Eksperiment

Et eksperiment er en prosedyre utført for å støtte, tilbakevise eller validere en hypotese . Eksperimenter gir innsikt i årsak og virkning ved å vise resultatet, som oppstår når en bestemt faktor manipuleres. Eksperimenter varierer mye i omfang og omfang, men er avhengig av repetisjon av prosedyrer og logisk analyse av resultater. Det er også naturlige eksperimentelle studier der .

Et barn kan utføre grunnleggende eksperimenter for å forstå effekten av tyngdekraften, mens team av forskere kan ta år med systematisk forskning for å fremme forståelsen av et fenomen. Eksperimenter og andre typer praktiske aktiviteter er svært viktige for elevenes læring i naturfagsklassen. Eksperimenter kan øke testresultatene og hjelpe en student til å bli mer engasjert og interessert i materialet de lærer, spesielt når de brukes ofte. [ 1 ]Eksperimenter kan variere fra naturlig, uformell, personlig sammenligning (for eksempel å prøve en rekke sjokolader for å finne en favoritt), til de som er svært kontrollerte (for eksempel tester som krever komplekse apparater som skal overvåkes av mange forskere som håper å finne informasjon om subatomære partikler). Bruken av eksperimenter varierer betydelig mellom naturvitenskap og humanvitenskap .

Disse eksperimentene som vanligvis inkluderer kontroller , designet for å redusere effekten av andre variabler enn den enkelt uavhengige variabelen . Dette øker påliteligheten til resultatene, ofte gjennom en sammenligning mellom kontrollmålingene og de andre målingene . Vitenskapelige kontroller er en del av den vitenskapelige metoden . Ideelt sett er alle variabler i et eksperiment kontrollert (regnskapsført av kontrollmålinger) og ingen er ute av kontroll. I et slikt eksperiment, hvis alle kontrollene fungerer som forventet, er det mulig å konkludere med at eksperimentet fungerer som forventet, og at resultatene skyldes effekten av den testede variabelen.

Oversikt

I den vitenskapelige metoden er et eksperiment en empirisk prosedyre som arbitrerer konkurrerende modeller eller hypoteser . [ 2 ]​ [ 3 ]​ Forskere bruker også eksperimenter for å teste eksisterende teorier eller nye hypoteser for å støtte eller tilbakevise dem. [ 4 ]

Et eksperiment tester generelt en hypotese , som er en forventning om hvordan en bestemt prosess eller fenomen fungerer. Imidlertid kan et eksperiment også ta sikte på å svare på et "hva hvis"-spørsmål, uten en spesifikk forventning om hva eksperimentet avslører, eller å bekrefte tidligere resultater. Hvis det utvises forsiktighet i eksperimentet, støtter eller tilbakeviser resultatene generelt hypotesen. I følge noen vitenskapsfilosofier kan et eksperiment aldri "bevise" en hypotese, det kan bare gi støtte. På den annen side kan et eksperiment som gir et moteksempel avkrefte en teori eller hypotese, men en teori kan alltid reddes ved passende ad hoc -modifikasjoner på bekostning av enkelhet. Et eksperiment må også kontrollere for potensielle konfoundere, alt som svekker nøyaktigheten eller repeterbarheten til eksperimentet eller evnen til å tolke resultatene. Forvirring fjernes vanligvis av vitenskapelige kontroller og/eller, i randomiserte eksperimenter , ved tilfeldig tildeling .

I ingeniørvitenskap og fysiske vitenskaper er eksperimenter en primær komponent i den vitenskapelige metoden. De brukes til å teste teorier og hypoteser om hvordan fysiske prosesser fungerer under spesielle forhold (for eksempel om en bestemt ingeniørprosess kan produsere en ønsket kjemisk forbindelse). Vanligvis fokuserer eksperimenter på disse feltene på å replikere identiske prosedyrer i håp om å produsere identiske resultater på hver replikat. Tilfeldig tildeling er sjelden.

I medisin og samfunnsvitenskap varierer utbredelsen av eksperimentell forskning mye på tvers av disipliner. Men når de brukes, følger eksperimenter vanligvis formen til den kliniske utprøvingen , der eksperimentelle enheter (vanligvis individuelle mennesker) tildeles tilfeldig til en behandlings- eller kontrolltilstand, der ett eller flere utfall blir evaluert. [ 5 ] I motsetning til de fysiske vitenskapenes normer er fokus generelt på den gjennomsnittlige behandlingseffekten (forskjellen i utfall mellom behandlings- og kontrollgruppene) eller annen statistisk test produsert av eksperimentet. [ 6 ] En enkelt studie involverer vanligvis ikke replikering av eksperimentet, men separate studier kan aggregeres gjennom en systematisk oversikt og meta -analyse .

