18. Эмпирические методы научного познания. Эксперимент как метод научного исследования. Цели и задачи, типы и виды экспериментов. Особенности эксперимента в социально-гуманитарных науках

Эксперимент (лат. experimentum – опыт, проба) – активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях. Таким образом, в эксперименте объект или воспроизводится искусственно, или ставится определенным образом в заданные условия, отвечающие целям исследования. Эксперимент осуществляется, во-первых, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам, во-вторых, как искусственное, человеком организованное действие.

Всякий научный эксперимент всегда направляется какой-либо идеей, концепцией, гипотезой. Без идеи в голове, говорил И. П. Павлов, не увидишь факта. Данные эксперимента всегда так или иначе «теоретически нагружены» – от его постановки до интерпретации его результатов.

Основные особенности эксперимента:

1. более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту, вплоть до его изменения и преобразования;

2. многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя;

3. возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях;

4. возможность рассмотрения явления в «чистом виде» путем изоляции его от усложняющих и маскирующих его ход обстоятельств или путем изменения, варьирования условий эксперимента;

5. возможность контроля за «поведением» объекта исследования и проверки результатов.

Основные стадии осуществления эксперимента:

• планирование и построение (его цель, тип, средства, методы проведения и т. п.);

• контроль;

• интерпретация результатов.

Структура эксперимента (т. е. что и кто необходим, чтобы он состоялся):

1. экспериментаторы (например, физики-экспериментаторы);

2. объект эксперимента (т. е. явление, на которое осуществляется воздействие);

3. система приборов и другое научное оборудование;

4. методика проведения эксперимента;

5. гипотеза (идея), которая подлежит подтверждению или опровержению.

Современные экспериментальные установки состоят из большого количества приборов, выполняющих разные функции. Приборы – своеобразные усилители органов чувств, позволяющие исследовать то, что последним недоступно. В ходе эксперимента возможны случайные (в том числе негативные) воздействия прибора на изучаемый объект. Поэтому результаты эксперимента могут расходиться с его целями. Однако экспериментатор принимает соответствующие меры, чтобы свести к минимуму эти воздействия. Последние порой вызываются намеренно, а потом специально изучаются.

Эксперимент имеет две взаимосвязанные функции: опытная проверка гипотез и теорий, а также формирование новых научных концепций. В зависимости от этих функций выделяют эксперименты: исследовательские (поисковые), проверочные (контрольные), воспроизводящие, изолирующие и т. п. История науки показала, что научное открытие (особенно фундаментальное) сразу же приводит к совершенствованию экспериментальной техники.

По характеру объектов выделяют физические, химические, биологические, социальные и т. п. эксперименты. Важное значение в современной науке имеет решающий эксперимент, целью которого служит опровержение одной и подтверждение другой из двух (или нескольких) соперничающих концепций. Это различие относительно: эксперимент, задуманный как подтверждающий, может по результатам оказаться опровергающим, и наоборот. Но в любом случае эксперимент состоит в постановке конкретных вопросов природе, ответы на которые должны дать информацию о ее закономерностях.

Один из простых типов научного эксперимента – качественный эксперимент, имеющий целью установить наличие или отсутствие предполагаемого гипотезой или теорией явления. Например, если взять два куска стальной проволоки диаметром 5,0 мм, один из которых после пластической деформации не имел термической обработки, а второй прошел операции отжига, и подвергнуть их нескольким перегибам, то легко убедиться, что термически не обработанный металл разрушается раньше (при меньшем числе перегибов), т. е. имеет меньшую пластичность.

Более сложен количественный эксперимент, выявляющий количественную определенность какого-либо свойства изучаемого явления. Так, в условиях вышеприведенного примера необходимо определить и количественно описать те параметры процесса отжига и те свойства материала, которые по предположению могут повлиять на пластичность стали (например: температура отжига, скорость охлаждения, фактический химический состав стали, из которой изготовлена проволока и т. д.).

