Что такое научный эксперимент кратко

Правила проведения эксперимента в научной деятельности

Выполнение научно-исследовательских проектов призвано изучить актуальные проблемы в определенной области и определить возможности их решения с учетом возможностей объекта, современных технологий и методик. Незаменимым помощником в этом деле выступает эксперимент.

Выполнение научно-исследовательских проектов призвано изучить актуальные проблемы в определенной области и определить возможности их решения с учетом возможностей объекта, современных технологий и методик. Незаменимым помощником в этом деле выступает эксперимент.

Что такое научный эксперимент?

Научный эксперимент представляет собой реализацию комплекса мероприятий, направленных на исследование конкретного явления или объекта с целью установления слабых и сильных сторон, проблем и поиска оптимального способа их решения.

Как проводится научный эксперимент?

Для проведения эксперимента в научной деятельности исследователь должен грамотно обозначить ряд параметров:

Научный эксперимент должен всесторонне исследовать действие законов, теорий и иных правил в жизни. Для этого важно собрать все необходимые данные, создать условия для его реализации и оперативно фиксировать полученные результаты, которые впоследствии подвергаются анализу.

Эксперимент может проводиться разными способами: активно (когда организатор вмешивается в ход мероприятия, корректирует действия или условия и пр.) и пассивно (самый распространенный вариант в этом случае – наблюдение со стороны).

Научный эксперимент характеризуется несколькими критериями:

Нужна помощь преподавателя?

Мы всегда рады Вам помочь!

Основные характеристики научного эксперимента

Опытные исследователи сумели выявить несколько параметров, которые отличают научный эксперимент от иных подобных мероприятий. К их числу относят:

Наука не терпит погрешностей. Чтобы решить проблему нужно точно знать ее симптоматику, варианты воздействия и пр. Результаты исследования должны быть применимы в дальнейшем и в других областях, сферах деятельности, для этого важно чтобы результаты исследования были максимально точными, а информационная база – актуальная и достоверная, проверенная, отражающая реальную картину.

Исследователь самостоятельно решает, как будет походить его эксперимент. Чаще всего для сбора данных об объекте исследования он использует наблюдение, которое в последующем должен изложить словами в научной работе. По мере сбора и обработки данных о наблюдаемом, автору предстоит диагностировать его проблему и выдвинуть потенциальное решение (гипотезу), которую в дальнейшем также продолжит проверять посредством проведения научного эксперимента.

После выдвижения гипотезы автор должен разработать план действий с учетом предлагаемых новшеств. Для этого ему придется смоделировать текущую ситуацию, а затем смоделировать видоизмененную модель (внеся коррективы). Для определения динамики и изменения достаточно сравнить эти модели и определить: как скажутся перемены на объекте исследования. В этом деле немаловажная роль отводится прогнозированию, которое позволяет оценить будущие результаты на фоне изменений и пр.

Все рекомендации автор должен тщательно проверить, протестировать, определить спектр их действия, возможности использования в иных областях и условиях, разработать соответствующие рекомендации. Более того, апробация позволяет определить реальные нюансы, сложности и ошибки, своевременно их ликвидировать или минимизировать.

Для реализации данных компонентов важно тотально планировать каждый шаг. Чтобы минимизировать продолжительность проведения эксперимента и количество переменных (затрат, ресурсов и пр.), достичь результата в более короткие сроки, но при этом качество исследования пострадать не должно.

Все результаты должны быть зафиксированы и проанализированы. Они превратятся в аргументацию, доказательную базу научного исследования. По мере проведения всех реальных действий, запланированных мероприятий автору остается грамотно преподнести собранный материал в виде читабельного, логичного и последовательного, структурированного текста.

Показатели, факты, материалы лучше всего представлять в форме таблиц и графических материалов, кратко и емко описывая полученные результаты текстом.

Данный параметр предполагает формирование окончательной рекомендации и подчеркивание достигнутого результата в заключительной части научной работы. Здесь исследователю предстоит подвести грамотный и всеобщий итог о проделанных мероприятиях: что и на какой стадии изучено, получено, к чему привело и что нужно делать далее.

Все рекомендации, прогнозы, моделирование должны найти достойное отражение в научной работе: аргументация, факты, изменения и пр.

