Научно-исследовательская работа школьников Лапо А И Лицей БГУ

Научно-исследовательская работа школьников Лапо А. И. Лицей БГУ

Исследование Научное исследование - процесс поиска и выработки новых научных знаний или систематическое расследование с целью установления фактов, закономерностей, проверки теории и т. п. Исследовательская работа - особый вид деятельности, направленная на получение и применение новых знаний. Основу исследовательской деятельности составляют действия, направленных на решение проблемных задач и ситуаций.

Исследовательская деятельность Классификация действий исследовательской деятельности предложена И. А. Зимней. интеллектуально-исследовательская информационно-рецептивная продуктивная

Интеллектуально-исследовательская деятельность n n n В нее входят собственно интеллектуальные операции и собственно исследовательские действия. К ним относятся, например, такие умственные действия, как сравнение, анализ, синтез, обобщение или более сложные: систематизация, моделирование, выдвижение гипотезы, постановка целей и задач исследования. Здесь происходит проектирование научного исследования

Информационно-рецептивная деятельность n n n Включает в себя действия с информацией, которую необходимо воспринять (рецептировать) и обработать соответствующим конкретным исследовательским задачам образом. Общей целью при работе с информацией в рамках подготовки к любому исследованию является возможность извлечь необходимое для уточнения, прояснения поставленных задач и вариантов их решений. Прием и интерпретация информации осуществляется за счет использования различных стратегий чтения

Продуктивная деятельность Основу этого вида деятельности составляют действия по проведению научной работы, фиксацию и обработку ее результатов и закрепления их в научном тексте

Основные этапы исследования I. II. IV. Постановка задачи, предварительный анализ информации условий и методов решения задач данного класса; формулировка исходных гипотез; Проведение научного эксперимента Оформление научноисследовательской работы Представление результатов

I. Подготовка к проведению научного исследования 1. Определение объектной области, объекта и предмета исследования 2. Выбор и формулировка темы, проблемы и обоснование их актуальности 3. Изучение научной литературы и уточнение темы 4. Формулирование гипотезы 5. Формулирование цели, задач и методов исследования

1. Объектная область, объект и предмет. n n n Объектная область исследования — это сфера науки и практики, в которой находится объект исследования. Объект исследования — это определенный процесс или явление действительности, порождающее проблемную ситуацию. Объект - это своеобразный носитель проблемы, то, на что направлена исследовательская деятельность. Предмет исследования — это конкретная часть объекта, внутри которой ведется поиск. Предмет исследования должен характеризоваться определенной самостоятельностью, которая позволит критически оценить соотносимую с ним гипотезу.

Объектные области исследования в информатике n n n n Теория алгоритмов Прикладное программирование Системное программирование Программирование устройств Web – программирование Информационные технологии Социальная информатика

2. Актуальность исследования. Тема и проблема исследования. Определение актуальности исследования – обязательное требование к любой научноисследовательской работе. Актуальность может состоять, например, в необходимости получения новых данных; необходимости проверки новых методов и т. п. Актуальность темы всегда обосновывается с учетом практической необходимости разрешения поставленных вопросов. Тема исследования - объект изучения, в определенном аспекте, характерном для данной работы, она «указывает на предмет изучения, а ключевое слово или словосочетание в теме указывает на его объект»

Как выбрать тему n n n Аналитических обзор достижений той или иной научной области под авторством компетентных специалистов. Руководство принципом повторения. Этот принцип подразумевает следование теме логике уже проведенных исследований, но с использованием усовершенствованных методов исследования, которые позволили бы уточнить и расширить имеющиеся знания об объекте и предмете, а также проверить их. Поисковый способ. Он предусматривает ознакомление исследователя с первоисточниками: специальной литературой, новейшими работами в той или иной научной отрасли, а также смежных отраслей науки, и формировании темы на основе анализа актуальных проблем этих смежных отраслей или дисциплин. Теоретическое обобщение существующих исследований, теорий, практических результатов исследований, критико-аналитических и описательных материалов. Отправным пунктом для выбора и формулировании темы могут послужить ранее выдвинутые в науке гипотезы, которые нуждаются в уточнении, проверке и доказательстве.

3. Изучение научной литературы и уточнение темы. 1. Проведение поиска нужной информации. 2. Составление предварительного списка изданий 3. Непосредственная работа с источниками Определив тему и проблему своей работы, следует овладеть понятийным аппаратом, соотносимым с выбранной темой : 1. Возможно, описать основные понятия и логические связи между ними, выстроив, таким образом, понятийную систему будущего исследования. 2. Дать анализ, сравнить, сопоставить различные толкования одного и того же понятия, обозначив границы его возможных значений и применения. 3. Классифицировать понятия по каким-либо параметрам, определив сферу их использования в исследовании.

