Методы экспериментального исследования в психологии: классификация, выбор метода и обработка результатов. Метод экспериментального исследования


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 20x15 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 уг, ..., уп соответствует определенное значение аргумента хг, х2, ..., хп.

На основе экспериментальных данных можно подобрать алгебраические выражения, которые называют эмпирическими формулами. Такие формулы подбирают лишь в пределах измеренных значений аргумента л:1 - хп. 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

классификация, выбор метода и обработка результатов :: BusinessMan.ru

Молодая наука психология долгие десятилетия подвергалась гонениям и не воспринималась научным сообществом. Выделиться из философии ей удалось только в конце девятнадцатого века, но и после ей приходилось доказывать свою состоятельность. Делалось это, в первую очередь, посредством экспериментально-психологических методик. Они позволили отыскать обоснование многим научным теориям и сделать несколько значимых для мирового сообщества открытий.

Стоит отметить, что в этот период времени методы экспериментального исследования были основными и единственными. Ученые только накапливали знания в данной области, поэтому остро нуждались в поисках новых подходов к предметам своего исследования. Со временем применение экспериментального метода исследования стало всего лишь частью методологии и сейчас используется наравне с другими способами доказать справедливость той или иной теории.

Однако на сегодняшней день экспериментальная психология вызывает множество споров. Ученые не могут определить ее допустимые границы и то место, которое ей можно отвести в системе знаний. Несмотря на эти сложности, методы проведения экспериментальных исследований вызывают с каждым годом все больший интерес у специалистов в данной области и людей, которые желают применять психологические знания на практике.

Методы научных исследований: краткая характеристика

Перед тем как полностью погрузиться в классификацию методов экспериментального исследования, необходимо составить общее представление о методиках исследований, без которых сложно представить деятельность ученых.

Простым языком их можно охарактеризовать как совокупность приемов и способов, дающих возможность специалистам получить достоверные сведения об объекте исследований. Это позволяет выстроить очередную научную теорию, а также разработать ряд практических рекомендаций, которые будут активно использоваться в дальнейшей работе другими учеными.

Так как психологию сложно представить без исследовательских методик, то на примере этой науки их разобрать проще всего. К тому же методы исследования в психологии крайне ограничены, в них несложно разобраться даже стороннему человеку. А результат их применения может оказаться очень впечатляющим.

Методы исследования в психологии: виды

Основные методы разделяют на две группы:

  • наблюдение;
  • эксперимент.

Первый метод можно охарактеризовать как целенаправленный сбор данных по объекту исследования и анализ полученной информации. По итогу он должен дать объяснение тем или иным психологическим факторам, регулирующим поведение личности.

Метод наблюдения имеет ряд требований, на которых мы остановимся кратко:

  • естественные условия;
  • четкая направленность;
  • регистрация всех полученных результатов.

При этом методика имеет свою процедуру и делится на несколько подвидов. Так как это не является темой нашей статьи, то мы не станем акцентировать внимание читателей на данной информации. А вот о методах экспериментального исследования мы поговорим более подробно.

Эксперимент: краткая характеристика и отличительные черты

Методы экспериментального исследования можно описать как целую стратегию и совокупность действий. Она включает в себя отслеживание того или иного процесса, а также влияние на него с помощью изменения тех или иных условий. Благодаря этому проверяется та или иная гипотеза, ее можно подтвердить или опровергнуть. Причем возможность влиять на процесс и менять изначальные условия дает более полную информацию об объекте исследования.

Главное отличие метода экспериментального исследования от наблюдения заключается в том, что ситуация, в которой будет находиться объект исследования является искусственно смоделированной. Причем организатор активно вмешивается в нее. Он может в зависимости от поставленных задач эксперимента менять одну или несколько переменных, фиксируя происходящие изменения. Можно сказать, что исследователь изучает не только сам объект и его реакции, но и то, каким образом взаимодействуют между собой и объектом переменные.

Также хочется уточнить, что экспериментальная методика подразумевает полный контроль за исследуемым и переменными, вводимыми для отслеживания реакций. В этом заключается еще одно различие между обеими методиками. Если наблюдение не дает возможности предвидеть какие-то процессы, то эксперимент позволяет их спрогнозировать и смоделировать. Также часто исследователи осознанно вызывают те или иные реакции, манипулируя переменными. Это позволяет наиболее полно изучить объект. Считается, что данная методика единственная, которая может в полной мере доказать состоятельность той или иной теории либо гипотезы.

Специфика методики и ее достоинства

Основная специфика эксперимента крайне проста – это вмешательство в процесс исследования для того, чтобы менять условия, пока не будут получены все данные. Именно это и является основной целью применяемых методов опытно-экспериментального исследования.

Нельзя не упомянуть о достоинствах методики. Они довольно многочисленны, что и объясняет ее востребованность в научном мире:

  • возможность осознанно вызывать определенные психические явления;
  • возможность воздействия на условия эксперимента;
  • выявление причинно-следственных связей.

Экспериментальным путем можно получить достаточно много фактов, ведь он позволяет четко устанавливать взаимосвязь между изменяющимися условиями и психологическими процессами.

Ограничения в применении эксперимента

Выбор метода экспериментальных исследований подходит не для всех ситуаций. Ведь организовать грамотный эксперимент довольно сложно. Специалисты утверждают, что он должен быть смоделирован таким образом, чтобы объект исследования даже не подозревал о своем участии в тех или иных процессах.

К сожалению, это удается не всегда, и тогда возникает опасность того, что сам объект исследования начнет влиять на результаты процесса. Испытуемый может ощущать страх, желание подать себя в более выгодном свете, что не позволит получить информацию о его истинных психологических реакциях.

Также в некоторых психологических экспериментах недопустимо произвольно менять переменные. Данное действие не позволит выявить причинно-следственные связи и сводит на нет все преимущества обсуждаемой методики.

Еще одна сложность заключается в том, что в ряде экспериментов исследователь и объект изучения должны тесно общаться между собой. При этом между ними устанавливается эмоциональная связь, которая способна повлиять на поведение объекта. В этом случае результат не может считаться абсолютно чистым и требует дополнительных исследований. Возможно, в этом случае должны использоваться иные методики.

Виды эксперимента

В научном мире принято выделять два вида эксперимента:

  • лабораторные методы исследования;
  • естественный эксперимент.

Если их охарактеризовать кратко, то лабораторный эксперимент заключается в тщательной подготовке. Он проходит в специальных помещениях с большим количеством оборудования, при этом все объекты отдают себе отчет в том, что принимают участие в исследованиях. Однако истинные цели происходящего могут быть от них скрыты.

Естественный эксперимент подразумевает тщательное сокрытие от объекта всех данных о его вовлечении в научный процесс.

Лабораторный эксперимент

Рассматривая лабораторные методы исследования более широко, можно представить их как моделирование деятельности объекта в ограниченном пространстве. При этом используются все возможные методы изучения, очень важным нюансом является применение современных технических средств и разработка специальной инструкции. Ее должен придерживаться индивид, принимающий участие в эксперименте, и все его участники.

