Дәріс №1 Ғылым және оның қазіргі қоғамдағы рөлі
Лекция №6 Ғылыми зерттеулердің эксперименттік әдістері
жүктеу/скачать 181,89 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.Эксперименттің мәні мен әдістемесі
| Лекция №6
Ғылыми зерттеулердің эксперименттік әдістері Эксперименттің мәні мен әдістемесі Эксперименттік зерттеулердің жіктелуі Эксперимент жоспар-бағдарламасын әзірлеу Эксперименттің сипаттамасы 1.Эксперименттің мәні мен әдістемесі Кез-келген зерттеудің негізі-эксперимент. Нысанның моделін құру үшін ол туралы ақпарат қажет. Ақпарат алу құралы-зерттеу объектісінің аблюдациясы. Бақылаулар оларды ұйымдастырудың пассивті әдістерінің көмегімен де (философияда қарапайым ойлау деп аталады) және арнайы ұйымдастырылған зерттеу процесінде де жүргізілуі мүмкін. Эксперимент пен модель арасындағы байланыс тауық пен жұмыртқаның арасында бірдей — "басында"не болғанын анықтау мүмкін емес. Кейбір объектімен Эксперимент осы объектінің моделін нақтылау мақсатында жүргізіледі. Екінші жағынан, эксперименттің тұжырымдамасы тәжірибеге дейінгі модельмен анықталады. Бұл мәлімдемеде қарама-қайшылық жоқ, өйткені эксперимент барысында зерттеуші модельді жетілдіруге, оны дамытуға және қиындатуға мүмкіндік беретін жаңа ақпарат алады, яғни.модельде бұрын ескерілмеген өзара әрекеттесудің процестерін, құбылыстары мен әсерлерін толығырақ көрсететін жаңа компоненттер пайда болады модельде. "Эксперимент" термині әдетте қолданылады: * зерттелетін құбылысты дәл ескерілетін жағдайларда мақсатты бақылау кезінде, бұл жағдай қайталанған сайын құбылыстың барысын бақылауға және оны қайта жасауға мүмкіндік береді; * белгісіз себептерді анықтау, оларды тексеру немесе иллюстрациялау мақсатында жасалған қасақана әрекеттер немесе операциялар; * таным объектісін жаңғырту, оның өмір сүруінің ерекше жағдайларын ұйымдастыру; * ол үшін табиғи жағдайда құбылыстың дамуын бақылау. Эксперименттің сипаттамасындағы ортақ қасиет-бұл әртүрлі мақсаттармен, құралдармен және білім объектілерімен байланысты адамның мағыналы әрекеті ретінде анықталады. Эксперименттер жүргізудің неғұрлым жалпы мақсаты зерделенетін құбылыс (процесс, объект) туралы жаңа ақпарат алу болып табылады. Жалпы эксперимент объективті шындықты білудің нысаны ретінде анықталады. Бұл ғылыми зерттеудің негізгі әдістерінің бірі, теориялық ойлау, байқау, математикамен қатар. Эксперимент белгілі бір бағдармен және ұйымдастырумен сипатталады, бұл кездейсоқтық, тосынсый элементін азайтады, бірақ оны толығымен жоққа шығармайды. Осылайша, эксперимент дегеніміз-зерттеушінің әртүрлі жақтары мен көріністерін сипаттайтын ақпараттық (сипаттамалық) модельдерді құру арқылы зерттелетін объект (процесс, құбылыс) туралы жаңа ақпарат алу үшін материалдық зерттеу құралдары арқылы жүзеге асырылатын іс-қимыл жиынтығы. Эксперименттің негізгі элементтері: 1) экспериментатор және оның танымдық субъект ретіндегі қызметі; 2) эксперименттік зерттеу объектісі; 3) эксперименттік зерттеу құралдары. Пассивті және белсенді эксперименттерді ажыратыңыз. Пассивті эксперимент бақылау объектісінің қалыпты жұмыс режимінде бастапқы статистикалық материалдарды жинауды қамтиды. Белсенді эксперимент экспериментті жоспарлау әдістерін қолдана отырып, алдын-ала жасалған жоспарға сәйкес жасалады. Бұл процеске әсер ететін барлық параметрлердің бір уақытта өзгеруін қамтамасыз етеді, бұл тәжірибелердің жалпы санының азаюына әкеледі. Белсенді эксперимент үшін арнайы қондырғылар қажет. Мұндай қондырғылардың мысалдары термобарокамералар, вибростендтер, аэродинамикалық құбырлар және т.