Det er flere forskjeller i eksperimentell praksis i hver av vitenskapsgrenene . For eksempel bruker landbruksforskning ofte randomiserte eksperimenter (for eksempel for å vurdere den komparative effektiviteten til forskjellige gjødsel), mens eksperimentell økonomi ofte involverer eksperimentell testing av teoretisert menneskelig atferd uten å stole på den tilfeldige tilordningen av individer til behandlingsforhold. Og kontroll.

Historikk

En av de tidligste metodiske tilnærmingene til eksperimenter i moderne forstand er synlig i verkene til den arabiske lærde og matematiker Ibn al-Haytham . Han utførte sine eksperimenter innen optikk, tok opp optiske og matematiske problemer i verkene til Ptolemaios, kontrollerte eksperimentene sine på grunn av faktorer som selvkritikk, tillit til de synlige resultatene av eksperimenter, samt kritikk i form av tidligere resultater. Han regnes som en av de første lærde som brukte en induktiv-eksperimentell metode for å oppnå resultater. [ 7 ] I sin bok "Optics" beskriver han den fundamentalt nye tilnærmingen til kunnskap og forskning i eksperimentell forstand:

Vi bør, det vil si, gjenoppta undersøkelsen av dens prinsipper og premisser, begynne vår undersøkelse med en befaring av de tingene som eksisterer og en kartlegging av forholdene til synlige objekter. Vi bør skille ut egenskapene til detaljer, og ved induksjon samle inn hva som gjelder øyet når synet finner sted, og hva som er funnet i sansemåten å være enhetlig, uforanderlig, manifest og ikke gjenstand for tvil. Deretter bør vi stige opp i vår undersøkelse og våre resonnementer, gradvis og ryddig, kritisere premisser og utvise forsiktighet med hensyn til konklusjoner - vårt mål i alt vi gjør gjenstand for inspeksjon og vurdering er å bruke rettferdighet, ikke å følge fordommer, og å ta bry oss i alt vi dømmer og kritiserer at vi søker sannheten og ikke la oss påvirke av meninger. Vi kan på denne måten til slutt komme til sannheten som gleder hjertet og gradvis og forsiktig nå enden hvor vissheten viser seg; mens vi gjennom kritikk og forsiktighet kan gripe sannheten som fjerner uenighet og løser tvilsomme saker. Til tross for det er vi ikke fri fra den menneskelige grumset som er i menneskets natur; men vi må gjøre vårt beste med det vi besitter av menneskelig kraft. Fra Gud får vi støtte i alle ting. [ 8 ]

Ifølge hans forklaring er en strengt kontrollert testkjøring med sensitivitet for resultatenes subjektivitet og mottakelighet nødvendig på grunn av menneskets natur. I tillegg er et kritisk syn på resultatene og resultatene fra tidligere forskere nødvendig:

Det er derfor plikten til mannen som studerer vitenskapsmenns skrifter, hvis å lære sannheten er hans mål, å gjøre seg selv til en fiende av alt han leser, og bruke tankene sine til kjernen og marginene av innholdet, angripe det. fra alle sider. Han bør også mistenke seg selv mens han utfører sin kritiske undersøkelse av det, slik at han kan unngå å falle i enten fordommer eller mildhet. [ 9 ]

Derfor er en sammenligning av resultatene fra tidligere forskere med de eksperimentelle resultatene nødvendig for et objektivt eksperiment; synlige resultater er viktigere. Til syvende og sist kan dette bety at en eksperimentell forsker må finne motet til å forkaste tradisjonelle meninger eller resultater, spesielt hvis disse resultatene ikke er eksperimentelle, men et resultat av en logisk/mental avledning. I denne prosessen med kritisk betraktning må mennesket selv ikke glemme at det tenderer til subjektive meninger, gjennom "fordommer" og "nådighet", og derfor må være kritisk til sin egen måte å konstruere hypoteser på.

