Поволжская государственная социально-гуманитарная академия ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ – НА БЛАГО РОССИИ! Естественно-географический факультет Кафедра ботаники, общей биологии, экологии и биоэкологического образования Организация учебно – исследовательской работы учащихся по биологии в системе дополнительного образования Преподаватель – кандидат педагогических наук, доцент Наливайко Ирина Вячеславовна Самара, 20 марта 2014 г. © Наливайко И. В.
Учебно-исследовательская деятельность Учебно-исследовательская и проектная деятельность учащихся Учебная исследовательская деятельность - это специально организованная, познавательная творческая деятельность учащихся, по своей структуре соответствующая научной деятельности, характеризующаяся целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью и сознательностью, результатом которой является формирование познавательных мотивов, исследовательских умений, субъективно новых для учащихся знаний или способов деятельности. Исследовательская и проектная деятельность учащихся является результативным способом достижения одной из важнейших целей образования: научить детей самостоятельно мыслить, ставить и решать проблемы, привлекая знания из разных областей; уметь прогнозировать вариативность результатов. © Наливайко И. В.
Ошибки, типичные для работ в области естественных наук Неудачный выбор темы исследования Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Некорректное название работы Неправильная формулировка цели и задач исследования Несоответствие структуры работы принятым нормам Выполнение работы на единичных индивидах, отсутствие контрольной группы. Отсутствие статистической обработки результатов. Неправильное представление результатов. Отсутствие раздела «Обсуждение результатов» , некорректная интерпретация результатов. Неграмотная формулировка выводов. Отсутствие ссылок на литературные источники в тексте работы. Неправильное оформление списка литературы. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Общий план проведения исследования Выбор конкретной темы. Изучение литературных источников по теме. Формулировка гипотезы исследования (какие результаты предполагается получить) Проведение экспериментов (сбор данных), статистическая обработка и анализ результатов. Обсуждение результатов исследования и формулировка выводов. Оформление работы, подготовка научного доклада и компьютерной презентации. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Направления исследований в области биологии, экологии и медицины Псевдонаучные тематики – память воды, поиски снежного человека, паранормальные явления и т. д. Возможные направления исследований в области биологии, экологии и медицины: Изучение биоразнообразия территорий. Экологическая характеристика видов грибов, растений и животных. Изучение искусственных и естественных экосистем. Изучение охраняемых территорий и видов. Экологический мониторинг, биоиндикация состояния воздуха, воды и почвы. Оценка санитарно-гигиенического состояния помещений. Наблюдения и исследования поведения животных. Исследования анатомо-морфологических показателей, функционального состояния организма и здоровья школьников. Влияние различных факторов на физиологическое состояние организма. Исследования заболеваемости, мер профилактики. Изучение психофизиологических показателей. Определение состава, качества пищевых продуктов. Исследования в области генетики, селекции. Исследования в области растениеводства и животноводства. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Основные требования к выбору темы исследования: 1. Тема работы должна быть актуальной, то есть иметь определенную новизну и практическую полезность (на уровне своего класса, школы, населенного пункта). Школьник не обязан совершать научные открытия. Для учащихся младших или средних классах важнее научится планировать и проводить работу, уметь анализировать результаты и делать выводы. 2. Тема работы должна быть интересной и оригинальной. Можно сравнить детей из классов разного профиля, городских и сельских, проследить возрастную динамику и т. д. Редкие, необычные темы имеют преимущества по сравнению с типичными вариантами. 3. Тема работы должна быть достаточно конкретной, а не слишком объемной. Например, полезнее изучить видовой состав растений в районе своего города, а не описывать все охраняемые виды растений России. 4. Тема должна предусматривать реальные возможности и сроки выполнения работы. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Типичные ошибки при формулировке названий учебно-исследовательских работ • Слишком объемное, выходящее за рамки конкретной работы, создает впечатление, что работа реферативная; • Слишком узкое, не отражающее полностью содержание работы; • Не соответствующее содержанию работы; • Слишком «бойкое» , журналистское. «Журналистские формулировки» : Алкоголизм и курение – скажи «Нет!» Быстрое питание – скорое заболевание. ГМО – панацея или бич божий. Досье на витамин С. Еда или Е-да? Заливается звонок - начинается урок, (о психологических особенностях учеников Курильщик – сам себе могильщик. Наше здоровье – в наших руках. От жажды умирая над ручьем (фито индикация качества воды) Пища Франкенштейна или что мы едим. Победы в спорте – победы в жизни. СПИД – катастрофа 21 века. Таинственный мир пиявок. Хорошо вижу – хорошо учусь. Чистота – залог здоровья. © Наливайко И. В.
