Language
Country/Area
No result found
За научными экспериментами: почему каждая мелочь может изменить результаты?
Научный эксперимент – это процедура подтверждения или опровержения гипотезы или исследование, проводимое с целью определить достоверность или возможность чего-то еще не опробованного. Манипулируя конкретными факторами, эксперименты дают представление о причинно-следственных связях, показывая, как меняются результаты при изменении конкретного фактора. Эксперименты различаются по целям и масштабам, но, несмотря ни на что, в их основе всегда лежат повторяющиеся процедуры и логический анализ результатов.
Лаборатория может улучшить результаты тестов и помочь учащимся больше сосредоточиться на материале.
В научных классах эксперименты и другие виды практической деятельности имеют решающее значение для обучения учащихся. Независимо от того, являются ли они базовыми экспериментами над собой или систематическими исследованиями, проводимыми учеными на протяжении многих лет, эксперименты имеют свои особенности: от неформальных личных сравнений (например, дегустация нескольких шоколадных конфет в поисках любимого) до строго контролируемых экспериментов, требующих сложных инструментов (таких. как процесс обнаружения субатомов).
Цель и метод эксперимента
В научном методе эксперимент – это эмпирическая процедура, которая проверяет конкурирующие модели или гипотезы. Исследователи также используют эксперименты для проверки существующих теорий или новых гипотез, поддерживая или опровергая их. Эксперименты обычно проверяют гипотезу, ожидание того, как работает процесс или явление. Но он также может быть предназначен для ответа на вопрос «что, если» без конкретных ожиданий относительно результата эксперимента или для подтверждения предыдущих результатов.
Если в эксперименте все элементы управления работают так, как ожидалось, можно сделать вывод, что эксперимент прошел так, как ожидалось, и что результаты были вызваны влиянием измеряемых переменных.
При планировании эксперимента необходимо учитывать мешающие переменные, которые могут повлиять на точность и воспроизводимость эксперимента. Смешивающие переменные обычно можно устранить с помощью научного контроля или случайного назначения. В области физических наук и техники экспериментирование является основным компонентом научного метода. В медицине и социальных науках распространенность экспериментальных исследований варьируется в зависимости от дисциплины.
Историческая справка
Системный подход к современному экспериментированию возник в работах арабского математика и ученого Ибн аль-Хайсама. Он проводил эксперименты в области оптики, управляя экспериментами на основе таких факторов, как видимые экспериментальные результаты. Он был одним из первых ученых, применивших индуктивные экспериментальные методы для достижения результатов. Возьмем, к примеру, британского философа Фрэнсиса Бэкона, который пропагандировал экспериментальные методы, основанные на повторяемых наблюдениях, и впервые интегрировал научный метод в том виде, в каком мы его понимаем сегодня.
Экспериментирование – это процедура, которая помогает людям оценить два или более конкурирующих объяснений или гипотез.
С развитием научных методов многие учёные добились значительного прогресса и открытий для их применения в различных областях. Галилей точно измерял время и проводил эксперименты, чтобы сделать выводы о движении свободного падения, а Антуан Лавуазье использовал эксперименты для выяснения новых областей горения и биохимии.
Типы экспериментов
Эксперименты можно разделить на несколько типов в соответствии с профессиональными нормами разных дисциплин. В некоторых дисциплинах (например, в психологии или политологии) «реальный эксперимент» — это метод социального исследования, который содержит два типа переменных: независимые переменные, которыми манипулирует экспериментатор, и зависимые переменные, которые измеряются. Контролируемые эксперименты обычно проводятся путем сравнения результатов экспериментальной выборки с контрольной выборкой, которая почти идентична экспериментальной выборке, но отличается в одном аспекте - тестируемой независимой переменной.
Хороший план эксперимента часто требует учета мешающих переменных, а при проведении экспериментов на людях требуется особая защита внешних переменных.
Во многих дисциплинах также распространены различные формы экспериментов, такие как натурные эксперименты и полевые эксперименты. Естественные эксперименты обычно не могут проводить контролируемые эксперименты, поэтому исследователи могут полагаться только на наблюдение взаимосвязи переменных в системе, в то время как полевые эксперименты проводятся в реальных условиях для проверки обоснованности теории.
Поэтому каждая маленькая деталь научного эксперимента может существенно изменить окончательные результаты, в результате чего исследователи столкнутся с бесчисленным количеством переменных и условий. Учитывая все эти переменные, как мы можем гарантировать надежность получаемых результатов?
