Чем эксперимент отличается от наблюдения: Чем различаются наблюдение и эксперимент?

в чем между ними разница / Справочник :: Бингоскул

Опыты, эксперименты и наблюдения в физике: в чем между ними разница

добавить в закладки удалить из закладок

Содержание:

Эксперимент, опыт, наблюдение – основополагающие методы изучения окружающего мира, постижения закономерностей природы. Люди испокон веков следят за протекающими вокруг них явлениями, часть из увиденного пытаются повторять в определённых условиях, имитировать протекающие в природе процессы. Рассмотрим, что такое в физике опыт, наблюдение, эксперимент, чем отличаются. Приведём примеры трёх методов познания законов творца.

Чем отличается опыт от эксперимента

Опыт в физике – это методика познания действительности, метод исследования, процесс в науке, нацеленный на опровержение или подтверждение теорем, предположений, гипотез. Даль в своём словаре описывает опыт как наблюдение явлений для обнаружения сил природы либо иных явлений.

Эксперимент – метод исследования, направленный на:

• определение научности (подтверждения, опровержения) разработанной теории, гипотезы;


• проверки соответствия теоретических разработок реальности.

Из латинского «слово» переводится как «опыт», то есть понятия аналогичные. В русском языке они имеют слегка отличающуюся окраску.

Экспериментальное исследование – опыт, проводимый в строго заданных рамках, часто реализуется в лабораторных или иных специальных условиях, нацелен преимущественно на точный результат, его повторяемость. Обычно требует специального материально-технического обеспечения.

В чем разница между опытом и экспериментом?

При проведении опытов человек не ограничивается ничем: используемой материальной базой, внешними условиями, однако работает в ограниченном опытном пространстве. Эксперимент – разновидность опыта, проводимого в заданных условиях при регулярном контроле изучаемых и зависящих от них параметров.

Алгоритм проведения эксперимента включает:

1. Постановку задачи, выдвижение предполагаемого решения, результата.


2. Сборку установки, дающей исследователю возможность взаимодействовать с изучаемыми предметами или телами должным образом.


3. Контроль и изменение созданных условий, параметров взаимодействия.


4. Фиксацию результатов, проведение вычислений и прочих методов обработки полученной информации.


5. Описание свойств, особенностей зафиксированного явления.

Исследования, проводимые для удовлетворения любопытства, относят к экспериментам.

Эксперимент – научно проведённый опыт.

Чем эксперимент отличается от наблюдения

Наблюдение – древнейший метод познания окружающего мира с помощью органов чувств. Целенаправленное и объективное восприятие явлений или объектов. Главная особенность – объективность наблюдения: его повторяемость, возможность повторения при проведении опытов. Наблюдение отличается от эксперимента следующими моментами:

• может проводиться без предварительной подготовки, чёткой цели, контроля процесса, создания установок;


• протекает без или с минимальным вмешательством в естественную среду.

Опыт: бросаем камни в озеро и измеряем время, за которое волны дойдут до берега.

Эксперимент: опускаем камни весом около 30 г с высоты 1 м в воду с температурой ~18 °C под прямым углом в безветренную погоду. Измеряем, за сколько образовавшаяся волна дойдёт до забитого возле берега кола.

Наблюдение: смотрим, как прогуливающийся мальчик с отцом бросают камни, замечаем, что волны, поднятые разными по весу камнями, доходят до берега со слегка отличающейся скоростью. Наблюдаем, что ветер влияет на скорость распространения волн.

Поделитесь в социальных сетях:

25 октября 2021, 13:38

Физика

Could not load xLike class!

Наблюдение и эксперимент как методы научного познания

Одними из методов научного познания являются наблюдение и эксперимент.

Наблюдение как метод научного познания

Определение 1

Наблюдение  представляет собой целенаправленное фиксирование данных об исследуемом объекте в его естественной среде.

Фиксирование данных происходит на основе чувственных способностей человека- ощущении, восприятии и представлении. Результатом наблюдения является получение данных.

Выделяют следующие компоненты наблюдения:

• наблюдатель;
• объект исследования;
• условия наблюдения;
• средства наблюдения (измерительные инструменты).

Активность наблюдателя заключается в избирательности наблюдения в зависимости от целевой установки: что подвергается наблюдению, на чем первоочередно нужно акцентировать внимание и т.д.
Опытный наблюдатель не будет игнорировать  явления, которые не входят в его установку в качестве поставленных целей для наблюдения. Такие явления фиксируются, т.к. они могут быть полезны для познания изучаемого объекта. Активность наблюдателя  тесно связана с теоретической обусловленностью содержания результатов наблюдения.

