Как провести научный эксперимент. Научные эксперименты, которые изменили мир

Более 160 экспериментов, которые наглядно демонстрируют законы физики и химии, сняты, смонтированы и выложены в сеть на научно-познавательном видео-канале «Простая наука». Многие из опытов настолько просты, что их легко повторить и дома – они не требуют специальных реактивов и приспособлений. О том, как сделать простые химические и физические опыты в домашних условиях не только интересными, но и безопасными, какие эксперименты увлекут малышей, а какие будут любопытны школьникам, «Летидору» рассказал Денис Мохов, автор и главный редактор научно-познавательного видео-канала «Простая наука» .

– С чего начался ваш проект?

– Я с детства люблю различные опыты. Сколько себя помню, собирал различные идеи для экспериментов, в книгах, телепередачах, чтобы потом самостоятельно их повторить. Когда я сам стал отцом (моему сыну Марку сейчас 10 лет), для меня всегда было важно сохранить любознательность в сыне и, конечно, суметь ответить на его вопросы. Ведь, как и любой ребёнок, он смотрит на мир совершенно иначе, чем взрослые. И и в определенный момент его самым любимым словом стало слово «почему?». Именно из этих «почему?» начались домашние опыты. Ведь рассказать – это одно, а показать – совсем другое. Можно сказать, что любопытство моего ребёнка послужило импульсом для создания проекта «Простая наука».

– Сколько лет было вашему сыну, когда вы начали практиковать домашние опыты?

– Опытами дома мы занимаемся c того момента, как сын пошел в детский сад, где-то после двух лет. Сначала это были совершенно простые эксперименты с водой и равновесием. Например, реактивный пакет , бумажные цветы на воде , две вилки на спичечной головке . Сыну сразу понравились эти забавные «фокусы». Причем ему, как и мне, всегда интересно не столько наблюдать, сколько повторить их самостоятельно.

– С маленькими детьми можно провести интересные эксперименты в ванной: с лодочкой и жидким мылом , бумажным корабликом и воздушным шаром,
теннисным шариком и струей воды . Ребенок с самого рождения стремится познавать все новое, эти зрелищные и красочные опыты ему обязательно понравятся.

Когда же мы имеем дело со школьниками, пусть даже и первоклассниками, тут уже можно развернуться вовсю. В этом возрасте детям интересны взаимосвязи, они будут внимательнее наблюдать эксперимент, а потом искать объяснение, почему происходит так, а не иначе. Здесь как раз можно разъяснить суть явления, причины взаимодействий, пусть даже и не совсем научными терминами. И, когда на школьных уроках ребенок столкнется с подобными явлениями (в том числе в старших классах), объяснения учителя ему будут понятны, ведь он это уже знает с детства, у него есть личный опыт в этой области.

Интересные эксперименты для младших школьников

**Пакет, проткнутый карандашами**

**Яйцо в бутылке**

Резиновое яйцо

**– Денис, что посоветуете родителям в плане безопасности домашних экспериментов?** – Опыты я бы условно разделил на три группы: безобидные, опыты, требующие аккуратности и опыты, и последнее **–** опыты, требующие соблюдения техники безопасности. Если вы демонстрируете, как две вилки стоят на кончике зубочистки, то это первый случай. Если вы делаете опыт с атмосферным давлением, когда стакан с водой накрывают бумажным листом и затем переворачивают, то тут нужно быть аккуратным и не пролить воду на электроприборы **–** делайте опыт над раковиной. Когда в опытах участвует огонь, припасите сосуд с водой на всякий случай. А если используете какие-либо реактивы или химикаты (пусть даже обыкновенный уксус), тут лучше выйти на свежий воздух или в хорошо проветриваемое помещение (например, балкон) и еще обязательно надеть на ребенка защитные очки (можно использовать лыжные, строительные или солнцезащитные).

