Н.П. ХАРИТОНОВ
Правила выполнения школьниками
исследовательских работ
Для начала остановимся на
классификации письменных работ учащихся.
На наш взгляд, можно выделить следующие группы.
1. Творческие работы. Сюда можно
отнести сочинения, описания на заданную тему,
критические заметки и т.п. Они часто встречаются
в работах естественно-научного цикла,
выполняемых младшими школьниками (например:
«Жизнь моей кошки»). Подобные работы не подпадают
под понятия учебно-исследовательских или
исследовательских работ, если в них отсутствует
исследовательский аспект в разработке и
представлении материала и в связи с ненаучностью
изложения.
2. Реферативные работы (литературные
обзоры). Подготовка хорошего литературного
обзора по любой теме — очень сложная задача для
начинающих. При написании реферата
подразумевается, что автор проработает большое
количество монографий, сборников и статей, в
которых содержится материал по интересующей его
теме. Так как для учащихся возможность работы в
хороших научных библиотеках ограничена, то
обычно при написании реферата используется
несколько статей, имеющихся в наличии у самого
учащегося или его руководителя.
Хороший реферат — тоже научная работа. Но если он
составлен как простой информационный обзор по
теме и в нем не присутствуют анализ и обработка
представленного материала, то его нельзя отнести
к научной работе. В этом случае он скорее попадет
в категорию творческих работ.
Литературный обзор по теме исследования обычно
предусматривается в исследовательских работах
как отдельная глава.
3. Отчеты об экспедициях и поездках.
В этих работах может содержаться интересный
фактический материал, собранный в результате
прохождения маршрута или проведения наблюдений.
Но собранный материал излагается в виде
перечисления увиденного или представляет собой
текст, переписанный из дневников походов, без
какого-либо обобщения, систематизации и
обработки собранных данных.
4. Исследовательские работы. Эти
работы существенно отличаются от описанных выше.
В них содержатся обязательные элементы научного
исследования — постановка цели; формулирование
задач; выбор методов сбора и обработки
фактического материала; проведение наблюдений,
опытов и экспериментов; анализ и обсуждение
полученного материала, в результате которых
исследователь получает ответы на поставленные в
задачах вопросы.
Различия же между
учебно-исследовательской и исследовательской
работами малосущественны и, на наш взгляд,
представлены в основном тем, что
учебно-исследовательские работы выполняются
учащимися под постоянным контролем со стороны
преподавателей, и часто с использованием
упрощенных методик сбора и обработки данных, или
по некоторому набору последовательных заданий,
разработанных с учетом возраста и опыта
начинающего исследователя.
Результаты, полученные в процессе
выполнения таких работ, часто известны
руководителям заранее. Таким образом,
учебно-исследовательские работы являются как бы
упражнением на заданную тему, когда учащийся
оттачивает преподнесенные ему умения и знания,
необходимые для выполнения в будущем
самостоятельного исследования.
Исследовательские же работы
подразумевают большую самостоятельность
учащихся как при выборе методик, так и при
обработке собранного материала. Естественно,
такие работы выполняются школьниками, уже
имеющими некоторый опыт исследовательской
деятельности, а руководители выступают при этом
как консультанты и при необходимости, помогают
на разных этапах ее выполнения. Для выполнения
исследовательских работ требуются хорошая
техническая база и методически правильное
руководство.
К этой же группе можно отнести
некоторые курсовые и дипломные работы студентов.
И еще одно отличие.
Учебно-исследовательская деятельность
подразумевает в первую очередь ознакомление
учащихся с различными методиками выполнения
работ, способами сбора, обработки и анализа
полученного материала, а также направлена на
выработку умения обобщать данные и
формулировать результаты.
При проведении же исследовательских
работ подразумевается, что учащийся уже
познакомился с основными принципами и методами
сбора и обработки данных, освоил их и в
состоянии сам оценить свои возможности в
выполнении темы. Да и результаты в этом случае
заранее неизвестны даже преподавателям.
Основы проведения исследовательских
работ
Одним из путей творческого восприятия
современных наук является систематическая
научно-исследовательская работа по актуальным
вопросам.
Наука включает в себя как
деятельность, направленную на получение знания,
так и результат этой деятельности — сумму
полученных к данному моменту научных знаний.
