Основи науково-дослідницької роботи

      Люди, які навчилися спостерігати та досліджувати, набувають уміння ставити запитання й одержувати на них фактичні відповіді. Вони опиняються на більш високому розумовому та моральному рівні в порівнянні з тими, хто такої школи не пройшов

                                                     К. Тімірязєв

         Сьогодні особливого значення набуває креативність особистості, її здатність до творчого нестандартного мислення, уміння ефективно вирішувати складні проблеми, які виникають у процесі життєдіяльності. Одним з найбільш продуктивних шляхів формування креативної особистості є науково-дослідницька робота учня – не переказ, і, тим більше, не виклад літератури чи інших джерел, а самостійна творча діяльність з елементами наукового експерименту.

Формування навичок написання науково-дослідницьких робіт необхідно почати з методів пізнання та освоєння нового .

Навчальна програма з хімії (1 год на тиждень) не дає можливості в повному обсязі виявити й розвинути можливості здібних та обдарованих учнів, тому особливого значення набувають позаурочні форми роботи.

Факультативний курс «Основи науково-дослідницької роботи» призначений для учнів 10 – 11 класів.

Запропонований варіант факультативу дозволяє поглибити теоретичні  знання учнів, реалізувати їх запити, розвинути здібності, сприяє творчому розвитку особистості, створює основу вибору майбутньої професії, пов’язаної з використанням хімічних знань.

У НВК №11 Ковельської міської ради розроблена система роботи з учнями з розвитку їх науково-дослідницьких здібностей. До навчальних планів школи включені факультативи з різних предметів. Також працюють гуртки «Юний науковець», «Юні квітникарі».

Мета факультативного курсу:

  • формування творчої, різнобічно розвиненої, креативної особистості;
  • сприяння самовизначенню та самореалізації особистості засобами залучення до пошукової, експериментальної, дослідницької роботи в різних галузях науки і техніки;
  • орієнтація учнів на пізнання як цінність;
  • виявлення пізнавальних інтересів учнів за курсом навчальних предметів;
  • набуття учнями вмінь і навичок самостійної експериментальної роботи та дослідницької діяльності;
  • ознайомлення учнів із сучасними досягненнями науки;
  • підготовка до майбутньої професійної діяльності.

Головне завдання факультативу:

  • формування в учнів глибоких теоретичних знань про суть науково-дослідницької діяльності;
  • оволодіння ними методологією наукового пізнання;
  • вироблення вміння написання наукових рефератів, статей, підготовки та оголошення наукових доповідей;
  • формування навичок роботи з науковою та довідковою літературою;
  • ознайомлення із сучасними методами наукових досліджень.

Під час підготовки таких учнів не лише опрацьовується теоретичний матеріал, розв’язуються задачі підвищеної складності, а й проводиться індивідуальна та групова робота в лабораторіях НВК №11, здійснюються експедиції учнів на різні об’єкти дослідження.

У 2003 році в школі створено та працює шкільне відділення МАН, що складається із чотирьох факультетів один із яких – хіміко-біологічного спрямування. Цей напрямок охоплює такі предмети:

  • хімія;
  • біологія;
  • екологія;
  • природознавство.

Як результат, учні школи протягом останніх п’яти років ставали переможцями й призерами різних етапів науково-дослідницьких робіт МАН та інших конкурсів з хімії.

Фото 1. Рошук Лілія

Фото 1. Рошук Лілія

Здобула перемогу в дитячому конкурсі «Наше любе «Сонечко»» у номінації «Наше майбутнє». Конкурс проводився в межах міста Ковеля і Ковельського району.

Фото 2. Семерей Аліна

Фото 2. Семерей Аліна

Здобула перемогу в захисті науково-дослідницьких робіт на ІІ етапі.Найкраще оформлення наукової роботи на ІІІ етапі захисту науково-дослідницьких робіт у Горайко Яни (Додаток 1).

ІІ. Зміст навчального матеріалу і вимоги

до рівнів навчальних досягнень

 

2.1. Циклограма виконання науково-дослідницької роботи

 

         Робота учнів починається з ознайомлення з основними етапами написання науково-дослідницької роботи.

Виділяють чотири основні етапи дослідження:

І – Підготовчий;

ІІ – Експеримент;

ІІІ – Оформлення;

ІV – Науковий захист.

