Определение эксперимента в психологии и примеры проведения

Что такое эксперимент в научном исследовании

Эксперимент (от латинского слова «экспериментум» — опыт, проба) — действие, которое мы предпринимаем для того чтобы подтвердить или опровергнуть какую-либо гипотезу или теоретическое положение.

Эксперимент может быть также проведен из любопытства, как исследование неких жизненных процессов, окружающей реальности.

Для успешного результата процедуру следует проводить не один раз, а повторно, т.е. должна присутствовать константа, а вывод надо основывать на логическом анализе полученных данных.

В науке это один из доступных способов познания действительности, обоснованный принципами повтора и доказательности. Условия и способы проведения всегда индивидуальны. Стратегия эксперимента в научной деятельности предполагает наблюдение с определенной целью. Выбираются явление или объект. Потом ставятся условия, где все будет проходить, они продумываются заранее.

В психологической науке объект — живой человек, поэтому экспериментатор действует совместно с объектом. Целью является выполнение различных заданий, изучение поведения объекта, его изменений и взаимосвязей.

Эксперимент — главный источник эмпирических, т.е. полученных через органы чувств данных, а также опытных знаний. Считается основным методом изменения и исследования реальности.

Отличия эксперимента от исследования:

• не просто наблюдение, а взаимодействие, часто активное, с объектом изучения;
• вмешательство в процесс, например искусственное помещение объекта в желаемую среду, изменение параметров, условий, контроль за ними;
• статистическая обработка данных.

Технология метода как средства исследования

По сравнению с практическим познанием посредством наблюдений, эксперимент организуется как подготовленное исследование, перед которым ставится конкретная задача с заранее установленными параметрами интерпретации результата

Важной особенностью является и участие исследователя в процессе такого познания. К тому же метод научного эксперимента именно благодаря возможностям организации его повторного проведения в тех же условиях отличается точностью и более достоверными сведениями

Таким образом можно устанавливать причинные связи между отдельными элементами эксперимента, выявляя и другие свойства с закономерностями в том или ином явлении.

В организации экспериментов нередко задействуются измерительные приборы и техническое оснащение, позволяющее обеспечить корректность данных. Классическое описание метода эксперимента можно представить как лабораторный процесс исследования, поскольку он полностью контролируется автором, но существуют и другие концепции данного способа познания реальности, которые будут рассмотрены ниже.

Организация эксперимента

Безупречный эксперимент

Ни один эксперимент ни в одной науке не способен выдержать критики сторонников «абсолютной» точности научных выводов. Однако как эталон совершенства Роберт Готтсданкер ввёл в экспериментальную психологию понятие «безупречный эксперимент» — недостижимый идеал эксперимента, полностью удовлетворяющий трём критериям (идеальности, бесконечности, полного соответствия), к приближению к которому должны стремиться исследователи.

Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Критерии безупречного эксперимента

Безупречный эксперимент, по Готтсданкеру, должен удовлетворять трём критериям:

• Идеальный эксперимент (изменяются только независимая и зависимая переменные, отсутствует влияние на неё внешних или дополнительных переменных)
• Бесконечный эксперимент (эксперимент должен продолжаться бесконечно, так как всегда остаётся возможность проявления ранее неизвестного фактора)
• Эксперимент полного соответствия (экспериментальная ситуация должна быть полностью тождественна тому, как бы она происходила «в действительности»)

Взаимодействие между экспериментатором и испытуемым

Проблема организации взаимодействия между экспериментатором и испытуемым считается одной из основных, порождённых спецификой психологической науки. В качестве самого распространённого средства непосредственной связи между экспериментатором и испытуемым рассматривают инструкцию.

Инструкция испытуемому

Инструкция испытуемому в психологическом эксперименте даётся для того, чтобы увеличить вероятность, что испытуемый адекватно понял требования экспериментатора, поэтому в ней даётся чёткая информация относительно того, как испытуемый должен себя вести, что его просят делать. Для всех испытуемых в пределах одного эксперимента даётся одинаковый (или равноценный) текст с одинаковыми требованиями. Однако в силу индивидуальности каждого субъекта, в экспериментах перед психологом стоит задача обеспечения адекватного понимания инструкции человеком. Примеры различия между испытуемыми, которые обуславливают целесообразность индивидуального подхода:

• одним испытуемым достаточно прочитать инструкцию один раз, другим — несколько раз,
• одни испытуемые нервничают, а другие остаются хладнокровными,
• и т. д.

