Исследовательская и проектная деятельность учащихся как способ достижения важнейших цел



Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 24»г. Северодвинска

Руководство по написанию научно – исследовательской работы по биологии, экологии, химии и медицине.

Составила:

Безрукова Надежда Владимировна,

учитель II квалификационной категории

Северодвинск, 2012

Содержание:

Пояснительная записка……………………………………………………………3

Глава 1.Выбор темы, формулировка цели и задач исследования……………..4

Глава 2.Структура научной работы. Требования к обзору литературы……….9

Глава 3.Объект и предмет исследования. Понятие о выборке. Методы исследований……………………………………………………………………..13

Глава 4.Статистическая обработка результатов исследований………………18

Глава 5.Представление результатов исследования……………………………24

Глава 6.Осуждение результатов. Выводы………………………………………28

Глава 7.Оформление работы. Доклад и презентация. Выступление на конференции……………………………………………………………………..33

Список литературы………………………………………………………………42

Пояснительная записка

Учебная исследовательская деятельность — это специально организованная, познавательная творческая деятельность учащихся, по своей структуре соответствующая научной деятельности, характеризующаяся целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью и сознательностью, результатом которой является формирование познавательных мотивов, исследовательских умений, субъективно новых для учащихся знаний или способов деятельности.

Исследовательская и проектная деятельность учащихся является результативным способом достижения одной из важнейших целей образования: научить детей самостоятельно мыслить, ставить и решать проблемы, привлекая знания из разных областей; уметь прогнозировать вариативность результатов.

Организация и дальнейшее развитие учебно-исследовательской работы школьников требует применения современных информационных технологий, обеспечивающих доступ к необходимым профильным базам, банкам данных, источникам информации по теме исследования.

Приобщение детей к научно-исследовательской деятельности позволяет наиболее полно определять и развивать их интеллектуальные и творческие способности.

Для обеспечения успешности образовательного процесса в современных условиях, считаю целесообразной организацию учебно-исследовательской работы школьников как средства повышения качества образования.

Данное пособие предназначено для учителей естественного цикла, школьников и их родителей. В работе рассмотрены все вопросы, связанные с написанием и оформлением научно – исследовательской работы.

Глава 1 Выбор темы, формулировка цели и задач исследования

Наука необходима народу. Страна, которая ее не развивает, неизбежно превращается в колонию.

(Фредерик Жолио-Кюри)

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 конференциях и конкурсах, называют одни и те же ошибки, типичные для работ в области естественных наук:

Неудачный выбор темы исследования

Некорректное название работы

Неправильная формулировка цели и задач исследования

Несоответствие структуры работы принятым нормам

Выполнение работы на единичных индивидах, отсутствие контрольной группы.

Отсутствие статистической обработки результатов.

Неправильное представление результатов.

Отсутствие раздела «Обсуждение результатов», некорректная интерпретация результатов.

Неграмотная формулировка выводов.

Отсутствие ссылок на литературные источники в тексте работы.

Неправильное оформление списка литературы

Любое исследование начинается с выбора темы и планирования этапов работы. Научная работа вначале тщательно продумывается и планируется. Наиболее общий план проведения исследования можно представить так:

Выбор конкретной темы.

Изучение литературных источников по теме.

Формулировка гипотезы исследования (какие результаты предполагается получить)

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

Обсуждение результатов исследования и формулировка выводов.

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.Некоторые школьники могут сами придумать тему или 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).

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.

Бывает, что школьник хочет выполнять работу по псевдонаучной тематике – память воды, поиски снежного человека, паранормальные явления и т.д. Такие «темы», к сожалению, есть в любой науке. Учителю не следует поощрять подобные занятия. Надо объяснять школьникам, что подобные «исследования» не имеют никакого отношения к науке.

Возможные направления исследований в области биологии, экологии и медицины:

Изучение биоразнообразия территорий.

Экологическая характеристика видов грибов, растений и животных.

Изучение искусственных и естественных экосистем.

Изучение охраняемых территорий и видов.

Экологический мониторинг, биоиндикация состояния воздуха, воды и почвы.

Оценка санитарно-гигиенического состояния помещений.

Наблюдения и исследования поведения животных.

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

Влияние различных факторов на физиологическое состояние организма.

​ Исследования заболеваемости, мер профилактики.

​ Изучение психофизиологических показателей.

Определение состава, качества пищевых продуктов.

Исследования в области генетики, селекции.

​ Исследования в области растениеводства и животноводства.

Основные требования к выбору темы исследования:

1. Тема работы должна быть 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. Тема работы должна быть интересной и оригинальной. 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 вариантами. И это характерно для любой области науки.

3.Тема работы должна быть достаточно конкретной, а не слишком объемной. Например, гораздо полезнее изучить видовой состав растений в районе своего города, 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. Они 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.

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.

«Журналистские формулировки»:

Алкоголизм и курение – скажи «Нет!»