Francis Bacon (1561–1626), en engelsk filosof og vitenskapsmann aktiv på 1600-tallet, ble en innflytelsesrik talsmann for eksperimentell vitenskap i den engelske renessansen . Han var uenig i metoden for å svare på vitenskapelige spørsmål ved deduksjon - i likhet med Ibn al-Haytham - og beskriver det som følger: "Etter først å ha bestemt spørsmålet i henhold til sin vilje, tyr mennesket deretter til erfaring og bøyer henne til samsvar med sine steder , fører henne rundt som en fange i en prosesjon." [ 10 ] Bacon ønsket en metode som var basert på repeterbare observasjoner eller eksperimenter. Spesielt beordret han først den vitenskapelige metoden slik vi forstår den i dag.

Det gjenstår en enkel opplevelse; som, hvis det tas som det kommer, kalles ulykke, hvis det søkes, eksperiment. Den sanne erfaringsmetoden tenner først lyset [hypotese], og viser deretter vei ved hjelp av lyset [arrangerer og avgrenser eksperimentet]; som begynner som det gjør med erfaring behørig ordnet og fordøyd, ikke klumpete eller uberegnelig, og fra den utlede aksiomer [teorier], og fra etablerte aksiomer igjen nye eksperimenter. [ 11 ] : 101 

I århundrene som fulgte gjorde folk som brukte den vitenskapelige metoden på forskjellige områder viktige fremskritt og oppdagelser. For eksempel målte Galileo Galilei (1564–1642) nøyaktig tid og eksperimenterte for å gjøre nøyaktige målinger og konklusjoner om hastigheten til et fallende legeme. Antoine Lavoisier (1743-1794), en fransk kjemiker, brukte eksperimenter for å beskrive nye områder, som forbrenning og biokjemi , og for å utvikle teorien om bevaring av masse (materie). [ 12 ] Louis Pasteur (1822–1895) brukte den vitenskapelige metoden for å motbevise den rådende teorien om spontan generasjon og for å utvikle bakterieteorien om sykdom . [ 13 ] På grunn av viktigheten av å kontrollere for potensielt forvirrende variabler, foretrekkes bruk av godt utformede laboratorieeksperimenter når det er mulig.

Tidlig på 1900-tallet så betydelige fremskritt i design og analyse av eksperimenter, med bidrag fra statistikere som Ronald Fisher (1890–1962), Jerzy Neyman (1894–1981), Oscar Kempthorne (1919–2000), Gertrude Mary Cox (1900 ). -1978) og William Gemmell Cochran (1909-1980), blant andre.

Eksperimenttyper

Eksperimenter kan klassifiseres langs en rekke dimensjoner, avhengig av faglige normer og standarder innen ulike studieretninger. I noen disipliner (for eksempel psykologi eller statsvitenskap ) er et "ekte eksperiment" en sosial forskningsmetode der to typer variabler eksisterer . Eksperimentatoren manipulerer den uavhengige variabelen og den avhengige variabelen måles . Den vesentlige egenskapen til et ekte eksperiment er at det tilfeldig tildeler forsøkspersoner for å nøytralisere eksperimenters skjevhet og sikrer, over et stort antall iterasjoner av eksperimentet, at det kontrollerer for alle konfoundere . [ 14 ]

Kontrollerte eksperimenter

Et kontrollert eksperiment sammenligner ofte resultatene fra eksperimentelle prøver med kontrollprøver , som er praktisk talt identiske med den eksperimentelle prøven bortsett fra aspektet hvis effekt testes (den uavhengige variabelen ). Et godt eksempel ville være en legemiddelprøve. Prøven eller gruppen som mottar stoffet vil være den eksperimentelle gruppen (behandlingsgruppe ); og den som får placebo eller den vanlige behandlingen vil være kontrollen . I mange laboratorieeksperimenter er det god praksis å ha flere replikatprøver for testen som kjøres, og å ha både en positiv kontroll og en negativ kontroll . Resultatene av replikatprøver kan ofte beregnes som gjennomsnitt, eller hvis en av replikatene åpenbart er inkonsistent med resultatene fra de andre prøvene, kan det utelukkes som et resultat av eksperimentell feil (noen trinn i testprosedyren kan feilaktig ha blitt utelatt ). for den prøven). Oftest utføres tester i to eller tre eksemplarer. En positiv kontroll er en prosedyre som ligner på selve eksperimentelle testen, men er kjent fra tidligere erfaring for å gi et positivt resultat. En negativ kontroll er kjent for å gi et negativt resultat. Den positive kontrollen bekrefter at de grunnleggende betingelsene for eksperimentet var i stand til å gi et positivt resultat, selv om ingen av de faktiske eksperimentelle prøvene ga et positivt resultat. Den negative kontrollen viser grunnlinjeresultatet som oppnås når en test ikke gir et målbart positivt resultat. Oftest blir den negative kontrollverdien behandlet som en "bakgrunnsverdi" som skal trekkes fra testprøveresultatene. Noen ganger tar den positive kontrollen kvadranten av en standardkurve.