Таким образом, наука — это процесс получения
новых знаний с учетом систематизации уже
полученных результатов.
Биология — наука, в которой многие
области доступны для работы школьников.
Подготовительный период в
исследовательской работе
Обычно в исследовательской работе 1/3
времени занимает правильная формулировка темы и
цели работы и выбор или отработка методики
проведения исследования; 1/3 затрачивается на
сбор материала во время наблюдений или при
проведении опытов; не менее 1/3 времени уходит на
обработку материала, его анализ и обобщение,
написание текста работы.
Поэтому в подготовительный период
рекомендуется не только выбрать тему для
исследования и сформулировать его задачи, но и
собрать как можно больше информации о предмете
изучения в литературе или обсуждая тему со
специалистами.
Важнейшее основание для выбора темы
исследования — наличие какого-либо противоречия
или отсутствие объективных данных. Разработка
научной темы представляет собой разрешение
противоречия, ведущее к развитию наших умений и
получению новых знаний.
Успех любой работы в первую очередь
зависит от того, насколько ясно сформулированы
цель исследования и его задачи. Цель работы
должна быть конкретной, четко сформулированной,
вопрос, на который мы хотим получить ответ,
должен быть ясно выделен. Нельзя, например,
наблюдать за водными беспозвоночными вообще, но
можно выяснить, к примеру, какие виды водных
ракообразных или моллюсков водятся в конкретном
пруду.
Кроме этого цель должна быть доступна
для исследователя. «Гигантизм» в выборе темы и
цели исследования — наиболее распространенная
ошибка начинающих исследователей. Как пример
рассмотрим предполагаемое исследование «Водные
беспозвоночные Тверской области». Данная тема
подразумевает работу большого коллектива
исследователей, которые в различные сезоны года
в течение ряда лет должны объехать большинство
водоемов области для сбора материала. Если же
предполагается изучить водоемы окрестностей
какого-либо населенного пункта в течение
нескольких дней, то название темы явно не будет
отражать характера проводимой работы. Кроме
этого данная тема подразумевает изучение
видового состава различных систематических
групп, их экологических особенностей, мест
обитания и др. А изучение, например, видового
состава и мест обитания водных моллюсков и
насекомых не даст достаточного объема материала,
чтобы ответить на главный вопрос,
подразумеваемый в приведенном исследовании, —
выяснить все касающееся видового состава и
особенностей распространения всех групп водных
беспозвоночных Тверской области.
Постановка задач исследования – тоже
довольно сложное и трудоемкое занятие.
Исследователь должен четко сформулировать, для
чего выполняется работа, что надо было наблюдать
и выяснить, что хочется узнать. Вопросы, которые
ставятся в задачах, должны быть четкими и
предполагать однозначный ответ. Условно можно
подразделить возможные задачи (по задаваемым
вопросам) на следующие типы.
1. Количественные задачи (отвечающие на
вопрос «Сколько?»).
Пример: выяснить, сколько времени
живет губка.
2. Количественные задачи на выявление
связей между явлениями («Какова связь?»).
Пример: выявить связь между
распределением зоопланктона и растительностью
водоема.
3. Качественные задачи («Есть ли?»).
Пример: установить, зависит ли
количество видов водных ракообразных от
температуры воды в водоеме.
4. Функциональные задачи («Для чего?»
или «Зачем?»).
Пример: изучить, для чего
паук-серебрянка строит купол под водой.
5. Задачи на выявление механизмов
(«Как?»).
Пример: выяснить, как зависит
видовое разнообразие зоопланктона от сезона и
времени суток.
6. Задачи на выявление причин явлений
(«Почему?»).
Пример: установить, почему в
течение суток изменяется распределение
фитопланктона по акватории водоема.
Планирование работы подразумевает
также необходимость в выборе методов работы и в
определении методики проведения исследования.
Очевидно, что истину дают не предположения, а
точно и правильно подобранные факты и их
объяснения. Поэтому очень важна разработка
методики сбора этих фактов.
Хорошо продуманный и подобранный
метод исследования часто является основой
успеха.