Результаты эксперимента призваны помочь автору в выдвижении доказательстве его гипотезы – нового правила, закона. Немаловажно его правильно, грамотно и емко сформулировать, показать ее действие и сферу применения, условия и пр.

Притом новоиспеченный научный постулат может быть как инновационным и полностью оригинальным, так и представлены в виде «микса» нескольких ранее действовавших правил. Главное, чтобы предложение «ассорти» ранее нигде и никем не упоминалось.

Инструкция по проведению научного эксперимента

Фактически в основе любого экспериментального исследования лежат два принципа: логика (последовательность) и дедукция (перенесение от общего к частному). Для получения качественного и эффективного итога автору научной работы целесообразно придерживаться следующего плана действий по организации и реализации научного эксперимента.

Что нужно для проведения научного эксперимента?

Шаг №1. Выбираем тему исследования и выдвигаем гипотезу. Как правило, проведение эксперимента призвано ответить на конкретный вопрос или проверить определённое утверждение, правило, гипотезу и пр. Поэтому тема исследования должна отражать суть всех мероприятий: что исследуется и зачем?

Шаг №2. Объект исследования и переменные. Далее экспериментатору необходимо определить объект исследования (что он будет изучать, чью реакцию и пр.), а также переменные (то есть инструменты, материалы или иные ресурсы, которыми он будет оперировать во время проверки гипотезы).

Шаг №3. Сбор данных. Здесь важно подобрать подходящую методику, определить план действий: банальный сбор готовых данных, информации, проведение эксперимента и пр. При этом здесь следует конкретизировать: когда и где собирать данные, какие сведения необходимы (характер, о чем), какие будут более надежными и достоверными и пр.

Шаг №4. Планирование эксперимента. На этой стадии автор должен составить план действий: что, как, когда, в какие сроки и пр. От точности плана и следования ему может зависеть качество результата.

Шаг №5. Анализ полученных данных. На этой стадии производится систематизация результатов научного эксперимента, их анализ и формулирование выводов. В дальнейшем они станут опорой при прогнозировании и разработке рекомендаций.

Шаг №6. Оформление научной работы. Результаты эксперимента могут лечь в основу масштабного проекта (монографии, диссертации), а также вынесены в небольшой, но важный проект (научную статью). В этом случае автору при описании и оформлении материалов придется следовать действующим стандартам и требованиям издательства.

Трудности с учебой?

Помощь в написании студенческих и
аспирантских работ!

Источник

Научный эксперимент

Методология науки, в традиционном понимании, — это учение о методах и процедурах научной деятельности, а также раздел общей теории познания, в особенности теории научного познания (эпистемологии) и философии науки.

Методология, в прикладном смысле, — это система (комплекс, взаимосвязанная совокупность) принципов и подходов исследовательской деятельности, на которые опирается исследователь (ученый) в ходе получения и разработки знаний в рамках конкретной дисциплины: физике, химии, биологии, информатики и других разделах науки.

Содержание

Специфика развития

Наиболее существенный вклад в разработку методологии науки внесли Платон, Аристотель, Ф.Бэкон, Р.Декарт, Кант, Г.Гегель и другие классики философии. В то же время в работах этих авторов методология науки представала в обобщенном и слабо различенном виде, совпадая с исследованием общей идеи научности и ее базовых принципов. В частности, Аристотель и Ф.Бэкон классифицируют научное знание и предлагают два основных метода получения достоверной информации о природе и человеке: логико-дедуктивный и экспериментально-индуктивный. И.Кант разрабатывает общие границы познавательных способностей, а Ф.Шеллинг и Г.Гегель пытаются создать универсальную систему научного знания. Данные исследования имели более отвлеченный характер, в силу того, что наука не играла вплоть до сер. XVIII — н. XIX какой-либо существенной практической роли в социальной жизни.

Вместе с прогрессом общественных отношений и выдвижением технологической сферы и промышленного производства на передний план в социуме наука приобретает большое значение в отношении разработок новых технологий и рациональных принципов упорядочивания форм производственной деятельности. Обретают реальный смысл так же и теоретические исследования в области методологии науки. В работах О.Конта, Г.Спенсера, Э.Дюркгейма и других авторов разрабатываются уже не просто принципы общенаучного знания, но конкретные варианты методов научно-познавательной деятельности, причем во многом ориентированной на мир социальных связей и отношений.

