Выполнение и оформление ученической исследовательской работы
методическая разработка по биологии на тему

Выполнение и оформление ученической

исследовательской работы

В последние годы всё большее внимание уделяется проектно-исследовательской деятельности учащихся. Растёт и количество педагогов, желающих заниматься этой специфической деятельностью, способной принести огромное удовлетворение, ведь любой творческий поиск увлекает, а здесь ещё и радость общения с учеником-единомышленником. Свои знания и умения педагог передаёт наиболее способным ученикам, которые заинтересованы в конечном результате собственного труда. Ребята приобретают статус в молодёжной среде за счёт своего интеллекта, а педагогу приятно видеть, что они при поступлении в вузы выбирают специальности, связанные с тематикой исследовательской работы.

Общая схема ученического исследования

• Выделение и постановка проблемы (выбор темы исследования).
• Обоснование актуальности выбранной темы.
• Постановка цели и конкретных задач исследования.
• Определение объекта и предмета исследования, выдвижение гипотез.
• Выбор метода (методики) проведения исследования.
• Поиск и предложение возможных вариантов решения проблемы.
• Сбор материала, обобщение полученных данных.
• Описание процесса исследования.
• Обсуждение результатов исследования.
• Формулирование выводов и оценка полученных результатов.
• Подготовка проекта (презентации, Web-сайты, макеты и т.д.) и его защита.

Начиная исследование, учащийся должен видеть свои действия в перспективе, мысленно представить всю работу. Исследовательская работа проходит несколько основных этапов:

 1-этап:

1. Выбор темы исследования, отбор и обработка оригинальной литературы по теме исследования, подготовка объекта для исследования.

 Выбор формулировки темы – это начальный и очень серьезный этап любого исследования. Тема должна быть актуальной, т.е. практически полезной и представлять интерес в научном отношении. Заглавие должно быть кратким и по возможности давать максимум информации о ее содержании. Работы, посвященные узким темам – прорабатываются более глубоко и детально. Выбирая тему исследования, учащийся должен руководствоваться несколькими правилами:

1. тема должна быть интересна, должна увлекать, соответствовать склонностям учащегося,
2. тема должна быть выполнима, решение ее должно принести реальную пользу (получение новых полезных знаний, умений, навыков, развитие интеллекта, реализация исследовательской потребности),
3. тема должна быть оригинальной, в ней необходим элемент неожиданности, необычности, способности нестандартно смотреть на традиционные предметы и явления,
4. тема должна быть выполнима, достижимы и постижимы литературные источники.

2. Начальным этапом любого исследования является обоснование актуальности выбранной темы. Объяснение актуальности должно быть немногословным. Главное показать суть проблемной ситуации, объяснить, для чего проводится исследование. Формулировка проблемной ситуации – важная часть введения. Сформулировать проблему исследования – значит, показать умение отделить главное от второстепенного, выяснить то, что уже известно и что пока неизвестно о предмете исследования.

3. Формулировка цели исследования, т.е. постановка  вопроса, на который надо получить ответ. При этом выдвинутая цель должна быть конкретной и доступной. Работа должна быть нужной. Ее результаты должны быть интересны не только самому учащемуся, но и еще какому-то кругу людей.

4. После выделения цели необходимо указать на конкретные задачи, которые предстоит решать (изучить, описать, установить, выяснить, вывести формулу и т.п.).

5. Необходимым условием проведения исследования является определение его объекта и предмета. В объекте выделяется та часть, которая служит предметом исследования.  

Объект исследования – процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранные для изучения. Предмет исследования – все то, что находится в границах объекта исследования в определенном аспекте рассмотрения. Предмет исследования должен обладать узнаваемостью и поддаваться описанию.

6. Выдвижение гипотезы – необходимый атрибут любого исследования.

Гипотеза – это научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений. Гипотеза возникает как возможный вариант решения проблемы. Затем эта гипотеза подвергаются проверке в ходе исследования. Гипотезы позволяют открывать новые возможности, находить новые варианты решения проблем. Гипотезы дают возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.

2-этап.