б. болуы мүмкін. Ғылыми эксперименттік зерттеулерді ұйымдастырудың негізгі қағидаларының бірі зерттелетін объектіні қоршаған орта әсерінен оқшаулауға ұмтылу, яғни бақыланатын белсенді эксперимент жүргізу болып табылады. Мұндай экспериментте тәуелсіз айнымалылар зерттеушінің қалауы бойынша өзгеруі мүмкін, ал сыртқы айнымалылардың әсері алынып тасталады. Басқарылатын эксперимент зерттеу объектісінің басқарылуын болжайды, ол объектіні алдын-ала белгіленген дәлдікпен ол қажетті уақыт аралығында болатын кез-келген ерекшеленетін күйге аудару мүмкіндігімен анықталады. Сонымен қатар, объектінің күйі оның сипаттамаларының барлық мәндерін және белгілі бір уақытта оған тән олардың арасындағы қатынастарды білдіреді. Бақыланбайтын экспериментте бақылаушы өздігінен жүретін процестерді пассивті түрде тіркейді. Бақыланатын және бақыланбайтын эксперименттер де бар. Бақыланатын экспериментте зерттеу объектісіне әсер ететін және факторлар деп аталатын Тәуелсіз айнымалыларды жеткілікті жоғары дәлдікпен өлшеуге болады. Бақыланбайтын эксперимент зерттеушінің белгілі бір Қоршаған орта факторларының әсерін болжайтындығымен сипатталады, бірақ оның әсер етуші факторлардың деңгейлерін сандық өлшеуге техникалық мүмкіндігі жоқ. Нақты жағдайда кез-келген, тіпті мұқият ұйымдастырылған эксперимент бақыланбайтын және бақыланбайтын эксперименттің қасиеттеріне ие. Ешқандай зерттеу қондырғысы қоршаған орта факторларының әсерінен толығымен оқшауланбайды. Бұл факторлардың бір бөлігін өлшеуге болады, бірақ факторлардың өздері басқарылмайды, факторлардың басқа бөлігі өлшенбейді және осылайша бақыланбайтын болады. Бақыланбайтын факторларға, әдетте, күн радиациясының деңгейі, табиғи радиоактивті фон және Жердің магнит өрісі және т.б. жатады. Басқарылмайтын және бақыланбайтын факторлардың болуы RH репродуктивтілігінің бұзылуына әкелуі мүмкін. Тәжірибенің репродуктивтілігі-эксперименттік зерттеулерді ұйымдастыруда қойылатын негізгі талаптардың бірі. Репродуктивтілік дегеніміз, эксперимент барысында бірдей факторлардың бірдей деңгейлерде әсер ету жағдайында жүргізілген эксперименттердің нәтижесіндегі айырмашылықтар кездейсоқ факторларға байланысты: құрылғылардың қателігі, өлшеу қателіктері, эксперименттік қондырғыдағы параметрлердің ауытқуы. Егер Шығыс нәтижелеріндегі айырмашылықтар үлкен болса және кездейсоқ әсерлермен түсіндірілмесе, онда бұл эксперименттің репродуктивтілігінің бұзылуына әкелетін ескерілмейтін фактордың әсері бар екенін білдіреді. Егер бақыланбайтын факторлар эксперимент барысында алынған нәтижеге әсер етсе, онда эксперимент белсенді-пассивті болады. Тәжірибелік зерттеулердің мысалдарын қарастырыңыз. Жылжымалы объектілерде арнайы жағдайларда (мысалы, Қиыр Солтүстік, шөл, биік таулы жағдайларда, ұшу аппараттарында, ылғалдылығы жоғары теңіз кемелерінде және т.б.) пайдаланылатын радиоэлектрондық аппаратураны пысықтау үшін осы аппаратураның эксперименттері оларда орнатылған вибростендары бар термобарокамераларда жүргізіледі. Қалыпты сыртқы орта жағдайында осы типтегі қондырғыларды сыртқы факторлардың әсерінен жақсы оқшаулауға болады. Бұл жағдайда Эксперимент белсенді болады. Бірақ егер эксперимент кезінде жер сілкінісі болса, онда Жердің табиғи тербелісі вибростендпен модельделген дірілге әсер етеді және бұл эксперимент нәтижелерінің репродуктивтілігінің бұзылуына әкеледі. Тағы бір мысал — үдеткіштерде немесе зерттеу реакторларында жүргізілген физикалық тәжірибелер. Мұндай эксперименттердің репродуктивтілігінің бұзылуы күн белсенділігінің күрт өсуіне әкелуі мүмкін. Бұл жағдайда сыртқы көздердің белсенділігі зерттеу объектілерінің белсенділігіне сәйкес келеді. Физикалық табиғатта, қолданылатын техникалық құралдар мен зерттеу міндеттерінің көлемінде ерекшеленетін ғылыми-техникалық эксперименттердің алуан түрлілігіне қарамастан, олардың кейбір жалпы қасиеттерін