Требования к большинству инструкций:

• Инструкция должна объяснять цель и значение исследования
• Она должна чётко изложить содержание, ход и детали опыта
• Она должна быть подробной и в то же время достаточно лаконичной

Проблема выборки

Основная статья: Выборка

Другая задача, которая стоит перед исследователем, это формирование выборки. Исследователю прежде всего необходимо определить её объём (количество испытуемых) и состав, при этом выборка должна быть репрезентативна, то есть исследователь должен иметь возможность распространить выводы, сделанные по результатам исследования данной выборки, на всю генеральную совокупность, из которой была собрана эта выборка. Для этих целей существуют различные стратегии отбора выборок и формирования групп испытуемых. Очень часто для простых (однофакторных) экспериментов формируются две группы — контрольная и экспериментальная. В некоторых ситуациях бывает достаточно сложно отобрать группу испытуемых, не создав при этом систематической ошибки отбора.

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

Эксперимент Марии Кюри

Мария Кюри является одной из немногих женщин, имена которых отмечены в больших экспериментах.

Родившись в 1867 году в Варшаве, она иммигрировала в Париж в возрасте 24 лет, чтобы получить возможность продолжить изучение математики и физики. Там она познакомилась и вышла замуж за физика Пьера Кюри. При всем ее таланте и способностях, она бы, скорее всего, не закрепилась в научных кругах, если бы не он. При этом именно она выдвигала основные идеи в той области, в которой они делали открытия.

Для своей докторской диссертации в 1897 году Мари начала исследовать новомодный вид излучения, похожий на рентгеновские лучи и обнаруженный всего годом ранее. Используя прибор, называемый электрометром, созданный Пьером и его братом, Мари измерила таинственные лучи, испускаемые торием и ураном. Независимо от минералогического состава элементов (один был желтым кристаллом, а второй — черным порошком) интенсивность излучения менялась исключительно в зависимости от количества самого элемента.

Мария Кюри — одна из главных женщин в науке.

Кюри пришла к выводу, что радиоактивность — термин, который она придумала — была неотъемлемым свойством отдельных атомов, вытекающим из их внутренней структуры. До этого момента ученые считали атомы элементарными и неделимыми. Мари открыла дверь для понимания материи на более фундаментальном, субатомном уровне.

Кюри была первой женщиной, получившей Нобелевскую премию в 1903 году, и одной из немногих людей вообще, получивших вторую Нобелевскую премию в 1911 году (за ее более поздние открытия элементов радия и полония).

Психолого-педагогический эксперимент

Психолого-педагогический эксперимент, или формирующий эксперимент — это специфический исключительно для психологии вид эксперимента, в котором активное воздействие экспериментальной ситуации на испытуемого должно способствовать его психическому развитию и личностному росту.

Психолого-педагогический эксперимент требует очень высокой квалификации со стороны экспериментатора, так как неудачное и некорректное использование психологических методик может привести к негативным для испытуемого последствиям.

Психолого-педагогический эксперимент является одним из видов психологического эксперимента.

В ходе психолого-педагогического эксперимента, предполагается формирование определенного качества (именно поэтому он ещё называется «формирующий») обычно участвуют две группы: экспериментальная и контрольная. Участникам экспериментальной группы предлагается определенное задание, которое (по мнению экспериментаторов) будет способствовать формированию заданного качества. Контрольной группе испытуемых данное задание не предоставляется. В конце эксперимента две группы сравниваются между собой для оценки полученных результатов.

Формирующий эксперимент как метод появился благодаря теории деятельности (А.Н. Леонтьев, Д.Б.Эльконин и др.), в которой утверждается идея о первичности деятельности по отношению к психическому развитию. В ходе формирующего эксперимента активные действия совершают как испытуемые, так и экспериментатор. Со стороны экспериментатора необходима высокая степень вмешательства и контроля над основными переменными. Это отличает эксперимент от наблюдения или экспертизы.

Виды экспериментов

Физический эксперимент

Физический эксперимент — способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу.

Именно несогласие с результатом физического эксперимента является критерием ошибочности физической теории, или более точно, неприменимости теории к окружающему нас миру. Обратное утверждение не верно: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом.

В идеале, Экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного физического эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории.

Компьютерный эксперимент

Компьютерный (численный) эксперимент — это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том что, по одним параметрам модели вычисляются другие её параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью. Данный вид эксперимента можно лишь условно отнести к эксперименту, потому как он не отражает природные явления, а лишь является численной реализацией созданной человеком математической модели. Действительно, при некорректности в мат. модели — её численное решение может быть строго расходящимся с физическим экспериментом.

Психологический эксперимент

Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого.

Мысленный эксперимент

Мысленный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Как правило, мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. При проведении мысленного эксперимента могут обнаружиться противоречия внутренних постулатов модели либо их несовместимость с внешними (по отношению к данной модели) принципами, которые считаются безусловно истинными (например, с законом сохранения энергии, принципом причинности и т. д.).

