Естественные и лабораторные эксперименты
Данное разделение также входит в концепцию психологического эксперимента. Естественные исследования можно в определенной степени соотнести с научным наблюдением, поскольку в данном случае предполагается минимальное вмешательство в ход психической деятельности испытуемого. К слову, отсюда происходит и существенное преимущество естественного метода. Испытуемый благодаря отсутствию вмешательства в его жизнедеятельность в процессе эксперимента может оставаться в неведении. То есть на нем никак не скажется сам факт проведения исследования. С другой стороны, из-за отсутствия возможности контроля данный метод научного эксперимента в психологии считается малоэффективным. Противоположные характеристики обуславливают и преимущества лабораторного эксперимента
В таких исследованиях испытатель может по возможности искусственно организовывать процесс изучения, акцентируя внимание на конкретных, интересующих его фактах. Но и в этом случае необходимость тесного взаимодействия между исследователем и испытуемым определяет субъективность полученного результата
Виды экспериментов в психологии
2).
Примеры функциональных отношений, выявленных в экспериментах: изменение ощущений (R) в зависимости от интенсивности воздействия на органы чувств (S); объем запоминания (R) от числа повторений (S); интенсивность эмоционального отклика (R) на действие различных эмоциогенных факторов (S); развитие адаптационных процессов (R) во времени (S) и т. п.
Структурные отношения раскрываются через систему ответов (R1, R2, Rn) на различные ситуации (Sv S2, Sn). Отношения между отдельными ответами структурируются в систему, отражающую структуру личности (Р). Схематически это выглядит так (рис. 3).
Примеры структурных отношений: система эмоциональных реакций (Rp R2, Rn) на действие стрессоров (Sv S2, Sn); эффективность решения (R1, R2,Rn) различных интеллектуальных задач (S1, S2, Sn) и т. п.
Дифференциальные отношения выявляются через анализ реакций (R1, R2, Rn) разных испытуемых (P1, P2, Pn) на одну и ту же ситуацию (S). Схема этих отношений такова (рис. 4).
Примеры дифференциальных отношений: разница скорости реакции у разных людей, национальные различия в экспрессивном проявлении эмоций и т. п.
Экспериментальные модели
Обычно выделяют безупречные и случайные эксперименты. К первым относится модель организации, которая по тем или иным причинам не может быть реализована на практике, то есть в условиях научного наблюдения. Этот прием не только помогает выполнить поставленную задачу относительно изучения объекта, но и способствует совершенствованию экспериментального метода путем выявления отдельных ошибок. Что касается модели случайного эксперимента, то он строится на концепции случайного опыта, который может соответствовать реальному испытанию, но результат его будет непредсказуем. Случайный метод эксперимента требует соблюдения широкого ряда требований. Например, подготовленная математическая модель исследования в нем должна адекватно описывать эксперимент. Также при постановке задачи исследователи точно определяют модель, в рамках которой будут сопоставляться начальные математические данные для эксперимента и полученные результаты.
Классификации экспериментов
В зависимости от условий проведения выделяют
- Лабораторный эксперимент — условия специально организуются экспериментатором. Основная задача обеспечить высокую внутреннюю валидность. Характерно выделение единичной независимой переменной. Основной способ контроля внешних переменных — элиминация (устранение). Внешняя валидность ниже чем в полевом эксперименте.
- Полевой, или естественный эксперимент — эксперимент проводится в условиях, которые экспериментатор не контролирует. Основная задача обеспечить высокую внешнюю валидность. Характерно выделение комплексной независимой переменной. Основные способы контроля внешних переменных — рандомизация (уровни внешних переменных в исследовании точно соответствуют уровням этих переменных в жизни то есть за пределами исследования) и константность (сделать уровень переменной одинаковым для всех участников). Внутренняя валидность как правило ниже, чем в лабораторных экспериментах.
В зависимости от результата воздействия выделяют
Констатирующий эксперимент — экспериментатор не изменяет свойства участника необратимо, не формирует у него новых свойств и не развивает те, которые уже существуют.
Формирующий эксперимент — экспериментатор изменяет участника необратимо, формирует у него такие свойства, которых раньше не было или развивает те, которые уже существовали.
Патопсихологический эксперимент — целью эксперимента ставится задача качественной и количественной оценки основных процессов мышления; экспериментатор, как правило, не интересуется непосредственными результатами тестирования, так как в ходе эксперимента проводится исследование способа достижения результата.