Полученные в результате научные данные должны быть максимально чистыми, это возможно лишь при условии стопроцентного повторения естественных условий в ограниченном пространстве. Однако стоит учесть, что полностью воспроизвести данные условия невозможно. Обычно это делается лишь фрагментарно. В этой методике сочетаются главные достоинства и недостатки эксперимента, как психологического исследования. С одной стороны, она позволяет максимально точно контролировать все введенные в процесс переменные, а с другой – не дает скрыть вовлеченность объекта в исследовательский процесс.

Естественный эксперимент

Экспериментально-теоретический метод исследования, названный позже «естественным», был впервые введен в практику в начале двадцатого века. Его суть заключается в неведении объекта исследования о проведении эксперимента и условиях, максимально приближенных к его привычной среде обитания.

Главным плюсом данной методики является возможность исследователя активно влиять на испытуемого и сам процесс, но при этом оставаться не вовлеченным во все действия. Это дает невероятную чистоту полученных данных, но одновременно лишает возможности повторить эксперимент. Попадая в сходные условия еще раз, объект начинает понимать, что они созданы целенаправленно.

Последние годы в научном мире регулярно ведутся диспуты на тему этичности подобной методики. Дело в том, что в процессе эксперимента используется скрытая техника. Жизнь индивида становится источником пристального внимания, при этом исследователи не получают его согласия на участие в процессе. Эксперимент может стать настоящей психологической травмой в случае раскрытия его условий.

Этапы эксперимента

Стоит учитывать, что каждый эксперимент состоит из определенных этапов. Этот нюанс очень важен для чистоты процесса:

  • Определение целей и задач. Данный этап считается определяющим, на нем выявляется актуальность проблемы. Параллельно выстраивается план, который должен учитывать все накопленные по изучаемой теме знания.
  • На втором этапе непосредственно и происходит эксперимент. Он состоит в воздействии исследователей на окружающий мир. При этом вырабатывается специальная методика. Она напрямую зависит от поставленных задач и изучаемых проблем. Причем она вполне может стать и универсальной, все зависит от того, насколько востребована проблематика эксперимента.

При этом методы обработки экспериментальных исследований в зависимости от задач остаются неизменны. Главным в этом процессе остается, повторимся, чистота полученных данных.

Классификация экспериментов

Данный вопрос требует детального рассмотрения, так как на сегодняшний день классификация находится в прямой зависимости от многих факторов. Обычно она ставится в зависимость от двух характеристик. О них стоит поговорить подробно.

По результату воздействия выделяют три вида экспериментов:

  • Констатирующий. В процессе исследования у объекта не формируются какие-либо новые установки, не появляются новые свойства, а уже имеющиеся не получают должного развития. Согласно данной классификации экспериментатор занимает позицию, сходную с поведением стороннего наблюдателя.
  • Формирующий. Здесь участие организатора эксперимента является наиболее активным. Во многих случаях объект полностью изменяется, зачастую эти изменения носят необратимый характер. При этом сама организация эксперимента позволяет не просто регистрировать полученные данные, но и раскрывать динамику, механизмы воздействия, этапы формирования тех или иных психологических процессов и так далее.
  • Патопсихологический. Данный эксперимент можно поставить в особенный разряд, так как исследователя мало интересуют итоговые результаты. В процессе своего воздействия на объект выявляются и изучаются способы, которыми индивид приходит к данному результату. Можно сказать, что основной оценке подвергаются мыслительные процессы.

Специалисты классифицируют эксперименты и по уровню осознанности:

  • полная осведомленность объекта обо всех нюансах будущего эксперимента;
  • частичная осведомленность индивида, где кроме конкретных фактов ему могут предоставить и ложные гипотезы;
  • сокрытие задач, целей и сроков эксперимента (зачастую испытуемый даже не имеет представления, что стал объектом наблюдения).

Кроме перечисленных категорий можно еще назвать контрольный и пилотажный эксперименты.

Работа с испытуемым и обработка данных

Объект исследований и сам экспериментатор должны находиться в некоем взаимодействии. Этот момент является самым сложным, поэтому методика не может работать без разработки инструкции.

При этом необходимо учитывать, что главной задачей является не сама разработка подобного текста, а понимание его участниками эксперимента. Именно за это в первую очередь отвечает психолог, ведь зачастую в одинаковых условиях люди абсолютно по-разному воспринимают информацию. Одни сразу же понимают все требования, указанные в инструкции, а вот другим требуется некоторое время. Эксперимент нельзя начинать, пока не будут готовы все его участники.

Еще одной проблемой является отбор объектов. По результатам, показанным той или иной категорией испытуемых, будут делаться выводы по довольно обширной социологической группе. Поэтому исследователи часто подбирают первые объекты ошибочно, и только потом формируются более подходящие группы индивидов. Но даже в этом случае они разделяются на две группы.

Инструкция, выдаваемая объектам, создается по общим правилам. Она должна отражать следующие моменты:

  • цель и задачи;
  • ход и особенности происходящего.

К тому же текст должен быть максимально информативным и лаконичным.

Обработка результатов требует долгого времени. При этом важно учитывать, насколько были искажены они в процессе эксперимента. Психология знает случаи, когда исследователь, глубоко убежденный в состоятельности своей теории, влиял на поведение объектов. Также сами участники эксперимента могут в процессе угадать задачи и цели всего происходящего, непроизвольно подстраиваясь под ожидаемый результат.

businessman.ru

методика и классификация экспериментальных исследований, методы физических измерений, средства измерений

Методология и классификация экспериментальных исследований

Эксперимент — это активный целенаправленный метод изучения явлений в точно фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. Эксперимент имеет перед наблюдением ряд преимуществ: в ходе эксперимента изучаемое явление может не только наблюдаться, но и воспроизводиться по желанию исследователя; в условиях эксперимента возможно обнаружение таких свойств явлений, которые нельзя наблюдать в естественных условиях; эксперимент позволяет изолировать изучаемое явление от усложняющих обстоятельств путем варьирования условий и изучать явление в «чистом виде»; в условиях эксперимента резко расширяется арсенал используемых приборов, инструментов и аппаратов.

Выделяются следующие виды эксперимента: 1) исследовательский, и поисковый эксперимент; 2) проверочный или контрольный эксперимент; 3) воспроизводящий; 4) изолирующий; 5) качественный или количественный; 6) физический, химический, социальный, биологический эксперимент.

Методология экспериментальных исследований – это общая структура (проект) эксперимента. Включает следующие этапы:

1. Разработка плана – программы эксперимента, это:

- наименование темы исследования,

- рабочая гипотеза,

- методика эксперимента,

- перечень необходимых материалов, приборов, установок,

- список исполнителей,

- календарный план работ,

- смета на выполнение эксперимента.