Et eksempel som ofte brukes i undervisningslaboratorier er en kontrollert proteinanalyse . Elever kan få en væskeprøve som inneholder en ukjent (for studenten) mengde protein. Det er deres jobb å utføre et kontrollert eksperiment der de bestemmer konsentrasjonen av protein i væskeprøven (vanligvis kalt "ukjent prøve"). Undervisningslaboratoriet ville være utstyrt med en standard proteinløsning med kjent proteinkonsentrasjon. Studentene kan lage flere positive kontrollprøver som inneholder ulike fortynninger av proteinstandarden. Negative kontrollprøver vil inneholde alle reagenser for proteinanalyse, men ingen protein. I dette eksemplet kjøres alle prøvene i duplikat. Analysen er en kolorimetrisk analyse der et spektrofotometer kan måle mengden protein i prøver ved å påvise et farget kompleks dannet av interaksjonen mellom proteinmolekyler og tilsatte fargestoffmolekyler. I illustrasjonen kan resultatene av de fortynnede testprøvene sammenlignes med resultatene av standardkurven (den blå linjen i illustrasjonen) for å estimere mengden protein i den ukjente prøven.

Kontrollerte eksperimenter kan utføres når det er vanskelig å nøyaktig kontrollere alle forhold i et eksperiment. I dette tilfellet begynner eksperimentet med å lage to eller flere utvalgsgrupper som er sannsynlige likeverdige, noe som betyr at egenskapsmålinger skal være like mellom grupper og at grupper skal svare på samme måte hvis de får samme behandling. Denne ekvivalensen bestemmes av statistiske metoder som tar hensyn til mengden variasjon mellom individer og antall individer i hver gruppe. I felt som mikrobiologi og kjemi , hvor det er svært liten variasjon mellom individer og gruppestørrelsen lett er i millionklassen, blir disse statistiske metodene ofte neglisjert og det antas ganske enkelt at å dele en løsning likt gir identiske utvalgsgrupper. .

Når likeverdige grupper er dannet, prøver eksperimentatoren å behandle dem likt, bortsett fra den ene variabelen han ønsker å isolere. Menneskelig eksperimentering krever spesielle beskyttelse mot eksterne variabler som placeboeffekten . Slike eksperimenter er generelt dobbeltblinde , noe som betyr at verken den frivillige eller forskeren vet hvilke individer som er i kontrollgruppen eller forsøksgruppen før alle dataene er samlet inn. Dette sikrer at enhver effekt på den frivillige skyldes selve behandlingen og er ikke et svar på å vite at de blir behandlet.

I menneskelige eksperimenter kan forskere gi et subjekt (person) en stimulering som subjektet reagerer på. Målet med eksperimentet er å måle responsen på stimulansen ved hjelp av en testmetode .

I utformingen av eksperimenter brukes to eller flere "behandlinger" for å estimere forskjellen mellom gjennomsnittlig respons for behandlingene. For eksempel kan et eksperiment for å bake brød estimere forskjellen i respons assosiert med kvantitative variabler, for eksempel forholdet mellom vann og mel, og med kvalitative variabler, for eksempel gjærstammer. Eksperimentering er trinnet i den vitenskapelige metoden som hjelper folk å velge mellom to eller flere konkurrerende forklaringer eller hypoteser. Disse hypotesene foreslår grunner til å forklare et fenomen eller forutsi resultatene av en handling. Et eksempel kan være hypotesen om at "hvis jeg slipper denne ballen, vil den falle til bakken": dette forslaget kan testes ved å utføre eksperimentet med å slippe ballen og observere resultatene. Formelt sett sammenlignes en hypotese med dens motsatte eller nullhypotese ("hvis jeg slipper denne ballen, vil den ikke treffe bakken"). Nullhypotesen er at det ikke finnes noen forklaring eller prediksjonskraft til fenomenet gjennom resonnementet som undersøkes. Når hypotesene er definert, kan et eksperiment utføres og resultatene analyseres for å bekrefte, avkrefte eller definere nøyaktigheten til hypotesene.