Проведение ученической исследовательской работы предполагает сбор экспериментальных данных, сравнение их с литературными данными и предсказаниями теории.

После того как выбрана тема, сформулированы вопросы, на которые необходимо получить ответ – нужно попытаться собрать как можно больше информации о предмете изучения.

Планирование работы подразумевает необходимость выбрать методику проведения исследования, рассчитать, каким должен быть необходимый объем наблюдений или количество опытов, прикинуть, на какую часть работы, сколько времени у вас уйдет.

3-этап  

Оформление полученных результатов работы. Подготовка и написание текста, непосредственно сам процесс защиты работы.  На защите учащийся в своем докладе и при его обсуждении должен показать, что он может кратко и ясно излагать свои мысли, аргументировано отстаивать свои идеи и вести научную дискуссию.   План оформления исследовательской работы:

1. Введение (обоснование актуальности, определение цели, задачи, объекта, предмета, гипотезы исследования).
2. Основная часть (литературный обзор, методика исследования, описание исследования).
3. Заключение (выводы и результаты).
4. Список литературы.

1. Введение должно включать в себя формулировку постановки проблемы, отражать актуальность темы, определение целей и задач, поставленных перед исполнителем работы, характеристику объекта, предмета, гипотезы исследования, характеристику личного вклада автора работы в решение избранной проблемы.

Введение – очень важная часть работы. Во введении должны быть четкие ответы на следующие вопросы:

• Чем интересна данная задача с точки зрения науки или ее практического применения?
• Какое место занимают результаты данной работы в общем решении задачи?
• Зачем была выполнена работа, какова была ее цель и насколько она была достигнута?

2. Основная часть должна содержать краткий обзор используемой литературы и источников с выводами автора, степень изученности данного вопроса, описание основных рассматриваемых фактов, характеристику методов решения проблемы, сравнение известных автору старых и предлагаемых методов решения, обоснование выбранного варианта решения (эффективность, точность, простота, наглядность, практическая значимость и т.д.). Основная часть делится на главы (параграфы). В конце каждой главы (параграфа) должны быть выводы. В выводах по существу повторяется то, что уже было сказано в предыдущей главе, но формулируется сжато, уже без подробных доказательств.

3. Заключение  должно содержать в лаконичном виде выводы и результаты, полученные автором (с указанием, если возможно, направления дальнейших исследований и предложений по возможному практическому использованию результатов исследования).

4. Список литературы  содержит в алфавитном порядке список публикаций, изданий и источников,  использованные автором с указанием издательства, города, общего числа страниц.

Требования к содержанию работ.

В работе  должен быть изложен фактический материал, результаты самостоятельной исследовательской работы.

Работы должны носить исследовательский характер, отличаться новизной, актуальностью, теоретической или практической значимостью, грамотным и логическим изложением, включать библиографию, постановку проблемы и сопровождаться выводами.

Написание литературного обзора является творческим процессом и представляет собой одну из форм исследовательской работы. Обзор – это систематизация и обобщение всех сведений, содержащихся в оригинальных научных работах по определенной тематике. В литературном обзоре нужно проанализировать литературные данные, оценить их достоинства и недостатки, показать общее состояние дел в исследуемой области науки к моменту начала работы.

 Защита ученической исследовательской работы

Подготовленная работа должна иметь определенную завершенность и самостоятельность, содержать элементы научного исследования: новые факты и новое освещение уже известных фактов, систематизацию и обобщение данных, относящихся к теме исследования.

Для научного исследования существуют следующие стандарты представления исследования: аннотация, тезисы, научная статья, устный доклад, диссертация, монография, популярная статья. Ученическое  исследование, как правило, представляется в виде тезисов, научной статьи, устного доклада.

Аннотация – это краткое, объёмом до 10 строк, изложение сути работы с разъяснением ряда вопросов и указанием элементов новизны данного исследования.

Тезисы – краткое изложение содержания проведенного исследования. Объем тезисов не должен превышать 1-2 страницы печатного текста. Здесь обязательно должна быть информация о цели работы, использованных методах и приёмах, полученные результаты, данные, выводы.