4. Определение гипотезы Гипотеза определяется как научно обоснованное предположение о непосредственно наблюдаемом явлении. Основные свойства гипотезы: 1. Неопределенность истинного значения 2. Направленность на раскрытие данного явления; 3. Выдвижение предположения о результатах разрешения проблемы; 4. Возможность выдвинуть «проект» решения проблемы. Основные требования к формированию гипотезы: n В основе ее формирования должны находиться факты, относящиеся к избранной для изучения предметной области. n Сама формулировка гипотезы должна строиться таким образом, чтобы структура обобщений и утверждений, в которых она дается, позволяла осуществлять развитие рассуждения без пошагового обращения к фактам. n Плодотворное использование гипотезы осуществимо только в том случае, если исследователь способен работать с ней как уже к принятой в системе науки теории

5. Цель исследования – это конечный ожидаемый результат, которого хотел бы достичь исследователь в завершении своей работы. Можно поставить целью: n выявить… n установить… n обосновать… n уточнить n разработать….

5. Задача исследования n Задача исследования - это выбор путей и средств для достижения цели в соответствии с выдвинутой гипотезой, а также действия по достижению промежуточных результатов, направленных на достижение цели. Задачи принято делить на практические и познавательные. Практические задачи призваны способствовать непосредственному преобразованию окружающей действительности. Познавательные задачи направлены на развитие самостоятельной интеллектуальной деятельности

5. Определение методов исследования. Общие и частные методы научных исследований, а также принципы подходов к различным типов объектов действительности и к разным классам научным задач изучает методология науки. Метод – это способ достижения цели исследования; « путь постижения, познания истины, сущности предметов и явлений Теоретические методы характеризуются обобщенностью и абстрактностью. Они определяются по основным мыслительным операциям, какими являются: анализ и синтез, сравнение, абстрагирование и конкретизация, обобщение, формализация, аналогия, моделирование Эмпирических методы. Предмет эмпирического познания – практика и результаты ее деятельности. Результаты исследовательской работы на уровне эмпирики выражаются в обобщении полученного опыта, формировании норм и правил, получении фактов (информации) об объекте, их анализ и систематизация.

II. Проведение научного исследования Проведение исследования включает в себя три последовательных этапа: 1. Планирование и организация эксперимента; 2. Собственно проведение. На этом этапе происходит проверка исходных гипотез на основе полученных фактов; окончательная формулировка новых фактов и законов; 3. Аналитический, рефлективный этап, на котором осуществляется получение объяснений или научных предсказаний; внедрение полученных результатов в практику.

IV. Оформление научноисследовательской работы. Структура работы: n n n n Титульный лист Оглавление Введение Основная (содержательная часть) Заключение Библиографического список Приложение n n Иллюстрации Таблицы

Основная часть доклада Первая часть содержит теоретические материалы по теме исследования. Здесь обосновывается - актуальность выбранной темы, - описывается научная проблема, - формулируются задачи исследования и - указываются его основные методы исследования. Во второй части описывается само исследование. Особое внимание уделяется итогам проведенного исследования, и личному вкладу автора. В третьей части целесообразно кратко изложить основные выводы по результатам исследования, не повторяя тех выводов, которые уже были сделаны в ходе изложения.

V. Представление результатов работы может осуществляться на: n Научно-практической конференции; n Творческом конкурсе; n В виде статьи в научном или научнопопулярном журнале;

Представление работы на НПК по информатике n n Доклад Презентация Созданный программный продукт Тезисы доклада (желательно)

Научно-практические конференции школьников

Школьная научно-практическая конференция Научно-практическая конференция школьников призвана активизировать работу по пропаганде научных знаний, профессиональной ориентации и привлечению учащихся к научному творчеству и исследовательской работе во внеурочное время под руководством педагогов, ученых, преподавателей вузов.

Задачи конференции: n n подведение итогов поисково-исследовательской и творческой деятельности школьников; популяризация самостоятельной интеллектуальнотворческой деятельности учеников; содействие профессиональной ориентации школьников; вовлечение школьников в научноисследовательскую деятельность;

Уровни проведения НПК n n n Школьная НПК Районная НПК Областная НПК Республиканская НПК Международные НПК Открытые НПК России и других стран

Международные конференции n n n Балтийский научно-инженерный конкурс (февраль, г. Санкт-Петербург), Международный конкурс «Математика и проектирование» (май, г. Москва), Международная конференция учащихся «Сахаровские чтения» (май, г. Санкт-Петербург) Международная конференция юных ученых (ICYS-2011, апрель 2011, г. Москва, Россия), Международная конференция юных ученых стран Евросоюза (сентябрь 2011, г. Хельсинки, Финляндия)