Иногда дополнительно включают работы по конструированию и изготовлению приборов, аппаратов и др.

2. Оценка измерений и выбор средств измерений. Средства измерения могут быть выбраны стандартные или изготовлены специально для эксперимента. Поверка средств измерений.

3. Проведение эксперимента (этапы традиционного эксперимента, включая математическое планирование). В методике эксперимента подробно проектируют процесс проведения эксперимента:

- составляют последовательность проведения операций наблюдений и измерений;

- описывают каждую операцию с учетом выбранных средств;

- контролируют качество операций, чтобы при минимальном количестве измерений обеспечить повышенную надежность и заданную точность;

- разрабатывают форму журнала для записи результатов наблюдений и измерений;

- выбирают методы обработки и анализа экспериментальных данных, включая математические.

Наиболее важной составной частью научных исследований являются эксперименты. Это один из основных способов получить новые научные знания. Более двух третей всех трудовых ресурсов науки затрачивается на эксперименты. В основе экспериментального исследования находится 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.

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 случайных факторов производственной среды. Пассивные производственные эксперименты заключаются в сборе данных и анализе случайных отклонений от заданных параметров процесса. В активных экспериментах изменения параметров процесса заранее планируют и задают.

Методы физических измерений

Если эксперимент хорошо продуман и удачно спланирован, то он имеет больше шансов на успех. Основываясь на известных теориях и экспериментальных результатах, можно так выбрать способы и методы измерений, чтобы получить как можно больше сведений. Очень важно исключить влияние внешней среды или свести его к нулю. На практике финансовые проблемы часто ограничивают аппаратурные возможности.

Измерения– это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерения в философском аспекте – важнейший универсальный метод познания физических явлений и процессов. Измерение – вторичный метод познания, так как сначала нужно изучить объект измерений, выстроить его модель. Измерение с этой точки зрения является методом кодирования сведений, то есть заключительной стадией процесса познания. В научном аспекте измерения – это количественная информация об объекте, без которой невозможно точно воспроизвести условия технического процесса и эффективного управления объектом. В техническом аспекте измерения дают возможность проверки научных гипотез, осуществляют связь теории и практики в науке. Цель измерений – получить численные значения нужной физической величины.

Измерения подразделяютна прямые (получают непосредственно значение измеряемой величины) и косвенные (нужную величину вычисляют из результатов непосредственных измерений).

При многократных измерениях получают разные численные значения измеряемой физической величины (даже если все значения одинаковы). Сразу возникают вопросы:

- об истинном значении физической величины,

-о точности, с которой истинное значение можно определить по нашим данным.

Х0– истинное значение, Х – то значение, которое получено в результате измерения. Е = Х – Х0– ошибка измерения.Ошибки измеренияподразделяютна:

- систематические,

- случайные,

- грубые (так называемые выбросы).

Грубые возникают вследствие ошибки экспериментатора или отказа оборудования. В отличии от других грубые ошибки обычно сразу видно. Систематические ошибки трудно обнаружить, так как отклонение в них одинаково. Они возникают из-за: несовершенства оборудования, несовершенства метода измерения, непостоянства условий опыта, влияния окружающей среды, ошибок экспериментатора, влияния неучтенных факторов. Случайные ошибки возникают вследствие многозначных причин. Такие ошибки ликвидируют обработкой данных на основе теоретической схемы теории ошибок, которая объединяет теорию вероятностей и математическую статистику

В настоящее время следует говорить об измерительных технологиях, так как сложность измерений возрастает. Основа любой формы управления, анализа, прогнозирования, планирования, контроля или регулирования – достоверная исходная информация, основанная на измерениях. Отсюда значительные затраты на измерения. Примерно 15% общественного труда затрачивается на проведение измерений, от 3 до 6% валового национального продукта тратится на измерения, прямо или косвенно.

Средства измерений и их классификация

Средство измерений– это техническое средство:

- используемое при измерениях,

- имеющее нормированные метрологические свойства,

- воспроизводящее или хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Средство измерений либо воспроизводит величину заданного размера (например, гиря – массу, магазин сопротивлений – ряд дискретных значений сопротивлений), либо вырабатывает сигнал, несущий информацию о значении измеряемой величины. Сигнал либо сразу воспринимается человеком (отклонение стрелки прибора), либо преобразуется еще раз, чтобы быть воспринятым (сравнение в приборе двух сигналов и выдача разницы - фотоколориметр).

Средство измерений может работать в двух режимах: статическом, при котором изменением измеряемой величины за время измерения можно пренебречь, и динамическом, при котором изменение нужно учитывать, так как это изменение превышает допустимую погрешность.

Средства измерений классифицируют:

1. По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений, средства измерений подразделяют на метрологические, для хранения или воспроизведения единицы измерений, и рабочие, применяемые для непосредственных измерений в эксперименте.

2. По уровню автоматизации: - неавтоматические, - автоматизированные, в этом режиме возможно одно измерение или его часть, - автоматические, в этом режиме проводят все измерение и обработку его результатов, регистрацию, передачу данных или выработку управляющих сигналов.

3. По уровню стандартизации: стандартизованные, то есть отвечающие требованиям государственного или отраслевого стандарта (их чаще используют, по ним проводят государственные испытания),нестандартизованные(уникальные) для решения специальной задачи, которую не нужно стандартизировать.

4. По отношению к измеряемой физической величине:

– основные (измеряют основную физическую величину),

- вспомогательные, измеряют физическую величину, влияние которой на основное средство измерений нужно учесть, чтобы получить требуемую точность.

5. По роли в процессе измерения и выполняемым функциям. Это основная классификация. Средства измерений подразделяют на

элементарные: меры (однозначные – гиря, многозначные – линейка, наборы мер - ареометры, магазины мер – магазин сопротивлений и т.д.), устройства сравнения, измерительные преобразователи (датчик),

комплексные: измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы и комплексы.

Метрологические характеристики средств измерений

Это характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности. Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами называют нормируемыми, а определяемые экспериментально – действительными. Метрологические характеристики позволяют: - определять результаты измерений и рассчитывать оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерения в реальных условиях применения средств измерений, - рассчитывать метрологические характеристики каналов измерительных систем, состоящих из нескольких средств измерений с известными метрологическими характеристиками, - проводить оптимальный выбор средств измерений для данных условий с нужным качеством измерений, - сравнивать средства измерений разных типов.

Классы точности средств измерений это обобщенная характеристика средств измерений, выражаемая пределами допускаемых значений его основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности не является непосредственной оценкой точности измерений, так как она зависит еще от метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности – лишь пределы погрешности, это интервал, в котором находится значение основной погрешности средства измерений. Средство измерений может иметь два или более класса точности, например, если у него два или более диапазонов измеряемой величины, а также, если прибор измеряет несколько физических величин.

Анализ экспериментальных данных

Возможны три случая проведения эксперимента.

