Доказательство научности факта. Этапы научного эксперимента на примере изучения условий прорастания семян. Фразы-шаблоны для исследовательской работы Что такое научный метод? В чём его основной принцип

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОЛОГИИ Учитель биологии ГБОУ гимназия №293 г. СПб Попова Мария Сергеевна

НАУКА – ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ИЗУЧЕНИЯ И ПОЗНАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА. Научный метод – это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.

МЕТОДЫ БИОЛОГИИ: Наблюдение Описание Сравнение Исторический метод Эксперимент

НАБЛЮДЕНИЕ

ОПИСАТЕЛЬНЫЙ МЕТОД

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД

ИСТОРИЧЕСКИЙ МЕТОД

ЭКСПЕРИМЕНТ

Наблюдение Эксперимент Проверенные результаты Научный факт

Наблюдение - преднамеренное, целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его существенных свойств; Описательный метод - заключается в описании объектов и явлений; Сравнение - сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различий; Исторический метод – сопоставление результатов наблюдений с ранее полученными результатами; Эксперимент - целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях, позволяющее воспроизводить и наблюдать эти явления.

НАУЧНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ Проводится наблюдение над объектом или явлением На основе полученных данных выдвигается гипотеза (предположение) Проводится научный эксперимент (с контрольным опытом) Проверенная в ходе эксперимента гипотеза может быть названа теорией или законом

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОПЫТА: Этап работы Осуществление 1. Постановка проблемы Выработка четкой постановки проблемы 2. Предполагаемое решение, формулировка гипотезы Формулировка ожидаемых результатов и их научного значения, с опорой на уже известные данные 3. Планирование Мысленная разработка порядка проведения опыта (последовательность осуществления отдельных этапов исследования) 4. Проведение опыта Подбор необходимых биологических объектов, приборов, реактивов. Проведение опыта. Сбор и запись наблюдений, измеряемых величин и результатов 5. Обсуждение Сравнение полученных результатов с гипотезой, научное объяснение результатов

Замысел исследования – это основная идея, которая связывает воедино все структурные элементы методики, определяет порядок проведения исследования, его основные этапы.

В замысле исследования выстраиваются в логический порядок следующие необходимые элементы:

– цель, задачи, гипотеза исследования;

– критерии, показатели развития конкретного явления, соотносящиеся с конкретными методами исследования;

– последовательность применения этих методов, порядок управления ходом исследования (эксперимента);

– порядок регистрации, накопления и обобщения исследовательского материала;

– порядок и формы представления результатов исследования.

Замысел исследования определяет и его этапы. Обычно исследование состоит из трех рабочих этапов .

Первый этап включает в себя:

– выбор научной проблемы и темы;

– определение объекта и предмета исследования, целей и основных задач;

– разработку гипотезы исследования.

Второй этап работы содержит:

– выбор методов и разработку методики проведения исследования;

– непосредственно специальные процессы самого научного исследования;

– формулирование предварительных выводов, их апробирование и уточнение;

– обоснование заключительных выводов и практических рекомендаций.

Третий этап является заключительным

Он строится на основе внедрения полученных научно-исследо­вательских результатов в практику. Работа литературно оформляется.

Логика каждого исследования специфична. Любой исследователь исходит из характера научной проблемы, целей и задач работы, конкретного информационного материала, которым он располагает, уровня ресурсной оснащенности исследования и своих возможностей. Каждый рабочий этап исследования имеет свои характерные особенности.

Первый этап состоит из выбора области сферы исследования, причем этот весьма важный выбор обусловлен как объективными факторами (актуальностью, новизной, перспективностью, ценностью и т. д.), так и субъективными (опытом исследователя, его научным и профессиональным интересом, способностями, склонностями, складом ума и т. д.).

Проблема научного исследования принимается как категория, означающая нечто неизвестное в науке, что предстоит открыть, доказать.

Тема. В ней отражается научная проблема в ее характерных чертах. Удачная, точная в смысловом отношении формулировка темы уточняет проблему, очерчивает рамки исследования, конкретизирует основной замысел, создавая тем самым предпосылки успеха работы в целом.

Объект исследования. Это та совокупность связей, отношений и свойств, которая существует объективно в теории, практике, требует некоторых определенных уточнений и служит источником необходимой для исследователей информации.

Предмет исследования. Этот элемент является более конкретным и включает только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в данной исследовательской работе, устанавливают границы научного поиска в каждом объекте.

В научной работе можно выделить несколько предметов исследования, но их не должно быть много.

Из предмета исследования вытекают цель и задачи исследования.

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

Например, задачи исследования в научной работе могут быть проранжированы в следующем виде:

Первая задача, как правило, связана с выявлением, уточнением, углублением, методологическим обоснованием сущности, природы, структуры изучаемого объекта.

Вторая связана с анализом реального состояния предмета исследования, динамики, внутренних противоречий развития во времени и пространстве.

Третья касается основных возможностей и способностей преобразования предмета исследования, моделирования, опытно-эксперимен­тальной проверки.

Четвертая связана с выявлением направлений, путей и средств повышения эффективности совершенствования исследуемого явления, процесса, т. е. с практическими аспектами научной работы, с проблемой управления исследуемым объектом.

Задач в исследовательской работе не должно быть много.

Формулировка гипотезы.

Уяснение конкретных задач осуществляется в творческом поиске частных проблем и вопросов исследования, без решения которых невозможно реализовать методический замысел, решить главную проблему.