Eksperimenter kan også utformes for å estimere indirekte effekter på nærliggende ubehandlede enheter.

Naturlige eksperimenter

Begrepet "eksperiment" innebærer vanligvis et kontrollert eksperiment, men noen ganger er kontrollerte eksperimenter uoverkommelige vanskelige eller umulige. I dette tilfellet tyr forskere til naturlige eksperimenter eller kvasi-eksperimenter . [ 15 ] Naturlige eksperimenter er utelukkende basert på observasjoner av variablene i systemet som studeres, snarere enn manipulering av en eller noen få variabler som skjer i kontrollerte eksperimenter. Så langt det er mulig forsøker de å samle inn data for systemet på en slik måte at bidraget til alle variabler kan bestemmes, og hvor effekten av variasjon i enkelte variable holder seg tilnærmet konstant slik at effekten av andre variabler kan skjelnes. . I hvilken grad dette er mulig avhenger av den observerte korrelasjonen mellom forklaringsvariablene i de observerte dataene. Når disse variablene ikke er godt korrelert, kan naturlige eksperimenter nærme seg kraften til kontrollerte eksperimenter. Vanligvis er det imidlertid en viss korrelasjon mellom disse variablene, noe som reduserer påliteligheten til naturlige eksperimenter i forhold til hva som kan konkluderes hvis et kontrollert eksperiment ble utført. Fordi naturlige eksperimenter vanligvis finner sted i ukontrollerte omgivelser, blir ikke variabler fra uoppdagede kilder målt eller holdt konstant, og dette kan produsere illusoriske korrelasjoner i variablene som studeres.

Mye av forskningen innen ulike vitenskapelige disipliner , inkludert økonomi , statsvitenskap , geologi , paleontologi , økologi , meteorologi og astronomi , er basert på kvasi-eksperimenter. For eksempel, i astronomi er det helt klart umulig, når man tester hypotesen "Stjerner er kollapsede hydrogenskyer", å starte med en gigantisk sky av hydrogen, og deretter utføre eksperimentet med å vente noen milliarder år på at den skal danne en stjerne. . Men ved å se på ulike hydrogenskyer i ulike kollapstilstander og andre implikasjoner av hypotesen (for eksempel tilstedeværelsen av ulike spektrale utslipp fra stjernelys), kan vi samle inn dataene vi trenger for å støtte hypotesen. Et tidlig eksempel på denne typen eksperimenter var den første verifiseringen på 1600-tallet av at lys ikke beveger seg momentant fra ett sted til et annet, men har en målbar hastighet. Observasjonen av utseendet til Jupiters måner ble litt forsinket da Jupiter var lengst fra jorden, i motsetning til når Jupiter var nærmest jorden; og dette fenomenet ble brukt for å vise at forskjellen i månens utseendetid var i samsvar med en målbar hastighet.

Felteksperimenter

Felteksperimenter er så navngitt for å skille dem fra laboratorieeksperimenter , som pålegger vitenskapelig kontroll ved å teste en hypotese i det svært kontrollerte, kunstige miljøet i et laboratorium. Ofte brukt i samfunnsvitenskapene, og spesielt i økonomiske analyser av utdannings- og helseintervensjoner, har felteksperimenter den fordelen at resultatene observeres i et naturlig miljø og ikke i en kunstig laboratoriesetting. Av denne grunn anses felteksperimenter noen ganger for å ha høyere ekstern validitet enn laboratorieeksperimenter. Men i likhet med naturlige eksperimenter har felteksperimenter potensial for forurensning: eksperimentelle forhold kan kontrolleres mer presist og med sikkerhet i laboratoriet. Noen fenomener (for eksempel valgdeltakelse i et valg) kan imidlertid ikke enkelt studeres i et laboratorium.

Kontrast med observasjonsstudie

En observasjonsstudie brukes når det er upraktisk, uetisk, uoverkommelig (eller på annen måte ineffektivt) å justere et fysisk eller sosialt system i en laboratoriesetting, fullstendig kontrollere for konfoundere eller bruke tilfeldig tildeling. Det kan også brukes når konfoundere er begrenset eller kjent nok til å analysere dataene i lys av dem (selv om dette kan være sjeldent når man undersøker sosiale fenomener). For at en observasjonsvitenskap skal være gyldig, må eksperimentatoren være klar over og vurdere forvirrende faktorer . I disse situasjonene har observasjonsstudier verdi fordi de ofte foreslår hypoteser som kan testes med randomiserte eksperimenter eller ved å samle inn nye data.