Установление любых закономерностей
начинается со сбора фактов, относящихся к теме
исследования. Факты эти могут быть получены из
литературных и любых других источников. Но
первоисточником, а нередко и единственным
источником их получения в биологии служат
непосредственные наблюдения в природе или
эксперименты, проводимые в лабораторных
условиях.
Сбор научных фактов требует
соблюдения следующих, многократно проверенных
практикой, правил.
1. Наблюдения должны записываться в
специальных журналах наблюдений или в полевом
дневнике безотлагательно, как бы наблюдатель ни
надеялся на свою память. записи должны быть
полными, допустимы общепринятые в науке
сокращения и условные знаки.
2. Всякое исследование должно по
возможности документироваться не только
записями, но и вещественными образцами,
служащими для доказательства открытий,
контрольной проверки или проведения более
тщательного исследования в лабораторных
условиях. Таковыми являются гербарии, коллекции
добытых животных или следов их
жизнедеятельности и др. В последнее время, с
развитием фото- и видеотехники, доказательством
может являться и фото- или видеоизображение.
3. Результаты каждого наблюдения,
опыта или эксперимента должны быть
воспроизводимыми, т.е. при их повторении должны
быть получены сходные результаты. Необходимо
учитывать, что любой опыт или описание нуждаются
в контроле и в повторностях. И если результаты их
несколько различаются, следует оценить
достоверность этих различий с помощью методов
статистики.
4. Полученные результаты должны быть
однозначными и не давать возможности различного
толкования.
5. Если работа основана на
выявлении видового состава обитающих в водоеме
беспозвоночных, то это надо делать очень
тщательно, чтобы обнаружить и учесть не только
массовые, но и редкие виды.
Результаты любой работы зависят от
числа проведенных опытов, наблюдений и их
обработки. Поэтому при выборе методики
необходимо оценить, сколько необходимо провести
однотипных измерений, наблюдений и т.п. и какие
использовать способы обработки первичных
данных.
Сбор материала и принципы
работы с ним
Основной метод получения научных
выводов — сравнение наблюдений, опытов и
экспериментов. Нельзя сравнивать результаты
наблюдений, проведенных в разных местах и в
разные сезоны (если это не являлось задачей
данной работы). Опыты, как правило, ставятся не
менее чем в двух вариантах. При этом тот вариант,
в котором условия остаются естественными, или
обычными, называется контрольным. Чем сложнее
характер условий, в которых протекает опыт (или
ведутся наблюдения), тем больше повторностей
должно быть. Между опытом и наблюдениями в
природе нет резкого разделения. Исследователь
должен всегда искать ответы на интересующие его
вопросы во множестве опытов, стихийно возникших
в природе или проводимых в лабораторных
условиях.
Очень часто материал или площадь
исследуемого объекта настолько велики, что
исследовать его целиком невозможно. В таких
случаях пользуются методом проб или выборки
материала для точного изучения из отдельных
частей целого. Пробами могут быть отдельные
участки местности (площадки, трансекты и т.п.),
отрезки времени, отдельные части объекта и др.
Любые научные материалы должны быть
достоверными, то есть должны отражать истинную
картину имеющихся в природе закономерностей,
численных соотношений и процессов. Поскольку
различные закономерности могут взаимно
затушевывать друг друга, малочисленные
наблюдения и пробы могут давать данные,
искаженные случайным взаимодействием каких-либо
неучтенных обстоятельств.
Также искажает истину и неосознанная
предвзятость подбора проб. Для того чтобы выбор
проб не был предвзятым, он должен быть либо
совершенно независим от исследователя, либо
подчинен математической закономерности. В
первом случае, например, изучающий видовой
состав и особенности произрастания травянистых
растений на лугу бросает, не глядя, палку за
спину, и там, где она падает, закладывает пробные
площадки (и так 5–10 раз). Математическое
размещение проб — это размещение их в строго
геометрическом порядке (в шахматном или через
равные промежутки по прямой) либо проведение
наблюдений через равные промежутки времени или
выбор каждой пятой, десятой и т.д. пробы для
обследования. Вместе с тем, если пространство
неоднородно, то, например, площадки нужно
разместить так, чтобы они характеризовали
участки с разными свойствами.
