Эксперимент как источник научного познания

Експеримент (від лат. Experimentum –проба, дослід) – поставлений дослід, вивчення явища в умовах, що точно враховуються.
В процесі експерименту виділяють ті його властивості, які являються предметом дослідження в природних або спеціально створених умовах.
Умови експерименту можуть варіюватися з метою більш повного вивчення явища або об'єкта, розкриття суті зв'язків між окремими їх сторонами

За особливостями обєкта та метою дослідження експерименти можна розділити на:
1) експерименти, в яких визначається склад об'єкта дослідження;
2) експерименти, в яких фіксуються взаємодії між відомими і невідомими елементами об'єкта;
3) експерименти, в яких виявляються структури, характерні для взаємодії елементів складу об'єкта

В залежності від умов проведення експерименти поділяють на:
Лабораторні;
Лабораторно-польові;
Заводські і т.д.

В природничонауковому експерименті виділяють три основні етапи:
1) підготовчий;
2) отримання експериментальних даних;
3) обробка результатів і їх аналіз

Операції підготовчого етапу
Постановка задачі експериментального дослідження
Розробка програми експерименту
Підготовка досліджуваного об'єкта і визначення конкретно наукових і спеціальних методів дослідження, створення експериментальних установок
Якісний аналіз ходу експерименту і коректування програми дослідження і приладного забезпечення

На підготовчому етапі здійснюються:
Аналіз характеристик об'єкта з врахуванням його властивостей на основі даних літератури
Розробка програми дослідження
Обґрунтування вибору кількісних параметрів оцінки властивостей об'єкта
Визначення факторів, що впливають на вибрані параметри в умовах протікання явищ або процесів
Ранжування факторів в залежності від ступеня їх впливу на виділені параметри

Шляхи підвищення достовірності результатів
Багатократне повторення дослідів
Удосконалення технічних систем і приладів, підвищення їх точності, чутливості, роздільної здатності
Застосування різних видів вимірювання
Автоматизація вимірювань
Врахування всіх умов, що впливають на об'єкт
Врахування специфіки об'єкта і можливості приладного забезпечення на підготовчому етапі

Групи приладів
Прилади, що підвищують силу і діапазон чутливого сприйняття – мікроскопи, телескопи, рентгенівські установки і т.д.
Вимірювальні прилади – лінійки, годинники, термометри, спектрометри, фотометри і т.д.
Технічні прилади для проникнення у внутрішню структуру об'єкта – центрифуги, гомогенізатори, фільтри і т.д.
Технічні системи, що забезпечують умови експерименту – барокамери, вібросистеми і т.д.
Фіксуючі прилади – кіно-, фотоапарати, телеапаратура, індикатори і т.д.

Необхідно проводити серію експериментів, результати якої піддають математичній обробці

Вимірювання
Прямі – величина, що визначається порівнюється з одиницею виміру безпосередньо за допомогою приладу. Пряма величина відраховується на шкалі приладу
Косвені – величина, що визначається за формулою, в яку входять результати прямих вимірювань

Похибки вимірювання
Систематичні
Випадкові
Похибки приладів

Систематичні помилки виникають при:
Несправності приладів
Неточності методу вимірювання
Використання для розрахунків неточних даних Систематична помилка зміщує результат в одну сторону, її не можна виявити при повторенні вимірювань

Випадкові помилки викликані факторами, що діють неоднаково, непередбачуваним чином.
Зазвичай випадкові помилки не усуваються, їх не можна передбачити

Помилки приладів обумовлені конструктивними особливостями приладів.
Похибка вимірювання не може бути меншою похибки вимірювального приладу

Після уточнення експериментального результату починається етап обробки і аналізу даних.
Отриманий результат стає науковим фактом після його інтерпретації

Багаторівневий підхід у вивченні біологічних об'єктів: а) in vivo; б)in vitro; в)in siliko

in vivo – в/на живому, тобто всередині живого організму або всередені клітини. Проведення експериментів на живому організмі або живій тканині. Експерименти на тваринах і клінічні дослідження є формами досліджень in vivo;
in vitro – (лат. у склі) технологія виконання експериментів поза пробіркою, в загальному випадку поза живим організмом;
ex vivo – те, що відбувається поза організмом. Проведення експериментів в живій тканині, перенесеній з організму в штучне середовище, яке мінімально відрізняється від природного;
in siliko – комп'ютерне моделювання біологічної системи;
in situ – (на місці). Зазвичай означає в реакційній суміші; Рак – злоякісна пухлина на початкових стадіях розвитку, особливістю якої є скупчення гістологічно змінених клітин без проростань в тканину

Експерименти на тваринах

Питання до модульної контрольної роботи 1
1. Поняття методології та методу наукових досліджень.
2. Основи методології досліджень емпіричного рівня.
3. Методи досліджень емпіричного рівня.
4. Основи методологія досліджень теоретичного рівня.
5. Методи теоретичних досліджень.
6. Етапи проведення наукового експерименту
7. Сутність наукового дослідження.
8. Види наукових досліджень
9. Основні етапи проведення наукового дослідження.