Критический эксперимент

Критический эксперимент — эксперимент, исход которого однозначно определяет, является ли конкретная теория или гипотеза верной. Этот эксперимент должен дать предсказанный результат, который не может быть выведен из других, общепринятых гипотез и теорий.Не которые эксперименты могут отнестись к макияжу.

Пилотажный эксперимент

Пилотажный эксперимент (pilot experiment) – пробное экспериментальное исследование, в котором апробируются основная гипотеза, подходы к исследованию, план, проверяется работоспособность применяемых методик, уточняются технические моменты процедур эксперимента. Он проводится на небольшой выборке, без строгого контроля переменных. Пилотажный эксперимент позволяет устранить грубые ошибки в формулировке гипотезы, конкретизировать цель, уточнить методику проведения эксперимента, оценить возможность получения экспериментального эффекта.

Модели эксперимента

Существует несколько моделей эксперимента[источник не указан 3179 дней]:

Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Случайный эксперимент (случайное испытание, случайный опыт) — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать. Математическая модель должна удовлетворять требованиям:

• она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент;
• должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определенных фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели;
• должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных;
• должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.

Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:

Эксперимент (синоним) — опыт

Как частицы образуют волны


Как думаете, свет — это частица или волна? Многие ученые остановились на том, что свет — это частица, основываясь на экспериментах Ньютона с призмами. Но доказательства Томаса Янга разрушили это убеждение.

Янг интересовался всем — от египтологии (он помог расшифровать Розеттский камень) до медицины и оптики. Чтобы исследовать сущность света, в 1801 году Янг подготовил эксперимент. Он проделал две тонкие щели в непрозрачном объекте, пропустил сквозь них солнечный свет и наблюдал, как лучи отбрасывают ряд ярких и темных полос на экране. Разные участки Янг объяснял тем, что свет распространяется волнообразно, как рябь на пруду, с гребнями и впадинами от разных световых волн, усиливающими и компенсирующими друг друга.

Хотя современные физики в начале отвергли выводы Янга, повторение его экспериментов с двумя щелями показало, что частицы света действительно движутся, как волны. Дальнейшие эксперименты доказывали, что такое распространение света возможно только в том случае, если частицы движутся, как волны. Это открытие и его особенности в том числе лежат в основе квантовой физики.

Свет тоже состоит из волн.

Завязка

Сюжет фильма «Эксперимент» 2010 года начинается с прибытия добровольцев для психологического исследования, проводимого доктором Арчалета, в котором участники будут разделены на группы, действующие в качестве тюремных охранников и заключенных. Среди них — Трэвис, гордый пацифист, и Майкл Баррис, 42-летний мужчина, который все еще живет со своей властной матерью. После проведения собеседований по измерению реакции на различные сцены насилия 26 избранных отвезли в изолированное здание, созданное в качестве тюрьмы, и разделили его на 6 охранников и 20 заключенных. Трэвис назначен заключенным, Баррис — охранником. Изложены основные правила:

• Заключенные должны съедать полностью предоставленную пищу 3 раза в день. Им будет предоставлено 30 минут на отдых ежедневно.
• Заключенные должны оставаться в специально отведенных местах.
• Они могут говорить только при обращении к ним.
• Охранники, в свою очередь, должны обеспечить, чтобы заключенные соблюдали правила, и соразмерно принимать меры в течение 30 минут.
• Заключенные не могут трогать охранников ни при каких обстоятельствах.

Арчалета подчеркивает, что эксперимент закончится немедленно при первых признаках насилия. Если им удастся соблюдать правила в течение двух недель, каждому подопытному будет выплачено 14 000 долларов.

Участие основателя в первом научном опыте

Еще не состоявшийся нобелевский лауреат наблюдал первый экономический эксперимент под руководством своего учителя. Он был посвящен формированию рыночного равновесия. Учащихся разделили на продавцов и покупателей, имеющих бюджетные ограничения. Для первых из них устанавливался допустимый уровень издержек, а для вторых – денежный порог.

В результате проведенных исследований выяснилось, что при осуществлении торгов лица, которые в теории не могли проводить сделку, в экспериментальных условиях ее совершали с некоторой выгодой. Других участников торга, находящихся в противоположной ситуации, иногда удавалось вытеснить с рынка. И это не была какая-то случайность, так как подобные эффекты случались достаточно часто (с вероятностью до 25 процентов).

Выяснилось, что на общее равновесие может влиять больше факторов, чем предполагала теория. Даже к правильному результату удается приходить различными путями. В ходе научного опыта возникли методологические и технические сложности. Однако уже этот экономический эксперимент предопределил два отдельных направления в будущей дисциплине.

