Исследование экспериментальное это – —

Методология экспериментальных исследований

Наиболее важной составной частью научных исследований являются эксперименты. Это один из основных способов получить новые научные знания. Более 2/3 всех трудовых ресурсов науки затрачивается на эксперименты. В основе экспериментального исследования лежит эксперимент, представляющий собой научно поставленный опыт или наблюдение явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом, управлять им, воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. От обычного, обыденного, пассивного наблюдения эксперимент отличается активным воздействием исследователя на изучаемое явление.

Основной целью эксперимента является проверка теоретических положений (подтверждение рабочей гипотезы), а также более широкое и глубокое изучение темы научного исследования.

Эксперимент должен быть проведен по возможности в кратчайший срок с минимальными затратами при самом высоком качестве полученных результатов.

Различают эксперименты естественные и искусственные.

Естественные эксперименты характерны при изучении социальных явлений (социальный эксперимент) в обстановке, например, производства, быта и т. п.

Искусственные эксперименты широко применяются во многих естественнонаучных исследованиях. В этом случае изучают явления, изолированные до требуемой степени, чтобы оценить их в количественном и качественном отношениях.

Иногда возникает необходимость провести поисковые экспериментальные исследования. Они необходимы в том случае, если затруднительно классифицировать все факторы, влияющие на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных данных. На основе предварительного эксперимента строится программа исследований в полном объеме.

Экспериментальные исследования бывают лабораторные и производственные.

Лабораторные опыты проводят с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок, стендов, оборудования и т. д. Эти исследования позволяют наиболее полно и доброкачественно, с требуемой повторяемостью изучить влияние одних характеристик при варьировании других. Лабораторные опыты в случае достаточно полного научного обоснования эксперимента (математическое планирование) позволяют получить хорошую научную информацию с минимальными затратами. Однако такие эксперименты не всегда полностью моделируют реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает потребность в проведении производственного эксперимента.

Производственные экспериментальные исследования имеют целью изучить процесс в реальных условиях с учетом воздействия различных случайныхфакторов производственной среды.

Одной из разновидностей производственных экспериментов является собирание материалов в организациях, которые накапливают по стандартным формам те или иные данные. Ценность этих материалов заключается в том, что они систематизированы за многие годы по единой методике. Такие данные хорошо поддаются обработке методами статистики и теории вероятностей.

В ряде случаев производственный эксперимент эффективно проводить методом анкетирования. Для изучаемого процесса составляют тщательно продуманную методику. Основные данные собирают методом опроса производственных организаций по предварительно составленной анкете. Этот метод позволяет собрать очень большое количество данных наблюдений или измерений по изучаемому вопросу. Однако к результатам анкетных данных следует относиться с особой тщательностью, поскольку они не всегда содержат достаточно достоверные сведения.

В зависимости от темы научного исследования объем экспериментов может быть разным. В лучшем случае для подтверждения рабочей гипотезы достаточно лабораторного эксперимента, но иногда приходится проводить серию экспериментальных исследований: предварительных (поисковых), лабораторных, полигонных на эксплуатируемом объекте.

В ряде случаев на эксперимент затрачивается большое количество средств. Научный работник производит огромное количество наблюдений и измерений, получает множество диаграмм, графиков, выполняет неоправданно большое количество испытаний.

На обработку и анализ такого эксперимента затрачивается много времени. Иногда оказывается, что выполнено много лишнего, ненужного. Все это возможно, когда экспериментатор четко не обосновал цель и задачи эксперимента. В других случаях результаты длительного, обширного эксперимента не полностью подтверждают рабочую гипотезу научного исследования. Как правило, это также свойственно для эксперимента, четко не обоснованного целью и задачами. Поэтому прежде чем приступить к экспериментальным исследованиям, необходимо разработать методологию эксперимента.

Методология эксперимента — это общая структура (проект) эксперимента, т. е. постановка и последовательность выполнения экспериментальных исследований. Методология эксперимента включает в себя следующие основные этапы:

1) разработку плана-программы эксперимента;

2) оценку измерений и выбор средств для проведения эксперимента;

3) проведение эксперимента;

4) обработку и анализ экспериментальных данных.

Приведенное количество этапов справедливо для традиционного эксперимента. В последнее время широко применяют математическую теорию эксперимента, позволяющую резко повысить точность и уменьшить объем экспериментальных исследований.

В этом случае методология эксперимента включает такие этапы: разработку плана-программы эксперимента; оценку измерения и выбор средств для проведения эксперимента; математическое планирование эксперимента с одновременным проведением экспериментального исследования, обработкой и анализом полученных данных.

Теперь остановимся несколько поподробней на этапах экспериментального исследования.

План-программа включает наименование темы исследования, рабочую гипотезу, методику эксперимента, перечень необходимых материалов, приборов, установок, список исполнителей эксперимента, календарный план работ и смету на выполнение эксперимента. В ряде случаев включают работы по конструированию и изготовлению приборов, аппаратов, приспособлений, методическое их обследование, а также программы опытных работ на предприятиях.

Основа плана-программы — методика эксперимента (см. выше). Один из наиболее важных этапов составления плана-программы — определение цели и задач эксперимента. Четко обоснованные задачи — это весомый вклад в их решение. Количество задач должно быть небольшим. Для конкретного (не комплексного) эксперимента оптимальным количеством является 3—4 задачи. В большом, комплексном эксперименте их может быть 8—10.

Необходимо правильно выбрать варьирующие факторы, т. е. установить основные и второстепенные характеристики, влияющие на исследуемый процесс. Вначале анализируют расчетные (теоретические) схемы процесса. На основе этого классифицируют все факторы и составляют из них убывающий по важности для данного эксперимента ряд. Правильный выбор основных и второстепенных факторов играет важную роль в эффективности эксперимента, поскольку эксперимент и сводится к нахождению зависимостей между этими факторами. В тех случаях, когда трудно сразу выявить роль основных и второстепенных факторов, выполняют небольшой по объему поисковый эксперимент.

Основным принципом установления степени важности характеристики является ее роль в исследуемом процессе. Для этого изучают процесс в зависимости от какой-то одной переменной при остальных постоянных. Такой принцип проведения эксперимента оправдывает себя лишь в тех случаях, когда переменных характеристик мало — 1—3. Если же переменных величин много, целесообразно применить принцип многофакторного анализа.

Обоснование средств измерений — это выбор необходимых для наблюдений и измерений приборов, оборудования, машин, аппаратов и пр. Средства измерения могут быть выбраны стандартные или вслучае отсутствия таковых — изготовлены самостоятельно.

Очень ответственной частью является установление точности измерений и погрешностей. Методы измерений должны базироваться на законах специальной науки — метрологии.

В методике подробно проектируют процесс проведения эксперимента. В начале составляют последовательность (очередность) проведения операций измерений и наблюдений. Затем тщательно описывают каждую операцию в отдельности с учетом выбранных средств для проведения эксперимента. Особое внимание уделяют методам контроля качества операций, обеспечивающих при минимальном (ранее установленном) количестве измерений высокую надежность и заданную точность. Разрабатывают формы журналов для записи результатов наблюдений и измерений.

Важным разделом методики является выбор методов обработки и анализа экспериментальных данных. Обработка данных сводится к систематизации всех цифр, классификации, анализу. Результаты экспериментов должны быть сведены в удобочитаемые формы записи — таблицы, графики, формулы, номограммы, позволяющие быстро и доброкачественно сопоставлять полученные результаты.

Особое внимание в методике должно быть уделено математическим методам обработки и анализу опытных данных — установлению эмпирических зависимостей, аппроксимации связей между варьирующими характеристиками, установлению критериев и доверительных интервалов и др.

После установления методики находят объем и трудоемкость экспериментальных исследований, которые зависят от глубины теоретических разработок, степени точности принятых средств измерений. Чем четче сформулирована теоретическая часть исследования, тем меньше объем эксперимента.

