microbik.ru
1
О вы, счастливые науки!
Прилежны простирайте руки
И взор до самых дальних мест


Пройдите землю и пучину,
И степи и глубокий лес
И нутр рифейский и вершину,
И саму высоту небес.
Везде исследуйте всечасно,
Что есть велико и прекрасно,
Чего еще не видел свет...


М. В. Ломоносов
Занятие 1 . Выбор темы, формулировка цели и задач исследования.

В науке, как и в любой сфере деятельности, приняты определенные правила и требования. Большинство ошибок и недочетов в работах школьников обусловлено, в первую очередь, незнанием этих норм. Специалисты, ежегодно рецензирующие работы на всероссийских конференциях и конкурсах, могут назвать одни и те же ошибки, типичные для работ в области естественных наук.

Приведем их краткий список.

  • Неудачный выбор темы исследования

  • Некорректное название работы

  • Неправильная формулировка цели и задач исследования

  • Выполнение работы на единичных индивидах, отсутствие контрольной группы.

  • Отсутствие статистической обработки результатов.

  • Отсутствие раздела «Обсуждение результатов», некорректная интерпретация результатов.

  • Неграмотная формулировка выводов.

  • Отсутствие ссылок на литературные источники в тексте работы.

Подробно все это будет обсуждаться по ходу нашего курса. А теперь обратимся к тому, с чего начинается любое исследование – выбору темы и планированию этапов работы.

Научная работа вначале тщательно продумывается и планируется. Наиболее общий план проведения исследования представлен ниже:

  1. Выбор конкретной темы.

  2. Изучение литературных источников по теме.

  3. Формулировка гипотезы исследования (какие результаты предполагается получить)

  4. Проведение экспериментов (сбор данных), статистическая обработка и анализ результатов.

  5. Обсуждение результатов исследования и формулировка выводов.

  6. Оформление работы, подготовка научного доклада и компьютерной презентации.

Любая исследовательская работа начинается с выбора темы исследования. Правильный и удачный выбор темы в большой степени определяет саму возможность выполнения грамотного исследования, получение достоверных результатов и высокую оценку работы.

Предложить тему ученику может школьный учитель, педагог дополнительного образования, преподаватель ВУЗа, научный сотрудник. Некоторые школьники могут сами придумать тему или, по крайней мере, выбрать область исследования. Необходимо учитывать, что выбор темы работы зависит от интересов, возраста и уровня подготовки исполнителя, а также от технических возможностей (наличие приборов, реактивов, методик). На базе научных учреждений можно выполнять более сложные и современные работы, но при этом необходимо четко определить, какую конкретную часть исследования школьник будет выполнять самостоятельно.

Понятно, что сам научный руководитель должен иметь опыт работы, знать все требования, предъявляемые к выполнению и оформлению исследований. У молодых исследователей (школьников, студентов) уровень знаний, опыт и степень ответственности руководителя существенно влияют на качество работы.

Многие учителя считают, что в наших не слишком богатых школах невозможно проводить серьезные исследования. Но это не так. Даже не имея лабораторного оборудования, сложных и дорогостоящих приборов и реактивов, можно выполнять объемные, интересные исследования. Но для этого необходимо нарабатывать опыт подобной деятельности, иметь фантазию и понимание, что постоянно надо развиваться самому - читать научную литературу, подбирать и осваивать методики, не стесняться консультироваться со специалистами. Приведем примеры из практики автора курса - исследовательские работы по темам: «Особенности рекламы лекарственных средств в СМИ» или « Растения в топонимике Калужской области». Для выполнения этих работ понадобились (не считая головы) только карта Калужской области и подшивка газеты «Аргументы и факты». Результаты оказались гораздо интереснее, чем предполагалось.

Бывает, что школьник хочет выполнять работу по псевдонаучной тематике – память воды, поиски снежного человека, паранормальные явления и т.д. Учителю не следует поощрять подобные занятия. Изредка авторы таких работ появляются на конференциях, несмотря на отрицательный отзыв рецензента. Например, одна участница с полной серьезностью докладывала, как ее бабушка заговаривала воду, а ученики по вкусу определяли, что вода святая. По нашему мнению, не следует соглашаться быть руководителем подобных работ.

