Чем отличаются наблюдения от экспериментов: Чем наблюдение отличается от эксперимента

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.

Автор: Валерия Дедова

Преподаватель философии

Разница между экспериментальным и обсервационным исследованием

Ключевое отличие — экспериментальное и обсервационное исследование

 

Экспериментальные и обсервационные исследования — это два типа исследований, между которыми можно выявить ряд различий. При проведении научных исследований исследователь может применять различные типы исследований, чтобы прийти к выводам. Две такие категории — экспериментальные и обсервационные исследования. Ключевое различие между экспериментальным и обсервационным исследованием заключается в том, что экспериментальное исследование — это исследование, в котором исследователь контролирует большинство переменных. С другой стороны, исследование с наблюдением — это исследование, в котором исследователь просто наблюдает за объектом, не контролируя какие-либо переменные.  В этой статье делается попытка подробно разъяснить разницу между ними.

Что такое экспериментальное исследование?

Экспериментальное исследование — это исследование, в котором исследователь контролирует большинство переменных. После того, как проблема исследования сформирована, исследователь организует исследование, которое позволит ему найти ответы на проблему исследования. В этом случае исследователь проводит исследование в определенных условиях, таких как лаборатория, где он может контролировать переменные. Это, однако, не означает, что можно контролировать все переменные. Наоборот, некоторые переменные могут быть вне контроля исследователя.

Экспериментальные исследования в основном проводятся в области естественных наук. Это не означает, что экспериментальные исследования не могут проводиться в социальных науках. Их можно проводить. Проблема в том, что в социальных науках контролирующие переменные могут оказаться сложной задачей. Это потому, что мы имеем дело с людьми.

Что такое обсервационное исследование?

Наблюдательное исследование — это исследование, в котором исследователь просто наблюдает за объектом, не контролируя какие-либо переменные. Эти типы исследований в основном используются в социальных науках. В таких дисциплинах, как социология, антропология и т. д., наблюдательные исследования используются для понимания человеческого поведения. Наблюдательные исследования также могут проводиться в естественных науках, чтобы понять модели поведения.

Говоря об наблюдательных исследованиях, можно использовать два основных метода исследования, которые можно использовать . Это естественное наблюдение и включенное наблюдение. В методе естественного наблюдения исследователь наблюдает за объектами исследования, не становясь их частью. Однако в включенном наблюдении исследователь становится частью общества, так что он получает внутреннюю перспективу. Он также становится частью сообщества субъектов исследования и постигает субъективные интерпретации, которые есть у людей.

При проведении исследований с наблюдением исследователь должен быть предельно осторожен, потому что поведение человека может легко измениться, если его заметят. Это естественный процесс. Но это может повлиять на конечные результаты, которые исследователь хочет получить. Следовательно, для сбора точных данных крайне важно, чтобы исследователь не вмешивался и не привлекал внимание субъектов исследования, что снизит достоверность результатов исследования.

Как вы видите, между экспериментальным и наблюдательным исследованием есть четкая разница. Оба исследования имеют определенные преимущества и недостатки и могут применяться только в определенных условиях. Это различие можно резюмировать следующим образом.

В чем разница между экспериментальным и наблюдательным исследованием?

Определения экспериментального и наблюдательного исследования:

Экспериментальное исследование:  Экспериментальное исследование — это исследование, в котором исследователь контролирует большинство переменных.

Наблюдательное исследование:  Наблюдательное исследование — это исследование, в котором исследователь просто наблюдает за объектом, не контролируя какие-либо переменные.

Характеристики экспериментального и наблюдательного исследования:

Переменные:

Экспериментальное исследование: В экспериментальных исследованиях исследователь имеет контроль над переменными. Он может манипулировать переменными, чтобы вносить изменения в окружающую среду.

Обсервационное исследование: В обсервационных исследованиях исследователь не контролирует исследовательскую среду, он просто наблюдает.

Использование:

Экспериментальное исследование: Экспериментальные исследования в основном проводятся в области естественных наук.

Наблюдательное исследование: Наблюдательные исследования в основном проводятся в области социальных наук.

Настройка:

Экспериментальное исследование: Лабораторная настройка наиболее удобна, поскольку переменные легко контролировать.

Наблюдательное исследование: Используется естественная обстановка, в которой субъекты исследования могут действовать естественно, без контроля.

 

Изображение предоставлено:

1. «Эксперимент Милгрэма v2» Фреда Устрицы. [CC BY-SA 4.0] через Wikimedia Commons

2. «Observación de aves en Nador» Кокопеладо – собственная работа. [GFDL] через Wikimedia Commons

Наблюдение против экспериментального исследования — 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 люди считают точными, 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 может существовать связь между переменными, 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.

Ниже приведены некоторые ключевые моменты 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 людей случайным образом распределили по двум разным группам, из которых одну группу лечили, а другую — нет. Таким образом, это было экспериментальное исследование.