Быстрое питание – скорое заболевание.

ГМО – панацея или бич божий.

Досье на витамин С.

Еда или Е-да?

Заливается звонок — начинается урок, (о психологических особенностях учеников

Курильщик – сам себе могильщик.

Наше здоровье – в наших руках.

От жажды умирая над ручьем (фито индикация 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.

Такие названия затрудняют работу , так как по ним невозможно понять, на какую секцию надо представлять подобные работы.

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.

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.

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,

К задачам научного исследования не относятся учебные задачи – изучение литературы по теме, освоение методов, подготовка презентации и т.д.

Цель работы должна быть одна, задач может быть несколько!

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

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.

Глава 2 Структура научной работы. Требования к обзору литературы.

Наука есть не что иное, как вышколенный

и организованный здравый смысл.

(Томас Гексли)

Научные работы имеют типичную структуру, которую надо строго соблюдать.

1.Введение. В небольшой работе (10-15стр.), что и рекомендуется школьникам, введение занимает не более 0,5 — 1стр. В нем надо четко обозначить основную проблему исследования и его актуальность (то есть смысл работы, для чего ее выполняли, какие данные предполагается получить), дать краткую предварительную информацию по теме, сформулировать цель и задачи работы. По введению читатель обычно судит о том, интересна ли ему эта работа и стоит ли читать ее полностью.

Типичные ошибки во введении:

Общие рассуждения на отвлеченные темы

Неправильные формулировки цели и задач исследования

Слишком большой объем раздела (во введении присутствует часть обзора литературы)

Включение в число исследовательских задач сугубо учебных — изучение литературы, освоение методик

2.Состояние проблемы исследования или литературный обзор.

Задача данного раздела — познакомить читателя с современным состоянием данной области науки. Литературный обзор показывает уровень подготовки автора по теме исследования, позволяет судить о его начитанности, понимании проблемы и путей ее решения.

Кроме краткой истории вопроса в обзоре необходимо осветить наиболее известные подходы к постановке и решению проблемы, основанные на данных из научных литературных источников, описать наиболее известные и интересные факты, показать, что было сделано в этой области до начала вашего исследования. В итоге надо подвести читателя к пониманию актуальности и значимости именно вашей работы.

Типичные ошибки в этой части работы:

Отсутствие обзора литературы в тексте работы.

Подробное цитирование общеизвестных фактов (на уровне школьного учебника).

Отсутствие ссылок на литературные источники непосредственно в тексте при упоминании фактов и цитат из них.

Использование информации и авторских текстов (особенно из Интернета) без осмысления и обработки.

3. Материалы и методы исследования.

В этом разделе необходимо описать:

Объект исследования: в случае биологических объектов — их биологические особенности, систематическую принадлежность, количество исследованных особей, образцов и т.д. При изучении каких-либо показателей у людей необходимо дать полную характеристику испытуемых (количество человек в группах, пол, возраст, при необходимости – состояние здоровья, образование, социальное положение и другие, важные для конкретного исследования параметры). Но в тексте работы (в том числе и в Приложении) никогда не приводят Ф.И.О. и личные данные участников исследования.

Оборудование — перечислить использованные приборы, установки с указанием их названий и фирм – изготовителей.

Материалы и реактивы – необходимо перечислить все использованные реактивы, указать фирму – изготовитель, степень чистоты.

Методы исследований — требуется дать достаточно подробное описание, по которому читатель может понять суть метода, оценить его адекватность для данной работы и при необходимости воспроизвести методику. Обязательны ссылки на литературные источники, из которых заимствованы использованные в работе методики.

Типичные ошибки данного раздела:

Отсутствие или слишком краткое описание объектов исследования.

Неполное описание методов.

Отсутствие ссылок на методическую литературу.

Отсутствие благодарностей (в случае, если были предоставлены аппаратура, реактивы, результаты, полученные другим человеком).

4. Результаты.

В данном разделе подробно описываются и анализируются полученные данные и выявленные закономерности. Этот раздел – основной в исследовательской работе, так как ее выполняли для получения результатов и новых фактов, а не для изучения литературы или освоения методов. Изложение материала структурируется, исходя из логики решения проблемы в соответствии с планом, задачами работы. В идеале описание и анализ данных должно развиваться, как сюжет интересного, почти детективного рассказа. Анализируют не первичные результаты, (например, количество семян в каждой из 20 исследованных шишек или индивидуальные показатели роста всех учеников класса), а только статистически обработанные и обобщенные данные. Они должны быть представлены в виде схем, графиков, таблиц, диаграмм. Полученные результаты доказывают или опровергают выдвинутые ранее гипотезы.

Типичные ошибки в оформлении результатов:

Представление исходных первичных данных, не обработанных статистическими методами.

Отсутствие графического представления данных.

Оформление таблиц, диаграмм, графиков не соответствующее требованиям.

5. Обсуждение результатов.