В зависимости от уровня осознанности
В зависимости от уровня осознанности эксперименты также можно разделить на
- те, в которых испытуемому даются полные сведения о целях и задачах исследования,
- те, в которых в целях эксперимента некоторая информация о нём от испытуемого утаивается или искажается (например, когда необходимо, чтобы испытуемый не знал об истинной гипотезе исследования, ему могут сообщить ложную),
- и те, в которых испытуемому неизвестно о целях эксперимента или даже о самом факте эксперимента (например, эксперименты с привлечением детей).
Борьба с расизмом
Разумеется, Альберт — далеко не единственный ребенок, над которым ставились жестокие психологические эксперименты. Примеры (с детьми) привести легко, скажем, опыт, проведенный в 1970 году Джейн Эллиотт, получивший название «Голубые и карие глаза». Школьная учительница, находясь под впечатлением убийства Мартина Лютера Кинга-младшего, решила продемонстрировать своим подопечным ужасы расовой дискриминации на практике. Ее подопытными стали ученики третьего класса.
Она разбила класс на группы, участники которых выбирались исходя из цвета глаз (карие, голубые, зеленые), после чего предложила относиться к кареглазым детям как к представителям низшей расы, не заслуживающим уважения. Разумеется, эксперимент стоил преподавательнице места работы, общественность была возмущена. В гневных письмах, адресованных бывшей учительнице, люди спрашивали, как могла она обойтись так безжалостно с белыми детьми.
Свободы воли нет
facet.pw
Существует ли свобода воли — способность нашего сознания спонтанно вмешиваться в физические процессы и направлять их движение? Философия даёт различные ответы на этот вопрос, но наука придерживается вполне определённой точки зрения.
По мнению нейробиолога Бенджамина Либета, любая мысль рождается бессознательно. Сознание имеет дело с уже готовым результатом. Оно — лишь фонарь, освещающий независящие от него процессы. Свобода воли в таком случае — чистая иллюзия.
Серия проведённых им экспериментов подтверждает это мнение. Бенджамин Либет стимулировал разные части мозга людей электродами. Задержка между реакцией мозга на стимул и его осознанием составляла в среднем полсекунды. Именно это объясняет работу безусловных рефлексов — мы убираем руку от горячей плиты ещё до того, как осознаём опасность и боль.
Однако, как показало исследование Либета, таков механизм работы не только безусловных рефлексов. Человек в принципе всегда осознаёт свои ощущения с некоторой задержкой. Мозг сначала видит, и только после этого мы осознаём видимое, он думает, но лишь через некоторое время мы обнаруживаем, что за мысль появилась. Мы как бы живём в прошлом, отставая от реальности на полсекунды.
Однако Либет на этом не остановился. В 1973 году он провёл эксперимент, целью которого было выяснить, что первично — деятельность мозга или наше желание. Интуиция подсказывает нам, что у нас есть воля, которая приказывает мозгу действовать определённым образом.
Либет измерял мозговую активность людей во время принятия ими осознанных решений. Испытуемые должны были смотреть на циферблат с вращающейся стрелкой и в любой момент останавливать процесс нажатием кнопки. Затем они должны были назвать время, когда они впервые осознали желание нажать на клавишу.
Результат был поразительный. Электрический сигнал в мозге, посылающий решение о нажатии кнопки, появлялся за 350 миллисекунд до принятия решения и за 500 миллисекунд до самого действия.
Наблюдающий со стороны экспериментатор может предугадать выбор человека, который тот ещё не сделал. В современных аналогах эксперимента предсказание волевого решения человека может быть осуществлено за 6 секунд до того, как человек сам его примет.
Представьте себе бильярдный шар, который катится по определённой траектории. Опытный бильярдист, автоматически считав скорость и направление движения, укажет его точное расположение через пару секунд. Точно такими же шарами являемся мы для нейробиологии после эксперимента Либета.
Свободный выбор человека — результат бессознательных процессов в мозге, а свобода воли — иллюзия.
Об этой статье
Соавтор(ы):
Эколог
Соавтор(ы): . Бесс Руфф — аспирантка Университета штата Флорида, работает над получением степени PhD по географии. Получила степень магистра экологии и менеджмента в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в 2016 году. Проводила исследования для проектов по морскому пространственному планированию в Карибском море и обеспечивала научную поддержку в качестве дипломированного участника Группы устойчивого рыболовства. Количество просмотров этой статьи: 24 268.
Категории: Письмо
English:Write up a Science Experiment
Español:redactar un experimento de ciencias
Português:Descrever um Experimento Científico
Italiano:Fare una Relazione su un Esperimento Scientifico
Печать
Виды экспериментов и их характеристика
Эксперимент как процесс научного познания
План
1. Эксперимент как метод научного исследования.
2. Виды экспериментов и их характеристика.
Эксперимент как метод исследования.
