Главная страница
qrcode

Е. А. Нинбург технология научного исследования методические рекомендации


НазваниеЕ. А. Нинбург технология научного исследования методические рекомендации
Анкорninburg-text-cover.pdf
Дата12.12.2017
Размер0.58 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаninburg-text-cover.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипМетодические рекомендации
#29308
страница1 из 3
Каталогanutavulf

С этим файлом связано 8 файл(ов). Среди них: pamyatka_izbiratelu.pdf, поезда в Одессу.xls, Заявление в УИК_Образец_новое.doc, Набор в обучающую группу.doc, Chuvstvo_dorogi_2012_12_11_Uchastnikam.doc, Заявление в УИК_Согласие_новое.doc, ninburg-text-cover.pdf, WPC2014_Volonter.pdf, 1.pdf.
Показать все связанные файлы
  1   2   3

Москва, 2006
Е. А. Нинбург
ТЕХНОЛОГИЯ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Методические рекомендации
Всемирный фонд дикой природы (WWF) – одна из крупнейших независимых международных природоохранных организаций, объединяющая около
5 миллионов постоянных сторонников и работающая более чем в 100 странах.
Миссия WWF – остановить деградацию естественной среды планеты для достижения гармонии человека и природы.
Стратегическими направлениями деятельности WWF являются:
сохранение биологического разнообразия планеты;
обеспечение устойчивого использования возобновимых природных ресурсов;
пропаганда действий по сокращению загрязнения окружающей среды и расточительного природопользования.
Всемирный фонд дикой природы (WWF)
109240, Москва, ул. Николоямская, 19, стр. 3
Тел.:
+7 495 727 09 39
Факс: +7 495 727 09 38
Е mail: russia@wwf.ru
Ninburg.qxp 22.02.2006 10:38 Page 1

Е. А. Нинбург
Технология
научного исследования
Методические рекомендации
Москва
2006
Всемирный фонд дикой природы (WWF) - Россия

ББК 28
H67
Нинбург Е. А. Технология научного исследования. Методические рекомендации. – М., 2006. – 28 с.
Сборник содержит методические рекомендации по организации научного исследования. Адресован педагогам и учащимся учреждений дополнительного образования и школ.
Редактор: И. С. Яворская
Дизайн и компьютерная верстка: H-studio design
Печать: ОАО «ИПО «Лев Толстой»
Тираж: 500 экз.
© Е. А. Нинбург, 2000 г.
© WWF России, 2006 г.
Издание распространяется бесплатно
Подписано в печать 03.04 2006 г. Формат 70х100/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 500 экз. Заказ №869
Отпечатано в ОАО «ИПО «Лев Толстой». Тула, ул. Энгельса, 70.

ЧТО ТАКОЕ БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . 4
ВЫБОР ТЕМЫ И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
ПЛАНИРОВАНИЕ И ВЫБОР МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ . . . . . . . . 6
ПЕРВИЧНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
ОБРАБОТКА ДАННЫХ ОПЫТОВ И НАБЛЮДЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . 9
КАК ОФОРМИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . 11
Несколько предварительных замечаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Внешнее оформление и язык . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Общий план работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Материал и методика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Изложение результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Обсуждение результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Рефератработы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Ссылки на литературу и составление списка литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Таблицы и иллюстрации.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Вычитывание текста . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
ЖАНРЫ НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
СОДЕРЖАНИЕ

