Эксперимент как метод познания природы.
Эксперимент как метод познания природы
Экспериментальный метод научного исследования возник в естествознании Нового времени. Его становление явилось революционной вехой в развитии человеческого познания, и прежде всего, естествознания. Многие историки науки вполне справедливо считают, что именно систематическое применение экспериментального метода знаменовало собой возникновение опытной науки в современном смысле этого слова.
Эксперимент (от лат. experimentum − проба, опыт) − метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Эксперимент является частным случаем наблюдения. Этот метод предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение их определенных сторон в специально созданных условиях.
Основные логико−практические элементы экспериментальной процедуры следующие:
• Постановка вопроса и выдвижение предположительного ответа;
• Создание экспериментальной установки, обеспечивающей необходимые исследователю условия взаимодействия изучаемого объекта;
• Контролируемое видоизменение этих условий;
• Фиксация следствий и установление причин;
• Описание нового явления и его свойств.
Экспериментальное изучение объектов по сравнению с наблюдением имеет ряд преимуществ:
1) в процессе эксперимента становится возможным изучение того или иного явления в «чистом виде»;
2) эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действительности в экстремальных условиях;
3) важнейшим достоинством эксперимента является его повторяемость.
Классификация видов экспериментальных исследований:
| Вид эксперимента | Цель | Пример |
|---|---|---|
| Качественный эксперимент | Установить наличие или отсутствие предполагаемого научной теорией явления | В условиях слабой освещенности растение хуже растет и развивается |
| Измерительный эксперимент (количественный) | Установить соотношения между количественными характеристиками явления и количественными характеристиками способов внешнего воздействия на объект исследования | В условиях освещенности менее 60 lux, растение отстало в росте на 5 см в течение 2 недель, по сравнению с аналогичным растением, в условиях освещения более 200 lux |
Нередко главной задачей эксперимента служит проверка гипотез научной теории, имеющих принципиальное значение (так называемый решающий эксперимент). Ещё один тип эксперимента, находящий широкое применение в фундаментальных исследованиях − так называемый мысленный эксперимент. Он относится к области теоретического знания и представляет собой систему мысленных, практически не осуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами. Будучи теоретическими моделями реальных ситуаций, мысленные эксперименты проводятся в целях выяснения согласованности основных принципов теории. В области прикладных исследований применяются все указанные виды эксперимента. Их задача − проверка конкретных теоретических моделей.
Любой эксперимент может осуществляться как непосредственно с объектом, так и с «заместителем» этого объекта − моделью.
Использование моделей позволяет применять экспериментальный метод исследования к таким объектам, непосредственное оперирование с которыми затруднительно или даже невозможно. Поэтому моделирование является отдельным методом и широко распространено в науке.
Для прикладных наук специфичен модельный эксперимент, который ставится на материальных моделях, воспроизводящих существ, черты исследуемой природной ситуации или технического устройства. Он тесно связан с производственным экспериментом. Для обработки результатов указанных экспериментов применяются методы математической статистики, специальная отрасль которой исследует принципы анализа и планирования эксперимента.