При обработке собранных материалов
(проб, наблюдений, опытов и т.п.) и изложении
результатов работы необходимо как можно более
полно сравнить результаты опытов, учетов или
наблюдений. Сведение всех полученных данных в
таблицы или представление их в графиках и
диаграммах — самый наглядный и экономный способ
обработки первичных данных. Но сами по себе
таблицы, диаграммы и графики – только материал
для описаний и размышлений.
Все результаты, подлежащие обсуждению,
должны отражать только собственные наблюдения и
опыты. Сравнивать их можно (а иногда и необходимо)
с данными, содержащимися в литературе по данной
теме, с обязательной ссылкой на используемые
источники.
Переписывание данных из дневника
наблюдений без какой-либо обработки и осмысления
— недопустимая вещь.
Обработку результатов проводят после
окончания наблюдений или учетов на основании
записей в полевых дневниках. Ее можно проводить
различными способами. Например, записи полевых
наблюдений ежевечерне систематизируют и
группируют по видам в специальном дневнике
(общей тетради). Или на каждую встречу заполняют
«Карточку регистрации встреч», которая является
основой картотеки, и т.п. Систематизированный
фактический материал должен быть максимально
достоверен, полноценен и охватывать весь период
наблюдений. Стиль изложения максимально сжатый,
главное внимание уделяется сводным таблицам,
картам, рисункам.
После того как собранные материалы
обработаны и проведено обсуждение полученных
результатов, полезно вернуться к поставленным
задачам и посмотреть, ответил ли исследователь
на поставленные в них вопросы. Краткое изложение
результатов работы, отвечающее на вопросы задач,
— это выводы, к которым исследователь пришел в
ре-зультате проведенных исследований.
Формулируя выводы, необходимо помнить, что
отрицательный результат — тоже результат. И он
тоже должен присутствовать в выводах, как бы
автору ни хотелось его скрыть.
Как оформить результаты
исследования
Форм изложения результатов
исследовательских работ много: научный отчет,
статья, заметка, книга, доклад, тезисы доклада и
т.п.
Отчет — это одна из простейших форм,
являющаяся обобщением первичных данных для
последующих исследований, а также обзорных
статей, очерков и т.д. В то же время отчет
представляет собой законченный материал,
подводящий итог определенному периоду
наблюдений.
Отчеты, как и другие научные работы,
пишутся приблизительно по одному и тому же плану.
В изложении следует добиваться точности и
общедоступности.
Не следует злоупотреблять научными
терминами (частый грех начинающих), тем более
нельзя пользоваться словами, смысл которых не
вполне ясен.
Наукообразное нагромождение ученых
слов — верное свидетельство того, что автор —
новичок в науке. Умение грамотно и понятно писать
приходит с опытом.
Рекомендуемый порядок
изложения и представления материала
1. Название темы работы. Название
должно точно отражать содержание работы.
Например: «Зоопланктон водоемов Можайского
района Московской области», «Экологические
особенности птиц Виноградовской поймы р.
Москвы».
2. Введение. Введение обосновывает
необходимость проведения данной работы. Здесь
полезно кратко описать состояние проблемы,
которую вы выбрали для изучения, и объяснить
актуальность выбранной темы.
Здесь же необходимо дать краткую географическую
характеристику места, где проводилась работа:
область, район, название ближайшего населенного
пункта; при необходимости — название леса, реки,
площадь территории, на которой проводились
наблюдения, и т.д.; указать сроки проведения
исследований.
3. Обзор литературы. Обзор
литературы должен ознакомить читающего отчет с
работами, выполненными по той же теме, с
нерешенными в этой области проблемами, ввести в
курс той работы, которая делалась автором.
Сведения, полученные из литературы, должны быть
изложены словами автора. Если исследователь
цитирует какую-либо фразу полностью, то ее
необходимо взять в кавычки. И те, и другие
представленные материалы должны обязательно
содержать ссылки на использованные источники
(указываются инициалы, фамилии авторов и год
издания работы). Эти сведения заключаются в
скобки, например (В.А. Зубакин и др., 1987), или
указываются так: По мнению В.А. Зубакина (1989) «...»
(и приводится цитата, которую заключают в
кавычки).
В отчете, обзор литературы является
необязательным и может опускаться.