**– Где взять реактивы и приспособления?** **– ** Дома для проведения опытов с детьми до 10 лет лучше всего использовать общедоступные реактивы и приспособлениями. Это то, что есть у каждого из нас на кухне: сода, соль, куриное яйцо, вилки, стаканы, жидкое мыло. Безопасность в нашем деле превыше всего. Особенно, если ваш «юный химик» после успешных экспериментов вместе с вами, попытается повторить опыты самостоятельно. Только не нужно ничего запрещать, все дети любознательны, а запрет подействует как дополнительный стимул! Лучше объяснить ребенку, почему некоторые эксперименты нельзя делать без взрослых, что есть определенные правила, где-то нужна открытая площадка для проведения опыта, где-то необходимы резиновые перчатки или очки. **– Была ли в вашей практике такие случаи, когда эксперимент оборачивался экстренной ситуацией?** **– ** Ну, дома ничего такого не было. Зато в редакции «Простой науки» частенько случаются казусы. Однажды, снимая опыт с ацетоном и оксидом хрома, мы немного не рассчитали пропорции, и опыт чуть было не вышел из-под контроля.

А недавно, при съемках для канала Наука 2.0, мы должны были сделать зрелищный эксперимент, когда 2000 шариков для настольного тенниса вылетают из бочки и красиво падают на пол. Так вот, бочка оказалась довольно хрупкой и вместо красивого полета шариков получился взрыв с оглушающим грохотом. **– Откуда берете идеи для опытов?** **–** Идеи находим в интернете, в научно-популярных книгах, в новостях о каких-то интересных открытиях или необычных явлениях. Основные критерии **–** зрелищность и простота. Стараемся выбирать те эксперименты, которые легко повторить дома. Правда, иногда мы выпускаем «деликатесы» **–** опыты, для которых нужны необычные приспособления, специальные ингредиенты, но это бывает не слишком часто. Иногда советуемся с профессионалами из тех или иных областей, например, когда делаем опыты по сверхпроводимости при низких температурах или в химических опытах, когда требуются редкие реактивы. В поиске идей нам также помогают наши зрители (число которых в этом месяце перевалило за 3 миллиона), за что мы их, конечно, благодарим.

Эксперименты в домашних условиях, о которых мы сейчас поговорим, очень простые, но чрезвычайно занимательные. Если ваш ребенок ещё только знакомится с природой разных явлений и процессов, такие опыты будут выглядеть для него настоящим волшебством. А ведь ни для кого не секрет, что лучше всего преподносить детям сложную информацию именно в игровой форме - это поможет закрепить материал и оставит яркие воспоминания, которые пригодятся в дальнейшем обучении.

Взрыв в тихой воде

Обсуждая возможные эксперименты в домашних условиях, в первую очередь мы расскажем о том, как сделать такой мини-взрыв. Вам понадобится большой сосуд, заполненный обычной водопроводной водой (к примеру, это может быть трехлитровый бутыль). Желательно, чтобы жидкость отстоялась в спокойном месте в течение 1-3 суток. После этого следует осторожно, не касаясь самого сосуда, капнуть в самую середину воды с высоты несколько капелек чернил. Они будут красиво расползаться в воде, как будто в замедленной съемке.

Воздушный шарик, который надувается сам

Это еще один интересный опыт, который можно провести, осуществляя в домашних условиях. В сам шарик требуется насыпать чайную ложечку обыкновенной пищевой соды. Далее вам нужно взять пустую пластиковую бутылку и залить в неё 4 столовые ложки уксуса. Шарик необходимо натянуть на её горлышко. В результате сода высыплется в уксус, произойдет реакция с выделением углекислого газа, и шарик надуется.

Вулкан

С помощью той же соды и уксуса можно сделать в своём доме настоящий вулкан! В качестве основы можно использовать даже пластиковый стаканчик. В «жерло» засыпают 2 столовые ложечки соды, заливают её четвертью стакана подогретой воды и добавляют немного пищевого красителя тёмного цвета. Затем останется лишь долить четверть стакана уксуса и наблюдать за «извержением».

«Цветная» магия

Эксперименты в домашних условиях, которые вы можете продемонстрировать своему ребенку, также включают в себя необычные изменения различными веществами их цвета. Ярким примером тому является реакция, происходящая при соединении йода и крахмала. Смешав коричневый йод и белоснежный крахмал, вы получите жидкость... ярко-синего оттенка!

Фейерверки

Какие ещё можно провести эксперименты в домашних условиях? Химия предоставляет огромное поле для деятельности в этом плане. К примеру, вы можете сделать яркие фейерверки прямо в комнате (но лучше во дворе). Немного марганцовки необходимо растолочь в мелкий порошок, а далее взять аналогичное количество древесного угля и тоже измельчить его. Тщательно перемешав уголь с марганцем, добавляем туда же железный порошок. Данную смесь пересыпают в металлический колпачок (подойдет и обычный наперсток) и держат его в пламени горелки. Как только состав накалится, вокруг начнет рассыпаться целый дождь красивых искр.

