Експеримент неможливий без теоретичних положень, які він або підтверджує, або спростовує, тому є одним із найважливіших шляхів розвитку сучасної науки.
Залежно від тривалості вирізняють спостереження:
1) довгочасне;
2) короткочасне;
3) безперервне;
4) дискретне (неодноразово повторюване через певний проміжок часу).
Специфіка експериментального дослідження в науково-дослідній практиці вищої школи має такі етапи:
1) констатуючий;
2) формуючий;
3) корегуючий;
4) контрольний.
Експеримент як науковий метод необхідний для спеціального вивчення окремих питань з участю тих, хто підлягає експерименту. Його реалізація передбачає створення спеціальних умов та груп за певними параметрами, яких потребує гіпотеза. Завдяки експерименту апробують навчальні програми з різних мистецьких дисциплін, з’ясовують їх ефективність.
Розрізняють:
1) експерименти, що перевіряють вірність гіпотези чи теорії емпірично;
2) експерименти пошукового плану, у ході яких відбувається відбір необхідної емпіричної інформації для уточнення запропонованого.
Експеринтальні дослідження є лабораторними і виробничими. В окремих випадках виробничий експеримент ефективно проводити методом анкетування. Цей метод дозволяє зібрати обширну інформацію з питання, яке цікавлять.
Залежно від теми наукового дослідження обсяг експерименту може бути різним. Інколи для підтвердження робочої гіпотези достатньо лабораторного експерименту, але буває і так, що необхідно проводити серію експериментальних досліджень: пошукових, лабораторних, полігонних на об’єкті, що знаходиться в експлуатації.
Щодо методики проведення експерименту, то слід зазначити її важливість. Без врахування послідовності етапів проведення експерименту, його інтелектуальних та матеріальних затрат, не буде досягнуто поставленої мети.
Етапи проведення експерименту:
1) розробити план цілеспрямованого спостереження за об’єктом;
2) визначити межі, у яких буде проходити експеримент;
3) створити необхідні умови з урахуванням повторюваності ситуацій, зміни впливу, характеру та умов на об’єкт дослідження;
4) проведення експерименту;
5) проаналізувати результати експерименту.
Це схема традиційного експерименту. В умовах комп’ютеризації можна дещо змінити схему, оскільки значно зростає швидкість і підвищується точність, що дозволяє зменшити обсяги експериментальних досліджень.
Проведення експерименту є досить трудомістким процесом, що вимагає терпіння, витримки, цілеспрямованості. Велике значення при проведенні експерименту має порядність виконавців, тут недопустима халатність, бо це може вплинути на чистоту експерименту. При проведенні експерименту ведення журналу є обов’язковим. У журналі записується тема дослідження, прізвище виконавця, час, місце проведення експерименту, характеристика навколишнього середовища, дані про об’єкт, засоби виміру, результати спостереження, а також і інші дані, які можуть бути потрібними для оцінки результатів досліду.
Особливу увагу в методиці слід приділити математичним методам обробки і аналізу дослідних даних – встановленню емпіричних залежностей, встановленню критеріїв та інтервалів. Аналіз даних експерименту – це творча частина досліджень. Інколи за цифрами важко чітко уявити фізичну суть процесу. Тому слід дуже ретельно порівняти факти, причини, що обумовили хід того чи іншого процесу і встановити адекватність гіпотези та експерименту.
При обробці результатів вимірів і спостережень широко використовують графічні методи, за допомогою яких наочно можна побачити результати, виявити загальний характер функціональної залежності змінних величин, які вивчаються; встановити наявність максимуму або мінімуму функції. Для дослідження закономірностей між процесами (явищами), які залежать від багатьох, інколи невідомих чинників, застосовують кореляційний аналіз.
Переваги експериментального вивчення об’єкта порівняно зі спостереженням полягають у тому, що:
– під час експерименту є можливість вивчати явище „у чистому вигляді”, усунувши побічні фактори, які приховують основний процес;
– в експериментальних умовах можна досліджувати властивості об’єктів;
– існує можливість повторюваності експерименту, тобто проведення випробування стільки разів, скільки в цьому є необхідність.
Результатами наукового дослідження можуть бути емпіричні закони, які ґрунтуються на фактах, встановлених за допомогою спостережень і експерименту.
Емпіричні закони відображають конкретні закономірності, узагальнюючи результати конкретного експерименту, і з точки зору наукової спільності поступаються теоретичним законам.