В небольших работах этот раздел можно объединить с главой «Результаты». Раздел содержит анализ собственных результатов в сопоставлении с данными других авторов, полученными из литературных источников. Обсуждать нужно основные, наиболее интересные результаты и выявленные закономерности, в особенности те, которые будут сформулированы в выводах. В целом данный раздел должен предоставить читателю информацию о степени надежности полученных результатов, их согласованности с данными аналогичных или близких по тематике работ других авторов, научной новизне и перспективах применения (использования) установленных фактов и закономерностей. Если данные не согласуются с известными фактами, результатами других авторов не стоит их подгонять, как ответ школьной задачи или замалчивать. Это может оказаться самым интересным в вашей работе.

Типичные ошибки:

Отсутствие данного раздела в подавляющем большинстве работ школьников.

Отсутствие анализа собственных результатов.

Неправильная интерпретация результатов

Неумение сопоставить свои данные с результатами других работ.

6. Выводы.

В качестве выводов кратко констатируются самые главные результаты исследования и выявленные закономерности. Выводы должны соответствовать поставленным задачам работы. Большое число выводов или излишне подробные формулировки говорит о неумении автора выделить главное в своих результатах. В необходимых случаях данный раздел может дополняться разделом «Заключение», в котором кратко подводятся итоги и намечаются перспективы дальнейшей работы.

Типичные ошибки в формулировках вывода:

Несоответствие выводов заявленным во введении цели и задачам исследования.

Дублирование разделов (в работе есть и «Выводы», и «Заключение»)

Общие рассуждения вместо констатации конкретных результатов работы.

Включение в выводы текста, соответствующего разделам «Методы», «Результаты», «Обзор литературы».

8. Список литературы

Литературные источники должны быть представлены таким образом, чтобы читатель мог найти сам источник, а в нем нужную информацию. Принято ссылаться только на источники, которые действительно читал автор), а не переписывать подходящий список литературы из другой работы или статьи научного руководителя.

Источники должны быть упорядочены и пронумерованы. Существуют два варианта нумерации работ — по алфавиту на основании фамилии первого автора, (если несколько источников одного автора, то по фамилии следующего соавтора или по дате издания) или по порядку цитирования в тексте. Более предпочтителен вариант нумерации в алфавитном порядке.

Типичные ошибки в оформлении списка литературы:

Отсутствие списка литературы.

Малое количество ссылок.

Ссылки на слишком сложную для школьника литературу – некоторые научные журналы, диссертации, иностранные источники.

Неправильное оформление ссылок.

Ссылки на электронные источники только с указанием сайта без упоминания авторов и названия статьи, книги и т.д.

Описанная структура работы должна строго соблюдаться. Не следует проявлять самодеятельность (вернее, незнание правил), менять порядок разделов или называть их по своему разумению.

Глава 3 Объект и предмет исследования. Понятие о выборке. Методы исследований.

Крупнейшие научные открытиярезультат кропотливого наблюдения над мельчайшими фактами.

(Андре Жид)

Не только тема, но и выбор объекта и методик значительно влияют на уровень научной работы и достоверность результатов. Причем, в естественных науках ситуация более сложная, чем у гуманитариев – не все и не всегда зависит только от исследователя: могут не расти клетки, болеют лабораторные животные, заканчиваются реактивы и ломаются приборы, погода может повлиять на полевые исследования. Поэтому не надо спешить с выбором объекта и методов, намного продуктивнее «семь раз отмерить», чем потом менять тему или переделывать работу.

Поэтому, планируя работу, надо подумать о наиболее подходящем, интересном и доступном объекте, на котором можно получить достоверные результаты .Удачно выбранный объект, независимо от того, растение ли это, химическая реакция или что-то иное – залог успеха работы.

Объект исследования в биологии — это живые организмы или характерные для них явления и процессы.

Предмет исследования – это часть объекта, конкретные параметры, процессы, которые подлежат изучению.

Примеры:

Объект исследования – плоды яблок различных сортов.

Предмет исследования – концентрация витамина С

Объект исследования – учащиеся младшей школы.

Предмет исследования — антропометрические показатели (рост, вес, окружность грудной клетки).

Объект исследования — воздух в различных помещениях школы.

Предмет исследования – количество микроорганизмов.

Особенностью большинства естественнонаучных работ является то, что для выявления закономерностей необходимо исследовать не единичные особи, а группы, так называемые выборки. Биологические объекты всегда имеют индивидуальные особенности, которые могут влиять на ход эксперимента. Поэтому в науке нельзя ограничиваться исследованием одного или нескольких экземпляров — в этом случае можно получить неадекватные данные. Описание единичных событий возможно, как правило, только в медицине. Это может быть редкое заболевание, его нетипичное течение, уникальный вариант операции и т.д. Для этого в медицинских научных журналах есть специальные разделы. Почти во всех иных исследованиях надо формировать группы, которые принято называть выборками.



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | Вперед → | Последняя | Весь текст




sitemap
sitemap