Содовая ракета

И, напоследок, вновь скажем про химические эксперименты в домашних условиях, где участвуют самые простые и доступные реактивы - уксус и гидрокарбонат натрия. В данном случае вам потребуется взять пластиковую кассету для плёнки, заполнить её пищевой содой, а далее - быстро влить 2 чайные ложечки уксуса. На следующем этапе вы закрываете самодельную ракету крышкой, ставите на землю вверх дном, отходите и наблюдаете за тем, как она взлетает.

Кто в детстве не верил в чудеса? Чтобы весело и познавательно провести время с малышом можно попробовать осуществить опыты из занимательной химии. Они безопасны, интересны и познавательны. Эти эксперименты позволят ответить на многие детские «почему» и пробудить интерес к науке и познанию окружающего мира. И сегодня я хочу вам рассказать вам какие опыты для детей дома можно организовать родителям.

Змея фараона

Этот опыт основан на увеличении смешиваемых реактивов в объеме. В процессе горения они трансформируются и, извиваясь, напоминают змею. Свое название эксперимент получил благодаря библейскому чуду, когда Моисей, пришедший к фараону с просьбой, превратил его жезл в змею.

Для опыта понадобятся следующие ингредиенты:

• обычный песок;
• этиловый спирт;
• измельченный сахар;
• пищевая сода.

Пропитываем песок спиртом, после этого формуем из него небольшую горку и делаем вверху углубление. После этого смешиваем маленькую ложку сахарной пудры и щепотку соды, затем засыпаем все в импровизированный «кратер». Поджигаем наш вулкан, спирт в песке начинает прогорать, и образуются черные шарики. Они представляют собой продукт разложения соды и карамелизировавшийся сахар.

После того как весь спирт выгорит, горка с песком почернеет и образуется извивающая «черная фараонова змея». Более эффектно этот опыт выглядит с применением настоящих реактивов и сильных кислот, которые можно использовать только в условиях химической лаборатории.

Можно поступить несколько проще и приобрести в аптеке таблетку глюконата кальция. Дома ее поджечь, эффект будет почти таким же, только «змея» быстро разрушится.

Волшебная лампа

В магазинах частенько можно видеть светильники, внутри которых двигается и переливается подсвечиваемая красивая жидкость. Такие лампы были изобретены в начале 60-х годов. Они работают на основе парафина и масла. Внизу устройства встроенная обычная лампа накаливания, которая подогревает опускающийся расплавленный воск. Часть его доходит до верха и опускается, другая часть нагревается и поднимается, таким образом, мы видим своеобразный «танец» парафина внутри емкости.

Для того, чтобы осуществить дома с ребенком подобный опыт нам понадобится:

• любой сок;
• растительное масло;
• таблетки – шипучки;
• красивая емкость.

Берем емкость и заполняем ее соком более чем наполовину. Сверху доливаем растительное масло и бросаем туда таблетку-шипучку. Она начинает «работать», пузырьки, поднимающиеся со дна стакана, захватывают в себе сок и образуют красивое бурление в слое масла. Затем доходящие до края стакана пузырьки лопаются, и сок опускается вниз. Получается своеобразный «круговорот» сока в стакане. Такие волшебные лампы абсолютно безвредны, в отличие от парафиновых, которые ребенок может случайно разбить и обжечься.

Шарик и апельсин: опыт для малышей

Что будет с воздушным шариком, если на него капнуть соком апельсина или лимона? Он лопнет, как только капельки цитруса его коснутся. А апельсин можно потом съесть вместе с малышом. Это очень занимательно и весело. Для опыта нам понадобится пара воздушных шариков и цитрус. Надуваем их и пусть малыш капнет на каждый соком фрукта и увидит, что получится.

Почему лопается шарик? Все дело в особенном химическом веществе – лимонене. Оно содержится в цитрусовых и часто используется в косметической промышленности. При соприкосновении сока с резиной воздушного шарика, происходит реакция, лимонен растворяет резину и шарик лопается.

Сладкое стекло

Из карамелизированного сахара можно изготовить удивительные вещи. На заре становления кинематографа в большинстве сцен драк использовалось такое съедобное сладкое стекло. Все потому, что оно менее травматично для актеров при съемках и стоит недорого. Его осколки потом можно собрать, расплавить и сделать реквизит к фильму.