Возможны три случая проведения эксперимента.

Первый — теоретически получена аналитическая зависимость, которая однозначно определяет исследуемый процесс. Например,

у = 6е~^5х.

В этом случае объем эксперимента для подтверждения данной зависимости минимален, поскольку функция однозначно определяется экспериментальными данными.

Второй случай — теоретическим путем установлен лишь характер зависимости. Например,

у = ае~*^х.

В этом случае задано семейство кривых. Экспериментальным путем необходимо определить а и и. При это объем эксперимента возрастает.

Третий случай — теоретически не удалось получить каких-либо зависимостей. Разработаны лишь предположения о качественных закономерностях процесса. Во многих случаях целесообразен поисковый эксперимент. Объем экспериментальных работ резко возрастает. Здесь уместен метод математического планирования эксперимента.

На объем и трудоемкость существенно влияет вид эксперимента. Полевые эксперименты, как правило, имеют большую трудоемкость. После установления объема экспериментальных работ составляют перечень необходимых средств измерений, объем материалов, список исполнителей, календарный план и смету расходов. План-программу рассматривает научный руководитель, обсуждают в научном коллективе и утверждают в установленном порядке.

Проведение эксперимента является важнейшим и наиболее трудоемким этапом. Экспериментальные исследования необходимо проводить в соответствии с утвержденным планом-программой и особенно методикой эксперимента. Приступая к эксперименту, окончательно уточняют методику его проведения, последовательность испытаний.

При сложном эксперименте часто возникают случаи, когда ожидаемый результат получают позже, чем предусматривается планом. Поэтому научный работник должен проявить терпение, выдержку, настойчивость и довести эксперимент до получения результатов.

Особое значение имеет добросовестность при проведении экспериментальных работ; недопустима небрежность, что приводит к большим искажениям, ошибкам. Нарушения этих требований — к повторным экспериментам, что продлевает исследования.

Обязательным требованием проведения эксперимента является ведение журнала. Форма журнала может быть произвольной, но должна наилучшим образом соответствовать исследуемому процессу с максимальной фиксацией всех факторов. В журнале отмечают тему НИР и тему эксперимента, фамилию исполнителя, время и место проведения эксперимента, характеристику окружающей среды, данные об объекте эксперимента и средствах измерения, результаты наблюдений, а также другие данные для оценки получаемых результатов.

Журнал нужно заполнять аккуратно, без каких-либо исправлений. При получении в одном статистическом ряду результатов, резко отличающихся от соседних измерений, исполнитель должен записать все данные без искажений и указать обстоятельства, сопутствующие указанному измерению. Это позволит установить причины искажений и квалифицировать измерения как соответствующие реальному ходу процесса или как грубый промах.

Одновременно с измерениями исполнитель должен проводить предварительную обработку результатов и их анализ. Здесь особо должны проявляться его творческие способности. Такой анализ позволяет контролировать исследуемый процесс, корректировать эксперимент, улучшать методику и повышать эффективность эксперимента.

Важны при этом консультации с коллегами по работе и особенно с научным руководителем. В процессе эксперимента необходимо соблюдать требования инструкций по промсанитарии, технике безопасности, пожарной профилактике. Исполнитель должен уметь организовать рабочее место, руководствуясь принципами НОТ.

Вначале результаты измерений сводят в таблицы по варьирующим характеристикам для различных изучаемых вопросов. Очень тщательно уточняют сомнительные цифры. Устанавливают точность обработки опытных данных.

Особое место отведено анализу эксперимента — завершающей части, на основе которой делают вывод о подтверждении гипотезы научного исследования. Анализ эксперимента — это творческая часть исследования. Иногда за цифрами трудно четко представить физическую сущность процесса. Поэтому требуется особо тщательное сопоставление фактов, причин, обусловливающих ход того или иного процесса и установление адекватности гипотезы и эксперимента.

При обработке результатов измерений и наблюдений широко используют методы графического изображения. Графическое изображение дает наиболеенаглядное представление о результатах экспериментов, позволяет лучше понять физическую сущность исследуемого процесса, выявить общий характерфункциональной зависимости изучаемых переменных величин, установить наличие максимума илиминимума функции.

Для графического изображения результатов измерений (наблюдений), как правило, применяют систему прямоугольных координат. Прежде чем строить график, необходимо знать ход (течение) исследуемого явления. Качественные закономерности и форма графика экспериментатору ориентировочно известны из теоретических исследований.

Точки на графике необходимо соединять плановой линией так, чтобы они по возможности ближе проходили ко всем экспериментальным точкам. Если соединить точки прямыми отрезками, то получим ломаную кривую. Она характеризует изменение функции по данным эксперимента. Обычно функции имеют плавный характер. Поэтому при графическом изображении результатов измерений следует проводить между точками плавные кривые.

Резкое искривление графика объясняется погрешностями измерений.

При графическом изображении результатов экспериментов большую роль играет выбор системы координат или координатной сетки.

Координатные сетки бывают равномерными и неравномерными. У равномерных координатных сеток ординаты и абсциссы имеют равномерную шкалу. Например, в системе прямоугольных координат длина откладываемых единичных отрезков на обеих осях одинаковая.

Из неравномерных координатных сеток наиболее распространены полулогарифмические, логарифмические, вероятностные.

Полулогарифмическая сетка имеет равномерную ординату и логарифмическую абсциссу.

Логарифмическая координатная сетка имеет обе оси логарифмические; вероятностная — ординату, обычно равномерную, и абсциссу — вероятностную шкалу.

Назначение неравномерных сеток разное. Чаще их применяют для более наглядного изображения функций. Так, многие криволинейные функции спрямляют на логарифмических сетках. Вероятностная сетка применяется в различных случаях: при обработке измерений для оценки их точности, при определении расчетных характеристик.

Большое значение имеет выбор масштаба графика, что связано с размерами чертежа и соответственно с точностью снимаемых, с него значений величин. Известно, что чем крупнее масштаб, тем выше точность снимаемых значений. Однако, как правило, графики не превышают размеров 20×15 см, что является удобным при составлении отчетов.

Масштаб по координатным осям обычно применяют разный. От его выбора зависит форма графика — он может быть плоским (узким) или вытянутым (широким) вдоль оси.

Расчетные графики, имеющие максимум (минимум) функции или какой-либо сложный вид, особо тщательно необходимо вычерчивать в зонах изгиба. На таких участках количество точек для вычерчивания графика должно быть значительно больше, чем на главных участках.

В некоторых случаях строят номограммы, существенно облегчающие применение для систематических расчетов сложных теоретических или эмпирических формул в определенных пределах измерения величин. Номограммированы могут быть любые алгебраические выражения. В результате сложные математические выражения можно решать сравнительно просто графическими методами. Построение номограмм — трудоемкая операция. Однако, будучи раз построенной, номограмма может быть использована для нахождения любой из переменных, входящих в номограммированные уравнения. Применение ЭВМ существенно снижает трудоемкость номо-граммирования.

Существует несколько методов построения номограмм. Для этого применяют равномерные или неравномерные координатные сетки. В системе прямоугольных координат функции в большинстве случаев на номограммах имеют криволинейную форму. Это увеличивает трудоемкость, поскольку требуется большое количество точек для нанесения одной кривой. В логарифмических координатных сетках функции имеют прямоугольную форму и составление номограмм упрощается.

В процессе экспериментальных измерений получают статистический ряд измерений двух величин объединяемых функций:

У = / (X). (3)

Каждому значению функции у_г, …, у_п соответствует определенное значение аргумента х_г, х₂, …, х_п.

На основе экспериментальных данных можно подобрать алгебраические выражения, которые называют эмпирическими формулами. Такие формулы подбирают лишь в пределах измеренных значений аргумента л:₁ — х_п. Эмпирические формулы имеют тем большую ценность, чем больше они соответствуют результатам эксперимента.