I utgangspunktet er imidlertid ikke observasjonsstudier eksperimenter. Per definisjon mangler observasjonsstudier manipulasjonen som kreves for Baconian-eksperimenter . Videre involverer observasjonsstudier (for eksempel i biologiske eller sosiale systemer) ofte variabler som er vanskelige å kvantifisere eller kontrollere. Observasjonsstudier er begrenset fordi de mangler de statistiske egenskapene til randomiserte eksperimenter. I et randomisert eksperiment styrer randomiseringsmetoden spesifisert i den eksperimentelle protokollen den statistiske analysen, som vanligvis også spesifiseres av den eksperimentelle protokollen. [ 16 ] Uten en statistisk modell som reflekterer objektiv randomisering, baserer statistisk analyse seg på en subjektiv modell. Konklusjoner fra subjektive modeller er ikke pålitelige i teori og praksis. [ 17 ] Faktisk er det flere tilfeller hvor nøye utførte observasjonsstudier konsekvent gir uriktige resultater, det vil si at resultatene fra observasjonsstudier er inkonsistente og også skiller seg fra resultatene fra eksperimenter. For eksempel viser epidemiologiske studier av tykktarmskreft konsekvent gunstige sammenhenger med brokkoliforbruk, mens eksperimenter ikke finner noen fordel. [ 18 ]

Et spesielt problem med observasjonsstudier som involverer mennesker er de store vanskelighetene med å oppnå rettferdige sammenligninger mellom behandlinger (eller eksponeringer), fordi slike studier er utsatt for seleksjonsskjevhet , og gruppene som mottar forskjellige behandlinger (eksponeringer) kan variere sterkt basert på deres kovariater. (alder, høyde, vekt, medisiner, trening, ernæringsstatus, etnisitet, familiehistorie osv.) I motsetning tilsier randomisering at for hver kovariat forventes gjennomsnittet for hver gruppe å være det samme. For enhver randomisert studie forventes det selvfølgelig en viss variasjon fra gjennomsnittet, men randomisering sikrer at forsøksgruppene har nære gjennomsnittsverdier, på grunn av den sentrale grensesetningen og Markovs ulikhet . Ved utilstrekkelig randomisering eller lav utvalgsstørrelse gjør systematisk variasjon i kovariater mellom behandlingsgrupper (eller eksponeringsgrupper) det vanskelig å skille effekten av behandlingen (eksponeringen) fra effekten av de andre kovariatene, de fleste som ikke er målt. . Matematiske modeller som brukes til å analysere slike data må ta hensyn til hver forskjellig kovariat (hvis målt), og resultatene er ikke signifikante hvis en kovariat ikke er randomisert og modellert.

For å unngå forhold som gjør et eksperiment mye mindre nyttig, kvantifiserer og randomiserer klinikere som utfører medisinske studier, for eksempel for godkjenning fra US Food and Drug Administration , kovariater som kan identifiseres. Forskere prøver å redusere skjevhetene til observasjonsstudier med kompliserte statistiske metoder, for eksempel metoder for matching av tilbøyelighetsskår , som krever store populasjoner av forsøkspersoner og omfattende informasjon om kovariater. Resultatene kvantifiseres også der det er mulig (bentetthet, mengden av en hvilken som helst celle eller substans i blodet, fysisk styrke eller utholdenhet osv.) og er ikke basert på oppfatningen fra en fagperson eller profesjonell observatør. På denne måten kan utformingen av en observasjonsstudie gjøre resultatene mer objektive og derfor mer overbevisende.

Etikk

Ved å plassere fordelingen av de uavhengige variablene under kontroll av forskeren, introduserer et eksperiment, spesielt når det involverer mennesker, mulige etiske hensyn, som å balansere nytte og skade, rettferdig fordeling av intervensjonene (for eksempel behandlinger for en sykdom), og informert samtykke . For eksempel innen psykologi eller helsevesen er det uetisk å gi dårlig behandling til pasienter. Derfor er etiske vurderingsråd ment å stoppe kliniske studier og andre eksperimenter med mindre en ny behandling antas å gi like gode fordeler som gjeldende beste praksis. [ 19 ] Det er også generelt uetisk (og ofte ulovlig) å utføre randomiserte eksperimenter på effektene av dårlige eller substandard behandlinger, slik som effekten av inntak av arsen på menneskers helse. For å forstå effekten av slike eksponeringer, bruker forskere noen ganger observasjonsstudier for å forstå effekten av disse faktorene.