Многие в детстве делали сахарные петушки или сливочную помадку, изготавливать стекло нужно по такому же принципу. Наливаем воду в кастрюлю, немного нагреваем, вода не должна быть холодной. После этого засыпаем туда сахарный песок и доводим до кипения. Когда жидкость закипит, варим до тех пор, пока масса не начнет постепенно загустевать и сильно пузырится. Расплавленный сахар в емкости должен превратиться в тягучую карамель, которая если ее опустить в холодную воду превратится в стеклышки.

Готовую жидкость вылить на предварительно подготовленный и смазанный растительным маслом противень, остудить и сладкое стекло готово.

В процессе варки в него можно добавить краситель и отлить в какую-либо интересную форму, а потом угощать и удивлять всех вокруг.

Философский гвоздь

Этот занимательный опыт основан на принципе омеднения железа. Назван по аналогии с веществом, которое могло, согласно легенде, превращать все в золото, и называлось философский камень. Для проведения опыта нам будет нужно:

• железный гвоздь;
• четвертая часть стакана уксусной кислоты;
• пищевая соль;
• сода;
• отрезок проволоки из меди;
• стеклянная емкость.

Берем стеклянную банку и наливаем туда кислоту, соль и хорошенько размешиваем. Будьте осторожны, уксус имеет резкий неприятный запах. Он может обжечь нежные дыхательные пути ребенка. Затем в полученный раствор кладем медную проволоку на 10-15 минут, спустя некоторое время опускаем в раствор предварительно очищенный содой железный гвоздь. Спустя некоторое время, мы можем видеть, что на нем появилось медное напыление, а проволока стала блестящей как новая. Как такое могло произойти?

Медь вступает в реакцию с уксусной кислотой, образуется медная соль, затем ионы меди на поверхности гвоздя меняются местами с ионами железа и образуют налет на его поверхности. А в растворе увеличивается концентрация солей железа.

Для проведения эксперимента не подойдут медные монеты поскольку, этот металл сам по себе очень мягкий, и чтобы деньги были прочнее, используются его сплавы с латунью и алюминием.

Изделия из меди не ржавеют со временем, они покрываются особым зеленым налетом – патиной, которая предотвращает ее от дальнейшей коррозии.

Мыльные пузыри своими руками

Кто не любил в детстве пускать мыльные пузыри? Как они красиво переливаются и весело лопаются. Можно просто купить их в магазине, но гораздо интереснее будет создать с ребенком свой раствор и затем дуть пузыри.

Сразу следует сказать, что обычная смесь из хозяйственного мыла и воды не подойдет. Из нее получаются пузыри, которые быстро исчезают и плохо выдуваются. Наиболее доступный способ для приготовления такого вещества – это два стакана воды смешать со стаканом моющего средства для посуды. Если добавить в раствор сахар – то пузыри становятся более прочными. Они будут долгое время летать и не лопнут. А огромные пузыри, которые можно видеть на сцене у профессиональных артистов, получаются при смешивании глицерина, воды и моющего средства.

Для красоты и настроения можно подмешать в раствор пищевую краску. Тогда пузыри будут красиво светиться на солнце. Вы можете создать несколько разных растворов и использовать их по очереди с ребенком. Интересно поэкспериментировать с цветом, и создать свой, новый оттенок мыльных пузырей.

Также можно попробовать смешать мыльный раствор с другими веществами и посмотреть, как они влияют на пузыри. Может быть, вы изобретете и запатентуете какой-то свой новый вид.

Шпионские чернила

Эти легендарные невидимые чернила. Из чего их изготавливают? Сейчас так много фильмов про шпионов и интересные интеллектуальные расследования. Можете предложить ребенку немного поиграть в тайных агентов.

Смысл таких чернил в том, что их нельзя увидеть на бумаге невооруженным глазом. Только применив особое воздействие, например, нагрев или химические реагенты можно увидеть тайное послание. К сожалению, большинство рецептов по их изготовлению неэффективны и такие чернила оставляют следы.

Мы изготовим особые, которые трудно увидеть без специального выявления. Для этого понадобится:

• вода;
• ложка;
• пищевая сода;
• любой источник тепла;
• палочка с ватой на конце.

