Особенности организации учебного исследования
статья по биологии на тему

Особенности организации учебного исследования

Итак, мы решили заниматься учебно-исследовательской деятельностью.

А что это такое?

«Вспоминается характерный случай: ученица одной из школ с вдохновением читает подготовленный доклад: сообщается масса эффектных фактов, демонстрируются иллюстрации. Все с интересом слушают. Наступает время подведения итогов: фамилии девочки, которая произвела яркое впечатление на публику, не оказывается в списках победителей. В чем же дело? Аргументы жюри – работа не соответствует требованиям, которые предъявляются к исследовательским работам. Какие требования предъявляются к исследовательским работам?

Чем реферат отличается от исследования?

• Суть реферативной работы – в выборе материала из первоисточников, наиболее полно освещающих избранную проблему. Специфика реферата заключается в том, что, во-первых, он не содержит развёрнутых доказательств, сравнений, рассуждений, оценок, а во-вторых, он отвечает на вопрос о том, что нового, существенного содержится в тексте.

• Реферат может рассматриваться как один из этапов исследовательской работы, но ни в коем случае, не заменитель. Под исследовательской деятельностью в целом понимается такая форма организации работы, которая связана с решением учащимися исследовательской задачи с неизвестным заранее решением.

• К элементам исследовательской деятельности относятся:

1. Методы исследования.

2. наличный экспериментальный материал.

3. Интерпретация данных и вытекающие из них выводы.

Научно-исследовательская деятельность – это вид деятельности, направленной на получение новых объективных научных знаний.

Учебно-исследовательская деятельность – это деятельность, главной целью которой является образовательный результат, она направлена на обучение учащихся, развитие у них исследовательского типа мышления. Главное здесь не овладение новыми, доселе не известными фактами, а научение алгоритму ведения исследования. Конечно, учащиеся при этом получают новые знания в избранной ими области. Следует сказать, что при всей ответственности педагога за проведение работы, необходимо помнить, что исследовательская работа требует от учащегося максимальной самодисциплины и самостоятельности от учащегося-исследователя. Руководитель лишь советует, ориентирует учащегося в мире информации – методологии, литературе, проблематике.

В исследовательской деятельности различают три этапа (А.М.Новиков):

1. Прогностический – подготовительный.

2. Проведение научного исследования.

3. Оформление исследовательской работы.

4. Защита результатов исследования.

I этап исследования

Подготовка к проведению научного исследования

1.Определение объектной области, объекта и предмета исследования

Определение объектной области, объекта и предмета исследования

Выбор и формулировка темы, проблемы и обоснование их актуальности

Изучение научной литературы и уточнение темы

Формулировка цели и задачи исследования

Объектная область исследования – это сфера науки или практики, в которой находится объект исследования. В школьной практике это может быть учебная дисциплина, н-р: математика, литература, биология и др.

Объект исследования – это определенный процесс, или явление, порождающее проблемную ситуацию.

Объект – это своеобразный носитель проблемы – то, на что направлена исследовательская деятельность. Объект – это совокупность связей и отношений, свойств, которые существуют объективно в теории и практике, и служат источником необходимой для исследования информации. С понятием объекта тесно связано понятие предмета исследования.

Предмет исследования более конкретен. Он включает в себя только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в работе, устанавливают границы научного поиска. В каждом объекте можно выделить несколько предметов исследования. Или «Предмет исследования – это конкретная часть объекта, внутри которого ведётся поиск. Предметом исследования могут быть явления в целом, отдельные его стороны, аспекты и отношения между отдельными сторонами и целым (совокупность элементов, связей, отношений в конкретной области объекта)».

Предмет исследования определяет цель и задачи исследования.

Цель формулируется кратко и предельно точно, выражая то основное, что намеревается сделать исследователь. Цель конкретизируется и развивается в задачах исследования.  

2. Тема, проблема и актуальность исследования

Тема – отражает черты проблемы. Тема – ещё более узкая сфера исследования в рамках предмета. Выбор темы – очень трудный этап. Часто учащиеся выбирают слишком масштабные или сложные темы, они могут стать непосильными в рамках учебного исследования. Тема – ракурс, в котором рассматривается проблема. Основные критерии выбора темы:

• желательно, чтобы тема представляла интерес для учащегося не только на данный, текущий момент, но и вписывалась в общую перспективу профессионального развития ученика, т. е. имела непосредственное отношение к его будущей специальности;

• очень хорошо, когда выбор темы обоюдно мотивирован интересом к ней и ученика, и педагога;

• тема должна быть реализуема в имеющихся условиях. Это значит, что должны быть доступны оборудование и литература.