Первый – теоретически получена аналитическая зависимость, которая однозначно определяет исследуемый процесс. Например, y= 6e5x. В этом случае объем эксперимента для подтверждения данной зависимости минимален, поскольку функции однозначно определяется экспериментальными данными.

Второй случай – теоретическим путем установлен лишь характер зависимости. Например, y=ae-kx. В этом случае задано семейство кривых. Экспериментальным путем необходимо определитьaиk. При этом 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.

studfiles.net

Учебн. пособия-ОНИ / Разное / 11. Основы научных исследований_ Интерн-источник / ONI / Лекции / 4

4.2 Экспериментальные исследования: методика и классификация экспериментальных исследований, методы физических измерений, средства измерений

Методология и классификация экспериментальных исследований

Эксперимент — это активный целенаправленный метод изучения явлений в точно фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. Эксперимент имеет перед наблюдением ряд преимуществ: в ходе эксперимента изучаемое явление может не только наблюдаться, но и воспроизводиться по желанию исследователя; в условиях эксперимента возможно обнаружение таких свойств явлений, которые нельзя наблюдать в естественных условиях; эксперимент позволяет изолировать изучаемое явление от усложняющих обстоятельств путем варьирования условий и изучать явление в «чистом виде»; в условиях эксперимента резко расширяется арсенал используемых приборов, инструментов и аппаратов.

Выделяются следующие виды эксперимента: 1) исследовательский, и поисковый эксперимент; 2) проверочный или контрольный эксперимент; 3) воспроизводящий; 4) изолирующий; 5) качественный или количественный; 6) физический, химический, социальный, биологический эксперимент.

Методология экспериментальных исследований – это общая структура (проект) эксперимента. Включает следующие этапы:

1. Разработка плана – программы эксперимента, это:

- наименование темы исследования,

- рабочая гипотеза,

- методика эксперимента,

- перечень необходимых материалов, приборов, установок,

- список исполнителей,

- календарный план работ,

- смета на выполнение эксперимента.

Иногда дополнительно включают работы по конструированию и изготовлению приборов, аппаратов и др.

2. Оценка измерений и выбор средств измерений. Средства измерения могут быть выбраны стандартные или изготовлены специально для эксперимента. Поверка средств измерений.

3. Проведение эксперимента (этапы традиционного эксперимента, включая математическое планирование). В методике эксперимента подробно проектируют процесс проведения эксперимента:

- составляют последовательность проведения операций наблюдений и измерений;

- описывают каждую операцию с учетом выбранных средств;

- контролируют качество операций, чтобы при минимальном количестве измерений обеспечить повышенную надежность и заданную точность;

- разрабатывают форму журнала для записи результатов наблюдений и измерений;

- выбирают методы обработки и анализа экспериментальных данных, включая математические.

Наиболее важной составной частью научных исследований являются эксперименты. Это один из основных способов получить новые научные знания. Более двух третей всех трудовых ресурсов науки затрачивается на эксперименты. В основе экспериментального исследования находится 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.

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 случайных факторов производственной среды. Пассивные производственные эксперименты заключаются в сборе данных и анализе случайных отклонений от заданных параметров процесса. В активных экспериментах изменения параметров процесса заранее планируют и задают.

Методы физических измерений

Если эксперимент хорошо продуман и удачно спланирован, то он имеет больше шансов на успех. Основываясь на известных теориях и экспериментальных результатах, можно так выбрать способы и методы измерений, чтобы получить как можно больше сведений. Очень важно исключить влияние внешней среды или свести его к нулю. На практике финансовые проблемы часто ограничивают аппаратурные возможности.

Измерения– это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерения в философском аспекте – важнейший универсальный метод познания физических явлений и процессов. Измерение – вторичный метод познания, так как сначала нужно изучить объект измерений, выстроить его модель. Измерение с этой точки зрения является методом кодирования сведений, то есть заключительной стадией процесса познания. В научном аспекте измерения – это количественная информация об объекте, без которой невозможно точно воспроизвести условия технического процесса и эффективного управления объектом. В техническом аспекте измерения дают возможность проверки научных гипотез, осуществляют связь теории и практики в науке. Цель измерений – получить численные значения нужной физической величины.

Измерения подразделяютна прямые (получают непосредственно значение измеряемой величины) и косвенные (нужную величину вычисляют из результатов непосредственных измерений).

При многократных измерениях получают разные численные значения измеряемой физической величины (даже если все значения одинаковы). Сразу возникают вопросы:

- об истинном значении физической величины,

-о точности, с которой истинное значение можно определить по нашим данным.

Х0– истинное значение, Х – то значение, которое получено в результате измерения. Е = Х – Х0– ошибка измерения.Ошибки измеренияподразделяютна:

- систематические,

- случайные,

- грубые (так называемые выбросы).

Грубые возникают вследствие ошибки экспериментатора или отказа оборудования. В отличии от других грубые ошибки обычно сразу видно. Систематические ошибки трудно обнаружить, так как отклонение в них одинаково. Они возникают из-за: несовершенства оборудования, несовершенства метода измерения, непостоянства условий опыта, влияния окружающей среды, ошибок экспериментатора, влияния неучтенных факторов. Случайные ошибки возникают вследствие многозначных причин. Такие ошибки ликвидируют обработкой данных на основе теоретической схемы теории ошибок, которая объединяет теорию вероятностей и математическую статистику

В настоящее время следует говорить об измерительных технологиях, так как сложность измерений возрастает. Основа любой формы управления, анализа, прогнозирования, планирования, контроля или регулирования – достоверная исходная информация, основанная на измерениях. Отсюда значительные затраты на измерения. Примерно 15% общественного труда затрачивается на проведение измерений, от 3 до 6% валового национального продукта тратится на измерения, прямо или косвенно.

Средства измерений и их классификация

Средство измерений– это техническое средство:

- используемое при измерениях,

- имеющее нормированные метрологические свойства,

- воспроизводящее или хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Средство измерений либо воспроизводит величину заданного размера (например, гиря – массу, магазин сопротивлений – ряд дискретных значений сопротивлений), либо вырабатывает сигнал, несущий информацию о значении измеряемой величины. Сигнал либо сразу воспринимается человеком (отклонение стрелки прибора), либо преобразуется еще раз, чтобы быть воспринятым (сравнение в приборе двух сигналов и выдача разницы - фотоколориметр).

Средство измерений может работать в двух режимах: статическом, при котором изменением измеряемой величины за время измерения можно пренебречь, и динамическом, при котором изменение нужно учитывать, так как это изменение превышает допустимую погрешность.

Средства измерений классифицируют:

1. По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений, средства измерений подразделяют на метрологические, для хранения или воспроизведения единицы измерений, и рабочие, применяемые для непосредственных измерений в эксперименте.

2. По уровню автоматизации: - неавтоматические, - автоматизированные, в этом режиме возможно одно измерение или его часть, - автоматические, в этом режиме проводят все измерение и обработку его результатов, регистрацию, передачу данных или выработку управляющих сигналов.