В этих целях изучается специальная литература, анализируются имеющиеся точки зрения, научные позиции; выделяются те вопросы, которые можно решить с помощью уже имеющихся научных данных, и те, решение которых представляет прорыв в неизвестность, новый шаг в развитии науки и, следовательно, требует принципиально новых подходов и знаний, предвосхищающих основные результаты исследования.

Гипотезы бывают:

а) описательные (предполагается существование какого-либо явления);

б) объяснительные (вскрывающие причины его);

в) описательно-объяснительные.

К научной гипотезе предъявляются следующие определенные требования:

– она не должна включать в себя слишком много положений. Как правило, одно основное, редко больше по особой специальной необходимости;

– в нее нельзя включать понятия и категории, не являющиеся однозначными, не уясненные самим исследователем;

– при формулировке гипотезы следует избегать ценностных суждений, гипотеза должна соответствовать фактам, быть проверяемой и приложимой к широкому кругу явлений;

– требуется безупречное стилистическое оформление, логическая простота, соблюдение преемственности.

Научные гипотезы с различными уровнями обобщенности, в свою очередь, можно очевидно отнести к инструктивным или дедуктивным.

Дедуктивная гипотеза, как правило, выводится из уже известных отношений, положений или теорий, от которых отталкивается исследователь.

В тех случаях, когда степень надежности гипотезы может быть определена путем статистической переборки количественных результатов опыта, рекомендуется формулировать нулевую или отрицательную гипотезу. При ней исследователь допускает, что нет зависимости между исследуемыми факторами (она равна нулю).

Например, при изучении структуры деятельности специалиста в какой-либо сфере нас интересует зависимость этой структуры от уровня образования, рабочего стажа, возраста, уровня профессиональной квалификации.

Нулевая гипотеза состоит из допущения, что такой зависимости не существует.

Можно ли в таком случае в проводимом научном исследовании получить результаты, противоречащие нулевой гипотезе? Если мы такие факты получим, то можно ли будет их рассматривать как случайные?

Предполагается, что при такой постановке вопросов исследователю легче уберечься от ложной интерпретации итоговых результатов опыта.

Формулируя гипотезу, важно отдавать себе отчет в том, правильно ли мы это делаем, опираясь на формальные признаки хорошей гипотезы:

а) адекватность ответа вопросу или соотнесенность выводов с посылками (иногда исследователи формулируют проблему в определенном, одном плане, а гипотеза с ней не соотносится и уводит исследователя от проблемы);

б) правдоподобность, т. е. соответствие уже имеющимся знаниям по данной проблеме (если такого соответствия нет, новое исследование оказывается изолированным от общей научной теории);

в) проверяемость.

Второй этап исследования носит ярко выраженный индивидуализированный характер, не терпит жестко регламентированных правил и предписаний. И все же есть ряд принципиальных вопросов, которые необходимо учитывать.

В частности, вопрос о методике исследования, поскольку с ее помощью возможна техническая реализация различных методов. В исследовании мало ставить перечень методов, необходимо их сконструировать и организовать в систему. Нет методики исследования вообще, а есть конкретные методики исследования различных объектов, явлений, процессов.

Методика – это совокупность приемов, способов исследования, порядок их применения и интерпретации полученных с ее помощью результатов. Она зависит от характера объекта изучения; методологии; цели исследования; разработанных методов; общего уровня квалификации исследователя.

Невозможно сразу составить программу исследования и методику:

во-первых , без уяснения, в каких внешних явлениях проявляется изучаемое явление, каковы показатели, критерии его развития;

во-вторых , без соотнесения методов исследования с разными проявлениями исследуемого явления.

Только при соблюдении этих условий можно надеяться на достоверные научные результаты и выводы.

В ходе исследования составляется программа, в которой должно быть отражено:

– какое явление исследуется;

– по каким показателям;

– какие критерии исследования применяются;

– какие методы исследования используются;

– порядок и регламентация применения исследователем тех или иных методов.

Таким образом, методика – это своего рода модель исследования, причем развернутая во времени. Определенная совокупность методов продумывается исследователем для каждого этапа исследования. При выборе методики учитывается множество факторов и, прежде всего, предмет, цель, задачи исследования.

Методика исследования, несмотря на свою индивидуальность, при решении конкретной задачи имеет определенную структуру специфических компонентов.

Основные компоненты методики исследования:

– теоретико-методологическая часть, концепция, на основе которой строится вся методика;

– исследуемые явления, процессы, признаки, параметры, факторы;

– субординационные и координационные связи и зависимости между ними;

– совокупность применяемых методов, их субординация и координация;

– порядок и регламентация применения методов и методологических приемов;

– последовательность и техника обобщения результатов исследования;

– состав, роль и место исследователей в процессе реализации исследовательского замысла.

Умелое определение содержания каждого структурного элемента методики, их соотношения, взаимной связи и есть искусство исследования.

Хорошо продуманная методика организует исследование, обеспечивает получение необходимого фактического материала, на основе анализа которого и делаются научные выводы.

Реализация методики исследования позволяет получить предварительные теоретические и практические выводы, содержащие ответы на решаемые в исследовании задачи.

Эти выводы должны отвечать следующим методическим требованиям:

– быть всесторонне аргументированными, обобщающими основные итоги исследования;

– вытекать из накопленного материала, являясь логическим следствием его анализа и обобщения.

При формулировании выводов исследователю очень важно избежать двух нередко встречающихся ошибок:

1) своеобразного топтания на месте, когда из большого и емкого эмпирического материала делаются весьма поверхностные, частичного порядка ограниченные выводы;

2) непомерно широкого обобщения полученных результатов, когда из незначительного фактического материала делаются неправомерно широкие выводы.