Циклограма виконання науково-дослідницької роботи

№ з/п заняття

Зміст

Термін

Розділ 1. ВСТУП

1

Мета та основні завдання факультативу. Правила техніки безпеки

вересень

2

Структура і зміст науково-дослідницької роботи

вересень

3

Особливості наукової роботи. Форми і методи роботи

вересень

Розділ 2. Основні етапи виконання

Підготовчий етап

4

Визначення теми і мети, вибір об’єкта, наукового дослідження

жовтень

5

Визначення завдання дослідження на основі літературного огляду стану проблеми

жовтень

6

Ознайомлення з науковим доробком попередників

жовтень

7

Розробка гіпотез та програми досліджень

жовтень

8

Визначення та обґрунтування проблеми наукового дослідження

листопад

9

Ознайомлення з правилами і вимогами оформлення дослідницької роботи

листопад

ІІ етап. Експериментальний

10

Робота з науковою літературою, складання списку використаних джерел

листопад

11

Науковий експеримент, поняття, види, етапи проведення

листопад

12

Практичне заняття. Планування і виконання експерименту, накопичення даних

грудень

13

Практичне заняття. Варіативність способів виконання експерименту.

грудень

14

Фіксація результатів досліду протягом виконання всього експерименту.

грудень

15

Аналіз досліджень, складання таблиць

грудень

16

Аналіз та узагальнення результатів експерименту.

грудень

17

Науково-дослідницька робота як зафіксований результат наукового пошуку. Розроблення рекомендацій, інструкцій щодо використання результатів дослідження. Формулювання загальних висновків.

січень

18

Практичне заняття. Класифікація і загальна характеристика наукових, інформаційних джерел

січень

ІІІ етап. Оформлення

19

Практичне заняття. Методи фіксації та зберігання наукової інформації

січень

20

Практичне заняття. Вивчення інформаційних джерел (читання, конспектування, виписування)

січень

21

Практичне заняття. Систематизація та використання накопиченого інформаційного матеріалу в процесі дослідження (аналіз й узагальнення, створення власної картотеки, підготовка анотацій, рефератів, огляду літератури).

лютий

22

Практичне заняття. Складання бібліографії

лютий

23

Підбір матеріалу з науково-дослідницької роботи для презентації

лютий

24

Практичне заняття. Складання тез, створення презентації

лютий

25

Підготовка буклету по науково-дослідницькій роботі для презентації

березень

26

Практичне заняття. Підготовка буклету для презентації

березень

27

Апробація захисту науково-дослідницької роботи

березень

28

Аутотренінг по захисту науково-дослідницької роботи

березень

29

Оформлення висновків, а також визначення новизни роботи

квітень

30

Розробка рекомендації щодо їх використання

квітень

31

Оформлення списку використаних джерел

квітень

32

Оформлення додатків (за необхідністю)

квітень

33

Подання перевіреного (надрукованого) варіанту науково-дослідницької роботи. Рецензування роботи

травень

ІV етап. Захист науково-дослідницької роботи

34

Підготовка і планування стратегії захисту роботи

травень

35

Підготовка тексту виступу. Захист науково-дослідницької роботи на науково-практичній конференції

травень

 

         Як досвідчений вчитель, який веде факультатив науково-дослідницької роботи, пропоную циклограму виконання науково-дослідницької роботи для учнів другого року відвідування (Додаток 2).

2.2. Підготовчий етап роботи

         І етап роботи  передбачає визначення теми, об’єкта й предмета дослідження.

Один і найскладніших моментів при розробці наукового проекту – вибір теми. Тема роботи повинна бути конкретною і стосуватися однієї з актуальних проблем хімії, екології. Якщо при виборі теми роботи стає зрозуміло, що можуть виникнути певні труднощі, які важко буде подолати, необхідно її змінити. Варто дуже ретельно й різнобічно розглянути тему, над якою планується працювати.

Поради при виборі теми

  1. Урахування персональних інтересів у навчальній і позакласній роботі учня.
  2. Доступність таких джерел:
  • ресурси наукових відділів, навчальних закладів;
  • місцеві сфери індустрії;
  • бібліотеки;
  • попередні проекти.
  1. Перспективність, теоретичне та практичне значення.
  2. Можливості:
  • чи може проект бути завершеним у зазначений термін;
  • ресурси, затрачені на проект.
  1. Уникнення проектів, у яких використовують ліки, небезпечні для здоров’я та життя речовини, матеріали тощо.

