Основные термины из словаря экспериментатора

Переменная – один из основных терминов словаря экспериментатора. Слово «переменная означает только то, что в какой-то интересующей нас реальности имеются различия. Уровень шума, который регулируется (варьируется экспериментатором) использованием или неиспользованием наушников – пример переменной. Среднее количество пропущенных ударов за час – еще одна переменная. Такого рода реальности и называются переменными. Однако они относятся к разным видам переменных.

Независимая переменная

Использование или неиспользование наушников выражают уровень шума – независимая переменная. Это значит, что экспериментатор изменяет ее по своему плану. Наша независимая переменная включает в себя два состояния. Использование заглушек – это одно, а неиспользование – другое ее состояние. Когда разные состояния независимой переменной можно оценить количественно, пользуются также словом «уровень». Могло бы быть четыре вида наушников: одни понижали бы шум до 87 децибел, другие – до 78 децибел, а еще два – до 69 и 60 децибел, то одна независимая переменная была бы представлена данными четырьмя уровнями. Иногда вместо слова «состояние» используются еще два термина – «условие» и «фактор».

Зависимая переменная

Среднее количество пропущенных ткачихой ударов за час (производительность работы) – зависимая переменная. В зависимости от использования или неиспользования наушников она может принимать различные значения. Каждому состоянию независимой переменной соответствует одно значение зависимой переменной. Основным результатом эксперимента является определенное отношение между независимой и зависимой переменными.

Представляя собственные экспериментальные результаты, следует очень точно определять независимую и зависимую переменные. Два состояния независимой переменной (уровень шума) – это просто использование и неиспользование наушников. Зависимая переменная тоже была вполне определенной: производительность, или выработка, определялась с помощью измерений количества ударов. Зависимая переменная всегда задана конкретным способом представления результатов измерения, здесь – вычислением среднего количества пропущенных ударов за час. Иной способ представления этих результатов дал бы другую зависимую переменную. Например, зависимой переменной могло бы стать количество недель, в течение каждой из которых ткачиха пропускала не более 800 ударов в час.

Экспериментальные гипотезы

Всякий эксперимент начинается с «догадки», например, работа с наушниками позволит использовать время более эффективно, и ткани будет производиться больше, чем без них. Когда догадка конкретизируется в реальном эксперименте, ее называют экспериментальной гипотезой. В данном эксперименте гипотеза заключалась в том, что за время работы с наушниками (13 недель) количество ударов, пропускаемых ткачихами в час, будет меньше, чем за время работы без них (другие 13 недель). Для проверки экспериментальной гипотезы служило полученное отношение между независимой и зависимой переменными.

При выдвижении экспериментальной гипотезы автоматически возникает контргипотеза о противоположном отношении названных переменных. В эксперименте с ткачихами она состояла бы в том, что количество пропущенных ударов при работе без наушников будет меньше, чем при их использовании. В данном случае нам не нужно обсуждать третью, конкурирующую гипотезу: использование наушников никак не сказывается на производительности труда. Значимость подобных гипотез при проведении более тщательных, научных экспериментов проявится позже. Для практического решения – носить ли ткачихе наушники – достаточно рассмотреть только две конкурирующие гипотезы. Во всяком случае, решение каждой ткачихи вполне обосновано: носить наушники, если, судя по общим экспериментальным результатам, они помогают в работе, и не носить, если лучше работается без них.

Цель эксперимента – тщательно проверить две конкурирующие гипотезы и определить, какая из них верна, а какая нет. Основанием для такого заключения служат конкретные экспериментальные данные. Но необходимо помнить, что время действия экспериментальных гипотез не ограничивается периодом исследования. Выдвинутая экспериментальная гипотеза относится и к будущей работе ткачихи, на годы вперед. Вывод, основанный на результатах эксперимента, всегда имеет более широкое применение.

Экспериментальный подход полезен в той степени, в какой оправдано обобщение экспериментальных результатов. В любом эксперименте конкретные данные должны приводить к общим выводам. Иначе говоря, эксперимент – это обобщение. Для данной конкретной ткачихи вывод о пользе наушников распространился на ее будущую работу, когда сам эксперимент уже завершен.