4
ЧТО ТАКОЕ НАУЧНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Прежде чем говорить о том, с чего начинается и как проводится научное ис- следование, попробуем выяснить, что же такое наука. Ответ, в общем-то, прост: наука – выяснение нового, неизвестного, процесс получения новых знаний. Новых не для одного человека, а для всех людей. И ученый, и ученик учатся, т. е. получают знания, выясняют новое. Недаром слова «ученый» и «ученик» – однокоренные.
Только ученик выясняет нечто новое для себя, но известное другим (скажем, штудирует учебники), тогда как ученый выясняет то, чего не знает никто, то есть занимается наукой, исследует.
Итак, наука – способ познания мира, имеющий, однако, свои особенности.
Ведь мир можно познавать и другими способами. Познанием мира занимаются и искусство, и религия, но способы познания здесь иные, нежели в науке. Если религия основана на изначальной вере, если искусство познает мир через воз- действие на эмоциональную сферу человеческого мышления, наука оперирует строгой логикой. При этом не важно, какая это наука – математика, какая-то из естественных или гуманитарных наук. В основе научного подхода всегда лежат твердо установленные факты и логические умозаключения.
Любому исследователю часто приходится слышать вопросы такого рода: «А зачем это нужно? А какая от этого польза?» Так ставить вопросы попросту нельзя.
Польза – в самом получении знания; как и когда оно будет использовано людьми, какую непосредственную выгоду принесет людям -совсем другое дело.
Различают науку теоретическую (часто ее называют фундаментальной) и при- кладную. Прикладная наука стремится поставить данные, добытые теоретиками, на службу практическим надобностям человечества. Конечно, разделение ученых на «теоретиков» и «прикладников» очень условно. Нельзя ни отрывать эти две стороны процесса исследования друг от друга, ни, тем более, противопостав- лять их. Генетика, например, выясняет закономерности наследственности и изменчивости, а селекция применяет их для выведения новых сортов растений и пород животных. В то же время многие данные, полученные селекционерами, легли в основу современной эволюционной теории.
Возникает и такой вопрос. Современная наука очень сложна, стоит ли соваться в нее школьнику? Может ли он выяснить что-то действительно новое? Не будет ли это игрой в науку?
Что ж, игрой, конечно, будет. Только ведь игра – это совсем не так плохо!
Во-первых, играть интересно. Во-вторых, играл, мы учимся, «проигрываем» те ситуации, в которых можем оказаться в жизни. Подобно тому, как котенок, играя с бумажкой на ниточке, учится охотиться, Вы, играя в науку, подготовите себя к исследовательской работе в будущем. Важно играть «всерьез». Недаром и
Техгология научного исследования
взрослые, вполне серьезные люди, желая заранее подготовиться к тем или иным ситуациям, которые могут возникнуть в процессе их деятельности, устраивают
«деловые игры», польза которых очевидна.
Кроме того, надо помнить, что науки различаются по предмету и по методам исследования. Для многих из них необходимо сложнейшее оборудование, ис- пользовать которое может лишь исследователь, владеющий объемом знаний, намного превосходящим школьный курс. В других науках можно работать и с самыми простыми приборами и инструментами. В ряде наук еще идет процесс накопления фактов, для получения которых вовсе не обязательно высшее об- разование; если школьных знаний и не хватит, то приобрести дополнительные вполне по плечу нормальному школьнику, если он не слишком ленив.
Биолсгия как раз относится к числу таких наук. Конечно, не любая ее область доступна школьнику, но многие вполне по силам. Насколько интересными могут оказаться полученные результаты, можно судить по тому, что ряд работ петербургских школьников был в последние годы опубликован в научной лите- ратуре.
Итогом работы любого исследователя должна быть рукописная или печатная работа. Это может быть отчет, статья, дипломная работа и т.д. Иными слова- ми – литературное произведение. Научный результат, не донесенный до читателя, следует считать несуществующим. О жанрах научной литературы и их особен- ностях мы поговорим позже, а пока подчеркнем самое важное – любой научный результат должен быть доступен всем, кого он интересует.
ВЫБОР ТЕМЫ И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Итак, с чего начать? Пожалуй, с того, что нужно сформулировать (пока только для себя) цель Вашего исследования. Иными словами – четко сформулировать вопрос, на который Вы хотите получить ответ.
Часто рассуждают так. Возьму-ка я, понаблюдаю за... (муравьями, кошками, лесными растениями, аквариумными рыбками, да за кем угодно), а там, глядишь, что-нибудь интересное и получится. Иногда такого рода «темы для наблюдений» школьник получает в форме «летних заданий» по биологии. Заранее можно ска- зать, что ничего путного при таком подходе к делу у Вас не получится.
Цель исследования должна быть конкретной. Нельзя наблюдать за муравьями вообще, но можно выяснить, к примеру, какие виды муравьев водятся в данной местности. Или постараться узнать, как муравьи находят дорогу к муравейнику: руководствуясь зрением или обонянием.
Второе условие, которому должна удовлетворять выбранная Вами задача работы – быть доступной. Есть вопросы, на которые найти ответ Вы не сможете
5
Что такое научное исследование