Эксперимент – это действие, направленное на создание условий в целях воспроизведения того или иного явления.
При проведении исследования термин «эксперимент» включает: постановку опытов и наблюдение исследованного явления в определенных условиях, которые позволяют следить за ходом его развития и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Т. е. эксперимент должен характеризоваться определенным постоянством (const).
Целью эксперимента является выявление свойств исследованных объектов, явлений; проверка справедливости гипотез и глубокое изучение темы научного исследования.
Назначение эксперимента определяет его постановку и организацию. В основу различий экспериментов положены:
1) способы формирования условий (естественных и искусственный);
2) цели исследования (формирующие, преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие);
3) организация проведения (лабораторные, полевые, натуральные, производственные…).
4) способ постановки задач (закрытый и открытый);
5) структураизученныхобъектовиявлений (простые, сложные);
6) характер внешних воздействий на объект исследования (вещественные, энергетические, информационные);
7) характер взаимодействия средства экспериментального исследования (обычный, модельный);
модели, которые исследуются в эксперименте (материальный, мысленный);
9) контролируемыевеличины (активный, пассивный);
10) числоварьируемыхфакторов (однофакторный, многофакторный);
11) характеризучаемыхобъектовилиявлений (технологический, социометрический и т. д.).
Виды экспериментов и их характеристика
(слева представлен № группы, в которую входят разные виды экспериментов; см. выше).
1. Естественный эксперимент. Предполагает проведение исследования в естественных условиях существования объекта исследования (в психических, педагогических, социальных и биологических науках).
Искусственныйэксперимент предусматривает создание искусственных условий для проведения исследования (применяется в естественных и технических науках).
2. Преобразующий эксперимент предполагает, что исследователь преднамеренно создаёт условия, которые, по его мнению должны способствовать формированию новых свойств и качеств объекта.
Констатирующий эксперимент применяется с целью проверки определённых предположений (констатируется наличие определенной связи между воздействием на объект исследователя и его результатам) выявляется наличие определенных фактов.
Контролирующий эксперимент предполагает контроль за результатами внешних воздействий над объектом исследования с учётом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.
Поисковый эксперимент используется в случае затрудненной классификации факторов, влияющих на изучение явлений, если отсутствуют достаточные предварительные данные. Его результат – установление значимых факторов и отсеивание незначимых.
Решающий эксперимент – проводится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий, если две или более гипотез одинаково согласуется со многими явлениями. Он приводит к установлению правильности одной из выдвинутых гипотез и указывает на факты, которые противоречат другой (другим). В основу решаемого эксперимента положены серии опытов.
3. Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с использованием типовых приборов, специальных моделирующих установок, оборудования и т. д. Как правило, в лабораторном эксперименте изучается не сам объект, а его модель (образец).
Его недостаток – не всегда полностью воспроизводит (моделирует) реальный ход изученного процесса и, следовательно, требует проведения натурального эксперимента.
Натуральный эксперимент сводится к проведению научных исследований в естественных условиях и на реальных объектах. В зависимости от места проведения испытаний, натуральный эксперимент может проводится на производстве (производственные), в полевых условиях (полевые), на полигоне (полигонные), полунатурные и т.
Научные эксперименты
Даже мы, простые люди, каждый день ставим эксперименты, результат которых влияет на нашу жизнь. Например, что будет, если погреть котлеты в микроволновке не 40, а 50 секунд? Или что будет, если поехать домой не так, а вот так, будет ли это быстрее? Как не странно, это тоже эксперименты, которые помогают нам понять мир. Примерно тем же занимаются ученые.
Самые удачные эксперименты меняют многое и остаются в истории. Можно сказать, что это нерукотворный памятник нашему пытливому уму и стремлению человечества двигаться вперед и покорять новые научные вершины.
Ниже я приведу примеры удачных экспериментов и даже один научный провал, который покажет, что не все всегда идет так, как задумано, даже если изначально эксперимент был очень крутым.
Виды эксперимента в психологии
д.
Цель натурального эксперимента – обеспечить необходимое соответствие (адекватность) условий эксперимента реальной ситуации, в которой создаваемый объект будет работать в дальнейшем.
4. Открытый эксперимент предполагает открытое объяснение испытуемым задач данного эксперимента. Это активизирует поведение испытуемых и способствует «поддержке» намечаемой работы.
Закрытый эксперимент предполагает сокрытие задач эксперимента от испытуемых (-мого) с целью получения объективных данных. Его тщательно маскируют, что исключает излишний самоконтроль со стороны испытуемых и позволяет им поведенческие реакции проявлять естественно.
5. Простой эксперимент используется для изучения объектов, не имеющих развлекательной структуры, небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих простейшие функции.