3. По уровню стандартизации: стандартизованные, то есть отвечающие требованиям государственного или отраслевого стандарта (их чаще используют, по ним проводят государственные испытания),нестандартизованные(уникальные) для решения специальной задачи, которую не нужно стандартизировать.

4. По отношению к измеряемой физической величине:

– основные (измеряют основную физическую величину),

- вспомогательные, измеряют физическую величину, влияние которой на основное средство измерений нужно учесть, чтобы получить требуемую точность.

5. По роли в процессе измерения и выполняемым функциям. Это основная классификация. Средства измерений подразделяют на

элементарные: меры (однозначные – гиря, многозначные – линейка, наборы мер - ареометры, магазины мер – магазин сопротивлений и т.д.), устройства сравнения, измерительные преобразователи (датчик),

комплексные: измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы и комплексы.

Метрологические характеристики средств измерений

Это характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности. Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами называют нормируемыми, а определяемые экспериментально – действительными. Метрологические характеристики позволяют: - определять результаты измерений и рассчитывать оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерения в реальных условиях применения средств измерений, - рассчитывать метрологические характеристики каналов измерительных систем, состоящих из нескольких средств измерений с известными метрологическими характеристиками, - проводить оптимальный выбор средств измерений для данных условий с нужным качеством измерений, - сравнивать средства измерений разных типов.

Классы точности средств измерений это обобщенная характеристика средств измерений, выражаемая пределами допускаемых значений его основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности не является непосредственной оценкой точности измерений, так как она зависит еще от метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности – лишь пределы погрешности, это интервал, в котором находится значение основной погрешности средства измерений. Средство измерений может иметь два или более класса точности, например, если у него два или более диапазонов измеряемой величины, а также, если прибор измеряет несколько физических величин.

Анализ экспериментальных данных

Возможны три случая проведения эксперимента.

Первый – теоретически получена аналитическая зависимость, которая однозначно определяет исследуемый процесс. Например, y= 6e5x. В этом случае объем эксперимента для подтверждения данной зависимости минимален, поскольку функции однозначно определяется экспериментальными данными.

Второй случай – теоретическим путем установлен лишь характер зависимости. Например, y=ae-kx. В этом случае задано семейство кривых. Экспериментальным путем необходимо определитьaиk. При этом 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.

studfiles.net

как метод исследования, виды экспериментов

Эксперимент – это один из доступных научному мировоззрению методов познания окружающей реальности, обоснованный принципами повторимости и доказательности. Этот метод строится индивидуально в зависимости от выбранной области, на основании теорий или выдвинутых гипотез и происходит в специально контролируемых или управляемых условиях, удовлетворяющих запросу исследования. Стратегия эксперимента предполагает целенаправленно выстроенное наблюдение за выбранным явлением или объектом в заранее определенных гипотезой условиях. В психологической отрасли эксперимент предусматривает совместное взаимодействие экспериментатора и обследуемого, направленное на выполнение разработанных предварительно экспериментальных заданий и изучение возможных изменений и взаимосвязей.

Эксперимент относится к разделу эмпирических методов и выступает критерием истинности установленного явления, поскольку безоговорочным условием построения экспериментальных процессов является их повторная воспроизводимость.

Эксперимент в психологии используется как основной способ изменения (в терапевтической практике) и исследования (в науке) реальности, и имеет традиционное планирование (при одной неизвестной переменной) и факторное (когда неизвестных переменных несколько). В случае, когда исследуемое явление или его область представляются недостаточно исследованными, применяется пилотажный эксперимент, помогающий уточнить дальнейшее направление построения гипотез.

Отличается от исследовательского метода наблюдения и невмешательства активным взаимодействием с объектом изучения, намеренным вызыванием изучаемого явления, возможностью изменения условий процесса, количественного соотношения параметров и включает в себя статистическую обработку данных. Возможность контролированного изменения условий или составляющих эксперимента позволяет исследователю более глубоко изучить явление или заметить ранее не выявленные закономерности. Основная трудность применения и оценки достоверности экспериментального метода в психологии заключается в частой включенности экспериментатора во взаимодействие или общение с испытуемыми и косвенным образом, под воздействием подсознательных мотивов, может оказать влияние на результаты и поведение обследуемого.

Эксперимент, как метод исследования

При изучении явлений возможно использование нескольких видов методов: активные (эксперименты) и пассивные (наблюдение, архивное и биографическое исследование).

Метод эксперимента подразумевает под собой активное влияние или вызывание исследуемого процесса, присутствие основной и контрольной (максимально схожая с основной, но не подвергающаяся влиянию) экспериментальных групп. По своему смысловому назначению выделяют исследовательский эксперимент (при неизвестности наличия взаимосвязи между выбранными параметрами) и подтверждающий (когда взаимосвязь переменных установлена, но необходимо выявить характер этой связи). Для построения практического исследования необходимо изначальное формулирование определений и изучаемой проблемы, постановка гипотез, последующая их проверка. Полученные результативные данные обрабатывают и интерпретируют, используя методы матстатистики, учитывающей особенности переменных и выборок испытуемых.

Отличительными чертами экспериментального изучения являются: искусственная самостоятельная организация условий для активизации или появления определенного изучаемого психологического факта, возможность изменять условия и устранять некоторые из влияющих факторов.

Все построение экспериментальных условий сводится к определению взаимодействия переменных: зависимой, независимой и побочных. Под независимой переменной понимается то условие или явление, которое может варьировать или изменять экспериментатор (выбранное время суток, предлагаемая задача), чтобы проследить его дальнейшее влияние на зависимую переменную (слова или ответные на стимул действия испытуемого), т.е. параметров другого явления. В ходе определения переменных важно обозначить и конкретизировать их так, чтобы они поддавались регистрации и анализу.

Помимо качеств конкретности и регистрируемости, должно быть соответствие валидности и надежности, т.е. тенденция сохранять устойчивость показателей ее регистрируемости и сохранении полученных показателей только при условиях, повторяющих экспериментальные, касательно выбранной гипотезы. Побочными переменными являются все факторы, которые косвенным образом влияют на результаты или течение эксперимента, будь то освещение или уровень бодрости испытуемого.

Метод эксперимента обладает рядом преимуществ, среди которых повторяемость изучаемого явления, имеющаяся возможность влиять на результаты путем изменения переменных, возможность выбора начала осуществления эксперимента. Это единственный метод, дающий наиболее достоверные результаты. Среди причин критики данного метода находится непостоянность, спонтанность и уникальность психики, а также субъект-субъектные отношения, которые своим наличием не совпадают с научными правилами. Еще одной негативной характеристикой метода является то, что условия лишь частично воспроизводят реальность, и соответственно подтверждение и стопроцентное воспроизведение полученных в лабораторных условиях результатов в условиях реальности не возможно.