Необходимость в подборе эмпирических формул возникает во многих случаях. Так, если аналитическое выражение (3) сложное, требует громоздких вычислений, составления программ для ЭВМ, то часто эффективнее пользоваться упрощенной приближенной эмпирической формулой. Опыт показывает, что эмпирические формулы бывают незаменимы для анализа измеренных величин. К эмпирическим формулам предъявляют два основных требования — по возможности они должны быть наиболее простыми и точно соответствовать экспериментальным данным в пределах изменения аргумента.

Таким образом, эмпирические формулы являются приближенными выражениями аналитических. Замену точных аналитических выражений приближенными, более простыми, называют аппроксимацией, а функции — аппроксимирующими.

Процесс подбора эмпирических формул состоит из двух этапов. На первом этапе данные измерений наносят на сетку прямоугольных координат, соединяют экспериментальные точки плавной кривой и выбирают ориентировочно вид формулы. На втором этапе вычисляют параметры формул, которые наилучшим образом соответствовали бы принятой формуле. Подбор эмпирических формул необходимо начинать с самых простых выражений.

Кривые, построенные по экспериментальным точкам, выравнивают известными в статистике методами. Например, методом выравнивания, который заключается в том, что кривую, построенную по экспериментальным точкам, представляют линейной функцией. Для нахождения параметров заданных уравнений часто применяют метод средних и метод наименьших квадратов.

Для исследования закономерностей между явлениями (процессами), которые зависят от многих, иногда неизвестных факторов, применяют корреляционный анализ.

В процессе проведения эксперимента возникает потребность проверить соответствие экспериментальных данных теоретическим предпосылкам, т. е. проверить гипотезу исследования. Проверка экспериментальных данных на адекватность необходима также во всех случаях на стадии анализа теоретико-экспериментальных исследований. Методы оценки адекватности основаны на использовании доверительных интервалов, позволяющих с заданной доверительной вероятностью определять искомые значения оцениваемого параметра. Суть такой проверки состоит в сопоставлении полученной или предполагаемой теоретической функции у = / (х) с результатами измерений.

В практике адекватности применяют различные критерии согласия: Фишера, Пирсона, Романовского.

studfiles.net

Типы экспериментального исследования — Учись Как На Парах!

Психологический эксперимент— это проведение исследования в условиях заранее запланированного (спец. созданного) изменения реальности с целью получения определенных знаний о психических явлениях, процессах, состояниях и т. д.

По формальным основаниям выделяется несколько типов экспериментального исследования.

1.Поисковый (эксплораторный) Эксперимент проводится тогда, когда неизвестно, существует ли причинная связь между независимой и зависимой переменными. Поэтому поисковое исследование направлено на проверку гипотезы о наличии или отсутствии причинной зависимости между переменными А и В.

В случае, если существует информация о качественной связи между двумя переменными, выдвигается гипотеза о виде этой связи. Тогда исследователь проводит 2)Подтверждающий (конфирматорный) Эксперимент, в котором выявляется вид функциональной количественной связи между независимой и зависимой переменными.

Алгоритм исследования в целом выглядит так:

1. Выдвигается гипотеза о качественной причинной связи А и В.

2. Проводится поисковый эксперимент.

3. В случае неподтверждения гипотезы выдвигается другая качественная гипотеза и проводится новый поисковый эксперимент; если же качественная гипотеза подтверждается, выдвигается количественная функциональная гипотеза.

4. Проводится подтверждающий эксперимент.

5. Принимается (или отвергается) и уточняется гипотеза о виде связи между переменными.

3.Критический эксперимент. Он проводится для того, чтобы одновременно проверить все возможные гипотезы. Подтверждение одной из них ведет к опровержению всех других возможных альтернатив. Постановка критического эксперимента в психологии требует не только тщательного его планирования, но и высокого уровня разработки научной теории.

4.Пилотажное исследование применяется для обозначения пробного, первого эксперимента или серии экспериментов, в которых апробируются основная гипотеза, подходы к исследованию, план и т. д. Обычно пилотаж проводят перед «большим», трудоемким экспериментальным исследованием, чтобы потом не тратить деньги и время попусту. Пилотажное исследование проводится на меньшей выборке испытуемых, по сокращенному плану и без строгого контроля внешних переменных. Надежность данных, получаемых в результате пилотажа, невелика, но его проведение позволяет устранить грубые ошибки, связанные с выдвижением гипотезы, планированием исследования, контролем переменных и т. д. Кроме того, в ходе пилотажа можно сузить «зону поиска», конкретизировать гипотезу и уточнить методику проведения «большого» исследования.

5.Полевое исследование Проводится для изучения связи между реальными переменными в повседневной жизни, например между статусом ребенка в группе и количеством его контактов в игре со сверстниками или занимаемой им территории в игровой комнате. По своей сути полевое исследование (или полевой эксперимент) относится к квазиэкспериментам, так как при его проведении нет возможности строго контролировать внешние переменные, отбирать группы и распределять внутри них испытуемых, управлять независимой переменной и точно регистрировать зависимую переменную. Но в некоторых случаях «полевой», или естественный, эксперимент — единственно возможный способ получения научной информации (в психологии развития, этологии, социальной психологии, в клинической психологии или психологии труда и т. д.).

6.Уточняющие исследования. Их цель — установление границ, в пределах которых теория предсказывает факты и эмпирические закономерности. Обычно, по сравнению с первоначальным экспериментальным образцом, изменяются условия проведения исследования, объект, методика. Тем самым регистрируется, на какую область реальности распространяется полученное ранее теоретическое знание.

7. Воспроизводящее исследование. Его цель — точное повторение эксперимента предшественников для определения достоверности, надежности и объективности полученных результатов. Воспроизводящее исследование — основа всей науки.

Записи по теме

naparah.com

Организация и проведение экспериментального исследования | Учеба-Легко.РФ

 

Организация и проведение экспериментального исследования

Все методы, применяемые для получения эмпирического материала, можно условно разделить на активные и пассивные. К первым относятся лабораторный эксперимент и его различные модификации, квазиэксперимент. Ко вторым — наблюдение, клинический метод, метод анализа продуктов деятельности, измерение и корреляционные исследования, метод сбора информации (servey research), «архивное исследование» и т. д. Применяя методы первой группы, иссле­дователь активно вызывает явление или процесс, воздействуя на объект. Используя же методы второй группы, он лишь довольствуется регистрацией естественного про­цесса. Другое дело, что регистрировать поведение исследователь может непосредственно или применяя некоторый инструмент (опросник, тест и т. д.). Так же как и воздействовать на испытуемого он может непосредственно в ходе беседы либо орга­низуя деятельность обследуемого в лабораторном эксперименте с помощью иссле­довательских средств (приборов, заданий и т. д.). Это — второе «измерение» психо­логических эмпирических методов.

Существует и третье измерение: в какой мере экспериментатор использует есте­ственнонаучный подход к исследованию или «метод понимания» — непосредствен­ной интерпретации поведения испытуемого, его внутреннего мира путем эмпатии или построения модели психики испытуемого в своей субъективной реальности. В чем-то (но не во всем) это измерение психологических методов сходно с измере­нием «инструментальность — непосредственность».

Наблюдение тоже может быть инструментальным, например, при использова­нии видеозаписи, магнитофонной записи и другой аппаратуры. Однако, в отличие от измерительного корреляционного исследования, при этом отсутствует взаимо­действие испытуемого с инструментом, как при измерении (выполнении теста).

Существует еще один важный критерий (он разделяет методы организации ис­следования на две большие группы). Это — критерий соответствия метода призна­кам идеального исследования, как он понимается в современной методологии науки.