4. Цель работы и ее задачи. Здесь
указывается, для чего выполнялась работа, что
надо было наблюдать и выяснить. Например, можно
выделить следующие задачи в работе по изучению
питания и поведения большого пестрого дятла на
кузницах в зимнее время.
1. Установить типы устройства кузниц большого
пестрого дятла в зависимости от
месторасположения на стволе.
2. Выяснить закономерности поведения дятла при
кормлении на кузнице.
3. Установить количество семян, поедаемых дятлом
в течение одного часа и оставляемых в шишке.
5. Методика работы. Результаты
работы зависят от числа проведенных опытов,
наблюдений и их обработки. В этой главе
указывают, какими способами велись наблюдения;
сколько их было проведено; какие проводились
измерения; какие использовались способы
обработки первичных данных. Методика и выбранные
способы обработки должны быть описаны подробно.
Это связано с тем, что в нашей стране существует
много научных школ, каждая из которых может
пользоваться методами исследования,
отличающимися от используемых другими.
6. Результаты и их обсуждение. Здесь
приводятся изложение наблюдений, результаты
опытов, измерений, сравнений, учетов и их
обсуждение. Описание работы не предусматривает
переписывание дневника наблюдений. Все
полученные данные должны быть обработаны и
осмыслены.
Сведение всех полученных данных в таблицы или
представление их в графиках и диаграммах — самый
наглядный и экономный способ обработки
первичных данных. Но сами по себе таблицы,
диаграммы и графики – только материал для
описаний и размышлений. Это и должно быть
основным содержанием данной главы. Кроме того, в
этой главе целесообразно провести обсуждение
полученных данных и их сравнение.
Все результаты, подлежащие обсуждению, должны
отражать только собственные наблюдения и опыты.
Сравнивать их можно (а иногда и необходимо) с
данными, содержащимися в литературе по данной
теме, с обязательной ссылкой на используемые
источники.
7. Выводы. В этой главе по пунктам
приводятся краткие формулировки результатов
работы, отвечающие на вопросы поставленных
задач. Здесь не должно быть объяснений
полученных результатов или их содержания, т.е. не
должна повторяться (хоть и кратко) глава
«Результаты и их обсуждение». Выводы должны быть
именно выводами. Например: «На основе полученных
данных можно сделать следующие выводы:
1. Видовой состав водных беспозвоночных
обследованной территории насчитывает 135 видов.
2. К редким видам относятся ... и т.д.
Если в работе нельзя четко сформулировать
выводы, то рекомендуется вместо главы «Выводы»
выделить главу «Заключение», где кратко изложить
основные результаты, полученные в настоящем
исследовании, рассмотреть спорные материалы и
наметить задачи дальнейших исследований.
8. Благодарности. Здесь уместно
поблагодарить всех, кто помогал вам в работе, в
подготовке к ней, обработке результатов и
написании отчета.
9. Использованная литература. Здесь
необходимо перечислить все определители,
методические разработки и рекомендации, статьи и
монографии, которые использовались при
выполнении работы, а также литературные
источники, на которые ссылались при обсуждении и
сравнении результатов.
Список составляют в алфавитном порядке по
фамилиям авторов (или названиям сборников) и
указывают: автора (-ов), название, издательство и
год издания, количество станиц.
При использовании источников на иностранных
языках их помещают после списка русских
источников, также по алфавиту.
10. Приложения. Часто собранный в
результате проведенных исследований материал
бывает очень объемным при его обработке
составляется много схем, таблиц, графиков и т.п.
Нет смысла помещать их всех в основной текст
отчета или статьи.
Они будут лучше смотреться вынесенными в
приложения после основного текста.
Сюда же можно поместить и некоторый первичный
материал, например, описания пробных площадок
или данные промеров и учетов, а также схемы и
фотографии, выполненные в процессе работы. Но в
любом случае на помещенный в приложении материал
должны быть ссылки в основном тексте работы.
Общие замечания к оформлению работы
Работа должна быть аккуратно написана
или напечатана на пишущей машинке или
компьютере. Титульный лист работы должен
содержать следующие сведения: название темы
работы, дату и место ее проведения, фамилию и имя
автора, Ф.И.О. руководителя работы (если таковой
имеется). Для занимающихся в биологических
кружках дополнительно указывается название
кружка.
Пример оформления титульного листа
|