Нальем в любую емкость теплую жидкость, затем, размешивая, сыпем туда пищевую соду пока она не прекратит растворяться, т.е. смесь достигнет высокой концентрации. Опускаем туда палочку с ватой на конце и пишем ею что-нибудь на бумаге. Подождем, пока она высохнет, затем поднесем листок к зажженной свече или газовой плите. Через некоторое время можно видеть, как на бумаге проступают желтые буквы написанного слова. Следите за тем, чтобы во время проявления букв листик не загорелся.

Несгораемая денежка

Это известный и старый эксперимент. Для него вам понадобится:

• вода;
• спирт;
• поваренная соль.

Возьмите глубокую стеклянную емкость и налейте туда воду, затем добавьте спирт и соль, хорошенько помешайте, чтобы все ингредиенты растворились. Для поджигания можно взять обычные листочки бумаги, если не жалко, то можно взять купюру. Только берите мелкий номинал, а то в опыте может что-то пойти не так и деньги будут испорчены.

Положите полоски бумаги или деньги в водно-солевой раствор, через некоторое время их можно вынуть из жидкости и поджечь. Можно видеть, что пламя охватывает всю купюру, но она не загорается. Этот эффект объясняется тем, что спирт, находящийся в растворе испаряется, а сама влажная бумага не загорается.

Камень исполняющий желания

Процесс выращивания кристаллов очень увлекателен, но трудоемок. Однако, то что вы получите в результате будет стоить потраченного времени. Наиболее популярно создание кристаллов из поваренной соли или сахара.

Рассмотрим выращивание «камня желаний» из рафинада. Для этого понадобится:

• питьевая вода;
• сахарный песок;
• бумажный листок;
• тонкая деревянная палочка;
• небольшая емкость и стакан.

Сначала сделаем заготовку. Для этого нам нужно приготовить сахарную смесь. В небольшую емкость выливаем немного воды и сахара. Дождемся, пока смесь закипит, и вывариваем до образования сиропообразного состояния. Затем опускаем деревянную палочку туда и посыпаем ее сахаром, сделать это нужно равномерно, в этом случае полученный кристалл станет более красивым и ровным. Оставим основу для кристалла на ночь, чтобы она просохла и затвердела.

Займемся приготовлением раствора-сиропа. Наливаем в большую емкость воду и засыпаем, медленно помешивая, туда сахар. Затем, когда смесь закипит, варить ее до состояния тягучего сиропа. Снимаем с огня и даем остыть.

Вырезаем кружки из бумаги и крепим их к концу деревянной палочки. Она станет крышкой, на которой крепится палочка с кристаллами. Заполняем стакан раствором и опускаем туда заготовку. Выжидаем в течение недели, и «камень желаний» готов. Если положить в сироп при варке краситель, то он получится еще более красивым.

Процесс создания кристаллов из соли, несколько проще. Здесь только нужно будет следить за смесью и периодически ее менять с целью повышения концентрации.

В первую очередь создаем заготовку. Наливаем в стеклянную емкость теплой воды, и постепенно размешивая, сыпем соль, до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Оставляем емкость на сутки. По прошествии этого времени, можно обнаружить в стакане много маленьких кристалликов, выберите наиболее крупный и привяжите его на нитку. Сделайте новый соляной раствор и положите туда кристаллик, нельзя, чтобы он касался дна или краев стакана. Это может привести к нежелательным деформациям.

Спустя пару дней можно заметить, что он подрос. Чем чаще вы будете менять смесь, повышая концентрацию содержания соли, тем быстрее сможете вырастить свой камень желаний.

Светящийся помидор

Этот эксперимент должен проходить строго под контролем взрослых, так как для его проведения используются вредные вещества. Светящийся помидор, который будет создан в процессе этого эксперимента, категорически нельзя есть, это может привести к смерти или тяжелому отравлению. Нам понадобится:

• обычный томат;
• шприц;
• серное вещество от спичек;
• отбеливатель;
• перекись водорода.

Берем маленькую емкость, кладем туда предварительно заготовленную спичечную серу и наливаем отбеливатель. Оставляем все это ненадолго, после чего набираем смесь в шприц и вводим внутрь помидора с разных сторон, так, чтобы тот светился равномерно. Для запуска химического процесса необходима перекись водорода, которую мы вводим через след от черешка сверху. Выключаем свет в комнате, и можем наслаждаться процессом.