бөліп көрсетуге болады. Эксперименттік зерттеу процесі міндетті түрде зерттеушінің тікелей қатысуымен байланысты және оның мүдделеріне байланысты. Зерттеуші жүйелік талдау міндетін тұжырымдайды, оны жүргізу жоспарын айқындайды, зерттеу нәтижелерін өңдеу алгоритмін әзірлейді және одан әрі іс-әрекеттер туралы шешім қабылдайды, яғни адам оны жүргізудің әр кезеңінде жүйелі зерттеулердің барысын анықтайды. Кез-келген түрдегі эксперименттердің ерекшелігі-зерттелетін объект туралы априори ақпараттың деңгейіне және оның сенімділік дәрежесіне байланысты белгісіздіктің болуы. Эксперименттерді жүргізудің негізгі мақсаты-жаңа білім, жаңа ақпарат алу және сәйкесінше белгісіздік деңгейін төмендету. Әр эксперименттің нәтижелерінде әрқашан эксперименттік материалдың шектеулерімен енгізілетін белгісіздіктің белгілі бір элементі болады. Оны бағалау бақылау нәтижелерін статистикалық талдау арқылы жүргізіледі. Егер эксперименттің мақсаты зерттелетін процестің моделін құру болса, онда бұл мақсатты орындау белгілі бір дәлдікпен жүзеге асырылады. Осылайша, зерттелетін процестердің, объектілердің немесе құбылыстардың кездейсоқтығына және эксперименттер санының шектеулі болуына байланысты эксперимент нәтижесін қалыптастыруда әрдайым белгісіздік элементі болады. Кез — келген ғылыми — техникалық эксперимент зерттеушінің белгілі бір әрекеттеріне-зерттеулерді жалғастыру немесе тоқтату туралы шешім қабылдауға әкеледі және нәтижелерді ұсынумен, қорытындыларды тұжырымдаумен, ұсыныстар берумен аяқталады. Эксперименттік зерттеулерде шешім қабылдау процесін тіпті қарапайым жағдайларда да толық рәсімдеу мүмкін емес. Зерттеу объектісінің күрделілігі оның болуы мүмкін әртүрлі күйлердің санымен анықталады, оның ұйымдастырылу деңгейімен, детерминизм дәрежесімен сипатталады. Осы немесе басқа эксперименттер қаншалықты күрделі болса да, олар ұйымдастыру түрінде аз ерекшеленеді және экспериментті жоспарлау кезеңдерін, оны жүргізу мен нәтижелерді талдауды қамтиды. Эксперименттік зерттеулерді ұйымдастырудың жалпы принципі-жүйелік тәсіл. Мұндай ұйымның элементтері экспериментті жоспарлау, қоршаған ортаның кездейсоқ әсерін болдырмау немесе есепке алу, қателерді және олардың жиынтық әсерін бағалау арқылы алынған нәтижелерді талдау, нәтижелердің қолайлылығын тексеру және оларды түсіндіру, алынған мәліметтерді реттелген және көрнекі түрде ұсыну болуы керек. Эксперименттік зерттеулер процесінің осы аспектілерінің тиімділігін арттыруға оны автоматтандыру ықпал етуі керек. Жүйелік талдаудың заманауи теориясы эксперимент тұжырымдамасын тек сандық, бір мәнді өлшеулерді қарастыратын классикалыққа қарағанда біршама кеңірек түсіндіреді. Эксперименттің келесі ерекшеліктері бар. Негізінен сандық өлшемге жол бермейтін, бірақ "сапалы", "әлсіз" таразыларда жазылатын байқалатын құбылыстар бар. Алайда, мұндай эксперименттердің нәтижелерін жоғары сапалы, бірақ ғылыми тұжырымдарды ала отырып, модельдерде ескеруге болады. Кейбір бақылаулардың ажырамас табиғи қасиеті олардың бұлыңғырлығы деп танылады. Дегенмен, мұндай бақылауларға қатаң математикалық форма беріліп, олармен жұмыс істеудің ресми аппараты жасалды. Өлшеу қателіктері өлшеу процесінің ажырамас табиғи қасиеті болып табылады, ол белгісіздіктердің, жабдықтың шуылының және өлшенген сигналдардың квантталуына байланысты. Статистикалық өлшеулер кеңінен таралды, яғни. кездейсоқ процесті жүзеге асыру үшін ықтималдылықты бөлу функционалдығын бағалау. Эксперимент барысында жазылған бақылаулардың нәтижелерін өңдеу арқылы оны жетілдіру мақсатында модельге енгізу үшін ақпарат жасалады. Осылайша, модель жоғары сапалы деңгейге ауыстырылады. жүктеу/скачать 181,89 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|