Секции Республиканской НПК n n n Астрономия Биология Информатика Математика Физика Химия

Количество участников

Секция информатики

Данные по областям

Дипломы

Тематика работ n n n n Программирование устройств - 2 Теория алгоритмов – 3 Системное программирование – 3 Прикладное программирование – 7 WEB – программирование – 4 Обучающие программы – 5 Другое – 7 Не состоялось докладов – 4

n Информация о Республиканской НПК – http: //www. oi-minsk. narod. ru/ http: //www. uni. bsu. by/arrangements/conf/index. html

Летняя научноисследовательская школа на базе СОК «Бригантина»

Место проведения: спортивно-оздоровительный комплекс "Бригантина" Белорусского государственного университета Лагерь располагается в 7 км от городского поселка Радошковичи Молодеченского района

Предметы n n Математика Информатика Физика Астрономия

Отбор участников (школьников и учителей) осуществляется по заявкам учреждений образования. При этом учитываются результаты и активность участия в различных интеллектуальных мероприятиях (олимпиадах, конференциях и т. п. ) по математике, физике, информатике, астрономии в этом учебном году.

Оргкомитет n n n Заявки принимаются до начала мая 2011 г. В заявке необходимо указать: фамилии, имена, отчества школьников (классы, в которых учатся) и учителей (предмет), их домашние адреса, телефоны, адреса электронной почты (при наличии), результаты участия в различных мероприятиях, возможная тема для исследования (если есть). Заявка должна быть заверена администрацией школы (или районным отделом образования); Адрес : ФПМИ, БГУ; пр. Независимости, 4; г. Минск, 220030; Задворному Б. В. Тел. : (+375 17) 209 -50 -70, факс: (+375 17) 209 -54 -05, zadvorny@bsu. by, uni-centre@bsu. by; Примечание: высылая заявки или какую-либо другую корреспонденцию просим делать пометку "Летняя школа".

Основная цель n Основными целями летней научноисследовательской школы являются выявление одаренных школьников, обладающих нестандартным творческим мышлением, склонных к творческой и исследовательской работе, поддержка и дальнейшее развитие таких школьников.

Задачи летней научноисследовательской школы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. развитие у учащихся интереса к творческой и научно-исследовательской деятельности; вовлечение в учебную научно-исследовательскую работу талантливых школьников, выявление и отбор школьников, способных к научноисследовательской деятельности и дополнительная работа с ними; развитие форм и методов дополнительной работы с талантливыми школьниками; создание ситуации индивидуально-ориентированного обучения через непосредственное общение и сотрудничество ученых, учителей, студентов и школьников; гармоничное сочетание учебно-научной и воспитательной работы с активным отдыхом и оздоровлением; стимулирование школьников к продолжению исследований по выбранным темам в течение учебного года и представлению своих результатов на республиканскую конференцию школьников, активизация деятельности учителей в различных направлениях и формах учебно-исследовательской деятельности учащихся, привлечение к такой деятельности представителей высших учебных заведений и институтов Национальной Академии наук Беларуси; реализация идеи непрерывного образования путем подготовки одаренных учащихся для продолжения обучения в учреждениях, обеспечивающих получение высшего образования.

Информатика n n 2006 г – первая школа, в которой появилась информатика Ежегодно в школе занимаются около 20 учащихся 8 -10 классов В 2010 году информатикой занималось 25 человек. Из них в 2011 году – n n 6 победителей республиканской НПК 10 победителей республиканской олимпиады по информатике

Организация работы n n Лекции Семинарские занятия Самостоятельная работа Участие в физ-мат бое (дается задача на разработку игровой стратегии – программирование бота)

Задачи n n n Теория алгоритмов Прикладное программирование Другое

Примеры задач Пути в графе n n Изучить теорию и написать программы для следующих алгоритмов поиска кратчайших путей n n n Алгоритм Флойда Алгоритм Дейкстры Алгоритм Форда-Бэлмана Исследовать сложность алгоритмов и количество используемой памяти для графов представленных матрицей смежности и списком смежности. *Создание визуализаторов, демонстрирующих различные алгоритмы поиска кратчайших путей

Примеры задач n Исследование методов сжатия информации n n n Сжатие способом кодирования серий (RLE) Алгоритм Хаффмана Алгоритмы арифметического кодирования

Примеры задач Разработка проектов n n Разработка программы «Калькулятор» . Разработка программы «Блокнот» . Разработка программы «Телефонная книжка

Итоговая конференция n n Проводится в конце смены Каждый учащийся представляет свою работу (возможна работа в группе 2 -3 человека) Лучшие работы награждаются ценными призами, книгами, белыми майками. Учащиеся получают дипломы