         Тема дослідження – це конкретизація і вичерпне визначення досліджуваного явища, сфери, межі досліджень.

Під час формулювання теми дослідження слід дотримуватися таких вимог:

  • тема має відтворювати та узгоджувати об’єкт, предмет і мету дослідження;
  • тема має вказувати на зміст проведеного дослідження;
  • формулювання теми має бути досить конкретним;
  • у темі має висвітлюватися спрямування на дослідження конкретного аспекту теорії чи практики;
  • тема має забезпечувати цілісність дослідження.

         Об’єкт дослідження – це конкретна частина об’єктивної реальності, що породжує проблемну ситуацію і тому обрана для вивчення.

         Предмет дослідження – частина об’єкта, яка включає в себе ті сторони та властивості об’єкта, які в максимальній мірі відтворюють проблему і підлягають вивченню.

Предметом дослідження можуть бути тільки ті елементи, зв’язки, стосунки всередині об’єкта, які безпосередньо вивчатимуться дослідником.

Для пошуку ідей можна використовувати наукову літературу, енциклопедії, газети, навчальні телепередачі, споживчі звіти, наукові виставки та музеї.

Протягом 2008-2012 рр учнями школи написано 7 науково-дослідницьких робіт з хімії, наприклад:

  • «Дослідження води-середовища існування живих організмів»;
  • «Галерея кімнатних рослин»;
  • «Дослідження хімічного складу їстівних і отруйних грибів»;
  • «Дослідження вмісту важких металів у грибах»;
  • «Залежність біологічної ролі хімічних елементів від їхнього розташування у Періодичній системі»;
  • «Зародження життя в неводному середовищі».

Наступним кроком після обрання теми є визначення та обґрунтування проблеми. Постановка проблеми – це чітке окреслення незалежної та залежної змін. Незалежна зміна – це фактор, який буде змінений, а також причина, що спонукає до певних змін. Залежна зміна – це наслідок, який є результатом дії незалежної зміни. (Наприклад: «Які гриби в лісах Полісся мають поглинаючу здатність важких металів найбільшу». Незалежна зміна: важкі метали: Мідь (Cu), Цезій (Cs), Свинець (Pb), Цинк (Zn), Кадмій (Cd). Залежна зміна: На Західному Поліссі на основі досліджень виявлено, що за поглинаючою здатністю основні види грибів утворюють такий ряд (в порядку збільшення): свинушка тонка – моховик жовто-бурий – польський гриб – сироїжка – лисичка – білий гриб: тобто найбільш сприятливий для поглинання. Вміст згаданих металів більший в тих грибах, які росли біля автомагістралей чи залізничного полотна.)

Мета дослідження – це запланований результат, який має бути відображений у висновках наукової роботи. Для формулювання мети доречно використовувати такі дієслова: дослідити, проаналізувати, визначити, розглянути, порівняти, дати власну інтерпретацію, установити взаємозв’язки тощо.

Із формулювання мети має бути зрозуміло:

  • що досліджується;
  • для чого досліджується (суспільне значення);
  • яким шляхом досягається результат.

Мета дослідження може бути спрямованою на:

  • виявлення залежностей, що існують між певними факторами;
  • визначення зв’язків між певними явищами;
  • визначення умов для усунення недоліків у процесах;
  • розкриття можливостей удосконалення процесів;
  • встановлення закономірностей та тенденцій розвитку тощо.

         Гіпотеза дослідження – це науково обґрунтоване припущення, формулювання можливого результату або можливого способу вирішення проблеми.

Основні вимоги до гіпотези:

  • не повинна містити невідомих науці понять;
  • не повинна суперечити вже доведеним фактам;
  • не повинна пояснювати вже відомі факти;
  • не повинна супроводжуватися винятками;
  • має бути такою, що перевіряється на даному  рівні теоретичних і практичних знань;
  • формулювання гіпотези має бути простим і зрозумілим.

«Формула» гіпотези може бути такою:

  1. Якщо … (дія,  яку необхідно виконати, умова, яку потрібно забезпечити), то (буде досягнуто певного результату).
  2. Результату … можна досягти, якщо … виконати умови.
  3. … (має місце певне явище); якщо … (внести зміни, розробити та використати тощо), то … (буде досягнуто певного результату).