Не менее важно с самого начала правильно сформулировать тему. Ведь тема - это своего рода визитная карточка исследования. Тема должна быть сформулирована лаконично, а используемые при её формулировке понятия должны быть логически взаимосвязаны.

Ответственным этапом в подготовке исследования становится этап обоснования актуальности темы.

Обосновать актуальность темы – это значит объяснить необходимость изучения данной темы в контексте научного познания. Обосновывая актуальность избранной темы, следует указать, почему именно эта тема на данный момент является актуальной и осветить причины, по которым изучение темы стало необходимым.

Проблема исследования понимается как категория, означающая нечто неизвестное, что предстоит открыть и доказать. Следует представить проблему как некоторую противоречивую ситуацию, требующую своего разрешения. Разрешение проблемы связано с практической необходимостью. Это значит, что, обращаясь к той или иной проблеме, исследователю нужно представлять на какие вопросы практики могут дать ответ результаты его работы.

На данном этапе работы не всегда можно точно определить тему исследования, пути и способы её разработки и осуществления. Для этого нужно изучить научную литературу по вопросу. После чего тема обычно уточняется.

3. Определение гипотезы

Уточнив тему в результате изучения специальной литературы, исследователь может приступать к выработке гипотезы. Это один из самых важных моментов работы над исследованием. Гипотеза должна удовлетворять ряду требований:

• быть проверяемой;

• содержать предположение;

• быть логически непротиворечивой;

• соответствовать фактам.

В переводе с древнегреческого гипотеза означает «основание, предположение». В современной научной практике гипотеза определяется как научно обоснованное предположение о непосредственно наблюдаемом явлении.

При формулировке гипотезы обычно используются словесные конструкции типа: «если …, то…»; «при условии, что…», т.е. такие, которые направляют исследователя на раскрытие сущности явления, установления причинно-следственных связей. Процесс формулирования гипотезы не является одномоментным актом. Вначале лучше составить её рабочий вариант – как первичное, временное предположение. После накопления значительного количества фактического материала рабочий вариант гипотезы уточняется, видоизменяется и приобретает окончательный вид научной гипотезы.

4. Цель и задачи исследования

В общем виде цель и задачи исследования должны уточнять направления, по которым пойдёт доказательство гипотезы.

Цель исследования – это конечный результат, которого хотел бы достичь исследователь при завершении своей работы. Наиболее типичные цели. Ими может быть определение характеристик явлений, не изученных ранее; выявление взаимосвязи неких явлений; изучение развития явлений; описание нового явления; обобщение, выявление общих закономерностей; создание классификаций.

Формулировку цели исследования так же можно представить различными способами – традиционно употребляемыми в научной речи клише. Вот некоторые из них. Можно представить целью:

• выявить…;

• установить…;

• обосновать…;

• уточнить…;

• разработать… .

• Формулировать задачи необходимо очень тщательно, т.к. описание их решения в дальнейшем составит содержание глав. Заголовки глав рождаются именно из формулировок задач.

Задача исследования – это выбор путей и средств для достижения цели в соответствии с выдвинутой гипотезой. Задачи лучше всего формулировать в виде утверждения того, что необходимо сделать, чтобы цель была достигнута. Постановка задач основывается на дроблении цели исследования на подцели. Перечисление задач строится по принципу от наименее сложных к наиболее сложным, трудоёмким, а их количество определяется глубиной исследования.

Цель – идеальное видение результата, который направляет деятельность человека. Исследователь для достижения поставленной цели и проверки положений сформулированной им гипотезы выделяет конкретные задачи исследований.

5. Определение методов исследования

Метод – это способ достижения цели исследования. Очевидна решающая роль выбора метода в успехе той или иной исследовательской работы. Методы научного познания делятся на общие и специальные.

К общим методам относятся: теоретические, эмпирические, математические.

Теоретические методы:

• моделирование позволяет применять экспериментальный метод к объектам, непосредственное действие с которыми затруднительно или невозможно. Оно предполагает мыслительные действия или практические действия с «моделью»;

• абстрагирование состоит в мысленном отвлечении от всего несущественного и фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон предмета;

• анализ и синтез. Анализ – метод исследования путём разложения предмета на составные части. Синтез – соединение полученных при анализе частей в нечто целое. Анализ и синтез существуют как целое. Методами анализа и синтеза проводится, например, начальный этап исследования – изучение литературы по теме исследования.