В наблюдении важна не только чувственная сторона, но и рациональная способность, выраженная в теоретических установках.
Так же активность исследователя проявляется в отборе необходимых средств наблюдения. Наблюдение нацелено  на невнесение изменений в условия существования объекта. Активность наблюдателя проявляется в ограничении самого себя. 

Выделяют следующие виды наблюдения:

• качественное;
• количественное. 

Качественное наблюдение использовалось людьми еще до появления науки в  современное ее понимании. Количественное наблюдение стали использовать в Новое время – время становления научного знания. Количественные наблюдения связаны с математическими измерениями и измерительной техникой.

 

Эксперимент как метод научного познания

Определение 2 

Эксперимент представляет собой активное фиксирование данных об изучаемом объекте, который находится в специально созданных контролируемых условиях.

Выделяют следующие компоненты эксперимента: 

• лаборатория (пространственно-временная область). Ее границы могут быть реальными и мысленными;
• система, которая изучается исследователем;
• протокол эксперимента;
• реакции системы, которые  фиксируются с помощью необходимых приборов.

Существуют различные виды экспериментов.

Так, в зависимости от познавательных целей, средств и объектов познания выделяют:

• исследовательский (поисковый) эксперимент;
• проверочный (контрольный) эксперимент; 
• воспроизводящий эксперимент; 
• изолирующий эксперимент;
• качественный и количественный эксперимент; 
• физический, химический, биологический, социальный эксперимент.

Эксперимент может быть натуральный и умственный:

•  Натуральный эксперимент предполагает целенаправленное вмешательство исследователя в естественный ход событий. 
• Умственный эксперимент — это манипулирование не реальными объектами, а с информацией о них без вмешательства в ход событий. 

Так же выделяют контролируемый и неконтролируемый эксперимент.

Контролируемый эксперимент — это попытка получить сравнительно чистый эффект влияния экспериментальных факторов. Для этого тщательно изучают и выравнивают другие условия, которые могут возникнуть и исказить влияние экспериментального фактора. Выравнивание происходит по всем объектам, которые принимают участие в эксперименте. Для этого выделяют факторы, которые могут влиять на ожидаемые последствия, предусматривается предварительный анализ проблемы при разработке программы исследования.  Неконтролируемый эксперимент широко применяется на практике для оценки эффективности исследования по принципу: «проведем и посмотрим, что получилось».

Эксперимент в качестве самостоятельного метода научного познания сложился примерно в 17 веке, что означало становление науки в эпоху Нового времени. Экспериментальный метод распространился в таких науках, как биология, химия, физиология. В 19 веке эксперимент стал использоваться в психологии (В. Вундт), позднее —  в социологии.

Преимущества эксперимента перед наблюдением

Эксперимент имеет следующие преимуществами перед наблюдением:

1. Явления, которые изучаются, воспроизводятся по желанию исследователя.
2. Эксперимент позволяет выявить характеристики изучаемых явлений, которые нельзя заметить в естественных условиях. 
3. Варьирование условий предоставляет возможности  изолировать изучаемый объект  от усложняющих обстоятельств и приблизиться к его изучению в «чистом виде» с соблюдением принципа ceteris paribus (при прочих равных условиях).
4. В эксперименте больше возможностей использования различных приборов и техник, автоматизации и компьютеризации.

В научном исследовании эксперименту отводится особая роль:

• Во-первых, он является связующим звеном между эмпирическим и теоретическим этапами и уровнями научного исследования.  Эксперимент опосредован теоретическим исследованием и его результатами, т.к. он основывается на теоретическом знании. Эксперимент ставит своей целью проверку научной гипотезы.  Так же в эксперименте используется различные познавательные средства, что приближает его к эмпирическому уровню познания. Результаты эксперимента – это установленные факты и эмпирические зависимости.
• Во-вторых, эксперимент относится к  познавательной  и практической деятельности одновременно. Цель эксперимента — приращение знания, но так же он связан и с преобразованием окружающей действительности.

Решение задач от 1 дня / от 150 р. Курсовая работа от 5 дней / от 1800 р. Реферат от 1 дня / от 700 р.