Виды экспериментов

Однозначной классификации экспериментов нет, так как понятие состоит из множества характеристик, на основании выбора которых и строится дальнейшее разграничение.

На этапах постановки гипотезы, когда еще не определены методы и выборки, стоит проводить мысленный эксперимент, где учитывая теоретические предпосылки, ученые проводят воображаемое исследование, стремящееся к обнаружению противоречий внутри используемой теории, несопоставимость концепций и постулатов. В мысленном эксперименте исследуются не сами явления с практической стороны, а имеющаяся теоретическая информация о них. Построение реального эксперимента включает в себя планомерное манипулирование переменными, их коррекция и выбор в реальности.

Лабораторный эксперимент присутствует при искусственном воссоздании специальных, организующих необходимую обстановку условий, при наличии аппаратуры и инструкции, определяющей действия испытуемого, сами испытуемые осознают свое участие в методе, но от них могут утаивать гипотезу, для получения независимых результатов. При такой постановке возможен максимальный контроль переменных, но полученные данные тяжело сопоставимы с реальной жизнью.

Естественный (полевой) или квазиэксперимент происходит, когда исследование проводится непосредственно в группе, где не возможна полная корректировка необходимых показателей, в естественных для выбранной социальной общности условиях. Используется для изучения взаимовлияния переменных в реальных жизненных условиях, происходит в несколько этапов: анализ поведения или отзывов исследуемого, фиксация полученных наблюдений, анализ результатов, составление полученной характеристики исследуемого.

В психологической исследовательской деятельности наблюдается применение в одном исследовании констатирующего и формирующего эксперимента. Констатирующий определяет наличие явления или функции, тогда как формирующий проводит анализ изменения данных показателей после этапа обучения или иного влияния на выбранные гипотезой факторы.

При постановке нескольких гипотез применяется критический эксперимент, для подтверждения истинности одной из выдвинутых версий, при этом остальные признаются опровергнутыми (для реализации нужна высокая степень разработки теоретической базы, а также довольно сложное планирование самой постановки).

Проведение эксперимента актуально при проверке пробных гипотез, выбора дальнейшего хода исследования. Такой проверочный метод называется пилотажным, проводится при подключении меньшей выборки, чем при полном эксперименте, с меньшим внимаем к анализу деталей результатов, и стремится выявить лишь общие тенденции и закономерности.

Так же эксперименты различают по количеству информации, доступной испытуемому о самих условиях исследования. Выделяют эксперименты, где испытуемый владеет полной информацией о ходе исследования, те, где некоторая информация утаивается, те, где испытуемый не знает о проводимом эксперименте.

По полученным результатам различают групповые (полученные данные характерны и актуальны для описания явлений, присущих определенной группе) и индивидуальные (данные, описывающие конкретную личность) эксперименты.

Психологические эксперименты

Эксперимент в психологии имеет отличительную особенность от особенностей его проведения в других науках, поскольку объект исследования имеет собственную субъектность, что может вносить определенный процент влияния, как на ход изучения, так и на результаты исследования. Основная задача, которая ставится перед психологическим экспериментом – вывести на обозримую поверхность сокрытые внутри психики процессы. Для достоверности передачи такой информации требуется полный контроль максимального количества переменных.

Понятие эксперимента в психологии, помимо исследовательской сферы, используется в психотерапевтической практике, когда происходит искусственная постановка актуальных для личности проблем, для углубления переживаний или проработки внутреннего состояния.

Первые шаги на пути экспериментальной деятельности заключаются в установлении определенных взаимоотношений с испытуемыми, определение особенностей выборки. Далее испытуемые получают инструкцию для выполнения, содержащую описание хронологичности порядка выполняемых действий, изложенную максимально подробно и в лаконичной форме.

Этапы осуществления психологического эксперимента:

— постановка проблемы и выведение гипотезы;

— анализ литературных и теоретических данных по выбранной проблематике;

— выбор экспериментального инструмента, позволяющего как управлять зависимой переменной, так и регистрировать изменения независимой;

— формирование релевантной выборки и групп испытуемых;

— проведение экспериментальных опытов или диагностики;

— сбор и статистическая обработка данных;

— интерпретация результатов исследования, составление выводов.

Проведение психологического опыта привлекает к себе внимание социума значительно чаще, чем экспериментирование в других областях, так как затрагивает не только научные понятия, но также этическую сторону вопроса, ведь при постановке условий и наблюдений экспериментатор непосредственно вмешивается и влияет на жизнь испытуемого. Существует несколько всемирно известных экспериментов, касающихся особенностей поведенческих детерминант человека, часть из которых признаны антигуманными.

Хоторнский эксперимент возник вследствие снижения производительности работников одного предприятия, после чего были предприняты диагностические методы по выявлению причин. Результаты исследования показали, что производительность зависит от занимаемого социального положения и роли человека, а те работники, которые попали в группу испытуемых, начали работать лучше лишь от осознания факта участия в эксперименте и того, что на них направленно внимание работодателя и исследователей.

Эксперимент Милгрэма был направлен на установление количества боли, которое может нанести человек другим, абсолютно невинным, если это входит в их обязанности. Участвовало несколько людей – сам испытуемый, начальник, который отдавал ему приказ в случае ошибки направлять на провинившегося разряд электрического тока и непосредственно тот, кому предназначалось наказание (эту роль выполнял актер). В ходе данного эксперимента было выявлено, что люди способны нанести значительные физические страдания другим невиновным, из чувства необходимости подчинения или страха ослушаться авторитетных лиц, даже при условии возникновения конфликта с их внутренними убеждениями.

Эксперимент Рингельмана устанавливал изменение уровня производительности в зависимости от количества человек, привлеченных к выполнению задачи. Оказалось, что чем больше человек участвует в выполнении работы, тем ниже производительность каждого и группы в целом. Это дает основания утверждать, что при осознаваемой индивидуальной ответственности есть стремление максимально выложиться в стараниях, тогда как при групповой работе можно переложить на другого.

«Чудовищный» эксперимент, который некоторое время успешно скрывали его авторы, опасаясь наказания, был направлен на изучение силы внушения. В его ходе двум группам детей из интерната говорили об их навыках: первую группу хвалили, а вторую постоянно критиковали, указывая на недостатки в речи. В дальнейшем у детей из второй группы, ранее не сталкивавшихся с речевыми затруднениями, начали развиваться дефекты речи, некоторые из которых сохранились до конца жизни.

Есть еще много других экспериментов, где вопросы морали не были учтены авторами, и, несмотря на предполагаемую научную ценность и открытия, восхищение не вызывают.

Эксперимент в психологии имеет своим назначением изучение психических особенностей для улучшения его жизни, оптимизации работы и борьбы со страхами и поэтому первоочередным требованием к разработке методов исследований является их этичность, ведь результаты экспериментальных опытов могут вызвать необратимые изменения, изменяющие последующую жизнь человека.

psihomed.com

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.