Особое значение в становлении методологии науки имели исследования Дж. Буля, Г.Фреге, Ч.Пирса в области логико-математического знания. Эти авторы заложили основы формализации норм и процедур мыследеятельности, тем самым раскрыв пространство формализации и математизации логического знания и позволив использовать логико-методологические наработки естествознания в гуманитарных науках.

Не меньшее значение имело становление электродинамики, релятивистской и квантовой механики, поставивших под вопрос основы классической физики И.Ньютона. Открытия М.Фарадея, Дж. Максвелла, А.Эйнштейна, М.Планка и других ученых позволили не только внести ясность в природу некоторых фундаментальных явлений и процессов (электричество, свет и др.), но повлияли на область методических установок науки в целом. В частности, развитие квантово-релятивистской механики привело к возобладанию сугубо математических подходов к выдвижению и обоснованию теоретических положений. Такие положения служили уже не просто целям обобщения групп экспериментальных данных наблюдения, но выступали самостоятельными регулятивами научно-познавательного процесса. Выдвижение сугубо умозрительных конструкций стало признаваться равноправным участником научного исследования наряду с наблюдением и экспериментом и зачастую даже более предпочтительным, поскольку позволяло сокращать время между выдвижением теории, ее разработкой и внедрением в практику.

Все это привело к бурному прогрессу науки в ХХ веке, превращению ее из сугубо познавательного интереса любителей «чистой» истины в сферу профессиональных отношений, имеющих не малое влияние на экономическую жизнь общества (вплоть до трансформации науки в разновидность бизнеса).

Важные понятия

Литература

Баскаков, А. Я., Туленков, Н. В. Методология научного исследования: Учеб. пособие. — Киев, 2004. — 216 с. ISBN 966-608-441-4

Куликов, С. Б. Вопросы становления предметной и проблемной области философии науки. — Томск, 2005. — 200 с. ISBN 5-84928-201-2

Куликов, С. Б. Основы философского анализа науки: методология, смысл и цель. — Томск, 2005. — 184 с. ISBN 5-89428-215-2

Источник

Научные методы исследования в биологии

Вопрос 1. Какова основная цель науки?
Основная цель науки — изучить и познать окружающий мир.

Вопрос 2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?
Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Основной принцип научного метода — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.

Вопрос 4. Какой факт может считаться научным?
Научный факт — это результат, полученный в ходе неоднократных наблюдений и экспериментов. Научный факт является отправной точкой научного исследования. На основании научных фактов определяются свойства и закономерности явлений, выводятся теории и законы.

Вопрос 6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?
Фундаментальные и прикладные исследования различаются, прежде всего, по своим целям и задачам. Фундаментальные научные исследования позволяют понять законы, которые лежат в основе развития природы.
При рассмотрении прикладных исследований и наук нередко делается акцент на вопросах приложения научных результатов к решению вполне определенных технических и технологических проблем. Основная задача этих исследований рассматривается как непосредственная разработка тех или иных технических систем и процессов. Разработка прикладных наук связана с решением практических задач, имеет в виду потребности практики. Так, биологические знания являются базой для практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, решении экологических проблем.

Источник

2. Методы исследования в биологии

Вопрос 1. Какова основная цель науки?

Основная цель науки — изучить и по­знать окружающий мир.

Вопрос 2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?

Научный метод — это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.

Основной принцип научного мето­да — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.

Вопрос 3. Что такое научный эксперимент?

Научный эксперимент — это один из методов познания, при помощи которого в специально создаваемых и контролируе­мых условиях исследуются явления. Не­пременным условием эксперимента явля­ется то, что он должен сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются от условий эксперимента только одним фактором.

Отличительной особенностью научного эксперимента служит возможность его по­вторения другими исследователями.

Вопрос 4. Какой факт может считаться на­учным?

Научный факт — это результат, по­лученный в ходе неоднократных наблюде­ний и экспериментов. Научный факт яв­ляется отправной точкой научного иссле­дования.

Вопрос 5. Чем гипотеза отличается от закона или теории?