6
или из-за недостатка знаний или из-за отсутствия необходимого оборудования.
Наивно было бы задаваться проблемами молекулярной биологии человеку, не знакомому даже с органической химией. Точно так же неразумно ставить перед собой задачи, выполнение которых требует использования громоздкого, слож- ного и недоступного Вам оборудования. Недоступность непосредственного участия в изучении многих интереснейших проблем биологии нередко толкает старшеклассников на путь сочинения объемистых рефератов. Заметим сразу, что реферативная работа – один из самых трудных жанров научного исследования, за рефераты лучше браться попозже, когда багаж Ваших знаний будет значительно больше. Скажем, в студенческие годы.
Третье условие, соблюдение которого необходимо, – Ваша работа должна быть
нужной. Ее результаты должны быть интересны не только Вам, но еще какому-то кругу людей. Одно из самых бесспорных проявлений таланта ученого – умение выбрать наиболее актуальную тему исследования. Конечно, тем, кто работает в хороших юннатских кружках или лабораториях, в этом отношении проще, тут работа каждого – часть общей; сомнений в ее целесообразности не возникает.
Не стесняйтесь советоваться со старшими, с учителями, специалистами. «Нуж- ность» той или иной работы зависит от современного уровня соответствующей отрасли знаний, от тенденций ее развития. Понятно, что без помощи старших здесь Вам не обойтись.
Наконец, условие четвертое. Работа должна быть Вам интересна. Если самому не любопытно, каков будет полученный результат, если не доставляет радости сам процесс работы, лучше на беритесь за нее вовсе.
Впрочем, недаром говорят, что аппетит приходит вовремя еды. Часто интерес к работе проявляется именно в ходе самой работы.
Говоря о выборе темы исследования, хочется сделать одно замечание. Часто школьников привлекают очень общие проблемы, иногда – глобальных масш- табов. Проблемы синтеза искусственного белка, например, или нахождение универсального лекарства от рака. Спору нет, наиболее общие проблемы всегда наиболее интересны. Не забывайте, однако, что начинать надо обязательно с частных вопросов, затем уже переходить к более общим.
Впрочем, не следует с возрастом забывать о своих детских увлечениях и ин- тересах. Ведь не исключено, что в какой-то момент Вы окажетесь в состоянии решать уже не частные, а общие проблемы науки. Не случайно на вопрос, как он пришел к созданию теории относительности, Альберт Эйнштейн ответил, что он никогда не терял своего детского интереса к вопросам «что такое время?» и
«что такое пространство?».
Техгология научного исследования

ПЛАНИРОВАНИЕ И ВЫБОР МЕТОДИКИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Предположим, что Вы выбрали тему работы, сформулировали вопросы, на ко- торые рассчитываете получить ответы. Попытайтесь собрать как можно больше информации о предмете изучения. Поговорите с руководителем кружка, учите- лем, разыщите специалистов, которые помогли бы Вам найти книги и статьи по интересующей Вас теме. Читая эти статьи и книги, Вы найдете в них ссылки на другие работы по Вашей теме, о существовании которых Вы могли и не знать.
Поскольку большую часть нужной литературы приходится брать в библиотеках, всю ее никогда не удается держать под рукой. Поэтому обязательно делайте вы- писки, не забывая при этом записывать, какие сведения откуда взяты (о том, как оформляются библиографические ссылки см. главу «Литература»). Знакомство с литературой не только избавит Вас от опасности сделать работу, кем-то уже выполненную, но и поможет уточнить задачу исследования и разработать его план.
В последние годы помимо печатных источников информации появились еще и электронные. Если у Вас есть возможность, поищите нужные Вам сведения в
Internet.
Планирование работы подразумевает необходимость выбрать методику про- ведения исследования, рассчитать, каким должен быть необходимый объем наблюдений или количество опытов, прикинуть, на какую часть работы сколько времени у Вас уйдет.
Опыт показывает, что на сбор материала и его черновую обработку должно уходить не больше 2/3, а на написание и оформление работы – не меньше 1/3 общего времени, затраченного на работу.
Выбор методики работы зависит от цели и предмета исследования. В биологии различают экспериментальные исследования, которые проводятся в лабора- тории, и исследования, проводимые в природе, в основе которых могут лежать наблюдения и сбор коллекций растений или животных.
При экспериментальных работах опыт заранее планируется, условия, в кото- рых находятся подопытные животные или растения, строго контролируются. Тут надо учитывать, что любой опыт нуждается в контроле и в повторностях. Поясним сказанное примером.
Пусть мы хотим выяснить, как влияет десятипроцентный раствор английской соли на инфузорий-туфелек. В 1 мл культуры с инфузориями добавляем кашпо раствора соли. Через некоторое время животные перестают двигаться, а затем погибают. Подействовала английская соль? Не спешите с выводами. А вдруг вредна оказалась не соль, а вода? Надо сделать контрольный опыт: в 1 мл такой
7
Планирование и выбор методики исследования