• восхождение от абстрактного к конкретному осуществляется в два этапа. На первом этапе единый объект расчленяется на части, описывается при помощи понятий и суждений; а на втором этапе восстанавливается исходная целостность предмета.

Эмпирические методы:

• наблюдение;

• сравнение;

• эксперимент.

Экспериментальное изучение объекта имеет ряд преимуществ по сравнению с др. методами.

Математические методы:

• статистические методы;

• методы и модели теории графов и сетевого моделирования;

• методы и модели динамического программирования;

• методы и модели массового обслуживания;

• метод визуализации данных (функции, графики и др.)

Отбор методов совершается при обязательном руководстве педагога.

II этап исследования

Проведение научного исследования

Проведение научного исследования включает в себя два этапа: собственно проведение (так называемый технологический этап) и аналитический, рефлективный этап.

Составляется рабочий план.

В рабочем плане выделяют три части:

• необходимо указать цель планируемых экспериментов; перечислить необходимый для проведения эксперимента инвентарь; формы записей в черновых тетрадях. В рабочий план включается так же первичная обработка и анализ результатов практических действий, этап их проверки. План должен предусматривать всё, что можно предвидеть уже на первом этапе. Определить объект, предмет исследования, методы;

• описание экспериментальной части работы. Содержание экспериментальной части зависит от темы работы, объектной области, в соответствие с чем определяется его специфика. Необходимо проанализировать насколько выбранные методы помогут подтвердить гипотезу, уточнить соответствие целям исследования;

• оформление результатов исследования. Прописывается способ экспертизы и представления результатов исследования – от рецензии до обсуждения в группе учащихся и выступления на конференции. Чем чаще результаты подвергаются обсуждению в разных по составу аудиториях, тем лучше для её автора.  

На завершающем этапе целесообразно продумать способ представления результатов своего исследования на городскую конференцию, отработать формы представления в виде статьи и тезисов, осмыслить возможные рекомендации по практическому применению результатов, т.е. спланировать внедренческий этап исследования.

Составляется план-проспект

План-проспект – это такой план, который представляет собой реферативное, более подробное изложение вопросов, по которым будет систематизироваться весь собранный фактический материал. План-проспект служит основой для последующей оценки научным руководителем учащегося соответствия его работы целям и задачам проводимого исследования. По этому плану можно будет судить об основных положениях содержания будущей исследовательской работы, принципах раскрытия темы, о построении и соотношении объёмов отдельных её частей.

Практически план-проспект – это черновое оглавление работы с реферативным раскрытием содержания её глав и параграфов. Наличие плана-проспекта позволит анализировать её результаты, проверить их соответствие намеченной цели и при необходимости внести коррективы.

III этап. Оформление научно-исследовательской работы

Оформление результатов исследования – один из самых трудоёмких этапов работы.

Существует несколько основных форм представления результатов научной работы:

• текст научного сочинения;

• статья, тезисы;

• доклад, сообщение;

• отчёт и т.д.

Тезисы всегда выявляют суть содержания исследования и позволяют обобщить имеющийся материал. Основные требования к оформлению тезисов:

по содержанию:

• обоснование актуальности темы;

• главный тезис;

• аргументация, доказательства и факты, подтверждающие выдвинутый тезис;

• основные выводы;

по срокам представления:

• за 1 месяц до начала конференции.

по форме представления:

• в 2-х экземплярах off-line;

• в электронной версии на дискете;

• в формате Word 6.0, 7.0. 8.0

• шрифт 14, Times New Roman.

Правила оформления результатов научного исследования

Титульный лист является первой страницей научной работы и заполняется по определённым правилам. Они предполагают указание автора работы, название темы, работы, ФИО и должности, научной степени и звания научного руководителя.

Оглавление следует за титульным листом. Оно включает в себя указание на основные элементы работы: введение, главы, параграфы, заключение, список литературы (библиография), приложения.