Академик И. П. Павлов к ведущим качествам личности ученого-исследователя относил:

– научную последовательность;

– прочность познания азов науки и стремление от них к вершинам человеческих знаний;

– сдержанность, терпение;

– готовность и умение делать черновую работу;

– умение терпеливо накапливать факты;

– научную скромность;

– готовность отдать науке всю жизнь.

Академик К. И. Скрябин отмечал в научном творчестве особую значимость и важность любви к труду, к науке, к избранной специальности.

Третий этап – это внедрение полученных результатов в практику с литературным оформлением работы.

Литературное оформление материалов исследования является неотъемлемой частью научного исследования и представляется трудоемким и очень ответственным делом.

Вычленить из собранных материалов и сформулировать основные идеи, положения, выводы и рекомендации доступно, достаточно полно и точно – это главное, к чему следует стремиться исследователю в процессе литературного оформления результатов и научных материалов.

Конечно, не сразу и не у всех это получается, поскольку оформление работы всегда тесно связано с доработкой тех или иных положений, уточнением логики, аргументации и устранением пробелов в обосновании сделанных выводов и т. д.

Многое здесь зависит не только от степени профессиональной подготовки, но и от уровня общего развития и личности исследователя, его литературных и аналитических способностей, а также умения оформлять свои мысли.

В работе по оформлению научных материалов исследователю следует придерживаться общих правил:

– название и содержание глав, а также разделов должно соответствовать теме исследования и не выходить за ее рамки, содержание глав должно исчерпывать тему, а содержание разделов – главу в целом;

– первоначально, изучив материал для написания очередного раздела (главы), необходимо продумать его план, ведущие идеи, систему аргументации и зафиксировать все это письменно, не теряя из виду логику всей работы, затем провести уточнение, «шлифовку» отдельных смысловых частей и предложений, сделать необходимые дополнения, перестановки, убрать лишнее, провести редакторскую, стилистическую правку;

– сразу уточнять, проверять оформление ссылок, составлять справочный аппарат и список литературных источников (библиографических ссылок);

– не допускать спешки с окончательной правкой, взглянуть на материал через некоторое время, дать ему «отлежаться», при этом некоторые рассуждения и умозаключения, как показывает практика, будут представляться неудачно оформленными, малодоказательными и несущественными, поэтому нужно их улучшить или опустить, оставить лишь действительно необходимое;

– избегать наукообразности, игры в эрудицию, поскольку приведение большого количества ссылок, злоупотребление специальной терминологией затрудняют понимание мыслей исследователя для окружающих, делают изложение сложным, поэтому стиль изложения должен сочетать в себе научную строгость и деловитость, доступность и выразительность;

– в зависимости от содержания литературное изложение материала может быть спокойным (без эмоций), аргументированным или полемическим, критикующим, кратким или обстоятельным, развернутым;

– перед тем, как оформить чистовой вариант материалов для подготовки к печати, провести апробацию работы: рецензирование, экспертизу, обсуждение на семинарах, конференциях, симпозиумах с коллегами и т. п., после чего устранить недостатки, выявленные при апробировании.

Программа: ,

Урок №2

Тема: «Методы исследования в биологии».

Задачи:

Обучающие: Познакомить учащихся с методами исследования в биологии, рассмотреть последовательность проведения эксперимента, выявить, в чем заключается отличие гипотезы от закона или теории.

Развивающие : Способствовать развитию интеллектуальных умений и памяти; продолжить умение сравнивать и анализировать, выделять главное и приводить примеры. Сформировать целостную картину мира.

Воспитательные: Способствовать формированию научного мировоззрения, реализовать экологическое и эстетическое воспитание, половое и трудовое воспитание.

Оборудование: Таблицы с изображением последовательности проведения эксперимента. Презентация.

Ход работы:

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний(10 минут).

Работа по карточкам (3 варианта): написать определение.

1 вариант:

3. Напишите определение:

2 вариант:

1. Какие царства выделяют в живой природе?

2. Почему современную биологию считают комплексной наукой?

3. Напишите определение:

Ботаника, геоботаника, орнитология, физиология, гистология , экология, биохимия .

3 вариант:

1. Какие царства выделяют в живой природе?

2. Почему современную биологию считают комплексной наукой?

3. Напишите определение:

Зоология, бриология, палеоботаника, этология, анатомия, генетика, биотехнология.

III. Изучение нового материала (20 минут).

На прошлом уроке мы с вами рассмотрели понятие биологии, как науки в целом. Сегодня мы с вами посмотрим, какие же методы используются в биологии.

Тема нашего сегодняшнего урока: «Методы исследования в биологии» (слайд 1 ). – запись в тетради.

Какие же методы исследования использует эта наука – биология?

Вопрос: Прежде чем начать рассматривать, давайте определимся, что же такое наука?

Наука – один из способов изучения и познания окружающего мира (слайд 2 ). Запись в тетради.

Биология помогает понять мир живой природы. Мы уже знаем, что люди с древнейших времен изучают живую природу. Сначала они изучали отдельные организмы, собирали их, составляли списки растений и животных, населяющих разные места. Обычно этот период изучения живых организмов называют описательным, а саму дисциплину - естественной историей. Естественная история является предшественницей биологии.

Что же такое научный метод? Научный метод – это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний. – запись в тетради.

Биология многогранна и поэтому нуждается в систематизированных и разносторонних методах изучения. Выделяют следующие методы исследования (слайд 3 ).

Например, очень многие биологические исследования проходят непосредственно на природе – наблюдение, описание, сравнение. В то же время значительная часть исследований требует лаборатории. В лабораторных условиях биологи ставят эксперименты, осуществляют моделирование. Биологии не чужды и исторические методы исследования, потому что биология изучает живые организмы в развитии, а развитие это может длиться миллионы лет.