По этому критерию различаются методы организации исследования:

1. Экспериментальное исследование, систематическое наблюдение или кор­реляционное исследование. Особенность их состоит в том, что исследователь пы­тается установить причинную или корреляционные связи между основными пере­менными, контролируя внешние переменные. Для этого он целенаправленно отби­рает группы испытуемых или наблюдаемых индивидов, планирует определенным образом последовательность своих действий.

2. Естественные эксперимент и наблюдение, беседа, клинический метод, ме­тод описания частных случаев и др. Они применяются для выявления особенно­стей поведения человека. Служат источником для эмпирических обобщений и вы­движения индуктивных гипотез, которые в дальнейшем могут стать материалом для теоретических рассуждений и проверяться в критических экспериментах. Способы контроля переменных (независимой, зависимой, внешних) систематически не при­меняются, хотя возможно использование сложных техник фиксации данных (карт наблюдения, аудио- и видеоаппаратуры, тестов и др.).

3. Квазиэксперимент. «Промежуточный» между естественными методами про­ведения исследования и методами, где применяется строгий контроль переменных. Часто его отождествляют (в частности, Ф.-Дж. МакГиган) с методом систематиче­ского наблюдения, при котором экспериментатор не воздействует на исследуемый объект. Но такая точка зрения не оправданна. Другое дело, что воздействие может быть выделено в природе как независимое от исследователя, естественно происхо­дящее, но в этом случае мы получаем исследовательский метод, занимающий имен­но промежуточное положение между экспериментом и наблюдением. Под квазиэкс­периментом принято понимать такой метод, при котором не удается полностью реа­лизовать схему, предписываемую идеальным исследованием, но эти отношения частично компенсируются использованием особых квазиэкспериментальных пла­нов.

По формальным основаниям выделяется несколько типов экспериментального исследования.

Различают исследовательский (поисковый) и подтверждающий эксперимент. Различие их обусловлено уровнем разработанности проблемы и наличием знаний о связи зависимой и независимой переменных.

Поисковый (эксплораторный) эксперимент проводится тогда, когда неизвестно, существует ли причинная связь между независимой и зависимой переменными. Поэтому поисковое исследование направлено на проверку гипотезы о наличии или отсутствии причинной зависимости между переменными А и В.

В случае, если существует информация о качественной связи между двумя пере­менными, выдвигается гипотеза о виде этой связи. Тогда исследователь проводит подтверждающий (конфирматорный) эксперимент, в котором выявляется вид функ­циональной количественной связи между независимой и зависимой переменными.

Алгоритм исследования в целом выглядит так:

1. Выдвигается гипотеза о качественной причинной связи А и В.

2. Проводится поисковый эксперимент.

3. В случае неподтверждения гипотезы выдвигается другая качественная гипотеза и проводится новый поисковый эксперимент; если же качественная гипотеза подтверждается, выдвигается количественная функциональная гипотеза.

4. Проводится подтверждающий эксперимент.

5. Принимается (или отвергается) и уточняется гипотеза о виде связи между пере­менными.

В психологической исследовательской практике для характеристики различных видов экспериментального исследования используются также понятия «критиче­ский эксперимент», «пилотажное исследование», или «пилотажный эксперимент», «полевое исследование», или «естественный эксперимент».

Критический эксперимент. проводится для того, чтобы одновременно проверить все возможные гипотезы. Подтверждение одной из них ведет к опровержению всех других возможных альтернатив. Постановка критического экс­перимента в психологии требует не только тщательного его планирования, но и вы­сокого уровня разработки научной теории. Поскольку в нашей науке преобладают не дедуктивные модели, а эмпирические обобщения, исследователи крайне редко проводят критический эксперимент.

Термин «пилотажное исследование» применяется для обозначения пробного, первого эксперимента или серии экспериментов, в которых апробируются основная гипотеза, подходы к исследованию, план и т.д. Обычно пилотаж проводят перед «большим», трудоемким экспериментальным исследованием, чтобы потом не тра­тить деньги и время попусту. Пилотажное исследование проводится на меньшей выборке испытуемых, по сокращенному плану и без строгого контроля внешних пе­ременных. Надежность данных, получаемых в результате пилотажа, невелика, но его проведение позволяет устранить грубые ошибки, связанные с выдвижением ги­потезы, планированием исследования, контролем переменных и т.д. Кроме того, в ходе пилотажа можно сузить «зону поиска», конкретизировать гипотезу и уточнить методику проведения «большого» исследования.

Полевое исследование проводится для изучения связи между реальными пере­менными в повседневной жизни, например между статусом ребенка в группе и ко­личеством его контактов в игре со сверстниками или занимаемой им территории в игровой комнате. По своей сути полевое исследование (или полевой эксперимент) относится к квазиэкспериментам, так как при его проведении нет возможности стро­го контролировать внешние переменные, отбирать группы и распределять внутри них испытуемых, управлять независимой переменной и точно регистрировать зави­симую переменную. Но в некоторых случаях «полевой», или естественный, экспери­мент — единственно возможный способ получения научной информации (в психо­логии развития, этологии, социальной психологии, в клинической психологии или психологии труда и т. д.). Сторонники «естественного эксперимента» утверждают, что лабораторный эксперимент является искусственной процедурой, дает экологи­чески невалидные результаты, поскольку «вырывает» испытуемого из контекста повседневной жизни. Но в полевых исследованиях ошибок, помех, влияющих на точность и надежность данных, неизмеримо больше, чем в лабораторном исследова­нии. Поэтому психологи стремятся планировать естественный эксперимент таким образом, чтобы схема его проведения была максимально близка к схеме лаборатор­ного эксперимента, и перепроверяют результаты, полученные «в поле», более стро­гими процедурами.

 

Экспериментальное исследование в психологии, как и в любых других науках, проводится в несколько этапов. Часть из них обязательна, часть — в некоторых слу­чаях может отсутствовать, но последовательность шагов необходимо запомнить, чтобы не делать элементарных ошибок.

Приведем основные этапы психологического экспериментального исследования и кратко рассмотрим их содержание.

1.        Любое исследование начинается с определения его темы. Тема ограничивает область исследований, круг проблем, выбор предмета, объекта и метода. Однако первым этапом собственно исследования является первичная постановка пробле­мы.

Эмпирическое исследование проводится в трех основных случаях:

— проверка гипотезы о существовании явления;

— проверка гипотезы о существовании связи явлений;

— проверка гипотезы о причинной зависимости явления А от явления В.

Собственно эксперимент применяется только для обнаружения причинной свя­зи явлений.

2.        После первичной постановки проблемы наступает этап работы с научной ли­тературой. Первичная работа начинается с поиска определений базовых понятий, которые содержатся в психологических словарях, а также в словарях и энциклопедиях по смежным дисциплинам. Там же имеются и ссылки на основные публикации по про­блеме. Следующий шаг — составление библиографии по тематике исследования с помощью библиотечных систематических каталогов. Предварительное знакомство с публикациями на тему исследования мож­но получить из реферативных журналов. Результат работы над литературным обзором — это уточнение проблемы, воз­никновение новой гипотезы и идеи плана экспериментального исследования. Воз­можно, что психолог и откажется от исследования, так как проблема может пока­заться неразрешимой или, наоборот, настолько исследованной, что ничего нового к имеющимся результатам добавить уже нельзя.

3. На следующем этапе происходит уточнение гипотезы и определение перемен­ных. Первичная постановка проблемы уже скрыто предполагает варианты ответа на нее. Например, вопрос о том, что в большей мере — наследственность или среда — влияет на уровень развития общего интеллекта, ограничивает множество общих теоретических предположений. Аналогично, если поставить проблему — какой ана­лизатор выполняет функцию интегратора сенсорной информации на ранних стади­ях развития психики ребенка, — ответ будет ограничен списком анализаторных систем и «нулевым» ответом («никакой»).