Автор: Валерия Дедова

Преподаватель философии

Наблюдательное и экспериментальное исследование — статистический анализ

Фото Билла Оксфорда на Unsplash

Статистика — это наука и искусство изучения данных. 🎓 Как дисциплина, она связана не только со сбором, анализом и интерпретацией данных, но также с представлением и передачей результатов на основе анализа данных.

Целью исследования часто является изучение взаимосвязи между двумя или более переменными, участвующими в исследовании. Например, снижают ли физические упражнения вес? Или люди, которые пьют молоко перед сном, ложатся спать раньше, чем те, кто пьет кофе?

Исследование, которое мы проводим для статистического анализа наших данных, может быть в основном двух типов — наблюдательное и экспериментальное.

Когда мы читаем о каком-либо исследовании, мы обычно не обращаем внимания на то, как оно было разработано. Однако, чтобы понять качество результатов/выводов, заявленных в исследовании, нам чрезвычайно важно это знать.

Сам я никогда не обращал внимания на какие-либо исследования относительно того, как он был разработан, и скорее верил его утверждениям. Я знаю, что это был глупый шаг, но да, я не знал о типах исследований раньше. Надеюсь, вы, ребята, о них знаете. Если нет, то эта статья поможет вам хорошо понять концепцию. 😎

Простой пример исследования, которое многие считают точным, касается продуктов питания/здоровья/питания. Обычно они появляются в заголовках новостей и широко распространяются в социальных сетях. Однажды мы можем прочитать исследование, в котором утверждается, что яйца увеличивают риск развития рака, а на следующий день мы можем прочитать заявление о том, что они чрезвычайно полезны для здоровья. (Обратите внимание, что это всего лишь пример, чтобы ясно изложить мою точку зрения).

Мы можем заметить, что различные исследования утверждают, что большинство продуктов питания положительно или отрицательно связаны со здоровьем, что в некотором смысле может быть правдой. Например, избыточное потребление высокопитательного продукта питания может негативно сказаться на организме. Но чрезвычайно важно убедиться, что доказательства/утверждения, о которых мы читаем, надежны или нет.

Итак, давайте выясним, что говорят нам эти исследования, на примере некоторых задач.

В этом типе исследования мы измеряем или опрашиваем членов выборки, не пытаясь повлиять на членов или манипулируя переменными. Здесь мы просто наблюдаем за происходящим и записываем наблюдения. Таким образом, было бы правильно сказать, что исследователи не налагают на группу никакого лечения или ограничений и не распределяют испытуемых случайным образом по группам. В основном нет манипуляций с окружающей средой, в которой находится субъект.

Таким образом, этот тип исследования показывает, что между переменными может существовать связь, но не обязательно причинно-следственная (причинно-следственная) связь. И, даже если обсервационное исследование показывает причинно-следственную связь, представленные им доказательства обычно считаются слабыми.

Опрос общественного мнения с вопросами о том, понравился ли людям последний документальный фильм, является примером наблюдательного исследования. Здесь исследователи не имеют никакого контроля над участниками.

Вот некоторые из ключевых моментов обсервационных исследований:

• Наблюдательные исследования дешевле экспериментальных.
• Время, необходимое для завершения обсервационных исследований, может составлять от нескольких лет до десятилетий.

В этом типе исследования мы случайным образом назначаем лечение группе, чтобы исследователи могли сделать причинно-следственный (причинный) вывод. Это случайное назначение лечения — вот что отличает оба исследования (наблюдательные и экспериментальные). Здесь мы экспериментируем и манипулируем средой субъекта, чтобы измерить переменную реакции (зависимую). Доказательства, предоставленные экспериментальным исследованием, считаются более сильными, чем обсервационное исследование.

Фото автора

Этот тип исследования также иногда называют научным исследованием из-за применяемой в нем обработки.

Примечание: В экспериментальном исследовании участвуют две группы — экспериментальная и контрольная. Контрольная группа — это группа в исследовании, которая не подвергалась лечению со стороны исследователей.

Вот некоторые ключевые моменты экспериментальных исследований:

• Экспериментальные исследования тщательно контролируются.
• Экспериментальные исследования стоят дорого.
• Экспериментальные исследования обычно меньше и короче, чем обсервационные исследования.

Теперь давайте поймем разницу между двумя типами исследований с использованием разных задач.

В ходе исследования была выбрана случайная выборка студентов, и их спросили об их расписании сна. Данные показали, что люди, которые спят не менее 8 часов до дня экзамена, имеют больше шансов получить хорошие оценки, чем те, кто спит менее 8 часов.