Selv når eksperimentell forskning ikke direkte involverer mennesker, kan det reise etiske bekymringer. For eksempel involverte atombombeeksperimentene utført av Manhattan-prosjektet bruk av kjernefysiske reaksjoner for å skade mennesker, selv om eksperimentene ikke direkte involverte noen menneskelige forsøkspersoner.

Eksperimentell metode i loven

Den eksperimentelle metoden kan være nyttig for å løse juridiske problemer. [ 20 ]

Se også

Referanser

  1. ^ Stohr-Hunt, Patricia (1996). "En analyse av hyppigheten av praktisk erfaring og vitenskapelig prestasjon" . Journal of Research in Science Teaching 33 (1): 101-109. Bibcode : 1996JRScT..33..101S . doi : 10.1002/(SICI)1098-2736(199601)33:1<101::AID-TEA6>3.0.CO;2-Z . 
  2.  
  3. ^ Griffith, W. Thomas (2001). Fysikken til hverdagsfenomener: en konseptuell introduksjon til fysikk (3. utgave). Boston: McGraw-Hill. s. 3–4 . ISBN  0-07-232837-1 . 
  4. Wilczek, Frank; Devine, Betsy (2006). Fantastiske realiteter: 49 sinnsreiser og en tur til Stockholm . New Jersey: World Scientific. s. 61–62 . ISBN  978-981-256-649-2 . 
  5. Holland, Paul W. (desember 1986). "Statistikk og kausal slutning" . Journal of the American Statistical Association 81 (396): 945-960. doi : 10.2307/2289064 . 
  6. Druckmann; Greene, Arthur, red. (2011). Cambridge-håndbok for eksperimentell statsvitenskap . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0521174558 . og overflødig ( hjelp )  |editor-last1=|editor=
  7. ^ El-Bizri, Nader (2005). "Et filosofisk perspektiv på Alhazens optikk". Arabic Sciences and Philosophy (Cambridge University Press) 15 (2): 189-218. doi : 10.1017/S0957423905000172 . 
  8. Ibn al-Haytham, Abu Ali Al-Hasan. Optikk . s. 5. 
  9. Ibn al-Haytham, Abi Ali Al-Hasan. Dubitasjoner i Ptolemaeum . s. 3. 
  10. "Etter først å ha bestemt spørsmålet i henhold til sin vilje, tyr mennesket til erfaring, og bøyer henne til samsvar med sine steder, fører henne rundt som en fanget i en prosesjon." Bacon, Francis. Novum Organum , i, 63. Sitert i Durant, 2012 , s. 170.
  11. ^ Durant, Will (2012). Historien om filosofi: livene og meningene til de store filosofene i den vestlige verden (2. utgave). New York: Simon og Schuster. ISBN  978-0-671-69500-2 . 
  12. Bell, Madison Smartt (2005). Lavoisier in the Year One: The Birth of a New Science in an Age of Revolution . W. W. Norton & Company. ISBN  978-0393051551 . 
  13. Brock, red. (1988). Pasteur and Modern Science (Ny illustrert utgave). Springer. ISBN  978-3540501015 . 
  14. ^ "Typer eksperimenter" . Institutt for psykologi, University of California Davis. Arkivert fra originalen 19. desember 2014. 
  15. ^ Dunning, 2012
  16. Hinkelmann, Klaus og Kempthorne, Oscar (2008). Design og analyse av eksperimenter, bind I: Introduksjon til eksperimentell design (andre utgave). Wiley. ISBN  978-0-471-72756-9 . 
  17. ^ Freedman, David ; Pisani, Robert; Purves, Roger (2007). Statistikk (4. utgave). New York: Norton. ISBN  978-0-393-92972-0 . 
  18. ^ Freedman, David A. (2009). Statistiske modeller: teori og praksis (Revidert utgave). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-74385-3 . 
  19. ^ Bailey, R.A. (2008). Design av komparative eksperimenter . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0521683579 . 
  20. ^ Zippelius, von Reinhold (1991). Die eksperimenterende Methode im Recht . Stuttgart: Steiner. ISBN  978-3515059015 . 

Annen lesning

Eksterne lenker