Понятно, что в идеальном варианте тема должна быть интересна и руководителю, и ученику. Однако ребенок может увлечься работой по мере выполнения и наоборот, разочароваться в теме. Многолетний опыт научной работы показывает, что почти всегда интерес к теме растет по ходу дела, когда получены и проанализированы первые результаты, выявляются закономерности и молодой исследователь начинает понимать смысл работы и возможные итоги, а не просто воспроизводит методики. Если ученик бросает начатую работу, не стоит критиковать его – у кого-то действительно не хватает сил и времени, кто-то понял, что ему интересно совсем иное и ему можно предложить другую тему или перенести исследование на следующий год.

Что вообще можно изучать с учениками, какие тематики работ возможны? Даже в условиях школы можно выполнять интересные и нужные работы. При этом надо помнить, что тематика – более широкое понятие, чем тема конкретной работы. Например – тематика « Экологический мониторинг», тема работы – «Биоиндикация загрязнения городских почв» или тематика «Качество продуктов» , тема работы - «Определение концентрации витамина С в соках.

Возможные направления исследований в области биологии, экологии и медицины:

  1. Изучение биоразнообразия территорий.

  2. Экологическая характеристика видов грибов, растений и животных.

  3. Изучение искусственных и естественных экосистем.

  4. Изучение охраняемых территорий и видов.

  5. Экологический мониторинг, биоиндикация состояния воздуха, воды и почвы.

  6. Оценка санитарно-гигиенического состояния помещений.

  7. Наблюдения и исследования поведения животных.

  8. Исследования анатомо-морфологических показателей, функционального состояния организма и здоровья школьников.

  9. Влияние различных факторов на физиологическое состояние организма.

  10. Исследования заболеваемости, мер профилактики.

  11. Изучение психофизиологических показателей.

  12. Определение состава, качества пищевых продуктов.

  13. Исследования в области генетики, селекции.

  14. Исследования в области растениеводства и животноводства.

Естественно, что тематика работ не ограничивается только этим перечнем. Можно придумать необычные темы, работы на стыке разных наук.

Основные требования к выбору темы исследования:

Тема должна быть:

1. Актуальной, то есть иметь определенную новизну и практическую полезность (на уровне своего класса, школы, населенного пункта). Школьник не обязан совершать научные открытия. Для ребенка, особенно в младших или средних классах важнее научится планировать и проводить работу, уметь анализировать результаты и делать выводы.

2. Интересной и оригинальной. Например, ежегодно встречаются работы по изучению сколиоза у школьников. Разумеется, и они полезны, но вызывают настоящий интерес только при наличии какой-то «изюминки». Можно сравнить детей из классов разного профиля, городских и сельских, проследить возрастную динамику и т.д. Во всяком случае, редкие, необычные темы имеют преимущества по сравнению с типичными.

3. Достаточно конкретной, а не слишком объемной Например, гораздо полезнее изучить видовой состав растений в районе своего села, а не описывать все охраняемые виды растений России.

4. Тема должна предусматривать реальные возможности и сроки выполнения работы.

Название работы
Название должно вызвать интерес читателя, но при этом соответствовать правилам, принятым в науке. При выборе названия юные исследователи (или их руководители) не учитывают существенные различия художественного произведения, публицистической статьи и научной работы. В   первом случае название часто играет роль рекламы, а в научной литературе оно должно чётко отражать содержание и направление выполненной работы, соответствовать возрасту и возможностям исполнителя. Слишком бойкие, типичные для рекламных статей названия в науке считаются проявлением дурного вкуса и говорят о том, что автор не знает общепринятых правил. Подобные названия встречаются и в хороших по уровню и содержанию работах. Пока что они не влияют на оценку работы, но вызывают примерно такую же реакцию, как человек, пришедший в пляжном костюме на официальный прием.

Темы работ некоторых учащихся соответствуют многолетним исследованиям большой лаборатории или кафедры института и вызывают ощущение, что подросток просто воспользовался чужим трудом. В этом случае необходимо сузить тему и ограничиться именно тем, что выполнял сам школьник.

Типичные ошибки при формулировке названий


  • Слишком объемное, выходящее за рамки конкретной работы, создает впечатление, что работа реферативная;

  • Слишком узкое, не отражающее полностью содержание работы;

  • Не соответствующее содержанию работы;

  • Слишком «бойкое», журналистское.



Для примера и тренировки приводим названия работ, представленных школьниками на различных конференциях и конкурсах.
Примеры учат лучше, чем теория.