Рассмотрим каждое по отдельности: (запись в тетрадь)

Наблюдение (слайд 4)

Преднамеренное, целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его существенных свойств. Наблюдение – отправной пункт всякого естественнонаучного исследования. В биологии это особенно хорошо заметно, так как объект ее изучения – человек и окружающая его живая природа. Наблюдение как метод собирания информации – хронологически самый первый прием исследования, появившийся в арсенале биологии, этот метод не утратил своего значения и по сей день. Наблюдения могут быть прямыми или косвенными, они могут вестись с помощью технических приспособлений или без таковых. Так, орнитолог видит птицу в бинокль и может слышать ее, а может фиксировать прибором звуки вне слышимого человеческим ухом диапазона

Описательный (слайд 5)

Для выяснения сути явления человеку надо сначала насобирать фактическую информацию, а потом описать ее изложить для использования другими поколениями. Суть этого метода, в сборе информации, описании характеристик и поведенческих признаков исследуемого процесса или живого организма и исследование одновременно.
В ранний период развития биологии именно сбор и описание фактов являлись главными приемами изучения. Эти же методы актуальны и сегодня. Описание - есть результат интерпретации наблюдений. Например, составляя описание найденного скелета, палеонтолог назовет позвонками определенные кости постольку, поскольку он пользуется методом установления аналогии со скелетами уже известных животных. Описание – это основной метод классической биологии, базирующийся на наблюдении. Позже описательный метод лег в основу сравнительного и исторического методов биологии. Правильно составленные описания, произведенные в разных местах, в разное время, можно сравнивать. Это позволяет путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей.

Сравнительный метод (слайд 6)

В XVIII в. стал популярным сравнительный метод. В его основе лежит сопоставление и изучение схожих и различных черт живых организмов, их строения. Этот метод является основой систематики. Благодаря ему открыто крупнейшее обобщение и создана клеточная теория. Этот метод популярен и в наше время. Сравнение - сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различий (например, вы наблюдаете насекомых и замечаете, что у многих из них имеются чёрные и жёлтые полоски. Многие считают. Что все это пчёлы и осы, поэтому обращаются с ними осторожно.

Исторический (слайд 7)

Исторический метод применяется для изучения закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций.

Эксперимент (слайд 8)

Целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях, позволяющее воспроизводить и наблюдать эти явления. Полный цикл экспериментального исследования состоит из нескольких стадий. Как и наблюдение, эксперимент предполагает наличие четко сформулированной цели исследования. Поэтому, приступая к эксперименту, нужно определить его цели и задачи, обдумать возможные результаты. Научный эксперимент должен быть хорошо подготовлен и тщательно проведен.

(Слайд 9) Итак, в результате наблюдения и эксперимента исследователь получает некоторое знание о внешних признаках, свойствах изучаемого предмета или явления, то есть новые факты. Результаты, полученные в ходе наблюдений и экспериментов, должны быть проверены новыми наблюдениями и экспериментами. Только после этого их можно считать научными фактами. – запись схемы в тетрадь.

Давайте запишем определения этих методов: запись в тетрадь (слайд 10)

Наблюдение - преднамеренное, целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его существенных свойств;

Описательный метод - заключается в описании объектов и явлений;

Сравнение - сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различий;

Исторический метод – сопоставление результатов наблюдений с ранее полученными результатами;

Эксперимент - целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях, позволяющее воспроизводить и наблюдать эти явления.

Как же всё-таки происходит научное исследование? (слайд 11) – запись схемы в тетрадь.

Теперь рассмотрим порядок проведение биологического опыта: (слайд 12) - запись в тетрадь.

IV. Закрепление материала (10 минут). (слайд 13).

Распишите поэтапно научное исследование, на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян (стр. 7-8).

V. Домашнее задание (слайд 14).

§ 2. Опишите поэтапно проведение биологического опыта на тему:

I вариант: «Влияние загрязнения водоёма на численность животных и растений»;

II вариант: «Влияние различных видов и доз удобрений на определённые сорта культурных растений».

Доказательство научности факта. Этапы научного эксперимента на примере изучения условий прорастания семян исследовательский проект Выполнили учащиеся 9 б класса Руководитель: учитель биологии Арсеньева Елена Николаевна 2009 Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа 19 г. Кострома

Наука – один из способов изучения и познания окружающего мира. Признаки науки: объект и предмет исследования, методы, научный язык, теории, законы, понятия, сообщества учёных, исследовательские и учебные институты. Признаки науки: объект и предмет исследования, методы, научный язык, теории, законы, понятия, сообщества учёных, исследовательские и учебные институты. Какой факт можно считать научным? Какой факт можно считать научным? А в чём отличие научного знания от ненаучного? А в чём отличие научного знания от ненаучного? Снежный человек НЛО Лохнесское чудовище Строение Земли. фотосинтез Строение атома

Научный факт Им можно считать только результат, полученный в ходе наблюдений и экспериментов, проверенный новыми наблюдениями и экспериментами. Им можно считать только результат, полученный в ходе наблюдений и экспериментов, проверенный новыми наблюдениями и экспериментами. Именно из-за отсутствия выше сказанного, информация в средствах массовой информации о снежном человеке и НЛО не может быть признана научным фактом. Именно из-за отсутствия выше сказанного, информация в средствах массовой информации о снежном человеке и НЛО не может быть признана научным фактом.