Гипотеза — научное предположение, объясняющее причины данной совокуп­ности явлений. Если гипотеза выдержива­ет проверку эмпирическими методами, она приобретает статус закона. Закон (ес­тественный закон, или закон природы) описывает неизменные регулярности, ко­торые происходят в природе. Свойствами закона являются периодичность и всеобщ­ность какого-либо класса явлений, т. е. необходимость их возникновения при оп­ределенных, точно формулируемых усло­виях.

Совокупность нескольких законов, от­носящихся к одной области познания, называют теорией. Часто термины «за­кон» и «теория» употребляются как рав­нозначные.

Вопрос 6. Какова роль прикладных и фунда­ментальных исследований в науке?

Фундаментальные научные исследова­ния позволяют понять законы, которые лежат в основе развития природы.

Прикладная наука занимается теми исследованиями, которые находят при­менение на практике, в различных сфе­рах человеческой деятельности. Так, био­логические знания являются базой для практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, решении экологических проблем.

Источник

Эксперимент

Эксперимент является любым сложным процессом, в котором используется измерения и испытания проводятся для проверки и изучения процесса. В этот момент проводятся всевозможные исследования, чтобы проверить работоспособность исследуемого объекта. Теории и гипотезы рождаются из экспериментов, проводимых вокруг помещения.

Эксперименты имеют жизненно важное значение в научной сфере, они являются неотъемлемой частью исследований, проводимых в лаборатории.

Эксперимент — это процесс, с помощью которого одна или несколько независимых переменных, определенных как причины, намеренно управляются для последующего анализа последствий, которые они имеют для других переменных, определенных как эффекты.

Эксперимент определяется как такой вид научного опыта, в котором некоторые изменения вызываются преднамеренно, а их результаты наблюдаются или интерпретируются с познавательной целью.

Согласно Сампье, метод эксперимента – это намеренное манипулирование действием, которое задействовано для анализа его возможных последствий. То есть это исследование, в котором одна или несколько независимых переменных (предполагаемая причина) намеренно манипулируются для анализа действия. Последствия этой манипуляции с одной или несколькими зависимыми переменными, является предполагаемым эффектом в контрольной ситуации для исследователя.

Эксперимент как метод исследования

Эксперимент — один из основных методов эмпирических исследований из-за важности демонстрации причинно-следственных связей. Долгое время эксперимент известен и используется на практике на все стадии развития науки.

Однако его использование в качестве центрального метода научного познания появилось недавно.

В Средние века важность эксперимента уже была широко признана, однако именно во второй половине 16 века Галилео Галилей перешел от этого признания к поискам планирования и организации экспериментов.

Для Галилея экспериментирование было центральным пунктом научного метода начиная с теоретического подхода в подходе к методу и в разработке экспериментальных данных.

На самом деле, эксперимент с течением времени был тщательно изучен и вызвал много дискуссий.

Разные авторы интерпретировали его по-разному и поэтому пришли к разным определениям в отношении концепции, а иногда даже к противоречиям.

В настоящее время, когда научная деятельность обогатилась с разных сторон, экспериментирование продолжает приобретать трансцендентное значение, поскольку с его помощью могут использоваться механизмы, позволяющие изолировать изучаемое явление, многократно воспроизводить ход процесса при фиксированных условиях и подлежат контролю и, наконец, планомерно варьировать, искать разные комбинации, чтобы получить желаемый результат.

Понятие эксперимента включает в себя вопросы, которые задают, чтобы выявить то, что не является очевидным. Цель эксперимента — собрать достоверную информацию по какой-то специальной теме.

Другими словами, эксперимент устроен таким образом, что мы можем сделать открытие чего-то неизвестного или почувствовать ранее скрытые отношения, и его цель — увеличить объем данных, которые мы знаем об испытуемом предмете или явлении.

Эксперименты проводятся с помощью научных методов. Повышение уверенности в точности результатов важно для минимизации экспериментальных ошибок в смещении, и если эксперимент плохо спланирован, вы можно не получить правильный ответ. Можно даже не получить однозначного ответа!

Простым и адаптированным способом можно разделить научный метод на эти 5 шагов

Виды экспериментов

Эксперимент устроен таким образом, что мы можем сделать открытие чего-то неизвестного или почувствовать ранее скрытые отношения (взаимодействия), и его цель — увеличить объем данных, которые мы знаем о чем-либо. Для достижения лучших результатов классифицируют и используют различные виды эксперимента.