«Загорский эксперимент» и основы человеческого мышления

Примеры контролируемого эксперимента

Музыкальные предпочтения у собак

Есть ли у собак вкус к музыке? Вы могли бы рассмотреть это, и наука тоже. Верьте или нет, исследователи фактически проверили реакцию собаки на различные музыкальные жанры. Чтобы организовать подобный контролируемый эксперимент, ученые должны были учесть множество переменных, которые влияют на каждую собаку во время тестирования. Окружающая среда, в которой находится собака при прослушивании музыки, громкость музыки, присутствие людей и даже температура – все это переменные, которые исследователи должны были учитывать.

В этом случае жанр музыки был независимой переменной. Другими словами, чтобы увидеть, изменяют ли собаки свое поведение в ответ на различные виды музыки, контролируемый эксперимент должен был ограничить взаимодействие других переменных на собаках. Как правило, подобный эксперимент проводится в том же месте, с тем же освещением, мебелью и условиями каждый раз. Это гарантирует, что собаки не меняют свое поведение в ответ на помещение. Чтобы собаки не реагировали на людей или просто на шум музыки, в комнате никого не должно быть, и музыка должна воспроизводиться с одинаковой громкостью для каждого жанра. Ученый разработает протоколы для своего эксперимента, которые обеспечат контроль многих других переменных.

Этот эксперимент также может разделить собак на две группы, тестируя музыку только в одной группе. Контрольная группа будет использоваться, чтобы установить базовое поведение и посмотреть, как собаки ведут себя без музыки. Затем можно наблюдать за другой группой и анализировать различия в поведении группы. Оценивая поведение по количественной шкале, можно использовать статистику для анализа различий в поведении и определения, достаточно ли он велик, чтобы считаться значимым. Этот основной эксперимент был проведен на большом количестве собак, анализируя их поведение в различных музыкальных жанрах. Было обнаружено, что собаки демонстрируют более спокойное и спокойное поведение, когда играет определенный тип музыки. Приходите, чтобы узнать, собаки наслаждаются регги больше всего.

Цинга в матросах

В начале 1700-х годов мир быстро расширялся. Корабли строились и отправлялись по всему миру, перевозя тысячи и тысячи моряков. Эти моряки в основном питались самыми дешевыми диетами не только потому, что это уменьшало стоимость товаров, но и потому, что свежие продукты очень трудно хранить в море. Сегодня мы понимаем, что недостаток необходимых витаминов и питательных веществ может привести к серьезному дефициту, который проявляется в виде болезни. Одним из этих заболеваний является цинга.

Цинга вызвана простой недостаточностью витамина С, но последствия могут быть жестокими. Хотя ранние симптомы включают в себя общее чувство слабости, продолжающийся недостаток витамина С приведет к расстройству кровь клетки и сосуды, которые несут кровь. Это приводит к утечке крови из сосудов. В конце концов, люди истекают кровью изнутри и умирают. До того, как контролируемые эксперименты стали обычным явлением, простой врач решил заняться проблемой цинги. Джеймс Линд из Королевского флота предложил простой контролируемый эксперимент, чтобы найти лучшее лекарство от цинги.

Он разделил моряков с цингой на различные группы. Он подверг их тому же самому контролируемому состоянию и дал им ту же диету, кроме одного. Каждая группа подвергалась различному лечению или лечению, принимаемому с пищей. Некоторые из этих средств включали ячменную воду, сидр и полку апельсинов и лимонов. Это создало первое клиническое испытание, или тест эффективности определенных методов лечения в контролируемом эксперименте. Линд обнаружил, что апельсины и лимоны помогли морякам быстро восстановиться, и в течение нескольких лет Королевский военно-морской флот разработал протоколы для выращивания небольших листовых зеленых растений, содержащих большое количество витамина С, чтобы кормить своих моряков.

• Полевой Эксперимент – Эксперимент, проводимый на природе, вне границ тотального контроля.
• Независимая переменная – Предмет в эксперименте изменяется или манипулируется экспериментатором, чтобы увидеть влияние на объект.
• Управляемая переменная – вещь, которая нормализуется или стандартизируется в эксперименте, чтобы исключить ее влияние на изучаемый объект.
• Контрольная группа – Группа субъектов в эксперименте, которые не получают независимую переменную или нормализованное количество, чтобы обеспечить сравнение.

Модели эксперимента

Существует несколько моделей эксперимента[источник не указан 3192 дня]:

Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Случайный эксперимент (случайное испытание, случайный опыт) — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать. Математическая модель должна удовлетворять требованиям:

• она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент;
• должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определенных фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели;
• должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных;
• должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.

Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:

Эксперимент (синоним) — опыт