«Ничего не принимай на веру» - важнейший принцип для каждого учёного. «Ничего не принимай на веру» - важнейший принцип для каждого учёного. Наука - это инструмент для познания окружающего мира, ключик, позволяющий открыть волшебную шкатулку природы. Каждая наука имеет свои методы исследования, но отказ от слепого доверия авторитету – главный принцип исследователя. Биология – один из способов изучения и познания окружающего мира. Биология – один из способов изучения и познания окружающего мира.

Научный метод (от греч. «methodos» -путь, способ познания)– это совокупность приёмов и операций, используемых при построении системы научных знаний. К наиболее важным методам, которые используются в биологии можно отнести точное, внимательное, непредвзятое К наиболее важным методам, которые используются в биологии можно отнести точное, внимательное, непредвзятое наблюдение и эксперимент. наблюдение и эксперимент. - наблюдение даёт возможность предположить причину явления, выдвинуть гипотезу. - наблюдение даёт возможность предположить причину явления, выдвинуть гипотезу.

Этапы научного исследования. 1. Наблюдение над тем, что происходит в природе. 1. Наблюдение над тем, что происходит в природе. 2. Постановка проблемного вопроса при осмыслении наблюдаемого, целей и задач исследования. 2. Постановка проблемного вопроса при осмыслении наблюдаемого, целей и задач исследования. 3. Выдвижение предположений, гипотез (от греч. «hypothesis» - проблематичное, недолговечное знание, предположение). 3. Выдвижение предположений, гипотез (от греч. «hypothesis» - проблематичное, недолговечное знание, предположение). 4. Разработка и проведение экспериментов, позволяющих проверить выдвинутые гипотезы. Регистрация качественных и количественных результатов. 4. Разработка и проведение экспериментов, позволяющих проверить выдвинутые гипотезы. Регистрация качественных и количественных результатов. 5. Обработка полученных результатов. 5. Обработка полученных результатов. 6. Анализ полученных результатов. 6. Анализ полученных результатов. 7. Формулировка выводов. 7. Формулировка выводов. 8. Определение круга нерешённых вопросов. 8. Определение круга нерешённых вопросов. 9. Оформление итогов исследования. 9. Оформление итогов исследования.

Теория. Закон. Проверенная гипотеза, которая способна служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Проверенная гипотеза, которая способна служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Теория строения атома Теория строения атома Закон подчёркивает неоспоримость научного факта, универсальность и большую достоверность. Закон подчёркивает неоспоримость научного факта, универсальность и большую достоверность. Закон сохранения массы вещества, открытый М.В.Ломоносовым. Закон сохранения массы вещества, открытый М.В.Ломоносовым.

Изучение этапов научного исследования на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян. 1. Проблема исследования: 1. Проблема исследования: Какие условия необходимы для прорастания семян? Наблюдения за семенами показали, что далеко не все из них прорастают. Очевидно, для того, чтобы они проросли, необходимы определённые условия. Наблюдения за семенами показали, что далеко не все из них прорастают. Очевидно, для того, чтобы они проросли, необходимы определённые условия.

2. Выдвижение гипотез Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы - свет - свет -темнота -темнота -вода -вода -определённая температура -определённая температура -воздух -воздух -почва -почва

3. Разработка эксперимента 1. Проба должна состоять из 100 семян одного вида, чтобы исключить случайность. 1. Проба должна состоять из 100 семян одного вида, чтобы исключить случайность. 2. Необходимо заложить 6 проб семян в условиях, различающихся только по одному признаку. 2. Необходимо заложить 6 проб семян в условиях, различающихся только по одному признаку.

4. Проведение эксперимента 4. Проведение эксперимента Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги - тепло - тепло - свет - свет Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли. Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли. 1 проба семян помещена в сосуд и до половины смочена водой. Поставлена в светлое, тёплое место. Начало опыта Через 2 суток

2 проба семян помещена в сосуд и залита полностью кипячёной водой. Поставлена в светлое, тёплое место. Условия: Условия: -доступ воздуха исключён -доступ воздуха исключён - семена залиты полностью кипячёной водой - семена залиты полностью кипячёной водой - тепло - тепло - свет - свет семена не проросли, а только набухли. Результаты: семена не проросли, а только набухли.

3 проба семян помещена в сосуд с достаточным количеством воды. Поставлена в тёмное, тёплое место. 3 проба семян помещена в сосуд с достаточным количеством воды. Поставлена в тёмное, тёплое место. Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги -тепло -тепло - помещены в тёмное место - помещены в тёмное место Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли.

4 проба семян помещена в сосуд и оставлена сухой. Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха - оставить семена сухими - оставить семена сухими - тепло - тепло - свет - свет Результаты: ни через сутки, ни через неделю семена не проросли и даже не набухли.

5 проба семян выдерживается при температуре 1 градус (в холодильнике) Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги - температура 1 градус С - температура 1 градус С - свет - свет Результаты: через сутки семена набухли, но и через неделю не проросли.

6 проба семян помещена в сосуд, заполненный влажной почвой. Поставлена в тёплое место. Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги - тепло - тепло - свет - свет - почва - почва Результаты: через сутки семена набухли, через 2 дня укоренились, а через неделю дали всходы. Через 2 дня Через неделю

5. Обработка результатов. Подсчёт процента всхожести семян. 1. Из 300 семян, находившихся в условиях, необходимых для прорастания, проросли только Из 300 семян, находившихся в условиях, необходимых для прорастания, проросли только 230. Всхожесть семян = 230: 300 = или 76,7% Всхожесть семян = 230: 300 = или 76,7% Почему не взошли остальные семена?