Классификация экспериментов

Что такое эксперимент в научном исследовании

Экспериментирование — это метод научного исследования, возможно, самый узнаваемый из ряда методов, который также включает описание, сравнение и моделирование. Хотя все эти методы используют общий научный подход, эксперимент уникален тем, что включает в себя манипулирование определенными аспектами системы, реальной жизнью объекта (или явления) и наблюдение за последствиями этой манипуляции.

Манипулирование и контроль переменных — ключевые аспекты, которые отделяют эксперимент от других методов научного исследования.

Положительные и отрицательные результаты экспериментов

Всем нравится получать положительные результаты экспериментов, но на самом деле их меньшинство, особенно когда речь идет о науке. Положительные результаты подтверждают исходную гипотезу. Отрицательные или «вторичные» результаты опровергают ее.

Эти отрицательные результаты ведут к следующему этапу исследования. Обнародование результатов в лучшую сторону сказывается на научном сообществе. Цель состоит в том, чтобы сделать эти эксперименты доступными для остальной части сообщества, избегая траты времени и денег для остальной части научного сообщества и способствуя гораздо более быстрому научному прогрессу.

Примеры экспериментов

Некоторые социологические эксперименты, которые сегодня даже близко не соответствуют этическим стандартам, стали отличными ориентирами для психологии.

Хоторнский эффект

Термин был придуман в середине прошлого века, истоки этого явления восходят к 20-м и 30-м годам 20-го века. В те годы американская Western Electric провела серию исследований производительности труда на своем заводе в Хоторне.

Исследователи пришли к выводу, что повышение производительности не было следствием изменений на рабочем месте, а было связано с их особой ролью в эксперименте, которая заставила рабочих поверить, что их заметили и оценили, поэтому они работали все больше и больше.

Со временем идея о том, что участие в эксперименте влияет на отношение человека, стала известна как эффект Хоторна, и именно эти эксперименты породили индустриальную психологию, которая, в свою очередь, превратилась в различные специализации, такие как профессиональная психология, психология здоровья и позитивная психология.

Эксперимент Милгрэма

Основная этическая проблема эксперимента Милгрэма — это чрезвычайный психологический стресс, который применялся к участникам эксперимента.

Главный вывод психолога заключался в том, что человек не считает себя ответственным за свои действия, а считает себя инструментом, исполняющим желание другого человека, в данном случае исследователя.

Эффект Рингельмана

Своим названием эффект обязан немецкому физиологу, продемонстрировавшему его в 1913 году в знаменитом эксперименте с веревкой. Для этого была изучена группа людей и групп, которые тянули веревку, соединенную с экстензометром.

Эффект Рингельмана, также называемый проблемой безбилетного пассажира, связан с тенденцией к снижению производительности при работе в группе, то есть по мере увеличения числа членов продуктивность группы снижается, поскольку усилия группы не равны сумма всех усилий индивидуально.

Чудовищный эксперимент

Этот эксперимент, проводимый в Давенпорте (американском штате Айова) в 1939 году, назвали – «Исследованием монстров». Он представлял собой группу исследований заикания, проведенных с участием 22 детей-сирот. Руководителем исследования был профессор психологии Венделл Джонсон из Университета штата Айова и ученица магистра Джонсона, Мэри Тюдор. Она и возглавила практику по реализации и проведения экспериментов. Дети-участники подвергались преследованиям в течение шести месяцев, а затем у некоторых из них были пожизненные последствия.

Только в 2001 году этот эксперимент придали огласки. А в 2007 году, оставшиеся в живых участники эксперимента получили компенсацию от штата Айова.

Модели эксперимента

На самом базовом уровне ученые используют множество моделей эксперимента таким же образом, как и люди используют детали при игре LEGO. Научные модели могут быть или не быть физическими объектами (виртуальные, концептуальные, математические и т.д.), но ученые конструируют их по тем же самым разнообразным причинам: для создания или воспроизведения систем, например, реального мира путем упрощения, для проведения эксперимента, который не может быть проведен в полевых условиях в реальном мире или для того, чтобы связать несколько известных идей во что-то единое, чтобы строить и проверять гипотезы.

Исследователи успешно включают различные модели эксперимента в ключевые процессы, чтобы лучше понять, как эти процессы взаимодействуют.

Источник