Экспериментальная гипотеза, в отличие от теоретической, должна быть сформу­лирована в виде импликативного высказывания: «Если… то…». Кроме того, она должна быть конкретизирована и операционализирована. Это означает, что входя­щие в высказывание «если А, то В» переменные А и В должны контролироваться в эксперименте: А — управляться экспериментатором, а В — регистрироваться не­посредственно или с помощью аппаратуры. Определение переменных в терминах экспериментальной процедуры и их операционализация завершают этап уточнения гипотезы. Тем самым уточняется предмет экспериментального исследования: та сто­рона психики, на которую направлено экспериментальное воздействие и которая регулирует проведение, регистрируемое в ходе эксперимента. Психическая реаль­ность всегда выступает в эксперименте «переменной-модератором», или «промежу­точной переменной».

Психолог управляет не психической реальностью, а внешними параметрами си­туации, воздействующими на психику испытуемого. Регистрируя независимую пе­ременную, он исходит из того, что между «переменной-модератором» и параметра­ми поведения существует функциональная (психорегулятивная) связь. Это основ­ная общая гипотеза — предпосылка любого психологического эксперимента.

Следует отметить, что встречающиеся в ряде бюрократических документов тре­бования обязательно описать актуальность, научную новизну, практическую зна­чимость исследования, выделить его «цели», «задачи» и др. к организации и плани­рованию реальной научной работы никакого отношения не имеют.

Помимо независимой, зависимой переменных и «переменной-модератора» долж­ны быть определены и операционализированы внешние переменные, которые могут влиять на зависимую переменную.

4. Исследователь должен выбрать экспериментальный инструмент, который по­зволял бы ему: а) управлять независимой переменной; б) регистрировать зависимую переменную. Речь идет о конкретной методике и аппаратуре психологического эксперимента. Кроме того, условия эксперимента (помещение, ситуация, время и др.) должны либо элиминировать влияние внешних переменных, либо сохранять кон­стантность величины их воздействия на зависимую переменную.

В психологическом эксперименте может применяться самая разнообразная ап­паратура, в том числе психофизиологическая. Следует лишь избегать перегрузки испытуемого избыточными для исследования тестами.

5. Планирование экспериментального исследования является центральным эта­пом всей процедуры. В первую очередь речь идет о выделении внешних переменных, которые могут влиять на зависимую переменную. Планирование необходимо для обеспечения внешней и внутренней валидности эксперимента. Специалисты реко­мендуют многочисленные техники контроля внешних переменных (более подробно об этом см. раздел 4.5).

Следующим шагом является выбор экспериментального плана. Какой план предпочтительнее? Ответ на этот вопрос зависит от того, какова экспериментальная гипотеза, какое число внешних переменных вы должны контролировать в экспери­менте, какие возможности предоставляет ситуация для проведения исследований и т.д. При ограниченности времени и ресурсов (в том числе финансовых) выбирают максимально простые экспериментальные планы. Для проверки сложных гипотез, требующих управления несколькими независимыми переменными и/или учета многих дополнительных переменных, используют соответствующие усложненные планы.

Исследователь может проводить эксперимент при участии одного испытуемого. В этом случае он применяет какой-либо из планов исследования для одного испытуе­мого (single-subject research). Если исследователь работает с группой, то он может выбрать ряд планов с использованием экспериментальной и контрольных групп. Простейшими являются планы для двух групп (основной и контрольной). Если необходим более сложный контроль, применяются планы для нескольких групп. Дру­гой вариант, часто используемый в психологии, — факторные планы. Они исполь­зуются, если требуется выявить влияние двух и более независимых переменных на одну зависимую. При этом независимые переменные могут иметь несколько уров­ней интенсивности. Простейшие факторные планы типа 2х2 или 2х2х2 предпо­лагают использование двух и соответственно трех независимых переменных с дву­мя уровнями градации.

Существуют и более сложные экспериментальные планы.

В случае, если план истинного эксперимента реализовать невозможно или не нужно, исследователь применяет один из квазиэкспериментальных планов.

6. Отбор и распределение испытуемых по группам проводится в соответствии с принятым экспериментальным планом. Всю совокупность потенциальных испытуе­мых, которые могут быть объектами данного психологического исследования, обо­значают как популяцию, или генеральную совокупность. Множество людей или животных, принимающих участие в исследовании, называют выборкой. Состав экс­периментальной выборки должен моделировать, представлять (репрезентировать) генеральную совокупность, поскольку выводы, получаемые в эксперименте, распро­страняются на всех членов популяции, а не только на представителей этой выборки.

Кроме того, исследователь распределяет группы относительно разных условий эксперимента так, чтобы контролировать или учитывать возможные эффекты по­следовательности, дифференцированного переноса и др.

7. Проведение эксперимента является, очевидно, наиболее ответственной час­тью исследования, требующей от человека не только знаний и навыков, но и способ­ностей к экспериментированию. В ходе эксперимента исследователь орга­низует процесс взаимодействия с испытуемым, зачитывает инструкцию, проводит, если это необходимо, обучающую серию. Он варьирует независимую переменную (задачи, внешние условия и др.), проводит сам или с помощью ассистента регистра­цию поведения испытуемого.

Наконец, экспериментатор опрашивает испытуемого по окончании эксперимен­та (постэкспериментальное интервью).

Кратко охарактеризуем основные этапы проведения эксперимента.

а) Подготовка эксперимента. Исследователь готовит экспериментальное поме­щение и оборудование. Если это необходимо, проводится несколько пробных опытов для отладки процедуры эксперимента. Важнейшим моментом является разработка и уточнение инструкции. Она должна состоять из кратких предложе­ний, каждое из которых включает не более 11 слов. В инструкции с помощью абзацев выделяются смысловые блоки. Ее проверяют на понятность и простоту, проводя предварительный опыт на 5-10 испытуемых.

б) Инструктирование и мотивирование испытуемых. Инструкция должна включать в себя мотивационные компоненты. Испытуемый должен знать, какие воз­можности предоставляет ему участие в эксперименте. Это может быть денеж­ная оплата (характерно для американской и бывшей советской психологии), ин­формация о его способностях и личностных чертах, помощь в решении личных проблем и т. д. Поскольку ситуация эксперимента для большинства испытуемых непривычна, они испытывают тревогу, их внимание может флуктуировать. Кро­ме того, скорость понимания инструкции зависит от индивидуальных когнитив­ных способностей, особенностей темперамента, знания языка и т. д. Поэтому следует проверить, правильно ли испытуемые поняли инструкцию, и повторить ее при необходимости, избегая, однако, дополнительных развернутых коммента­риев.

в) Экспериментирование. Вначале следует убедиться в дееспособности испытуе­мого, в том, что он здоров и желает участвовать в эксперименте. Перед экспери­ментатором должна лежать инструкция, в которой зафиксирован порядок его действий в ходе исследования. Обычно в эксперименте принимает участие и ас­систент. Он берет на себя вспомогательные задачи. Чаще всего именно ассис­тент ведет протокол, в котором фиксируются ответы испытуемого. Кроме того, ассистент ведет общее наблюдение за поведением испытуемого и его состояни­ем, а также за всеми отклонениями от стандартной процедуры эксперимента. Он же следит за работой аппаратуры. Если эксперимент проводится с использова­нием компьютера, то внимание ассистента и экспериментатора освобождается от ряда рутинных процедур. Эксперимент в зависимости от целей исследования может быть частично или полностью автоматизированным. Проблеме автомати­зации психологического исследования и применению компьютеров в эксперименте на человеке посвящено множество монографий и сборников научных ра­бот. Протоколировать ответы испытуемого лучше сразу посредством ввода дан­ных в электронную таблицу, которая создается в компьютере (пакет EXCEL). В любом случае рекомендуется регистрировать дополнительные признаки пове­дения испытуемого, его эмоциональные реакции по ходу эксперимента. Необходи­мым завершающим этапом является постэкспериментальное интервью. По завер­шении эксперимента следует провести беседу с испытуемым и поблагодарить его за участие в исследовании.

