирическом познании и взаимодействии с другими методами остановимся в следующем пункте.

Похожие статьи




Эксперимент, его виды и функции в научном познании, Определение и виды экспериментов - Эксперимент в научном познании

Предыдущая | Следующая