Научная статья – подробное изложение содержания проведенного исследования. Напечатанная работа в сопровождении приложений, иллюстраций (чертежи, графики, таблицы, фотографии) представляет собой описание исследовательской  работы. Все сокращения в тексте должны быть расшифрованы.

Рекомендации к оформлению конкурсных материалов

1. Примерное оформление и содержание аннотации

Секция: «Математика» Простые математические модели и их роль в постижении мира.

Автор: Мециев Сослан Россия, РСО–Алания, г. Владикавказ, СОШ № 26,

Краткая аннотация

Цель нашей работы – на конкретных примерах простых и не очень простых математических моделей раскрыть их возможности в постижении окружающих нас явлений и объектов. Актуальность темы заключается в том, что математические модели во многих случаях могут помочь исследователям разных специальностей двигаться не вслепую, а по чётко составленному плану, тем более что порой даже очень простая модель позволяет достичь высоких результатов. Новизной работы стали предложенные нами собственные простейшие математические модели: графики и связанные с ними простые дифференциальные уравнения (рост кристаллов, влияние эволюции Солнца на нашу планету и др.), логарифмическая модель назначения микролинз на поверхности листа растений, модель, рассматривающая структуру Вселенной как фрактал, и т.д.

2. Примерное оформление и содержание тезисов

Ключевые слова в приведённом ниже примере выделены жирным (это те вопросы, на которых надо остановиться при написании тезисов). В обычных тезисах отмечать эти слова не нужно. Следует отметить, что первая часть исследовательских работ, «Введение», может представлять собой вариант того же текста с дополнениями или, наоборот, сокращениями, поскольку во «Введении» также необходимо обосновывать актуальность и практическую значимость работы, обозначать цели, задачи, объект и предмет исследования, указывать используемые методы, отмечать направленность работы (прикладную или теоретическую), а в завершение внести характеристику первоисточников и краткий обзор литературы.

• Секция: «Физика и познание мира» Измерение влажности воздуха

Автор: Нефёдов Владислав.

Россия, РСО–Алания, г. Владикавказ, СОШ № 26, 9-й класс; РЦДТТ.

Определение влажности имеет огромное значение при исследовании различных явлений в атмосфере, для некоторых видов производств, для поддержания определённой влажности в жилых отсеках космических кораблей, в библиотеках и музеях с целью лучшей сохранности книг и экспонатов. Перечень областей применения приборов, измеряющих влажность, можно продолжить. Таким образом, выбранная тема является достаточно актуальной и перспективной. Целью данной работы стало изучение методов измерения влажности воздуха и рассмотрение практического применения подобных измерений. Задача работы – сбор материалов по выбранной теме, изготовление самодельных приборов, регистрирующих влажность воздуха или её изменение, и работа с ними, т.е. снятие показаний и обработка полученных результатов. Кроме этого, перед автором стояла задача воплощения самостоятельной творческой технической идеи в виде конкретного изделия, имеющего практическое значение и достаточно хорошо работающего по выбранной схеме в заданном режиме.

Новизной в данном случае стала авторская разработка электрической схемы датчика влажности воздуха в салоне легкового автомобиля для включения обогрева заднего или лобового стекла. В этом же заключается и практическая значимость представленной работы. Автомобильная промышленность предоставляет широкий полигон для реализации всевозможных технических разработок и новинок, и рассмотренная модель могла бы в конечном итоге пополнить копилку перспективных идей в отечественном производстве. Описанный в работе самодельный прибор авторской конструкции достаточно успешно эксплуатируется уже примерно в течение года.

Аналитическая часть работы представляет собой подборку материалов о приборах, регистрирующих влажность воздуха или её изменение. Этот материал может с успехом использоваться при проведении занятий в системе дополнительного образования или на школьных уроках. В качестве основной литературы при изучении данной темы и проведении исследований были взяты учебники по физике, прикладной физике, устройству автомобиля и его электрооборудованию, а также материалы из журналов для радиолюбителей («Радио», «Радиолюбитель», «Электроника» и др.).