Яйцо в уксусе: очень простой опыт

Это простой и интересный обычная уксусная кислота. Для его осуществления будет нужно вареное куриное яйцо и уксус. Возьмите прозрачную стеклянную емкость и опустите туда яйцо в скорлупе, затем залейте ее доверху уксусной кислотой. Можно видеть, как с его поверхности поднимаются пузырьки, это происходит химическая реакция. По прошествии трех дней мы можем наблюдать, что скорлупа стала мягкой, а яйцо упругим, как мячик. Если направить на него фонарик, то можно увидеть, что оно светится. Проводить эксперимент с сырым яйцом не рекомендуется, так как возможен разрыв мягкой скорлупы при сдавливании.

Лизун своими руками из ПВА

Это довольно распространенная странная игрушка нашего детства. В настоящее время найти ее достаточно сложно. Попробуем сделать лизуна в домашних условиях. Классический его цвет – это зеленый, но вы можете использовать тот, который понравится. Попробуйте смешать несколько оттенков и создать свой уникальный цвет.

Для проведения эксперимента нам потребуется:

• стеклянная банка;
• несколько небольших стаканов;
• краситель;
• клей ПВА;
• обычный крахмал.

Приготовим три одинаковых стакана с растворами, которые будем смешивать. В первый нальем клей ПВА, во второй воду, а в третьем разведем крахмал. Сначала выливаем в банку воду, затем добавляем клей и краситель, все тщательно размешиваем и после этого добавляем крахмал. Смесь нужно быстро перемешать, чтобы не загустела, и можете играть с готовым лизуном.

Как быстро надуть шарик

Скоро праздник и надо надуть много шариков? Что делать? Облегчить задачу поможет этот необычный опыт. Для него нам нужно резиновый шарик, уксусная кислота и обычная сода. Проводить его необходимо осторожно в присутствии взрослых.

Насыпьте щепотку соды в воздушный шарик и оденьте его на горлышко бутылки с уксусной кислотой, чтобы сода не высыпалась, распрямите шарик и пусть его содержимое упадет в уксус. Вы увидите, как будет происходить химическая реакция, он начнет пениться, выделяя углекислый газ и надувая шарик.

Вот и все на сегодня. Не забывайте, опыты для детей дома проводить лучше под присмотром, так будет и безопаснее и интереснее. До новых встреч!

Эксперимент как процесс научного познания

1. Эксперимент как метод научного исследования.

2. Виды экспериментов и их характеристика.

Эксперимент как метод исследования.

Эксперимент – это действие, направленное на создание условий в целях воспроизведения того или иного явления.

При проведении исследования термин «эксперимент» включает: постановку опытов и наблюдение исследованного явления в определенных условиях, которые позволяют следить за ходом его развития и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Т. е. эксперимент должен характеризоваться определенным постоянством (const).

Целью эксперимента является выявление свойств исследованных объектов, явлений; проверка справедливости гипотез и глубокое изучение темы научного исследования.

Назначение эксперимента определяет его постановку и организацию. В основу различий экспериментов положены:

1) способы формирования условий (естественных и искусственный);

2) цели исследования (формирующие, преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие);

3) организация проведения (лабораторные, полевые, натуральные, производственные…).

4) способ постановки задач (закрытый и открытый);

5) структураизученныхобъектовиявлений (простые, сложные);

6) характер внешних воздействий на объект исследования (вещественные, энергетические, информационные);

7) характер взаимодействия средства экспериментального исследования (обычный, модельный);

8) модели, которые исследуются в эксперименте (материальный, мысленный);

9) контролируемыевеличины (активный, пассивный);

10) числоварьируемыхфакторов (однофакторный, многофакторный);

11) характеризучаемыхобъектовилиявлений (технологический, социометрический и т. д.).

Виды экспериментов и их характеристика

(слева представлен № группы, в которую входят разные виды экспериментов; см. выше).

1. Естественный эксперимент . Предполагает проведение исследования в естественных условиях существования объекта исследования (в психических, педагогических, социальных и биологических науках).

Искусственныйэксперимент предусматривает создание искусственных условий для проведения исследования (применяется в естественных и технических науках).

2. Преобразующий эксперимент предполагает, что исследователь преднамеренно создаёт условия, которые, по его мнению должны способствовать формированию новых свойств и качеств объекта.

Констатирующий эксперимент применяется с целью проверки определённых предположений (констатируется наличие определенной связи между воздействием на объект исследователя и его результатам) выявляется наличие определенных фактов.