Исаак Ньютон
Корректные названия тем


  • Анализ допущенных биологических ошибок в книге «Насекомые. Полная энциклопедия»

  • Бездомные собаки как элемент экологической среды мегаполиса.

  • Биоразнообразие мхов в заповеднике «Юганский».

  • Биоиндикация газодымовых загрязнений по состоянию хвои сосны.

  • Влияние агротехнических факторов на урожайность моркови.

  • Определение гармоничности физического развития подростков.

  • Определение частот генотипов и аллелей генов пигментации глаз.

  • Оценка загрязнения городских почв методом фитоиндикации.

  • Поведенческие реакции волнистых попугайчиков в брачный период в условиях эксперимента.

  • Соответствие школьной мебели антропометрическим данным учащихся.

  • Сравнительный анализ содержания витамина С в плодах.


«Журналистские формулировки»


  • Алкоголизм и курение – скажи «Нет!»

  • Быстрое питание – скорое заболевание.

  • ГМО – панацея или бич божий.

  • Досье на витамин С.

  • Еда или Е-да?

  • Курильщик – сам себе могильщик.

  • Наше здоровье – в наших руках.

  • От жажды умирая над ручьем (фитоиндикация качества воды)

  • Пища Франкенштейна или что мы едим.

  • Победы в спорте – победы в жизни.

  • СПИД – катастрофа 21 века.

  • Таинственный мир пиявок.

  • Хорошо вижу – хорошо учусь.

  • Чистота – залог здоровья.


Общие, неконкретные формулировки


  • Влияние света на живые организмы.

  • Влияние атомных станций на здоровье человека.

  • Врожденные пороки и наследственные заболевания.

  • Диеты и их последствия.

  • Исследование белок Таймыра.

  • Исследование состояния воздуха.

  • Курение и подрастающее поколение.

  • Лечебные свойства музыки.

  • Проблемы веса.

  • Связь стресса и почерка.


Полагаем, что этих примеров достаточно, чтобы составить представление о том, что принято в науке.

Формулировка цели и задач исследования.

Гораздо труднее увидеть проблему, чем найти ее решение. Для первого требуется воображение, а для второго только умение.

Джон Бернал

Очень важным этапом работы является формулировка цели и задач исследования. Грамотно и четко сформулированные цель и задачи работы в большой степени определяют успех всего исследования.

Цель – это:

  • формулировка основной проблемы исследования,

  • ответ на вопрос, заданный в названии работы,

  • предвидение результатов исследования.


В настоящее время не принято при формулировке цели исследования использовать выражения « к вопросу о…, изучение…, исследование…».

Рекомендуется формулировать предложение с глаголами: определить, выявить, установить, обосновать, разработать.

Задачи исследования:


  • это этапы работы, способы достижения цели,

  • они не могут повторять цель или быть крупнее цели,

  • задачи формулируются только после обдумывания рабочей гипотезы, так как при одной и той же цели можно использовать различные подходы и методы исследований.

  • к задачам научного исследования не относятся учебные задачи – изучение литературы по теме, освоение методов и т.д.


Обратим особое внимание на последний пункт. Действительно, в дипломах и диссертациях никогда не ставят задачей изучение литературы, знакомство с прибором и т. п. Разумеется, школьнику, как и взрослым сотрудникам, необходимо предварительно познакомиться с литературными источниками и освоить методы. Мы полагаем, что старшеклассники должны придерживаться норм, типичных для научного сообщества. Для младших школьников, естественно, освоение любого практического навыка, работа с литературой, поиск информации в Интернете может считаться задачей работы.
Цель работы должна быть одна, задач может быть несколько, но обычно не больше 3-5.


Гипотезы облегчают и делают правильной научную работу — отыскивание истины, как плуг земледельца облегчает выращивание полезных растений.

Менделеев Д. И.

В последнее время принято помимо цели и задач формулировать рабочую гипотезу.
Рабочая гипотеза обычно формулируется на первых этапах исследования. Это предположение о возможных результатах исследования, которые подлежат экспериментальной проверке. Рабочие гипотезы используются для выработки предварительного плана научного исследования. Они могут, как подтвердиться, так и не оправдаться в ходе работы, что не умаляет значение полученных результатов. Иногда то, что гипотеза не подтвердилась, а были выявлены другие закономерности, является самым интересным в исследовании.