8. Выбор методов статистической обработки, ее проведение и интерпрета­ция результатов — следующий этап исследования.

Обычно методы обработки данных выбираются на стадии планирования экспе­римента или же еще раньше — при выдвижении экспериментальной гипотезы. Экс­периментальная гипотеза преобразуется в статистическую. Возможных типов ста­тистических гипотез в экспериментальном исследовании немного:

а) о сходстве или различии двух и более групп;

б) о взаимодействии независимых переменных;

в) о статистической связи независимых и зависимых переменных;

г) о структуре латентных переменных (относится к корреляционному исследова­нию).

Статистические оценки дают информацию не о наличии, а о достоверности сходств и различий результатов контрольных и экспериментальных групп.

9. Выводы и интерпретация результатов завершают исследовательский цикл. Итогом экспериментального исследования является подтверждение или опровер­жение гипотезы о причинной зависимости между переменными: «Если А, то В».

Подтверждение статистических гипотез (о различиях, связи и пр.) — решающий, но не единственный аргумент в пользу принятия экспериментальной гипотезы. Ис­следователь сопоставляет свои выводы с выводами других авторов, высказывает ги­потезы о причинах сходства или различия между данными, полученными им самим, и результатами предшественников. И наконец, он интерпретирует свои выводы в терминах теоретической гипотезы. Он должен ответить на вопрос: можно ли счи­тать подтверждение или опровержение эмпирической гипотезы подтверждением или опровержением той или иной теории. Возможно, что ни одна теория не может объяснить полученные в эксперименте результаты. Тогда экспериментатор, если он склонен к теоретизированию, пытается сам теоретически объяснить полученные в эксперименте результаты. Кроме того, он высказывает предположения о возможно­сти обобщения и переноса полученных им данных на другие ситуации, популяции и т.д.

10. Конечным продуктом исследования являются научный отчет, рукопись статьи, монография, письмо в редакцию научного журнала.

Существуют определенные требования к оформлению рукописной научной ра­боты, наглядному представлению результатов и структуре изложения.

Подведем итог. Экспериментальное исследование проводится по определенной схеме. Важнейшие этапы его проведения: формулировка проблемы и выдвижение гипотезы, конструирование методики и подбор аппаратуры, отбор испытуемых, со­здание плана для контроля переменных, проведение эксперимента, обработка и ин­терпретация результатов, подготовка научного отчета.

Исследование считается завершенным, если экспериментальная гипотеза опро­вергнута или не опровергнута с заданной надежностью, а результаты исследования в соответствующей форме представлены на суд научной общественности.

uclg.ru

Тема: Основы экспериментальных исследований

Обратная связь

Методология экспериментальных исследований Экспериментальное исследование — это один из основных способов получения новых научных знаний. План-программа эксперимента-это основа методологии экспериментальных исследований. План-программа включает: • наименование темы исследования и содержание рабочей гипотезы; • методику эксперимента и перечень материалов, приборов, установок и т.п., необходимых для его выполнения; • список исполнителей и календарные планы их работы; • смету на выполнение эксперимента. Методика эксперимента — это совокупность методов, приемов целесообразного проведения экспериментальных исследований. В общем случае она включает: • цель и задачи эксперимента; • выбор факторов и уровней их изменения; • обоснование средств и необходимого количества измерений; • описание содержания и порядка проведения эксперимента; • обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента. Цель и задачи эксперимента определяются на основе анализа рабочей гипотезы и соответствующих теоретических разработок. Задачи должны быть четкими, а их количество — небольшим: для простого эксперимента — 3… 4, а для комплексного эксперимента — 8 …10 задач Выбор факторов, влияющих на исследуемый процесс или объект, осуществляется на основе анализа теоретических разработок в соответствии с принятой рабочей гипотезой. Все факторы сначала ранжируются по степени важности для данного эксперимента, а затем из них выделяются основные и вспомогательные. При небольшом количестве факторов (до 3-х) степень их важности определяется по однофакторному эксперименту (один фактор изменяется при постоянных остальных). Если же количество факторов большое, то применяется многофакторный анализ. Средства измерений выбираются исходя из цели и задач эксперимента, характера измеряемых параметров и требуемой точности. Как правило, используются стандартные, серийно выпускаемые средства измерения (отечественные или зарубежные). В отдельных случаях создаются уникальные измерительные приборы и аппаратура. Содержание и порядок проведения эксперимента — это центральная часть методики. В ней подробно проектируется процесс проведения эксперимента: • составляется последовательность проведения операций наблюдения и измерения; • подробно описывается каждая операция в отдельности с учетом выбранных средств проведения эксперимента; • описываются применяемые методы контроля качества операций; • разрабатывается журнал для записи результатов наблюдений и измерений. Важным разделом методики является обоснование способов обработки и анализа экспериментальных данных. Результаты экспериментов должны быть сведены к наглядной форме представления (таблицы, графики, номограммы и т.п.), чтобы их можно было сравнивать и анализировать. Особое внимание уделяется математическим методам обработки — установлению эмпирических зависимостей, аппроксимации связей между факторами и выходными параметрами, установлению критериев и доверительных интервалов и др. После разработки методики эксперимента определяются объем и трудоемкость экспериментального исследования. Они зависят от глубины теоретических разработок и характеристик принятых средств измерения (точность, надежность, быстродействие и т.д.). Чем четче сформулирована теоретическая часть исследования, тем меньше объем и трудоемкость эксперимента. Естественно, объем, и трудоемкость существенно зависят от вида эксперимента. Полевые испытания, как правило, имеют большую трудоемкость. Экспериментальные работы проводятся в соответствии с утвержденным планом-программой и методикой эксперимента. Приступая к эксперименту, окончательно уточняют методику и последовательность проведения испытаний. В процессе проведения экспериментальных исследований необходимо соблюдать ряд основных правил: • экспериментатор должен добросовестно фиксировать все характеристики исследуемого процесса или параметры объекта,не допуская субъективного влияния на результаты измерений; • недопустима небрежность экспериментатора, которая часто приводит к большим искажениям и ошибкам и, как следствие, к повтору экспериментов; • экспериментатор должен обязательно вести журнал на блюдений и измерений, заполняя его аккуратно и без каких-либо исправлений; • в процессе эксперимента исполнитель должен непрерывно следить за работой средств измерений и правильностью их пока заний, устойчивостью работы установок, оборудования, стендов и т.д., характеристиками окружающей среды, и не допускать посторонних лиц в рабочую зону; • экспериментатор должен систематически проводить рабочую поверку средств измерений, контролируя их точность; • одновременно с производством измерений исполнитель должен проводить предварительную обработку результатов и их анализ. Это позволяет контролировать исследуемый процесс; • корректировать эксперимент, улучшать методику и повышать эффективность эксперимента; • экспериментатор должен соблюдать требования инструкций по технике безопасности, промсанитарии и пожаной профилактике. Все вышеизложенные правила особенно тщательно нужно соблюдать при выполнении производственных экспериментов Следовательно. Одним из основных способов получения научных данных является экспериментальное исследование. Эксперименты подразделяются на естественные и искусственные лабораторные и производственные. Основой методологии любых экспериментальных исследований являются план-программа методика и правила проведения эксперимента. ЛЕКЦИЯ №24 Тема: Предварительная оценка результатов эксперимента. План: 1. Ошибки эксперимента, их типы. 2. Статистическая оценка ошибок. 3. Методы исключения ошибок. Ошибки эксперимента, их типы. При обработке экспериментальных данных одной из важнейших задач является оценка погрешности измерения, являющейся результатом ошибок эксперимента. Различают следующие виды ошибок. Грубые ошибки — возникают из-за нарушений основных условий измерений (неверные показания приборов, сбой процесса и т.п.) или вследствие невнимательности исследователя, производящего замеры. Систематические ошибки — вызываются воздействием неучтенных факторов, проявляющимся одинаково при многократном повторении одних и тех же измерений. Различают систематические ошибки известного происхождения и известной величины (поправки), известного происхождения, но неизвестной величины, неизвестного происхождения. Случайные ошибки— следствие воздействий, которые неодинаковы при каждом измерений и не могут быть учтены в отдельности. Такие ошибки возникают в результате суммарного воздействия многих факторов, не поддающихся учету. Методы исключения ошибок. Существуют различные методы снижения влияния перечисленных выше ошибок на конечный результат экспериментальных исследований. Рассмотрим некоторые из них. Исключение грубых ошибок эксперимента осуществляется путём отбора подозрительных результатов измерений и проверки их на соответствие заданному доверительному интервалу. Рандомизация является одним из способов исключения влияния на результаты эксперимента систематических ошибок, изменение которых происходит во времени, например, изменение влажности в течение проведения измерений, или же прогрев в процессе измерений экспериментальной установки и т.п. Принцип рандомизации основан на задании случайной последовательности опытов при различных уровнях варьирования факторами, в результате чего такие систематические ошибки переходят в разряд случайных. Определение необходимого числа измерений позволяет нейтрализовать возможные случайные ошибки при заданной доверительной вероятности. Увеличение числа повторностей опыта ведет к уменьшению случайной ошибки, а следовательно, и к повышению достоверности полученных результатов эксперимента. ЛЕКЦИЯ №25