 

poisk-ru.ru

Характеристика методов опытно-экспериментального исследования — КиберПедия

 

Методы опытно-экспериментального исследования являются системами операций с исследуемыми объектами.

В научном знании в самом обобщенном виде выделяют три классификации методов исследования: теоретические, эмпирические, интерпретации и описания.

В теоретическом исследовании проводится мысленная деятельность, когда идеализированный объект исследования (точнее – умственный образ) ставится в различные условия (также мысленные), после чего, на основе логических рассуждений, анализируется его возможное поведение правилами дедуктивного умозаключения, разработанными еще Аристотелем.

Результат применения теоретических методов представлен знанием о предмете в форме естественно-языковой, знаково-символической или пространственно-схематической.

Теоретические методы опытно-экспериментального исследования: метод теоретического анализа педагогических идей (метод изучения информационных источников, документации, архивный метод), исторический, биографический методы, моделирование и т.д.

Рассмотрим сущность каждого из обозначенных методов.

Метод теоретического анализа педагогических идей (синонимы метод изучения информационных источников, документации, архивный метод) – это выделение и рассмотрение отдельных сторон, признаков, особенностей, свойств педагогических явлений на основе изучения и сопоставления различных точек зрения ученых-теоретиков и педагогов-практиков, содержащихся в различных источниках и документах.

Тщательному научному анализу подвергаются памятники древней письменности, законодательные акты, проекты, циркуляры, отчеты, доклады, постановления, материалы конференций. Изучаются также учебные и воспитательные программы, учебные книги, расписания занятий - словом, все материалы, помогающие понять сущность, истоки и последовательность развития той или иной проблемы.

Анализируя отдельные факты, группируя, систематизируя их, мы выявляем в них общее и особенное, устанавливаем общий принцип или правило. Анализ сопровождается синтезом, он помогает проникнуть в сущность изучаемых педагогических явлений. Этот метод позволяет делать глубокие научные обобщения по важнейшим вопросам обу­чения и воспитания и находить новые закономерности там, где их нельзя выявить с помощью эмпирических (опытных) способов ис­следования.

Исторический метод – это метод исследования, основанный на изучении процесса возникновения, формирования и развития педагогических явлений в хронологической последовательности в результате исторического развития. Благодаря использованию исторического метода достигается углубленное понимание сути проблемы, закономерностей ее развития, установление исторических связей обучения и воспитания, вычленение общего, устойчивого в учебно-воспитательных системах. С помощью данного метода анализируются пути решения конкретных проблем, выводятся взвешенные заключения о целесообразности их применения в новых исторических условиях и появляется возможность формулировать более обоснованные рекомендации по новому объекту исследования.

Биографический метод – это способ исследования, диагностики, коррекции и проектирования жизненного пути личности, анализ жизни человека по тем сведениям, которые он может сообщить о себе сам по памяти при составлении собственной биографии.

Данный метод позволяет изучить человека как личности и субъекта деятельности в процессе его развития, позволяет проследить динамику жизненного пути. Недостатки этого метода - описательность и подверженность прошлого ошибкам памяти. Источниками биографической информации выступает сам изучаемый человек и события окружающей его среды. Испытуемому предлагается биографическая анкета и дается следующая инструкция: «Прошу вас как можно подробнее рассказать историю вашей жизни: в какой семье вы родились, как прошло ваше детство, как жила ваша семья, как ее члены относились друг к другу, каковы ваши самые ранние воспоминания? Желательно, чтобы рассказали о том времени, когда вы учились в школе: что вам там нравилось и что не нравилось. Как в это время складывались ваши отношения с родителями? Кто были ваши друзья? Чем вы интересовались и что думали о будущей жизни? Мы хотели бы также, чтобы вы рассказали о том, как вы жили, став взрослым человеком, как выбирали профессию, каким образом вы проводили свободное время. Расскажите о том, что представляется вам наиболее интересным и важным. Каковы ваши жизненные планы?»

Обработка результатов предполагает составление хронологической таблицы личностного развития, куда в хронологическом порядке выписываются из всех вопросов задания даты, упомянутые испытуемым, события, связанные с этими датами, и переживания, сопровождающие их.

Интерпретация результатов предполагает анализ: социальной ситуации развития личности; основного фона эмоциональных переживаний в разные периоды развития; ценностных ориентаций, направленности, интересов, тенденций, среды общения, социальной активности личности; основных конфликтов и движущих сил развития личности и пр.

Моделирование - это метод исследования объектов и явлений посредством работы сознания, воображения и логики при помощи создания их условных, аналогичных образов (моделей), что позволяет получить целостную информацию об объекте и новые знания о перспективах его изменения и развития.

Результатом моделирования выступает некая гипотеза, полученная в результате работы сознания, воображения и логики исследователя, которая предполагает выполнение им следующих мыслительных операций:

-понимание устройства конкретной системы, её структуры, свойств, законов развития и взаимодействия с окружающим миром,

-изменение системы, определение наилучших способов повышения эффективности и качества ее отдельных структурных элементов при заданных целях и критериях,

-прогнозирование прямых и косвенных последствий реализации заданных способов и форм воздействия на систему.

Все три мыслительные операции подразумевают в той или иной степени наличия механизма обратной связи, с целью своевременного внесения изменений в процесс и результат моделирования.

Эмпирическое исследование проводится для проверки правильности теоретических построений; исследователь взаимодействует с самим объектом, а не с его знаково-символическим или пространственно-образным аналогом.

Результатом применения этой группы методов являются данные, фиксирующие состояния объекта показаниями приборов, состояниями субъекта, памятью компьютера, продуктами деятельности и др.

К общенаучным эмпирическим методам относятся: наблюдение, беседа, анкетирование, тестирование, социометрия, изучение продуктов деятельности школьников, изучение педагогического опыта, эксперимент и пр.

Наблюдение - это специально организованное восприятие исследуемого объекта, процесса или явления в естественных условиях. Наблюдаемый не должен знать о том, что он является объектом наблюдения, которое может быть сплошным или вы­борочным, - с фиксацией, например, всего хода урока или по­ведения только одного или нескольких учеников. На основе на­блюдения может быть дана экспертная оценка. Результаты наблюдения заносятся в специальные протоколы. Протокольные данные подвергаются качественной и количественной обработке.

Беседа - эмпирический социально-психологичес­кий метод по­лучения сведений (информации) о человеке в общении с ним, в ре­зультате его ответов на целенаправленные вопросы. Ведущий беседу не сообщает о ее цели тому, кто изучается. Ответы фикси­руются либо магнитофонной записью, либо скорописью, стенографированием. Беседа может быть как самостоятельным методом изучения человека, так и вспомогательным, например предваря­ющим эксперимент, терапию.

Анкетирование - метод массового сбора материала с помощью получения информации на основании ответов на специально разработанные и соответствующие основной задаче исследования вопросы.