Целью эксперимента может быть установление каких-либо закономерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые с такой целью, называются «поисковыми». Результатом поискового эксперимента является новая информация об изучаемой области. Например, если в случае с разрушением проволоки мы бы поставили перед собой целью найти такое сочетание температуры отжига и скорости охлаждения, при которых пластичность металла была бы максимальной, то наш эксперимент стал бы поисковым.

Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется «проверочным». В качестве примера проверочного эксперимента выступает один из экспериментов по проверке волновой теории света. В начале прошлого века С. Пуассон, анализируя математическую часть волновой теории света Френеля, пришел к неожиданному выводу: если эта теория верна, то в центре тени, образуемой непроницаемым экраном на пути точечного источника света должно образоваться белое пятно. Этот вывод был не чем иным, как эмпирически проверяемым следствием из теории Френеля, которое казалось крайне маловероятным как для сторонников корпускулярной, так и для сторонников волновой теории света. По замыслу Пуассона, позже был поставлен опыт с целью опровергнуть теории Френеля, но вместо этого его результаты блестяще подтвердили теорию Френеля. Белое пятно в центре тени было обнаружено и названо пятном Пуассона.

Широкое распространение в современной науке получил мысленный эксперимент – система мыслительных процедур, проводимых над идеализированными объектами. Мысленный эксперимент – это теоретическая модель реальных экспериментальных ситуаций. Здесь ученый оперирует не реальными предметами и условиями их существования, а их концептуальными образами. Классическим примером является мысленный эксперимент Эйнштейна со свободно падающим лифтом. В небоскребе высотой 1000 км свободно падает лифт. Внутри лифта находится наблюдатель, держащий в руках платок и часы. Другой наблюдатель находится вне лифта и покоится относительно небоскреба. Наблюдатель в лифте выпускает из рук платок и часы. Он замечает, что освободившиеся предметы не падают вниз. При сообщении этим предметам импульса, они движутся прямолинейно до столкновения со стенками лифта. Наблюдатель в лифте может сделать вывод о том, что он находится в ограниченной галилеевой системе, то есть в такой галилевой системе, в которой все тела испытывают одинаковое ускорение. Наблюдатель, находящийся вне лифта, может видеть, что в действительности лифт и все тела в нем движутся ускоренно, так как на них оказывают влияние гравитационные силы. Этот мысленный эксперимент позволил Эйнштейну сформулировать принцип эквивалентности тяжелой и инертной массы, положенного в основание общей теории относительности.

Все шире развиваются социальные эксперименты, которые способствуют внедрению в жизнь новых форм социальной организации и оптимизации управления обществом. Объект социального эксперимента, в роли которого выступает определенная группа людей, является одним из участников эксперимента, с интересами которого приходится считаться, а сам исследователь оказывается включенным в изучаемую им ситуацию.

В психологии для выявления того, как формируется та или иная психическая деятельность, испытуемого ставят в различные экспериментальные условия, предлагая решать определенные задачи. При этом оказывается возможным экспериментально сформировать сложные психические процессы и глубже исследовать их структуру. Такой подход получил в педагогической психологии название формирующего эксперимента. Это метод активного воздействия на испытуемого, способствующий его психическому развитию и личностному росту.

Кроме формирующего в психологии выделяют естественный, лабораторный, экспериментально-патологический и некоторые другие виды экспериментов.

Своеобразной формой социального эксперимента является социальная инженерия, большой вклад в разработку которой внес британский философ и социолог К. Поппер. Развитием социальной инженерии является социальное проектирование, широко распространенное в современной социологии.

Социальные эксперименты требуют от исследователя строгого соблюдения моральных и юридических норм и принципов. Здесь (как и в медицине) очень важно требование – «не навреди!». Главная их особенность – в «способности служить орудием проникновения в тайники интимно человеческого». При проведении эксперимента соблюдение условий его чистоты нередко осложняется и затрудняется такими факторами, как: а) случайная, внешняя помеха, искажающая протекание изучаемого процесса; б) случайные и систематические ошибки приборов, применяемых в эксперименте; в) субъективные ошибки самого экспериментатора.