Тип исследования: Наблюдательное

Причина: Исследование представляет собой своего рода опрос, в ходе которого людей спрашивали о том, сколько часов они спят непосредственно перед днем ​​экзамена и сколько баллов они набрали. Поскольку людей не распределяли случайным образом в какую-либо группу и не подвергали какому-либо лечению, исследование было обсервационным.

Исследование случайным образом распределило людей в одну из двух групп. Группе 1 было предложено следовать строгому графику обучения в течение фиксированного периода времени, тогда как Группе 2 было предложено учиться так же, как раньше. Исследователи посмотрели, какая группа набрала больше баллов на экзаменах.

Тип исследования: Экспериментальное

Причина: В ходе исследования люди были случайным образом разделены на две разные группы, из которых одну группу лечили, а другую — нет. Таким образом, это было экспериментальное исследование.

В ходе исследования была выбрана случайная выборка людей и изучены их привычки к курению. Каждый человек был классифицирован как легкий, умеренный или заядлый курильщик. Исследователь посмотрел на уровень стресса каждой группы.

Вид обучения: Наблюдательный

Причина: В исследовании была выбрана случайная выборка людей, но люди не распределялись случайным образом по разным группам. Исследование просто наблюдало за тем, были ли люди легкими, умеренными или заядлыми курильщиками, а также уровень их стресса. Таким образом, это было наблюдательное исследование.

Я надеюсь, что теперь вы можете различать экспериментальные и обсервационные исследования и даже принимать ответственные решения после прочтения любого исследования.

Ознакомьтесь с другими моими статьями о науке о данных.

Приятного чтения! 📗 🖌

LinkedIn

В чем разница? – Зиппия

Хотя большинству из нас знакомо понятие эксперимента или наблюдения на просторечии, вы можете задаться вопросом, отличается ли оно на научном жаргоне.

Короткий ответ — нет; однако в нем больше конкретики с точки зрения научных исследований.

В Merriam-Webster есть несколько различных определений слова «наблюдение», но наиболее близким к научному смыслу является «акт распознавания и регистрации факта или события, часто связанного с измерениями с помощью инструментов».

Эксперимент, с другой стороны, определяется как «операция или процедура, проводимая в контролируемых условиях с целью обнаружения неизвестного эффекта или закона, проверки или установления гипотезы или иллюстрации известного закона».

Короче говоря, наблюдательное исследование включает в себя просто наблюдение и запись того, что происходит. Экспериментальное исследование, с другой стороны, включает в себя выполнение процедуры и контроль условий, при которых она происходит.

Ключевые выводы:

Наблюдательное исследование	Экспериментальное исследование
Исследования с наблюдением требуют наблюдения за субъектами и записи их поведения.	Экспериментальные исследования требуют некоторого вмешательства или изменения для сравнения с контрольной группой.
Хотя их проще и дешевле собрать, они, как правило, не считаются окончательными.	Они обычно считаются гораздо более определенными; однако они дороги, сложны и требуют много времени для сборки и запуска.
Обсервационное исследование не требует контролируемой среды.	Экспериментальные исследования должны иметь контролируемую среду, чтобы контролировать внешние влияния.
Исследования такого типа могут иметь контрольную группу, но это не обязательно.	Для изучения этой разновидности требуется контрольная группа. Часто вместо вмешательства назначают плацебо, но это зависит от того, что изучается.

Что такое обсервационное исследование?

Наблюдательные исследования полезны во многих различных обстоятельствах. Они используются во всех областях, от биологии, экологии, социологии и психологии.

Одной из наиболее распространенных форм обсервационного исследования является опрос. Проводя опрос, те, кто его проводит, делают все возможное, чтобы удалить себя из данных ответов. Опросы чаще всего используются в социологии и психологии, хотя они также находят широкое применение в медицине.

Наблюдательное исследование может также включать наблюдение за дикой природой. Это распространенный способ, которым исследователи узнают больше о мире природы, поскольку они наблюдают, как взаимодействует экосистема, не вмешиваясь в нее.

Наблюдательные исследования также имеют то преимущество, что их организация и проведение намного дешевле, чем экспериментальные исследования. Это требует меньше времени, персонала и планирования для выполнения.

Существует несколько различных типов обсервационных исследований, которые используются в различных условиях.