Підготовчий етап включає також аналіз публікацій з теми дослідження.

Учень вивчає різні джерела інформації. Самостійна робота з літературою є одним із найбільш ефективних засобів розвитку самоосвіти. Дослідити тему своєї наукової роботи потрібно так, щоб висунута гіпотеза була науково обгрунтованою. У висновку потрвбно порівняти те, про що йшлося в літературі, і ті результати, які учень отримав під час своїх досліджень. Саме тому літературний пошук є підгрунтям для гіпотез і змістовного висновку.

Після вивчення залежних і незалежних змін потрібно висунути наукову думку про те, що має відбуватися в експерименті та що буде результатом експерименту. Гіпотеза – це одне речення, в якому міститься відповідь на означену проблему, те, що має статися під час дослідження.

         Завдання дослідження мають дати уявлення про те, які послідовні кроки слід зробити для розв’язання поставленої проблеми та досягнення мети.

Завданнями дослідження можуть бути: опис, виявлення, розроблення, обґрунтування, уточнення, доповнення, систематизація, удосконалення, розвиток, конкретизація, аналіз (концепції, підходу, методу,

змісту тощо).

Оптимальна кількість завдань дослідження – 4-5.

Єдиних вимог і алгоритмів для формулювання завдань дослідження не існує.

Один із варіантів може бути таким:

Перше завдання може стосуватися характеристики предмета дослідження, виявлення сутності проблем, теоретичного обґрунтування шляхів їх розв’язання.

Наприклад: провести  аналіз наукових джерел з питання…; розкрити та конкретизувати сутність понять “…”, “…”.

         Друге завдання може спрямовуватися на розкриття загальних способів вирішення проблем, на аналіз умов їх вирішення.

Наприклад: дослідити умови …; вивчити особливості … .

         Третє завдання може мати прикладний характер, спрямовуватися на підтвердження гіпотези дослідження.

Наприклад: виявити особливості …; встановити взаємозв’язок між … та …; розробити модель … .

         Четверте завдання може мати рекомендаційний характер, вказувати на  конкретні способи реалізації теоретичної моделі дослідження на практиці.

Наприклад: розробити рекомендації (інструкцію, програму) щодо … .

2.3. Дослідно-експериментальна діяльність

         ІІ етап роботи – це безпосередньо дослідницька, експериментальна діяльність. Під час роботи над експериментальною частиною важливо передбачити варіативність способів виконання експерименту, скласти чіткий план роботи, перелік усього обладнання та реактивів, які знадобляться для виконання дослідів; точно підібрати розміри, якості й типи устаткування, правильно визначити концентрації розчинів, маси речовини. Наприклад з роботи «Визначення вмісту важких металів у грибах »:

Приготування стандартних розчинів

         Основні стандартні розчини елементів готовила: для свинцю по ГОСТ 26932, кадмію – ГОСТ 26933, міді – ГОСТ 26931, цинку – ГОСТ 26934, заліза – ГОСТ 4212. Допускається використовувати готові розчини з гарантійною концентрацією елементів 1000 мкг/см3 на азотнокислій чи солянокислій основі з масовою часткою 1%. Ці розчини зберігають в герметичному посуді не більше року.

Проміжні стандартні розчини елементів готують поступовим розведенням основних розчинів розчином азотної кислоти масової частки 1%. Ці розчини зберігають в герметичній посуді не більше року.

Стандартні розчини порівняння готують із проміжних розчинів шляхом їх розбавлення тим же розчином кислоти, що і розчин проб. Зміст елементів в дослідних і стандартних розчинах не повинно виходити за межі наступних робочих діапазонів: для свинцю 0,1-2,0 мкг/см3, кадмію 0,02-1,0 мкг/см3, міді 0,05-5,0 мкг/см3, цинку і заліза 0,1-10,0 мкг/см3. Вимірювання апробації контрольних розчинів допускається проводити при вмісті елементів нижче вказаних норм. В робочих діапазонах досить мати по 3-4 розчини порівняння. Розчини з концентрацією металів від 1 до 10 мкг/см3 зберігають не більше місяця, з концентрацією менше 1 мкг/см3 готують кожного дня.

В якості нульового стандарту застосовують розчин азотної чи соляної кислоти з масовою часткою 1%, який використовується для розчинення проб і розбавлення стандартних розчинів порівнюваних в даній серії випробувань.