Контролирующий эксперимент предполагает контроль за результатами внешних воздействий над объектом исследования с учётом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент используется в случае затрудненной классификации факторов, влияющих на изучение явлений, если отсутствуют достаточные предварительные данные. Его результат – установление значимых факторов и отсеивание незначимых.

Решающий эксперимент – проводится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий, если две или более гипотез одинаково согласуется со многими явлениями. Он приводит к установлению правильности одной из выдвинутых гипотез и указывает на факты, которые противоречат другой (другим). В основу решаемого эксперимента положены серии опытов.

3. Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с использованием типовых приборов, специальных моделирующих установок, оборудования и т. д. Как правило, в лабораторном эксперименте изучается не сам объект, а его модель (образец).

Его недостаток – не всегда полностью воспроизводит (моделирует) реальный ход изученного процесса и, следовательно, требует проведения натурального эксперимента.

Натуральный эксперимент сводится к проведению научных исследований в естественных условиях и на реальных объектах. В зависимости от места проведения испытаний, натуральный эксперимент может проводится на производстве (производственные), в полевых условиях (полевые), на полигоне (полигонные), полунатурные и т. д.

Цель натурального эксперимента – обеспечить необходимое соответствие (адекватность) условий эксперимента реальной ситуации, в которой создаваемый объект будет работать в дальнейшем.

4. Открытый эксперимент предполагает открытое объяснение испытуемым задач данного эксперимента. Это активизирует поведение испытуемых и способствует «поддержке» намечаемой работы.

Закрытый эксперимент предполагает сокрытие задач эксперимента от испытуемых (-мого) с целью получения объективных данных. Его тщательно маскируют, что исключает излишний самоконтроль со стороны испытуемых и позволяет им поведенческие реакции проявлять естественно.

5. Простой эксперимент используется для изучения объектов, не имеющих развлекательной структуры, небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих простейшие функции.

Сложный эксперимент изучаются объекты и явления со сложной разветвленной структурой (большое количество взаимосвязанных и взаимообусловленных элементов, выполняющих сложные функции). Это приводит к сопутствующим изменениям состояния элемента (-ов) или связи (-ей) между ними.

6. Вещественный эксперимент предполагает изучение различных вещественных факторов на состояние объекта исследования, т. е. влияние чего-либо на что-либо.

Энергетический эксперимент используется для изучения воздействия различных видов энергии на объект исследования (для естественных наук).

Информационный эксперимент предусматривает изучение воздействия определенной информации на объект исследования (в биологии, психологии, кибернетике, социологии) т. е. изменение состояния объекта исследования под влиянием информации, которая ему сообщается.

7. Обычный эксперимент (классический) предлагает непосредственное взаимодействие экспериментальных средств с объектом исследования, которое является посредником между экспериментатором и объектом исследования.

Модельный эксперимент имеет дело с моделью, которая, как правило, входит в состав экспертной установки, замещая объект исследования и часто условия исследования данного объекта.

Недостаток – различие между моделью и реальным объектом может стать источником ошибок; изучение поведения модели на моделирующий объект требует дополнительных затрат и теоретического обоснования.

8. Материальный эксперимент (используются материальные объекты исследования). представляет собой форму объективной материальной связи сознания с внешним миром.

Мысленный эксперимент (идеализированный, воображаемый) представляет собой одну из форм умственной деятельности познающего субъекта, в процессе которой производится в воображении структура реального эксперимента.

Средствами мысленного эксперимента являются мысленные модели исследуемых объектов или явлений. Например, знаковые модели, образные модели, образно-знаковые модели.

Он используется в педагогике, художественном творчестве, медицине и т. д.

9. Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов (факторов) и призван контролировать вход и выход исследовательской системы.

Пассивный эксперимент предусматривает изменение только выбранных показателей (параметров) в результате наблюдения за объектом без искусственного вмешательства в его функционирование и сопровождается инструментальным измерением выбранных показателей состояния объекта исследования. Например, наблюдение за изменением возрастных показателей человека, количеством заболеваний, рождаемостью и т. д.

10. Однофакторный эксперимент предполагает выделение нужных факторов, стабилизацию фактором, мешающих проведению исследования и поочерёдное варьирование факторов, которые представляют интерес для исследования.

Многофакторный эксперимент – все факторы (переменные) варьируются все сразу и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов в данной серии 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 .

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 , 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 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;

— 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 ослушаться авторитетных лиц, даже при условии возникновения 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.