6. Анализ результатов. 1. Свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. 1. Свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. 2. Важнейшими условиями прорастания семян являются наличие полноценного живого зародыша, воды, тепла, воздуха. 2. Важнейшими условиями прорастания семян являются наличие полноценного живого зародыша, воды, тепла, воздуха. Всходы появились только при наличии почвы. Всходы появились только при наличии почвы.

7. Выводы, полученные в результате эксперимента. Обязательными условиями для прорастания семян являются: Обязательными условиями для прорастания семян являются: 1. Воздух 1. Воздух 2. Влага 2. Влага 3. Определённая температура (тепло) 3. Определённая температура (тепло) 4. Живой зародыш 4. Живой зародыш Не являются обязательными условиями для прорастания семян: Не являются обязательными условиями для прорастания семян: 1. Свет 1. Свет 2. Почва 2. Почва

Обработка результатов. В ходе экспериментов мы сделали фотоснимки В ходе экспериментов мы сделали фотоснимки Обсудили результаты опытов Обсудили результаты опытов Нашли необходимую информацию в Internet Нашли необходимую информацию в Internet Оформили работы в виде документов MS Word и презентации Power Point. Оформили работы в виде документов MS Word и презентации Power Point.документов MS Word документов MS Word

Информационные ресурсы. - Энциклопедия удивительных фактов о животном мире. Статьи. - Энциклопедия удивительных фактов о животном мире. Статьи Школа Юннатов. Проект посвящен всем, кто любит природу и стремится понять ее. - Школа Юннатов. Проект посвящен всем, кто любит природу и стремится понять ее путеводитель в мире науки для школьников - путеводитель в мире науки для школьников банк передового преподавательского опыта - биология банк передового преподавательского опыта - биология bio.1september.ru bio.1september.rubio.1september.ru

Контактная информация. Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа г. Кострома, ул. Фрунзе,5 Тел.(4942)

Зарипова Венера Рафаэловна,
зав. отделом интеллектуального развития,
педагог дополнительного образования
высшей квалификационной категории
МАОУ ДОД «ГДТДиМ №1»
г. Набережные Челны

С чего начинается исследование?

Любое исследование, открытие, размышление начинается с удивления, недоумения вопроса. Сегодняшняя изменчивая жизнь богата вопросами, на которые надо найти ответы, возникающими проблемами, которые могут помочь с определением темы исследования.

Условно этапы конструирования логики исследования можно разделить на 3 этапа. Так, В.И.Загвязинский, Р.Атаханов выделяют такие этапы как подготовительный (методологический), основной (собственно проведение исследования), и заключительный (оформительский). Именно на подготовительном этапе важно грамотно сформулировать понятийный (методологический) аппарат исследования, а именно определить направление, сферу исследования, формулировать гипотезу, поставить цели и задач исследования, определить методы исследования.

Именно работа на подготовительном этапе определяет направление исследования, а грамотная формулировка основных понятий, цели и задач исследования позволяет более четко построить план проведения исследования. Зачастую на этом этапе у педагогов и детей, которые впервые начинают исследовательскую деятельность, возникают трудности в грамотном определении и формулировке методологического аппарата. Для того, чтобы грамотно сформулировать понятийный аппарат исследования, необходимо разобраться в самих определениях проблемы, гипотезы, цели, задачах и подобрать для их решения методы.

Что же входит в понятийный аппарат научного исследования? Это такие понятия как проблема, аспект, актуальность исследования, цель, объект, предмет, гипотеза, задачи, методика, практическая значимость, новизна исследования.

Любое исследование начинается с определения проблемы, которая стоит либо перед конкретным ребенком, либо перед обществом в целом.

Проблема (от греч. problema — задача) сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения; в науке — противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов(большая советская энциклопедия):

• это вопрос, противоречащий существующим знаниям в данной науке
• это неизвестное в науке, в практике то, что предстоит понять, открыть, доказать.
• это противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов. В связи с этим научная проблема - это противоречивая ситуация, требующая разрешения.

Проблема исследования может быть сформулирована в результате анализа научной литературы. Если удается определить, какие теоретические положения и практические рекомендации уже наработаны в интересующей области знания и смежных науках, то удастся определить и проблему исследования. Обычно проблема раскрывает лишь часть темы, существенные и недостаточно изученные вопросы.

Проблему часто отождествляют с вопросом. В основном это верно. Каждая проблема - это вопрос. Но не каждый вопрос - это проблема. Проблема возникает тогда, когда старое знание показало свою несостоятельность, а новое еще не приняло развернутой формы. В связи с этим научная проблема - это противоречивая ситуация, требующая разрешения

Например если рассмотреть проблему в межличностных отношениях, то можно рассмотреть такие вопросы как: почему возникают трудности во взаимоотношении детей и взрослых, во взаимоотношениях среди сверстников, от чего зависят налаживание хороших взаимоотношений в коллективе и т.д.

Сформулировать проблему - значит показать умение отделить главное от второстепенного, выяснить то, что уже известно, и что еще пока не известно о предмете исследования.

Заключенное в проблеме противоречие отражает тема, ее формулировка одновременно уточняет проблему. Вытекающие из проблем темы должны быть более конкретизированными. Формулируя тему, автор размышляет над тем, как назвать научную работу.

Научная новизна.

Как уже отмечалось, целью проведения исследования является получение нового для общества знания. Следует отметить, что, когда речь идет о исследовательской деятельности школьников, то новизна результатов может иметь субъективный характер и определяться не по отношению к обществу, а по отношению к исследователю.

Как выбрать тему исследования?