Сложный эксперимент изучаются объекты и явления со сложной разветвленной структурой (большое количество взаимосвязанных и взаимообусловленных элементов, выполняющих сложные функции). Это приводит к сопутствующим изменениям состояния элемента (-ов) или связи (-ей) между ними.
6. Вещественный эксперимент предполагает изучение различных вещественных факторов на состояние объекта исследования, т. е. влияние чего-либо на что-либо.
Энергетический эксперимент используется для изучения воздействия различных видов энергии на объект исследования (для естественных наук).
Информационный эксперимент предусматривает изучение воздействия определенной информации на объект исследования (в биологии, психологии, кибернетике, социологии) т. е. изменение состояния объекта исследования под влиянием информации, которая ему сообщается.
7. Обычный эксперимент (классический) предлагает непосредственное взаимодействие экспериментальных средств с объектом исследования, которое является посредником между экспериментатором и объектом исследования.
Модельный эксперимент имеет дело с моделью, которая, как правило, входит в состав экспертной установки, замещая объект исследования и часто условия исследования данного объекта.
Недостаток – различие между моделью и реальным объектом может стать источником ошибок; изучение поведения модели на моделирующий объект требует дополнительных затрат и теоретического обоснования.
8. Материальный эксперимент (используются материальные объекты исследования). представляет собой форму объективной материальной связи сознания с внешним миром.
Мысленный эксперимент (идеализированный, воображаемый) представляет собой одну из форм умственной деятельности познающего субъекта, в процессе которой производится в воображении структура реального эксперимента.
Средствами мысленного эксперимента являются мысленные модели исследуемых объектов или явлений. Например, знаковые модели, образные модели, образно-знаковые модели.
Он используется в педагогике, художественном творчестве, медицине и т. д.
9. Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов (факторов) и призван контролировать вход и выход исследовательской системы.
Пассивный эксперимент предусматривает изменение только выбранных показателей (параметров) в результате наблюдения за объектом без искусственного вмешательства в его функционирование и сопровождается инструментальным измерением выбранных показателей состояния объекта исследования. Например, наблюдение за изменением возрастных показателей человека, количеством заболеваний, рождаемостью и т. д.
10. Однофакторный эксперимент предполагает выделение нужных факторов, стабилизацию фактором, мешающих проведению исследования и поочерёдное варьирование факторов, которые представляют интерес для исследования.
Многофакторный эксперимент – все факторы (переменные) варьируются все сразу и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов в данной серии экспериментов.
Технологический эксперимент направлен на изучение элементов технического процесса (деятельности учащихся, студентов, преподавателей, продукции, оборудования и т. д.) или процесса в целом.
Следует отметить, что в зависимости от задач эксперимента различные его виды могут объединяться, образуя комплексный или комбинированный эксперимент.
Дата добавления: 2017-02-25; просмотров: 6959 | Нарушение авторских прав
Похожая информация:
Поиск на сайте:
Как распространяются световые волны
Если что-то сказать, то за счет вибрации воздуха звук передается в уши слушателя. Если бросить камень, то по воде идут волны, но у них всегда есть среда, в которой они движутся. Свет проходит и через воздух, и через воду, и даже через вакуум.
Именно это и вызывало вопросы в конце 19-го века. Никто не понимал, почему нет среды, но есть движение света. Единственным объяснением было существование светоносного эфира.
Работая вместе в Университете Западного Кейса в Огайо, Альберт Майкельсон и Эдвард Морли намеревались доказать существование этого эфира. То, что у них получилось, является возможно самым известным неудавшимся экспериментом в истории.
Альберт Майкельсон.
Гипотеза ученых заключалась в следующем: когда Земля вращается вокруг Солнца, она постоянно проходит сквозь эфир, создавая эфирный ветер. Когда путь светового луча движется в том же направлении, что и ветер, свет должен двигаться немного быстрее по сравнению с движением ”против ветра”.
В начале 1880-х годов Майкельсон изобрел тип интерферометра, инструмента, который объединяет источники света. Интерферометр Майкельсона излучает свет через одностороннее зеркало. Свет разделяется на две части и получающиеся лучи движутся под прямым углом друг к другу. Через некоторое время они отражаются от зеркал назад к центральному месту встречи. Если световые лучи приходят в разное время из-за какого-то искажения (скажем, от эфирного ветра), они создают характерную интерференционную картину.
Исследователи защитили свой прибор от вибраций, поместив его на твердую плиту из песчаника, и изолировали его в подвале здания кампуса. Майкельсон и Морли медленно поворачивали плиту, ожидая увидеть интерференционные картины, когда световые лучи синхронизируются с направлением эфира, но скорость света не менялась.