Например:

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Глава 1 4

1.1 8

1.2 11

Глава 2 16

2.1 20

2.2 23

Заключение 25

Список литературы 27

Приложения

Приложение 1 28

Приложение 2 30

Введение представляет собой наиболее ответственную часть научной работы, т.к. содержит в сжатой форме все основные, фундаментальные положения, обоснованию и проверке которых посвящено исследование. Введение должно включать в себя: формулировку темы, актуальность исследования, проблему исследования, объект, предмет, цель, задачи, гипотезу, методы исследования, этапы исследования, структуру исследования, его практическую значимость, краткий анализ литературы.

Объем введения по отношению ко всей работе небольшой и обычно составляет 2-3 страницы.

Основная (содержательная) часть работы может содержать 2-3 главы. Глава 1 обычно содержит итоги анализа специальной литературы, теоретическое обоснование темы исследования; главы 2-3 описывают практические этапы исследования, интерпретацию данных, выявление определённых закономерностей в изучаемых явлениях в ходе эксперимента. Каждая глава завершается выводами.

Заключение обычно составляет не больше 1-2 страниц. Основное требование к заключению: оно не должно дословно повторять выводы по главам. В заключении формулируются общие выводы по результатам исследования и предлагаются рекомендации. Отмечается степень достижения цели, обозначаются перспективы дальнейших исследований.

Библиографический список – это список изученной по теме литературы, представленный специальным образом. Наиболее удобен в исследовательской работе учащихся алфавитный список (по алфавиту фамилий авторов или заглавий) способ группировки литературных источников.

В список литературы входят все использованные в работе источники. Примеры правил оформления в списке различных вариантов изданий.

Книга одного и более авторов:

1. Майоров А.Н. Теория и практика создания тестов для системы обучения.- М.: Интеллектцентр, 2001.- 296 с.

2. Шишов С.Е., Кальней В.А. Мониторинг качества образования. – М.: Российское педагогическое сообщество, 1998. – 345 с.

Сборник с коллективом авторов:

1. Теоретические прблемы и технологии в образовании: Сб. науч. Статей / Сост. О.С.Орлов. – Великий Новгород: РИС, 2000. – 180 с.

Статья из газеты или журнала:

Михайлов С.С. Психология принятия решений // Журнал прикладной психологии. – 2001. - № 5.- С.2 -19.

Статья из энциклопедии или словаря:

Бирюкова В.А., Екушкин Н.Н., Валуев Е.К. Моделирование // БСЭ. – 3-е изд. – М., 1974. – Т.16. – С.393 – 395.

Инновация // Словарь- справочник по научно-техническому творчеству. – Минск, 1997. – С.20-31.

Приложение – это часть текста научного исследования, имеющая дополнительное (обычно справочное значение), необходимое для наиболее полного освещения темы. Оно помещается после основного текста. Основные требования при оформлении приложений:

• размещаются после библиографического списка;

• в оглавлении приложение оформляется в виде самостоятельной рубрики, со сквозной нумерацией страниц всего текста;

• каждое приложение оформляется на отдельном листе и должно иметь заголовок в правом верхнем углу.

Иллюстрации к исследовательской работе размещаются в целях придания излагаемому материалу ясности, конкретности, образности.

Рисунки лучше размещать сразу же после первого упоминания о них в контексте работы. Если после упоминания о рисунке оставшееся место на листе не позволяет его разместить. То его можно разместить на следующей странице.

Таблицы, как и рисунки, размещать сразу же после первого упоминания о них в тексте работы. Если таблицы непосредственно не связаны с текстом, их можно разместить в приложении. Все таблицы должны иметь заголовки, которые кратко характеризуют содержание табличных данных.

Примечания содержат разъяснения, уточнения, дополнения, размещаются внутри текста различным образом:

• в круглых скобках;

• подстрочно (оформляются как сноски);

• после параграфа или глав.

Что может быть примечанием? Например:

• определение терминов или устаревших слов;

• справочная информация о лицах, событиях, произведениях;

• перевод иностранных слов и предложений;

• пояснения основного текста;

• примечания помещаются в основной текст в виде сноски.

Цитаты в тексте работы (во всех вариантах) обязательно заключаются в кавычки.

На каждую цитату следует давать указание источника. После сведения частей работы в единое целое рекомендуется провести сплошную нумерацию сносок. При изложении концепции какого-либо автора можно обходиться без цитат. В этом случае основные мысли автора описываются в точном соответствии с оригиналом по смыслу. Но и в этом случае обязательно делать сноску на источник. Цитаты можно привлекать и для иллюстрации собственных суждений. Однако, исследователь должен быть крайне аккуратен в цитировании и тщательно следить за его правильностью.