• Тема исследования - это отражение проблемы в понятиях исследования.
• Тема должна иметь четкие определенные границы. Если тема очень обширна, то это затрудняет изучить явление более детально и приводит к обилию материала, который выполнить одному человеку становиться сложно
• Тема не должна быть навязана исследователю и при ее выборе должны учитываться склонности, способности и уровень знаний исследователя.
• Выбор темы осуществляется исходя из интереса исследователя к проблеме, возможности получения конкретных практических данных, а также наличия специальной научной литературы.
• Тема во многом определяет содержание дальнейшей работы. Она должна представлять собой лаконичное и четкое ограничение аспектов исследуемой области. Другими словами, тема - это содержание работы, заключенное в одной фразе. Например: «Формирование у старшеклассников готовности к профессиональному самоопределению»; «Развитие у подростков социально-ценных личностных качеств»; «Влияние бальных танцев на совершенствование физического развития детей».

Аспект (лат. aspectus - взгляд) точка зрения, с которой рассматривается какое-либо явление, понятие, проблема, перспектива. Например: социокультурный, психологический, правовой онтогенетический (детская речь), коммуникативный, риторический, физиологический и т.д.

Основным критерием выбора проблемы для исследования является ее актуальность, т.е. формулировка того, почему данную проблему необходимо в настоящее время изучать.

Актуальность темы исследования - это степень ее важности в данный момент и в данной ситуации для решения данных проблемы, вопроса или задачи.

Исследователю надо доказать, что именно данная проблема должна быть исследована в настоящий момент, что именно она самая насущная, показать, как другие исследователи (ученые и практики) работают над этой проблемой, раскрыть суть проблемной ситуации. Освещение актуальности не должно быть многословным, но достаточно убедительным.

Необходимо ответить на вопросы: «почему данную проблему нужно в настоящее время изучать?», «какой интерес для общества, группы людей, науки и практики представляет выбранная тема исследования?».

Из чего следует и из чего не следует исходить при раскрытии актуальности темы исследования? Можно назвать два основных направления ее характеристики:

1. Не изученность выбранной темы: исследование актуально именно потому, что определенные аспекты темы изучены не в полной мере и проведенное исследование направлено на преодоление этого пробела

2. Возможность решения определенной практической задачи на основе полученных в исследовании данных. Одно из этих направлений либо то и другое вместе обычно фигурируют при характеристике этого элемента понятийного аппарата научного исследования.

3. Как выдвигать гипотезы?

Гипотеза (от греч. hypothesis — предположение) - научное, предварительное не доказанное объяснение (предположение, предсказание) новых явлений и событий требующее в последующем проверки. Другими словами, гипотеза-это предполагаемое решение проблемы; это ориентировочное объяснение (ни в коем случае не категоричное) причинно-следственных связей исследуемого объекта, это форма перехода от неизученных фактов к законам и закономерностям. Обычно гипотезы начинаются со слов «предположим», «допустим», «возможно», «если..., то...» и отвечает на вопрос "Почему...?", "По какой причине...?" происходит то или иное событие.

К научной гипотезе предъявляются следующие два основных требования:

а) гипотеза не должна содержать понятий, которые не уточнены;
б) она должна быть проверяема при помощи имеющихся методик.

Гипотеза определяет главное направление научного поиска. Она является основным методологическим инструментом, организующим весь процесс исследования.

Что значит проверить гипотезу? Это значит проверить те следствия, которые логически из нее вытекают. В результате проверки гипотезу подтверждают или опровергают.

Пример: Проблема ухудшения здоровья подрастающего поколения, рост табакозозависимости подростков Гипотеза: мы предполагаем, что табакокурение влияет не только на состояние дыхательной системы, но и снижает умственную работоспособность школьников.

Что такое предмет и объект исследования?

Объект исследования - это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранное для изучения, то, что существует вне нас, независимо от нашего сознания и является предметом познания

Объектом исследования может являться явление, процесс, сфера действительности - непосредственные носители проблемной ситуации, на которые направлена познавательная деятельность.

При проведении исследовательской работы существует несколько вариантов определения объекта и предмета исследования. В первом случае объект и предмет исследования соотносятся между собой как целое и часть, общее и частное. При таком определении связи между ними предмет - это то, что находится в границах объекта. Именно предмет исследования определяет тему исследования.

Предмет исследования - это то, что находится в границах объекта. Именно на предмет исследования направлено основное внимание исследователя, предмет исследования в конечном итоге определяет тему работы. Предмет исследования- это стороны, свойства, характеристики объекта, подлежащие непосредственному изучению в данном исследовании, это часть, сторона объекта, в какой-то мере границы его изучения, это точка зрения, с которой рассматривается объект. Предмет исследования отвечает на вопрос «как рассматривается объект, какие отношения, свойства, функции объекта раскрывает данное исследование?». Одному и тому же объекту может соответствовать несколько различных предметов исследования.

Примеры:

А) Проблема шум в школе во время перемен и здоровье учителей. Цель изучить влияние школьных шумов на учителей и их воздействие на поведение учителей. Объект: поведение учителей в педагогической деятельности. Предмет исследования: восприятие школьных шумов учителями и их воздействие на поведение в педагогической деятельности.

Б) Объект исследования: межличностное общение. Предмет исследования: роль и функции визуальных знаков внешнего облика в общении.

В) Объект исследования: моральные суждения школьников различного возраста, высказанные. Предмет исследования: динамика устойчивости моральных суждений школьников в возрастном плане (возрастная устойчивость) и в ситуации психологического "давления" взрослых и сверстников (ситуативная устойчивость)"

Другой подход к определению объекта и предмета исследования предполагает объект определять через испытуемых, а предмет - через то, что у них изучается.

Например: объект- учащиеся 15-16 лет, тогда предмет- профессиональная ориентация школьников.

Как сформулировать цель и задачи исследования?