8
же культуры добавим каплю чистой воды. После добавления воды инфузории продолжают резвиться, как ни в чем не бывало. Можем мы теперь поручиться, что причиной гибели животных была именно соль? Опять не будем слишком спешить с выводами. Единичный результат всегда может оказаться случайным. Выводы можно делать только тогда, когда, повторив опыт несколько раз, мы получим одинаковые или хотя бы сходные результаты.
К сожалению, наши юннаты часто пренебрегают повторностями (по принципу:
“Чего там, и так все ясно”). Не мешает иметь в виду, что в современной науке повторяемость результата есть основной критерий его истинности. Не будь этого правила, ученым пришлось бы тратить время, силы и средства на изучение всяких чудес вроде полтергейстов или Лохнесского чудовища.
Если в основе выбранной Вами методики лежит не эксперимент, а наблюде- ния или сбор научных коллекций, требование повторяемости не отменяется, но принимает иную форму. Сходных наблюдений должно быть несколько. Если результаты их несколько отличаются, а чаще всего так и бывает, следует оценить их с помощью статистических методов (в самом простом случае – подсчитать среднюю арифметическую и оценить ее достоверность, то есть выяснить, с какой вероятностью она не случайна). Впрочем, статистическая обработка и статисти- ческие оценки – предмет особого разговора, которому здесь не место. Отметим только, что для серьезной работы она совершенно необходима. Поэтому, если
Вы собираетесь в дальнейшем заниматься наукой, начинайте учиться статистике прямо сейчас. Руководитель работы, любой профессиональный исследователь, может порекомендовать вам соответствующие учебники и руководства.
Планируя объем материала, необходимый для надежных выводов, надо иметь в виду, что слишком много его никогда не бывает. Ведь мало что-то понять са- мому, надо и других убедить в том, что это именно так, а не иначе. Значит, не следует считать лишними однотипные опыты или наблюдения. Подчеркнем, однако, именно однотипные. Повторение неоднотипных наблюдений не только не имеет смысла, но и может привести к ошибкам. Так, если Вы сравниваете видовой состав птиц на приусадебных участках в разные сезоны, нельзя летние наблюдения проводить в Комарове, а зимние – в Белоострове. В такой ситуации трудно поручиться, что различия вызваны разницей во времени наблюдений, а не вместе их проведения.
Если Ваша работа основана на сборе зоологической или ботанической коллек- ции, например, если Вы выясняете видовой состав растений или определенной группы животных какой-то местности, учтите, что делать это надо очень тща- тельно, чтобы учесть не только самые обильные, но и достаточно редкие виды.
В подобных случаях текст работы должен подтверждаться наличием реальной коллекции.
Техгология научного исследования

ПЕРВИЧНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ
Запомните: наблюдение или опыт, результаты которых не занесены на бумагу, не существуют. Да, да, просто не существуют. Как бы Вы ни клялись в том, что
«сами это видели и все прекрасно помните», в науке действует непреложное пра- вило: незарегистрированный факт равносилен его полному отсутствию. Какой бы феноменальной ни была чья-то память, полагаться на нее нельзя. Любые наблюде- ния, результаты любых опытов должны быть документированы, то есть оформлены письменно. Выполнение этого требования совершенно обязательно.
При экспериментальной работе в особом журнале (им может служить любая тетрадь или блокнот; удобнее всего, впрочем, не очень маленького формата и с бумагой «в клеточку») регистрируются результаты каждого опыта. Иногда ре- зультат имеет форму словесного описания. Например: «при включении лампы хомяк двигается к кормушке» и т. п. Иногда результаты удобнее сразу представ- лять в виде таблицы. Так, при изучении поведения тех же хомяков в Т-образном лабиринте (это делается для того, чтобы выяснить, есть ли среди них«левши» и
«правши») результаты проще всего протоколировать так:
Дата : _______________________________
Каждую повторность в этом случае заносят на отдельную страницу -это попрос- ту удобнее. При проведении наблюдений, особенно в полевых условиях, записи ведутся в дневнике наблюдений. Для дневника может быть использована не очень маленькая записная книжка (около 10x15 см) в твердой обложке. Если на журнале опытов, который, как правило, не выносится за пределы лаборатории, достаточно написать имя, фамилию исследователя и тему опытов, то полевой дневник должен быть снабжен еще адресом и телефоном хозяина. Ну как, неровен час, Вы его оброните где-нибудь!
В обоих случаях необходимо выполнять несколько несложных, но очень важных правил:
1. Писать мягким карандашом или шариковой ручкой с синей или черной пастой. Записи, сделанные гелевой ручкой, легко размываются водой. Особенно
Хомяк №
Сворачивает
Вправо
Влево
1
+