Анкетирование основывается на предположении, что человек откровенно отвечает на заданные ему вопросы. При составлении анкеты учитываются: содержание вопросов, их форма - открытые и закрытые, на последние следует ответ «да» или «нет», их формулировка, количе­ство и порядок следования вопросов. Анкетирование может быть устным, письменным, индивиду­альным, групповым. Ма­териал анкетирования подвергается количественной и качествен­ной обработке.

Педагогов анкетирование привлекает возможностью быстрых массовых опросов учеников (учителей, родителей), простотой применения и возможностью автоматизированной обработки полученных данных.

Тестирование – это метод измерения и оценки различных психологических качеств и состояний индивида с помощью определенных видов заданий с установленными критериями оценки их выполнения.

Тесты позволяют дать оценку индивида в соответствии с поставленной целью исследования; обеспечивают возможность получения количественной оценки на основе квантификации качественных параметров личности и удобство математической обработки; являются относительно оперативным способом оценки большого числа неизвестных лиц; способствуют объективности оценок, не зависящих от субъективных установок лица, проводящего исследование; обеспечивают сопоставимость информации, полученной разными исследователями на разных испытуемых.

Тестирование может представлять как письменное исследование в виде вопросов с несколькими вариантами ответов, за каждый из которых дается определенное количество баллов, при подсчете которых и определяются его результаты (объективные тесты), так и методика фиксации реакций на неопределенные и многозначные ситуации (субъективные (проективные тесты). В качестве неопределенной ситуации могут выступать сюжетные картинки, которые надо проинтерпретировать (ТАТ), незаконченные предложения (тест Розенцвейга), чернильные пятна (тест Роршаха), рисунки (тест «Дом, дерево, человек» тест «Несуществующее животное», тест «Рисунок семьи».

Для проективных тестов типична ситуация, когда испытуемый не информирован о действительной цели исследования. При выполнениис заданий проективных тестов не существует «правильных» ответов.

Еще одним важным методом исследования является социометрия - эмпирический метод изу­чения внутригрупповых межличностных связей. Этот метод, использующий ответы на вопросы пред­почитаемого выбора членов группы, позволяет определить ее спло­ченность, лидера группы, отверженных и т.д. Он широко используется в педа­гогической практике для формирования и перегруппирования учеб­ных коллективов, определения внутригруппового взаимодействия.

Социометрия – метод измерения межличностных отношений в малых группах с помощью группового опроса.

Наиболее распространенными являются два основных варианта социометрического опроса: 1) метод выборов – каждый человек выбирает другого человека для какой-либо совместной деятельности, основываясь на симпатиях или антипатиях к этому человеку; 2) метод оценки – каждый человек оценивает или характеризует других членов группы. Оба этих метода позволяют исследовать неформальную структуру взаимоотношений в группе на момент исследования: раскрыть имеющиеся группировки, определить степень авторитетности всех членов группы, выявить отверженных группой лиц и т.д.

Членам группы предлагается ответить на вопросы, которые дают возможность обнаружить их симпатии и антипатии:

Назовите фамилии 3-х человек из класса к которым Вы бы могли обратиться за помощью:

1. в учебной деятельности;

2. в организации внеклассного мероприятия;

3. в решении жизненной ситуации.

Результаты социометрического опроса заносятся в специальную таблицу – социоматрицу и обрабатываются с применением специальных математических методов, на основании чего строится графическое изображение взаимоотношений в группе – социограмма.

Изучение школьной документации и продуктов деятельности школьников - метод опосредствованного эмпирического изучения человека через анализ и интерпретацию материальных и идеальных продуктов его деятельности. Целью изучения школьной документации является установление причинно-следственных зависимостей, взаимосвязи изучаемых явлений, получение статистических данных. Источниками информации служат классные журналы, книги протоколов собраний и заседаний, расписания учебных занятий, правила внутреннего распорядка, календарные и поурочные планы учителей, конспекты, программы уроков и т.п.

Метод изучения продуктов деятельности широко используется в педагогической практике в форме анализа ученических изложений, сочинений, конспектов, комментариев, выступлений, рисунков и т.д.

Анализ ученического творчества, в частности домашних и классных работ по всем учебным предметам, сочинений, рефератов, отчетов, продуктов художественного и технического творчества практикуется при изучении индивидуальных особенностей учащихся, их интересов, наклонностей, отношения к делу и своим обязанностям, уровня развития старательности, ответственности и т.д. Этот метод требует тщательного планирования, корректного использования, умелого сочетания с наблюдением и беседами.

Изучение и обобщение передового педагогического опыта – это метод изучения и теоретического осмысления практики работы лучших учителей и школ, успешно осуществляющих обучение и воспитание. Он может быть осуществлен при непосредственном общении с учителем, наблюдении его деятельности, а также опосредовано при изучении опубликованного опыта в источниках периодической печати или сети интернет.

Эксперимент - центральный эмпирический метод научного исследования. Различают лабораторный (в специальных условиях, с аппаратурой) и естественный эксперимент, проводимый в обычных условиях обучения, жизни, труда, но со специальной их организацией, влияние которой и изучается. Формами естественного эксперимента являются констатирующий и формирующий эксперимент, в ходе которого изучаются изменения в уровне знаний, умений, отношений, ценностей, в уровне психического и личностного развития обучающихся под целенаправленным обучающим и воспитывающим воздействием.

В эксперименте как методе исследования испытуемый не знает о его цели. Экспериментатор же не только определяет цель исследования и выдвигает гипотезу, но и может менять условия и формы исследования. Результаты эксперимента фиксируются в специальных протоколах. Данные эксперимента обрабатываются количественно, подвергаются качествен­ному анализу и интерпретации.

Наконец, интерпретационно-описательные методы – это «место встречи» результатов применения теоретических и экспериментальных методов и место их взаимодействия. Данные эмпирического исследования, с одной стороны, подвергаются первичной обработке и представлению в соответствии с требованиями, предъявляемыми к результатам со стороны организующих исследование теории, модели, гипотезы.

К интерпретационно-описательным методам относятся: методы математической статистики, корреляционного, сравнительного анализа, графического представления статистического материала и пр.

Таким образом, чтобы изучить особенности личности и поведения человека необходимо выявить и сопоставить сведения из трех принципиально разных источников получе­ния информации: L-, Q- и Т-данные.

Первый источник - L-данные (Life record data), полученные путем регистрации жизни человека в основном в результате на­блюдения; сюда же включаются экспертные оценки.

Второй источник получения информации - Q-данные (Ques­tionnaire data), полученные на основании беседы, опросников и других методов самооценок. К этому источнику относятся MMPI (Миннесотский многопрофильный личностный перечень), 16-факторный личностный опросник Кэттелла и др.

Третий источник - Т-данные (Objective test data) - это дан­ные объективных тестов.

Таким образом, мы дали краткую характеристику отдельных методов опытно-экспериментального исследования. Далее переходим к представлению основных особенностей опытно-экспериментального исследования, его видов.

cyberpedia.su