• Когортные исследования. Когортные исследования по своему замыслу являются лонгитюдными, что означает, что они являются долгосрочными. Они создаются путем выбора «когорты», которая представляет собой группу, имеющую общие характеристики. Это может быть группа людей, родившихся в одно и то же время, имеющих одинаковое состояние здоровья или ведущих определенный образ жизни, например, курящих.

• Исследования случай-контроль. Исследования типа «случай-контроль» включают наличие как «случайной», так и «контрольной» группы. Большинство людей знакомы с идеей контрольной группы — набора людей, которые не делают ничего из того, что входит в эксперимент.

  Например, если вы сравниваете влияние домашних животных на психическое здоровье, люди из вашей контрольной группы не будут иметь домашних животных. В качестве альтернативы у группы случаев может быть домашнее животное.

• Поперечные исследования. Эти типы исследований сужают ваши наблюдения до периода времени. Этот период времени может составлять месяц, скажем, если вы смотрите, сколько людей погибло в автокатастрофах. Или это может быть физическое наблюдение, например, подсчет числа жертв автокатастроф, поступивших в отделение неотложной помощи больницы в конкретную ночь.

Существуют также различные виды наблюдений, которые используются в обсервационных исследованиях. Они определяют, как наблюдатель взаимодействует — или не взаимодействует — с наблюдаемым.

• Натуралистическое наблюдение. Это включает в себя наблюдение за тем, как участники реагируют в «реальной» ситуации. Исследователи не влияют на поведение испытуемых в надежде, что оно будет максимально естественным.

• Скрытное наблюдение. Как следует из названия, этот тип наблюдения требует, чтобы участники не знали, что за ними наблюдают. Часто делается в общественных местах, чтобы избежать этических соображений.

• Систематическое наблюдение. Этот тип наблюдения основан на подсчете того, сколько раз происходит определенное поведение или явление. На поведение это не влияет, и исследователи должны следовать строгому графику наблюдения.

• Количественное наблюдение. Этот тип наблюдения основан на числовых данных, таких как рост или возраст субъектов.

• Практический пример. Исследование такого типа требует длительного наблюдения за человеком или небольшой группой. Идея состоит в том, что такое наблюдение может быть распространено на большую группу.

• Включенное наблюдение. Это похоже на натуралистическое наблюдение тем, что оно также наблюдает за реальными жизненными ситуациями. Однако разница в том, что исследователь также участвует в деятельности — отсюда и название. Например, изучение культуры персонала больницы во время работы медсестрой.

• Качественное наблюдение. Наблюдательный тип, сосредоточенный на пяти чувствах.

• Архивные исследования. Как следует из названия, этот тип исследования более удален. Он включает в себя изучение записей, а не непосредственное общение с субъектами или участниками.

Что такое экспериментальное исследование?

Экспериментальное исследование включает в себя изменение условий и измерение результатов этого изменения. Это может варьироваться в широких пределах, самым известным примером из которых являются испытания лекарств. Экспериментатор дает одной группе людей новое лекарство, а другой группе — плацебо. Затем эффективность препарата сопоставляется с тяжестью побочных эффектов, которые он вызывает.

Экспериментальные исследования часто являются предпочтительным методом из-за того, что условия более тщательно контролируются. Это обеспечивает большую научную достоверность в том смысле, что они способны компенсировать и контролировать внешние влияния и факторы, в отличие от наблюдательных исследований.

Из-за того, что они так строго контролируются, они, тем не менее, намного дороже. Существуют также обстоятельства, при которых проведение экспериментального исследования было бы неэтичным, например, изучение воздействия телесных наказаний на детей.

Ни один здравомыслящий исследователь не может назначить когорту детей, которых регулярно бьют, в то время как другую группу не подвергают ударам. Таким образом, это было изучено с помощью обсервационного исследования.

Существует несколько разновидностей экспериментальных исследований.

• Рандомизированные контролируемые испытания. Основой этого стиля обучения является рандомизация. В этом типе контрольная группа и экспериментальная группа случайным образом распределяются по своим позициям. Это считается наиболее строгим с научной точки зрения способом выполнения заданий, поскольку он предотвращает влияние предубеждений.

• Испытания вмешательства сообщества. Вместо того, чтобы назначать людей в контрольную группу, в ходе испытания с вмешательством на уровне сообщества будут выбраны две разные группы или сообщества.

  Одному сообществу будет оказано вмешательство (независимо от того, что они тестируют, будь то лекарство, другой тип конструкции или пешеходные дорожки), а другому — нет.