2
+

3

+
4
+

и т. д.
9
Первичная регистрация данных

10
важно соблюдение этого правила при ведении полевого дневника, который может попасть под дождь вместе с хозяином. Дневник в такой ситуации пострадает не в пример больше.
2. Писать следует разборчивым, пусть некрасивым, но обязательно понятным почерком. Не исключено, что Ваши наблюдения понадобятся еще кому-нибудь, важно, чтобы этот «кто-то» мог легко все прочесть. Неразборчивая запись может привести к тому, что через некоторое время и сам автор в ней не сможет разобраться.
3 Нельзя сокращать слова, за исключением общепринятых сокращений, таких, как «т. е.», «т. д.» и «т. п.», единиц мер и весов.
4. Каждая запись должна начинаться с даты, а в полевых условиях еще и с места наблюдений.
5. Пишите только то, что видите, стараясь не делать выводов преждевремен- но; если Вы считаете полезным помимо наблюдений записать и свои сообра- жения по их поводу, делайте это так, чтобы всегда можно было разобрать, где непосредственно наблюдения, а где – Ваши мысли о них.
Будьте правдивы. Это не так просто, как кажется. Например, во фразе: «...при моем приближении воробей испугался и улетел» содержится невольная ложь.
Улетел-то воробей и в самом деле, но откуда Вы знаете, что он испугался? Это уже Ваш домысел, а не факт.
6. Пишите подробно, не стесняясь описывать вещи, казалось бы очевидные.
Подробность записи никогда ей не повредит, а излишняя краткость может сделать ее непонятной. Часто между моментом наблюдений и обработкой результатов проходит немало времени, так что разобраться в содержании записи, если она сделана небрежно и недостаточно подробно, оказывается невозможным.
ОБРАБОТКА ДАННЫХ ОПЫТОВ
И НАБЛЮДЕНИЙ
Любая обработка первичных научных данных сводится к концентрации инфор- мации в максимально сжатом виде. Обычно результаты опытов или наблюдений можно представить в виде таблиц, графиков, схем и диаграмм, которые позволяют легко заметить определенные тенденции, уловить какие-то закономерности.
Первое, что обычно делают, это сводят полученные результаты в таблицы. С таблицами гораздо удобнее работать, чем с первичными записями данных. Как это делается, легче всего показать на примере. Скажем, изучалась скорость роста растений одного какого-то вида. На определенный день после посева по- явились проростки, затем у растений в определенные сроки измерялась высота
Техгология научного исследования
стебля – у каждого в отдельности, разумеется. Первичные данные выглядят так:
5-й день: 24 мм; 27 мм; 19 мм; 21 мм; 25 мм. 10-й день: 28 мм; 32 мм; 22 мм; 26 мм; 25 мм.
В итоговой таблице все будет выглядеть иначе:
По данным таблицы легко построить графики роста каждого из подопытных растений в виде линии (рис. 1); кроме того, можно построить обобщенный график на основе подсчитанных средних высот стебля.
Другой пример. Вы изучаете размерную структуру популяции улиток, то есть выясняете, какой процент популяции составляют улитки каждого размера. Из- мерено огромное количество экземпляров. Как сконцентрировать эти данные?
Близкие значения высоты раковины удобно сгруппировать в классы. При этом надо иметь в виду, что чаще всего классов должно быть 6–7 и расстояния между минимальным и максимальным числом в каждом классе должны быть, одинако- выми. Получается так:
КАК ОФОРМИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Несколько предварительных замечаний
Окончательное оформление результатов исследования – один из самых труд- ных и важных этапов работы. Задача этого этапа – описать полученные резуль- таты и выводы в такой форме, чтобы они были понятны читателю и убедительны для него.
День после посева
Высота стебля, мм
Средняя высота стебля, мм
N1
N2
N3
N4
N5 5
24 27 19 21 25 23,2 10 28 32 22 26 29 27,4
Высота раковины, мм
Кол-во экз
11–15 8
16–20 17 21–25 33
и т. д.
11
Обработка данных опытов и наблюдений

12
К исследовательской работе школьника предъявляются по существу те же требования, что и к любой научной статье или отчету, с учетом, разумеетсятого обстоятельства, что автор еще не имеет законченного среднего образования.
  1   2   3

перейти в каталог файлов


связь с админом