pdnr.ru

Методология экспериментальных исследований

Поиск Лекций

---

Экспериментальные исследования – это один из основных способов получения научных данных. В их основе лежит эксперимент, который представляет собой научно поставленный опыт в условиях, позволяющих следить за его ходом, управлять им и воссоздать при необходимости. От пассивного наблюдения эксперимент отличается активным воздействием исследователя на изучаемое явление. Цель эксперимента – проверка теоретических предположений, а также более широкое и глубокое изучение предмета исследования.

Различают эксперименты в естественных и искусственных условиях. Естественный эксперимент проводят в открытых системах при сложном влиянии внешних факторов (социальный, производственный и т.д.). Искусственный эксперимент широко применяется в технических науках, с его помощью изучают изолированное явление в специальных условиях с целью его оценки в количественном или качественном отношении.

Экспериментальные исследования делятся на лабораторные и производственные.Лабораторные опыты проводят с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок, стендов. Они позволяют получить научную информацию с минимальными затратами, но не всегда полностью моделируют реальное явление или процесс.Поэтому часто возникает потребность в производственных экспериментальных исследованиях. Они имеют целью изучить процесс в реальных условиях с учетом воздействия различных случайных факторов. Такие эксперименты проводят в шахтах, на строящихся объектах. К производственным исследованиям относят также специальные полевые экспедиции по обследованию эксплуатируемых объектов. Одной из разновидностей производственного эксперимента является собирание материалов в организациях, которые накапливают их по стандартным формам. Такие данные подвергаются обработке методами математической статистики (анкетирование). Производственный эксперимент может проводиться в виде опытов на специальных полигонах.

Зачастую на эксперимент затрачивается много средств и времени, проводится большое количество наблюдений и измерений, получают множество графиков, на обработку и анализ затрачивается много труда. Иногда оказывается, что сделано много лишнего, а иногда, что экспериментатор не четко организовал эксперимент, не правильно выбрал цель, а на её основе сформулировал задачи исследований. Поэтому прежде чем приступить к экспериментальным исследованиям, необходимо четко продумать методологию эксперимента.

Методология эксперимента – это общие принципы, структура эксперимента, его постановка и последовательность выполнения. Методология эксперимента включает в себя следующие основные этапы:

– разработку плана-программы эксперимента;

– выбор средств для проведения эксперимента;

– проведение эксперимента;

– обработку и анализ экспериментальных данных.

Для того чтобы правильно организовать эксперимент, применяют математическую теорию планирования эксперимента, позволяющую повысить точность и уменьшить объем экспериментальных исследований.

В общем случае план-программа эксперимента включает: наименование темы исследований; рабочую гипотезу; методику эксперимента; перечень необходимых материалов, приборов, установок; календарный план работ; смету расходов на выполнение эксперимента.

Основу плана-программы составляет методика эксперимента. Методика – это система приемов и способов для последовательного наиболее эффективного экспериментального исследования. Методика включает в себя: цель и задачи эксперимента, выбор варьируемых факторов; обоснование средств и потребного количества измерений; описание проведения эксперимента; обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента.

Определение цели и задач исследования – это один из основных этапов эксперимента. Обосновывают цель на основе анализа информации, рабочей гипотезы или результатов теоретических исследований. Имеющаяся до начала эксперимента научная информация позволяет судить об ожидаемых закономерностях, а, следовательно, она позволяет сформулировать задачи эксперимента (3-4 задачи).

Выбор варьируемых факторов заключается в установлении основных и второстепенных факторов, влияющих на исследуемый процесс и составления из них убывающего по важности ряда (ранжирование). Основным принципом установления степени важности характеристики является её роль в исследуемом процессе. Для этого изучают процесс в зависимости от какой-то одной переменной при остальных постоянных. Это возможно при небольшом количестве факторов, если же переменных величин много, целесообразно использовать многофакторный анализ и математическое планирование эксперимента.

Выбор необходимых для наблюдений и измерений приборов, оборудования, машин и др. производится на базе выпускаемых каталогов и с помощью специальной науки – метрологии. В первую очередь используют стандартные приборы и машины, работа на которых регламентируется стандартами. В отдельных случаях возникает потребность в создании уникальных приборов, установок и стендов. При этом разработка и конструирование приборов и других средств должна быть тщательно обоснована теоретическими расчетами и практическими соображениями.

При экспериментальном исследовании процесса или явления повторные отчеты, как правило, не одинаковы. Отклонения объясняются различными причинами: неоднородностью свойств объекта исследований, несовременностью приборов и классом их точности, особенностями эксперимента и др. Чем больше случайных факторов, влияющих на опыт, тем больше отклонения отдельных измерений от среднего значения. Это требует повторных измерений, следовательно, необходимо знать их потребное минимальное количество. Под минимальным количеством измерений понимают такое их число, которое в данном опыте обеспечивает устойчивое среднее значение измеряемой величины, удовлетворяющее заданной степени точности. Установление потребного минимального количества измерений имеет большое значение, поскольку обеспечивает получение объективных результатов при минимальных затратах времени и средств.

Иногда для исключения систематической ошибки, возникающей при субъектном назначении последовательности испытаний, очередность опытов устанавливают с использованием метода рандомизации, суть которого заключается в случайной последовательности опытов, назначаемой с помощью таблицы случайных чисел.

В методике подробно описывают процесс проведения эксперимента. Вначале разрабатывают очередность выполнения операций наблюдения и измерений, а затем описывают каждую операцию в отдельности с учетом выбранных средств измерений. При этом уделяют внимание контролю качества операций, обеспечивая высокую надежность и заданную точность при минимальном количестве измерений.

При проведении экспериментальных работ особое значение имеет добросовестность, терпение, настойчивость, выдержка. Обязательным требованием при проведении эксперимента является ведение журнала наблюдений. Форма журнала может быть произвольной, однако вести его нужно аккуратно, без каких-либо исправлений. При получении резко отличающихся измерений, исполнитель должен указать обстоятельства, сопутствующие указанному измерению, а не исключать его, стремясь получить нужный результат. Экспериментатор должен непрерывно следить за средствами измерений и проводить их рабочую поверку.

Одновременно с производством измерений исполнитель должен проводить предварительную обработку результатов и их анализ, что позволяет контролировать исследуемый процесс, корректировать эксперимент, улучшать методику и повышать эффективность эксперимента.