В итоге эксперимент провалился, но ученые не сдавались и в 1907 году Майкельсон стал первым американцем, получившим Нобелевскую премию за исследования на основе оптических приборов. А сомнения в теории эфира положили начало исследованиям многих других ученых. В том числе именно это косвенно привело к открытию Альбертом Эйнштейном теории относительности.
Является ли электрон частицей заряда
Двадцатый век стал для физики бурным временем: в течение чуть более десяти лет мир познакомился с квантовой физикой, специальной теорией относительности и электронами — первым доказательством того, что атомы имеют делимые части.
Надо было понять, являются ли электроны носителями заряда. Тут к делу и подключился Роберт Милликан, который до этого не добился особых высот в физике.
В своей лаборатории в Чикагском университете он начал работать с контейнерами с густым водяным паром, называемыми облачными камерами, и изменять напряженность электрического поля внутри них. Облака капель воды образовывались вокруг заряженных атомов и молекул, прежде чем спуститься под действием силы тяжести. Регулируя напряженность электрического поля, он мог замедлить или даже остановить падение капель, противодействуя гравитации с помощью электричества.
Пойди разберись с этими электронами.
Позже Милликан и его ученики поняли, что с водой работать сложно, так как она быстро испаряется. В итоге они перешли на масло, которое разбрызгивалось при помощи распылителя от духов.
Все более изощренные эксперименты с каплями масла в конечном итоге определили, что электрон действительно представляет собой единицу заряда. Они оценили его значение с большой точностью. Это был переворот для физики элементарных частиц
Кто открыл пульс и течение крови
О крови и о том, как она течет внутри живых организмов, говорили многие, включая Галена — греческого врача-философа, теория которого просуществовала около полутора тысяч лет. Но только в 1628 году была опубликована иная теория, которая изменила все.
Опубликовал ее Уильям Харви, который был королевским врачом при дворе Джеймса I. Такая работа давала ему время и деньги на исследования, которыми он с удовольствием занимался, иногда ставя очень странные и даже жуткие эксперименты.
Кровь — основа организма
И ее изучение очень важно
Например, Харви публично нарезал животных, чтобы показать, что внутри них очень мало крови. Также он проводил эксперименты на змеях, показывая, что если зажать сосуды, которые ведут к сердцу, то оно сжимаемся и белеет, а если те, которые из него выходят, то оно распухает. Так он доказал течение крови через сердце.
Он также ставил эксперименты на добровольцах. В частности, перекрывая ток крови к конечностям, чтобы понять, как она циркулирует по организму человека.
В результате своих исследований он сделал вывод, что кровь течет по двум кругам, формируется в печени из еды, которую люди едят, и обязательно проходит через легкие, насыщаясь ”духом”. Но в любом случае, она двигается по всему телу, заходя даже в самые удаленные его уголки.
Это сейчас мы знаем, что кровь течет через легкие. Когда-то этого не знали.
Свою теорию он опубликовал в 1628 году в книге De Motu Cordis (Движение сердца). Его подход, основанный на фактических данных, изменил медицинскую науку, и сегодня он признан отцом современной медицины и физиологии.
Кто открыл генетику
Ребенок всегда похож на родителей — от небольшого сходства до полноценной копии. Многие люди во все времена задавались вопросом, зачем это нужно.
Ответы на эти вопросы стали появляться примерно 150 лет назад от ученого, родившегося на территории нынешней Чешской республики в 1822 году. У родителей Грегора Менделя не было денег на образование детей и в 1843 году он присоединился к августинскому ордену, монашеской группе, которая делала упор на исследования и обучение.
Укрывшись в монастыре в Брно, застенчивый Грегор сразу начал интересоваться наукой. Сначала он пробовал скрещивать цветы, получая новые оттенки и форму лепестков. Особенно его привлекали фуксии. Потом он переключился на горох, тщательно документируя свои опыты и доказав, что при скрещивании зеленого и желтого гороха всегда получается желтый. Однако скрещивание этих двух желтых ”потомков” периодически снова выдавало зеленый горох.
К генетике пришли через растения.
Он опередил свое время. Его исследованиям уделялось мало внимания в свое время, но спустя десятилетия, когда другие ученые обнаружили и воспроизвели эксперименты Менделя, они стали рассматриваться как прорыв.
Гениальность экспериментов Менделя заключалась в том, что он сформулировал простые гипотезы, которые очень хорошо объясняют некоторые вещи, вместо того, чтобы сразу решать все сложности наследственности. Так он заложил основы генетики и дал современным ученым отличную базу для развития.