3. Примерное оформление плана исследований 

План должен содержать разделы: проблема или вопрос, подлежащий исследованию, подробное описание метода или плана проведения самого исследования, библиография (не менее трёх работ по предмету исследования). Объём плана – не более четырёх страниц. Печатается он в следующем порядке: стандартный заголовок, затем посередине слова «План исследований», далее текст с датами.

Примечание. Такой план (или сопутствующий ему «Дневник регистрации данных») необходим не только для того, чтобы сдать его отборочной комиссии (на некоторых конкурсах его не спрашивают вовсе), а для успешной и целенаправленной организации собственной деятельности. Секция: «Физика» Физика землетрясений

Авторы: Дряев Валерий, Тучашвили Давид.

Россия, РСО–Алания, г. Владикавказ, СОШ № 26, 7-й класс; РЦДТТ.

План исследования

Землетрясения – это одна из наиболее страшных природных катастроф, уносящая сотни тысяч человеческих жизней и вызывающая опустошительные разрушения на огромных пространствах. Поэтому актуальность работ, посвящённых данной тематике, всегда имеет непреходящее значение, т.к. проблемы, связанные с землетрясениями, далеки от разрешения. Цель данной работы – не только рассмотреть причины возникновения мощного и сложного природного явления, а также способов его регистрации и перспектив прогнозирования, но также чётко выделить вопросы, связанные с различными разделами физики, показав её роль в объяснении и описании различных процессов, выдвижении новых гипотез и создании контрольно-измерительной аппаратуры. Задача работы – накопление, изучение и обобщение теоретического материала по выбранной теме, включая сведения из сейсмологии, геологии, географии и физики, а также сбор и анализ сведений о землетрясениях, как о произошедших ранее и представляющих интерес для данного исследования, так и о произошедших во время подготовки этой работы. Авторы также попытались рассмотреть конструкцию регистрирующих приборов.

1. Подбор литературы по выбранной теме.

2. Изучение теоретического материала.

3. Составление примерного плана работы.

4. Подбор приборов для проведения стандартных экспериментов (по электромагнитной индукции).

5. Выполнение экспериментов. Вычисление необходимых величин и погрешностей измерения. Оформление результатов в виде таблиц, графиков и т.п.

6. Планирование авторского элемента работы (дальнейшая работа с литературой, теоретическое обоснование – авторские предположения и гипотезы, подбор оборудования, материалов, вычерчивание схем, планирование дизайна изготавливаемого устройства и т.д.).

7. Изготовление авторских приборов, установок, продумывание и заполнение собственных таблиц, построение графиков и т.п.

8. Проверка полученных результатов и корректировка оборудования.

9. Подготовка к отчёту: планирование краткого рассказа, внешнего вида и содержания плакатов (слайдов для компьютерной презентации), а также отбор оборудования, предназначенного для демонстрации.

Практическая значимость исследования заключается в самой постановке выбранных целей и задач, т.к. любые усилия и теоретиков, и практиков представляют большой интерес для решения столь важного вопроса. Ведь землетрясения регулярно происходят в различных регионах земного шара, включая сейсмически опасный район проживания авторов данной работы, где после ряда лет относительного затишья накапливающиеся напряжения в земной коре обязательно приведут к серии новых землетрясений в местности, принадлежащей к достаточно молодым горам Кавказа. Пытаясь внести свой посильный вклад в изучение и исследование данной сверхсложной проблемы, авторы предлагают свои идеи и гипотезы.

Новизна исследования заключается в следующем: 1) использовать явление земного магнетизма для регистрирации колебаний поверхности приборами, работающими за счёт электромагнитной индукции; 2) для повышения надёжности прогнозирования сейсмической активности рассмотреть вопрос об уменьшении силы трения под литосферными плитами, особенно в местах, перегруженных горными массивами, за счёт молекулярного отталкивания, что в конечном итоге может дать большую подвижность этих участков по сравнению с соединёнными с ними, но менее нагруженными и, следовательно, не столь подвижными областями, результатом чего будет невозможность общего движения всего комплекса как единого целого.

Литература

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика-11. –М.: Просвещение, 2002.

2. Короновский Н.В., Абрамов В.А. Землетрясения: причины, последствия, прогноз. – Соросовский образовательный журнал. 1998, № 12.