Общие, неконкретные формулировки Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Общие, неконкретные формулировки: Влияние света на живые организмы. Влияние атомных станций на здоровье человека. Врожденные пороки и наследственные заболевания. Диеты и их последствия. Исследование состояния воздуха. Курение и подрастающее поколение. Лечебные свойства музыки. Проблемы веса. Связь стресса и почерка. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Формулировка цели и задач Цель – это: • формулировка основной проблемы исследования, • ответ на вопрос, заданный в названии работы, • предвидение результатов исследования. Рекомендуется формулировать предложение с глаголами: определить, выявить, установить, обосновать, разработать. Задачи исследования: это этапы работы, способы достижения цели, они не могут повторять цель или быть крупнее цели, К задачам научного исследования не относятся учебные задачи – изучение литературы по теме, освоение методов, подготовка презентации и т. д. Цель работы должна быть одна, задач может быть несколько! © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Гипотеза, объект и предмет исследования Рабочая гипотеза обычно формулируется на первых этапах исследования. Это предположение о возможных результатах исследования, которые подлежат экспериментальной проверке. Рабочие гипотезы используются для выработки предварительного плана научного исследования. Они могут, как подтвердиться, так и не оправдаться в ходе работы. Объект исследования в биологии – это живые организмы или характерные для них явления и процессы. Предмет исследования – это часть объекта, конкретные параметры, процессы, которые подлежат изучению. Примеры: Объект исследования – плоды яблок различных сортов. Предмет исследования – концентрация витамина С Объект исследования – учащиеся младшей школы. Предмет исследования – антропометрические показатели (рост, вес, окружность грудной клетки). Объект исследования – воздух в различных помещениях школы. Предмет исследования – количество микроорганизмов. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Генеральная совокупность и выборка Особенностью большинства естественнонаучных работ является то, что для выявления закономерностей необходимо исследовать не единичные особи, а группы, так называемые выборки. Биологические объекты всегда имеют индивидуальные особенности, которые могут влиять на ход эксперимента. Поэтому в науке нельзя ограничиваться исследованием одного или нескольких экземпляров – в этом случае можно получить неадекватные данные. Все множество интересующих исследователя однородных объектов, явлений, или показателей называется генеральной совокупностью. Выборочная совокупность или выборка – это любая подгруппа объектов, выбранная для конкретного исследования. Репрезентативная выборка – это меньшая по размеру, но точная модель генеральной совокупности, частью которой она является. В ней все основные признаки должны быть представлены в той же пропорции или с той же частотой, как и в самой генеральной совокупности. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Генеральная совокупность и выборка Если изучается физическое развитие учащихся 1 -4 классов. Генеральная совокупность – это все дети данного возраста, живущие во всех странах. Придется ограничить исследование только небольшой частью всей совокупности – в своем городе, в своей школе. Учащиеся вашей школы и будут выборкой. То же самое относится к другим представителям живой (иногда и неживой природы). Для формирования репрезентативных выборок в работах школьников можно ограничиться общими правилами. Количество индивидов в выборке должно быть не менее 10, чтобы потом иметь возможность обрабатывать результаты статистически, но лучше хотя бы 20 -30 особей (образцов, экземпляров и т. д. Отсутствие выборки – типичная ошибка многих работ школьников. Даже для младших школьников надо постепенно вводить это требование. Например, если изучают какая каша вкуснее и полезнее, то соберите хотя бы несколько одноклассников для выяснения этого вопроса. Если определяют концентрацию витамина С в яблоках разных сортов, то надо проверять не одно яблоко, а несколько или получить сок из нескольких яблок, смешать в равных пропорциях и определять концентрацию в этой суммарной пробе. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Формирование групп При изучении влияния каких-либо факторов на различные показатели, процессы необходимо формировать две группы – экспериментальную и контрольную с равным или примерно равным количеством индивидов (образцов). В идеальном варианте эти группы должны отличаться только по одному показателю – наличию или отсутствию изучаемого воздействия. Во многих случаях полностью выполнить эти требования невозможно, особенно при работе с людьми, а не с линейными животными или растениями. Но надо стараться подбирать как можно менее отличающиеся группы – по полу, возрасту, условиям жизни, социальному положению и т. д. , особенно, если объекты исследования люди. В зависимости от цели работы, может быть одна контрольная и несколько экспериментальных групп. Или одна и та же группа до воздействия и после него. ( Например, при определении показателей работы сердца до и после физической нагрузки у одних и тех же школьников). Количество особей в контроле и эксперименте должно быть примерно равным, допустим, 35 и 40 вполне возможно, а 35 и 10, естественно, не подходит. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Формирование групп При изучении загрязненности почвы, воды или воздуха методами биоиндикации, то помимо опытных участков, где берут пробы, обязательно должны быть и контрольные. В этом случае контролем может быть почва из парка в сравнении с образцами, взятыми у шоссе или на улицах со значительной транспортной нагрузкой. Если речь идет об определении антропогенной нагрузки в пригородном лесу или определении качества воды в реке, то обязательно должно быть несколько точек отбора проб, а не одна. В случае, когда в работе изучается влияние какого-либо фактора, а контрольной группы нет, то результаты нельзя считать достоверными, нет смысла обсуждать их и делать выводы, потому что исходное исследование было неправильно спланировано. Даже если работа описательная, например, по морфологии растений или животных, необходимо рассмотреть группу особей, а не один экземпляр. Иначе можно получить данные, не соответствующие действительности. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Типичные ошибки при формирование групп Цель и задачи простой детской работы могут не предусматривать формирования выборок. Например, ученик младших классов изучал поведение своей кошки. Но в этом случае выводы будут относиться только к конкретной кошке, а не ко всем кошкам. Типичные ошибки при формировании групп: ٧ Выполнение работы на единичных особях, недостаточное количество испытуемых. ٧ Отсутствие контрольной группы. ٧ Неравное количество особей в контрольной и экспериментальной группах. ٧ Несоответствие характеристик объектов исследования в контрольной и экспериментальной группах. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Методы научных исследований – это приемы и средства, с помощью которых в науке получают новые достоверные факты. Они становятся основой для развития научных теорий и разработки практических рекомендаций. Основные методы исследований, которые применяются в естественнонаучных исследованиях – это: описание, наблюдение, анкетирование (опрос), эксперимент К научным методам не относятся беседа со школьным врачом или другим специалистом, посещение лаборатории, других научных или производственных учреждений. Не являются методами изучение научной литературы, знакомство с прибором, освоение методик. Но необходимо указывать методы статистической обработки результатов. В большинстве случаев следует выбирать известные, ранее описанные методы, а не придумывать их самим. Разработка метода – это весьма сложное занятие, которое требует большого опыта и высокой квалификации. Если вы в работе применяли общепринятый метод, но в вашей модификации, необходимо уточнить, в чем были различия. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Методы исследований: анкетирование Во многих случаях школьники используют анкетирование. Это вполне понятно, легче провести анкетирование, чем эксперимент. Но к полученным таким методом результатам надо относиться с известной осторожностью. Не каждая анкета корректна и может дать ответы на вопросы исследования. Не из всякого опроса можно получить достоверные факты, особенно, если вопросы касаются личной жизни, отношений в семье, тех же вредных привычек и т. д. Поэтому лучше использовать известные психологические тесты, указывая их авторов, а при составлении анкеты обратиться к специалисту или ознакомиться с методиками составления анкет. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Метод исследования : наблюдение Классический метод – наблюдение. Его можно рекомендовать для младших школьников, потому что наблюдение обычно не требует особого оборудования, достаточно просто и может дать интересные и полезные результаты. Но и в этом случае надо детально продумать ход работы. Например, школьник изучает, какие насекомые опыляют растения. Для этого надо решить, какие именно растения нас интересуют – декоративные, плодовые деревья, овощные культуры, дикорастущие виды – потому что видовой состав опылителей может оказаться разным. Следует при наблюдении отмечать время суток, особенности погоды, температуру воздуха – от этих факторов может зависеть количество и видовой состав опылителей. Необходимо все записывать, учитывать каждую прилетающую особь, фотографировать их (или отлавливать различных представителей), чтобы впоследствии определить их систематическое положение. Разумеется, необходимо провести наблюдения не один, а несколько раз. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Методы исследования: эксперимент Если в работе применяли экспериментальные методики, то в тексте должна быть ссылка на литературный источник, из которого взят данный метод. Кроме того, необходимо достаточно подробно описать саму методику. Это дает возможность рецензенту оценить адекватность применения метода в данной конкретной работе, а читателю – познакомиться с этим методом, использовать его в своей работе, сравнить с другими аналогичными методиками. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Требования и ошибки в разделе «Введение» Введение В небольшой работе (10 -15 стр. ), что и рекомендуется школьникам, введение занимает не более 1 -2 стр. В нем надо четко обозначить основную проблему исследования и его актуальность (то есть смысл работы, для чего ее выполняли, какие данные предполагается получить), дать краткую предварительную информацию по теме, сформулировать цель и задачи работы. По введению читатель обычно судит о том, интересна ли ему эта работа и стоит ли читать ее полностью. Типичные ошибки во введении: ٧ Общие рассуждения на отвлеченные темы ٧ Неправильные формулировки цели и задач исследования ٧ Слишком большой объем раздела (во введении присутствует часть обзора литературы) ٧ Включение в число исследовательских задач сугубо учебных - изучение литературы, освоение методик © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Литературный обзор : требования и типичные ошибки Состояние проблемы исследования или литературный обзор. Задача данного раздела - познакомить читателя с современным состоянием данной области науки. Литературный обзор показывает уровень подготовки автора по теме исследования, позволяет судить о его начитанности, понимании проблемы и путей ее решения. Кроме краткой истории вопроса в обзоре необходимо осветить наиболее известные подходы к постановке и решению проблемы, основанные на данных из научных литературных источников, описать наиболее известные и интересные факты, показать, что было сделано в этой области до начала вашего исследования. В итоге надо подвести читателя к пониманию актуальности и значимости именно вашей работы. Типичные ошибки в этой части работы: ٧ Отсутствие обзора литературы в тексте работы. ٧ Подробное цитирование общеизвестных фактов (на уровне школьного учебника). ٧ Отсутствие ссылок на литературные источники непосредственно в тексте при упоминании фактов и цитат из них. ٧ Использование информации и авторских текстов (особенно из Интернета) без осмысления и обработки. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Раздел «Материалы и методы исследования» Материалы и методы исследования. В этом разделе необходимо описать: Объект исследования: в случае биологических объектов - их биологические особенности, систематическую принадлежность, количество исследованных особей, образцов и т. д. При изучении каких-либо показателей у людей необходимо дать полную характеристику испытуемых (количество человек в группах, пол, возраст, при необходимости – состояние здоровья, образование, социальное положение и другие, важные для конкретного исследования параметры). Но в тексте работы (в том числе и в Приложении) никогда не приводят Ф. И. О. и личные данные участников исследования. Оборудование – перечислить использованные приборы, установки с указанием их названий и фирм – изготовителей. Материалы и реактивы – необходимо перечислить все использованные реактивы, указать фирму – изготовитель, степень чистоты. Методы исследований – требуется дать достаточно подробное описание, по которому читатель может понять суть метода, оценить его адекватность для данной работы и при необходимости воспроизвести методику. Обязательны ссылки на литературные источники, из которых заимствованы использованные в работе методики. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Раздел «Материалы и методы исследования» Типичные ошибки данного раздела: ٧ Отсутствие или слишком краткое описание объектов исследования. ٧ Неполное описание методов. ٧ Отсутствие ссылок на методическую литературу. ٧ Отсутствие благодарностей (в случае, если были предоставлены аппаратура, реактивы, результаты, полученные другим человеком). © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Раздел «Результаты» Подробно описываются и анализируются полученные данные и выявленные закономерности. Этот раздел – основной в исследовательской работе, так как ее выполняли для получения результатов и новых фактов, а не для изучения литературы или освоения методов. Изложение материала структурируется, исходя из логики решения проблемы в соответствии с планом, задачами работы. Анализируют не первичные результаты, (например, количество семян в каждой из 20 исследованных шишек или индивидуальные показатели роста всех учеников класса), а только статистически обработанные и обобщенные данные. Они должны быть представлены в виде схем, графиков, таблиц, диаграмм. Полученные результаты доказывают или опровергают выдвинутые ранее гипотезы. Типичные ошибки в оформлении результатов: ٧ Представление исходных первичных данных, не обработанных статистическими методами. ٧ Отсутствие графического представления данных. ٧ Оформление таблиц, диаграмм, графиков не соответствующее требованиям. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Раздел «Обсуждение результатов» Обсуждение результатов В небольших работах этот раздел можно объединить с главой «Результаты» . Раздел содержит анализ собственных результатов в сопоставлении с данными других авторов, полученными из литературных источников. Обсуждать нужно основные, наиболее интересные результаты и выявленные закономерности, в особенности те, которые будут сформулированы в выводах. В целом данный раздел должен предоставить читателю информацию о степени надежности полученных результатов, их согласованности с данными аналогичных или близких по тематике работ других авторов, научной новизне и перспективах применения (использования) установленных фактов и закономерностей. Если данные не согласуются с известными фактами, результатами других авторов не стоит их подгонять, как ответ школьной задачи или замалчивать. Это может оказаться самым интересным в вашей работе. Типичные ошибки: ٧ Отсутствие данного раздела в подавляющем большинстве работ школьников. ٧ Отсутствие анализа собственных результатов. ٧ Неправильная интерпретация результатов ٧ Неумение сопоставить свои данные с результатами других работ. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Раздел «Выводы» Выводы В качестве выводов кратко констатируются самые главные результаты исследования и выявленные закономерности. Выводы должны соответствовать поставленным задачам работы. Большое число выводов или излишне подробные формулировки говорит о неумении автора выделить главное в своих результатах. В необходимых случаях данный раздел может дополняться разделом «Заключение» , в котором кратко подводятся итоги и намечаются перспективы дальнейшей работы. Типичные ошибки в формулировках вывода: ٧ Несоответствие выводов заявленным во введении цели и задачам исследования. ٧ Дублирование разделов (в работе есть и «Выводы» , и «Заключение» ) ٧ Общие рассуждения вместо констатации конкретных результатов работы. ٧ Включение в выводы текста, соответствующего разделам «Методы» , «Результаты» , «Обзор литературы» . © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки Раздел «Список литературы» Список литературы Литературные источники должны быть представлены таким образом, чтобы читатель мог найти сам источник, а в нем нужную информацию. Принято ссылаться только на источники, которые действительно читал автор), а не переписывать подходящий список литературы из другой работы или статьи научного руководителя. Источники должны быть упорядочены и пронумерованы. Существуют два варианта нумерации работ - по алфавиту на основании фамилии первого автора, (если несколько источников одного автора, то по фамилии следующего соавтора или по дате издания) или по порядку цитирования в тексте. Более предпочтителен вариант нумерации в алфавитном порядке. Типичные ошибки в оформлении списка литературы: ٧ Отсутствие списка литературы. ٧ Малое количество ссылок. ٧ Ссылки на слишком сложную для школьника литературу – некоторые научные журналы, диссертации, иностранные источники. ٧ Неправильное оформление ссылок. ٧ Ссылки на электронные источники только с указанием сайта без упоминания авторов и названия статьи, книги и т. д. © Наливайко И. В.
Учебно – исследовательские работы учащихся по биологии и экологии: требования, типичные ошибки 1 Описанная структура работы должна строго соблюдаться. Не следует проявлять самодеятельность (вернее, незнание правил), менять порядок разделов или называть их по своему разумению. © Наливайко И. В.
Скачать презентацию Поволжская государственная социально-гуманитарная академия ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА
В ОУ Проекты научные работы.ppt