Цель - это будущий предполагаемый результат, который мы хотим получить при проведении исследования, некоторый образ будущего. Цель - отвечает на вопрос:

Что мы хотим узнать? Это то, что мы хотим получить при проведении исследования, образ будущего, предполагаемый результат

Примеры:

Вариант 1.

Гипотеза: магнитные бури негативно влияют на здоровье, а именно на успеваемость школьников, психоэмоциональное и физиологическое состояние школьников

Цель исследования: изучить влияние магнитных бурь на успеваемость, психоэмоциональное и физиологиеческое состояние школьников 15 лет

Объект исследования: школьники 15 лет

Предмет исследования: успеваемость, психоэмоциональное и физиологическое состояние школьников

Вариант 2.

Гипотеза: применение специального комплекса упражнений будет способствовать улучшению психоэмоционального и физиологического состояния организма людей во время магнитных бурь.

Цель исследования: изучить влияние магнитных бурь и выяснить эффективность применения специального комплекса упражнений для профилактики и коррекции неблагоприятного состояния организма у лиц 40 - 55 лет во время магнитных бурь.

Объект исследования: процесс изменения психоэмоционального состояния и физиологическое состояние сердечнососудистой системы людей 40-55 лет.

Предмет исследования: комплекс специальных упражнений для профилактики неблагоприятного психоэмоционального состояния у людей во время магнитных бурь

Задачи исследования - это те исследовательские действия, которые необходимо выполнить для достижения поставленной в работе цели, решения проблемы или для проверки сформулированной гипотезы исследования.Задачи должны конкретизировать поставленную цель. Формулировка задач отвечает на вопрос: Что надо сделать для достижения цели? Глаголы, часто используемые при постановке целей и задач: исследовать, изучить, сравнить, выявить, выяснить, оценить, выбрать, проверить, определить, провести, обосновать, проанализировать, показать, раскрыть, рассмотреть, разработать, создать, дать рекомендации и т.д.

Пример №1

Цель исследования: изучить влияние магнитных бурь и выяснить эффективность применения специального комплекса упражнений для профилактики и коррекции неблагоприятного состояния организма у лиц 40 - 55 лет и школьников 16 лет во время магнитных бурь.

Задачи:

1. Выявить психо-эмоциональное состояние у лиц 40 55 лет и школьников 16 лет до и во время магнитных бурь.
2. Выяснить особенности физиологического состояния организма у лиц 40 - 55 лет и школьников 16 лет до и во время магнитных бурь.
3. Подобрать комплекс мероприятий для профилактики и коррекции неблагоприятного психофизического состояния во время магнитных бурь на основе изучения специальной литературы по данной теме.
4. В условиях эксперимента апробировать выбранный комплекс упражнений по профилактике и коррекции неблагоприятного состояния организма во время магнитных бурь у обеих групп.
5. Сравнить психоэмоциональное состояние и физиологическое состояние сердечнососудистой системы у двух групп до и после эксперимента и выявить его эффективность.
6. Разработать практические рекомендации для профилактики неблагоприятного влияния магнитных бурь на состояние здоровья организма.

Пример №2

Целью данной работы является описание и анализ причин и закономерностей сознательной смены профессии как феномена профессионального развития.

Общая проблема изучения сознательной смены профессии была конкретизирована в следующих задачах исследования:

1. Систематизация психологических причин сознательной смены профессии и оценка их как признаков профессионального развития.
2. Анализ динамики представлений о требованиях трудовой деятельности в процессе профессионализации.
3. Анализ динамики выраженности профессиональной направленности в процессе профессионального развития.
4. Анализ динамики взаимосвязи профессионально важных качеств в процессе овладения профессией.
5. Построение модели сознательной смены профессии.

Метод исследования - это способ, который позволяет решить задачи и достичь цели исследования. С помощью методов исследователь получает информацию об изучаемом предмете.

Отвечают на вопрос: Как мы будем решать задачу? Как узнать об интересующем предмете исследования? Различают теоретические, общенаучные методы и эмпирические методы. Методы эмпирического исследования (наблюдение, опросные методы, эксперимент и др.) основаны на опыте, практике. Суть эмпирических методов состоит в фиксации и описании явлений, фактов, видимых связей между ними. Теоретические методы и методы научного познания предполагают глубокий анализ фактов, раскрытие существенных закономерностей, образование мысленных моделей, использование гипотез и др.: наблюдение, сравнение, анализ, синтез, поиск аналогий, дедукция, индукция, обобщение, абстрагирование, моделирование, конкретизация, метод выдвижения гипотез, метод продуцирования идей.

Таким образом, от того насколько педагог владеет понятийным и методологическим аппаратом исследования зависит грамотность и ясность определения и постановки цели, задач исследовательской работы школьников, соответственно влияет на правильный выбор методов исследования.

Список используемой литературы

1. Исследовательская деятельность учащихся. Научно-методический сборник в двух томах/ Под общей редакцией А.С. Обухова. Т1. Теория и методика. - М.: Общероссийское общественное движение творческих педагогов «Исследователь», 2008.-701с.
2. Леонтович А.В. Тренинг по подготовке руководителей исследовательских работ школьников. Сборник анкет с комментариями // Библиотека журнала, 2010 г.
3. «Исследовательская работа школьников», серия «Сборники и монографии»,.М.-Исследователь, 2009, 44 с.
4. http// scool28kem.ucoz.ru Сопровождение педагога в условиях перехода на ФГОС. Деменок Т.Ю. г. Кемерово
5. http://mon.gov.ru Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа»
6. http//researcher: Интернет-портал общероссийского движения творческих педагогов «Исследователь»