Особо тщательно необходимо соблюдать указанные требования при проведении производственных экспериментов. Вследствие больших объемов работ и значительной их трудоемкости ошибки, допущенные в процессе эксперимента, могут существенно увеличить продолжительность исследований и уменьшить их точность.

Важным разделом методики является выбор методов обработки и анализа результатов эксперимента. Результаты экспериментов систематизируется и анализируется, затем их представляют в виде таблиц, графиков, номограмм, формул, что позволяет быстро сопоставлять полученные данные.

Особое место занимают математические методы обработки и анализа опытных данных; установление эмпирических зависимостей; аппроксимация связей между факторами; нахождение критериев и доверительных интервалов и др.

Объем и трудоемкость экспериментальных исследований во многом зависят также от глубины теоретических разработок. Например, если теоретически получена аналитическая зависимость у=3 е^–2х, однозначно определяющая процесс, то объем эксперимента минимален и направлен на подтверждение зависимости. Если установлен общий вид зависимости у=а₁ , то в этом случае задано семейство кривых и в задачу эксперимента входит определение параметров а₁ и а₂. Объем эксперимента возрастает. И, наконец, при поисковом эксперименте, если теоретических зависимостей не получено, объем экспериментальных работ наиболее значителен, и в этом случае уместно использовать метод математического планирования эксперимента. На объем и трудоемкость эксперимента также влияет его вид. Как правило, полевые эксперименты имеют большую трудоемкость, чем лабораторные.

 

Рекомендуемые страницы:

poisk-ru.ru

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ — это… Что такое ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ?



ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

— исследование, направленное на выявление причинно-следственных связей посредством манипулирования одним или несколькими факторами (независимыми переменными) и осуществления контроля над другими (оставляя их неизменными). (Д. Майерс, с.50)

Глоссарий по политической психологии. — М.: РУДН. Под ред. Д. В. Ольшанского. 2003.

• ЭГОЦЕНТРИЗМ
• ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РЕАЛИЗМ

Смотреть что такое «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ» в других словарях:

• экспериментальное исследование — — [Англо русский глоссарий основных терминов по вакцинологии и иммунизации. Всемирная организация здравоохранения, 2009 г.] Тематики вакцинология, иммунизация EN experimental study …   Справочник технического переводчика

• экспериментальное исследование — eksperimentinis tyrimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. experimental research vok. experimentelle Forschung, f rus. экспериментальное исследование, n pranc. étude expérimentale, f …   Fizikos terminų žodynas

• экспериментальное исследование проблем взаимодействия плазмы — (напр. с первой стенкой термоядерного реактора) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN plasma interaction experimentPIE …   Справочник технического переводчика

• экспериментальное исследование проблем теплообмена на месте захоронения радиоактивных отходов — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN in situ heat transfer experimentISHTE …   Справочник технического переводчика

• ВЕБЕРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ — ВЕБЕРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, опыты братьев Вебер, доказывающие, что nervus vagus оказывает задерживающее влияние на работу сердца. Братья Вебер в 1845 г. произвели опыты с раздражением п. vagi на шее у животных, при чем при раздражении… …   Большая медицинская энциклопедия

• КВАЗИ-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ — Всеохватывающий термин для обозначения любого исследования, проведенного без полного контроля над независимыми переменными. Многие естественные социально психологические исследования подпадают под эту категорию, например, анализ реакций людей на… …   Толковый словарь по психологии

• исследование полевое — тип исследования социальных явлений или поведения сообществ животных посредством изучения их в нормальных, естественных условиях. Прежде всего изучение ограниченной в пространстве совокупности индивидов, пребывающих в своих повседневных рамках:… …   Большая психологическая энциклопедия

• исследование —         ИССЛЕДОВАНИЕ понятие, обозначающее обычно специализированный вид научного познания в рамках естественной науки. Но сегодня мы говорим об И. в гуманитарных и социальных науках, о философских и методологических И., о прикладных и… …   Энциклопедия эпистемологии и философии науки

• Исследование, социальное исследование — – это систематический процесс с целью описать социальное поведение или проверить теории социального поведения. Причины для проведения исследования, как и его типы, могут быть различными. По типу исследование может быть охарактеризовано как… …   Словарь-справочник по социальной работе

• ИССЛЕДОВАНИЕ — в педагогике, процесс и результат науч. деятельности, направленной на получение общественно значимых новых знаний о закономерностях, структуре, механизме обучения и воспитания, теории и истории педагогики, методике организации уч. воспитат.… …   Российская педагогическая энциклопедия

political_psychology_glossary.academic.ru

11. Экспериментальное исследование. Шпаргалка по социальной психологии. Челдышова Н. Б. Страница 11. Читать онлайн

Экспериментальное исследование – это один из методов социальной психологии, который направлен на выявление взаимосвязи между причиной и следствием.

Изменяя одну из переменных (независимую), исследователь, проводящий эксперимент, наблюдает за изменением другой переменной (зависимой), с которой не производится никаких манипуляций. Полученные в результате эксперимента данные, показывают является ли независимая переменная причиной изменений зависимой переменной.

Достоинства метода в возможности:

1) искусственно вызывать интересующие экспериментатора явления;

2) четко учитывать влияние условий на изучаемые социально-психические явления;

3) количественно изменять условия эксперимента;

4) изменять одни условия, сохраняя неизменными другие.

Недостатки экспериментального метода включают:

1) искусственность эксперимента или его отдаленность от жизни, обусловленная выпадением существенных для изучаемого явления условий;

2) аналитичность и абстрактность эксперимента. Эксперимент обычно проводится в искусственных условиях, в связи с чем, выявленные в ходе эксперимента особенности и закономерности протекания социально-психических процессов, имеющие часто абстрактный характер, не дают возможности делать непосредственные выводы о закономерностях протекания этих же процессов в естественных условиях;

3) осложняющая роль воздействия экспериментатора (Розенталь-эффект) – невозможность исключения воздействия экспериментатора на ход и результаты эксперимента.

Виды экспериментов:

1) по форме проведения:

а) натуральный эксперимент – заключается в действительном воздействии на реальный объект с целью его диагностирования;

б) мысленный эксперимент – состоит в манипулировании не с реальным объектом, а с информацией о нем или с его моделью;

2) по условиям проведения:

а) полевой эксперимент – организуется в естественных для диагностируемого объекта условиях; может проводиться на всех уровнях общественной жизни. Преимущества: сочетание естественности методов наблюдения и активности эксперимента. Недостатки: связны с этическими и правовыми проблемами;

б) лабораторный эксперимент – протекает в специальных условиях с использованием специальной аппаратуры, позволяющей строго фиксировать особенности внешних воздействий и соответствующих ответных психических реакций людей. Действия испытуемых определяются инструкцией. Испытуемые знают, что проводится эксперимент, хотя до конца истинного смысла эксперимента могут не понимать. Преимущества: возможность многократного проведения эксперимента с большим количеством испытуемых, что позволяет устанавливать общие достоверные закономерности развития психических явлений. Недостатки: искусственность условий проведения исследований.

К особыми видами экспериментальных методик относятся аппаратурные методы, проводимые с помощью технических аппаратов, позволяющих создавать определенную значимую ситуацию, выявляющую ту или иную характеристику диагностируемого объекта, снимающих показания о проявлении изучаемых характеристик, фиксирующих и частично подсчитывающих результаты диагностирования.

В основе аппаратных средств лежит классический в электротехнике «мост Уинстона» – четыре сопротивления (резистора), соединенные в виде ромба.

Аппаратные средства предполагают решение групповой задачи лишь при условии взаимодействия всех членов группы, приспособления их друг к другу. В настоящее время аппаратурные методики используются для замера реакции аудитории средств массовой информации на те или иные программы или для подсчета ответов в ходе автоматизированного анкетного опроса.

bookap.info