Приготування досліджуваного розчину

         Попіл розчиняла в тиглі при нагріванні в азотній кислоті HNO3 (1:1) по об’єму із розрахунку 1-5 см3 кислоти на наважку. Розчин випарювала до вологих солей. Осад розчиняла в 15 – 20 см3 азотної кислоти з масовою часткою 1%, кількісно переносила в мірну колбу, вміст якої 10 см3 і доводила до мітки тією ж кислотою (HNO3).

Підготовка спектрофотометра до роботи і вибір умов вимірювання.

Підготовка приладу до роботи його включення і виведення на робочий режим здійснювала по технічним інструкціям, які прикладаються до приладу. Особливості вимірювання низьких концентрацій елементів вимагають ретельного дотримання наступних вимог, сприятливих зменшення дрейфу і пам’яті і збільшення відношення сигналу до шуму

а) підігрівала джерело резонансного випромінювання перед початком випромінювань до одержання стабільної інтенсивності випромінювання, не менше 0,5 год.

б) посприяла юстируванню джерел резонансного випромінювання;

в) дуже важлива точна настройка монохроматора на резонансну лінію максимального випромінювання при  мінімальній щілині, але проводила вимірювання при максимальній щілині монохроматора;

Використовувала найбільш чутливі лінії поглинання елементів з певною довжиною хвиль:

Для міді – 324,8 нм;              Для цинку – 213,9 нм;

Для кадмія – 228,8 нм;                   Для свинцю – 283,3 або ≈ 217 нм

Вибір резонансної лінії свинцю залежить від технічних характеристик лампи і електрофотометра і проводиться для даного прибору і лампи по критерію більшого відношення сигнал/шум і по меншому значенню дрейфа чутливості і нульової лінії.)

На цьому етапі бажано вести лабораторний журнал, у якому слід фіксувати результати дослідів протягом виконання всього експерименту. Крім лабораторного журналу, можливе фіксування результатів у фото-, відеозвітах.

Узагальнення практичної частини експерименту можна подати у вигляді таблиць і графіків, у яких чітко простежується динаміка експерименту й одержаних результатів.

Наприклад: При ручному обрахунку даних побудувала графік залежності абсорбції від концентрації. Допускається застосовувати лінійну функцію. Для кожної серії вимірювань при побудові графіка використовувала середнє арифметичне значення абсорбції стандартних розчинів порівняння, одержаних в двох градированих (до і після вимірювань абсорбції досліджуваних розчинів) і виправлення на значення зміщення нульової лінії. По графіку визначають концентрацію елемента в досліджуваних і контрольних розчинах. Значення концентрації, більш низькі, чим досягнутий обмежень виявлення 3Sn, рахують рівним нулю. В розрахунках використовувала середнє арифметичне значення паралельних вимірювань. Масову частоту елемента в пробі (m), млн-1 розраховувала за формулою

C – концентрація за графіком мнг/см3             V – об’єм проби, см3

Kp – коефіцієнт розведення                              m – масса наважки, г

Абсорбція – поглинання речовин рідинами чи твердими тілами – (абсорбентами).

Графік (Cu)

За графіком визначаю концентрацію міді (Cu) в досліджуваному і контрольному розчинах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графік залежності абсорбції від концентрації

0,4 мкг/см3 = 0,070       0,8 мкг/см3 = 0,140      1,6 мкг/см3 = 0,280

Градуювання (Сушені гриби)

1000 мкг/см3                          V проби = 10 мл

mпроби (білих) = 3,4г               mпроби (лисичок) = 3,2г

ACи (білих) = 0,840;               С(град.) = 0,48 мкг/см3

ACи (лисичок) = 0,175;          С(град.) = 1,00 мкг/см3

Масову частку елемента в пробі (m) обчислюю за формулою

Графік (Zn)

За графіком визначаю концентрацію цинку (Zn) в досліджуваному і контрольному розчинах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графік залежності абсорбції від концентрації

0,1 мкг/см3 = 0,090       0,4 мкг/см3 = 0,180      0,8 мкг/см3 = 0,360

AZn (білих) = 0,194;               С(град.) = 0,43 мкг/см3

AZn (лисичок) = 0,185;                    С(град.) = 0,41 мкг/см3

Перерахунок на вихідний продукт (вихідні гриби)

Білі гриби 126,5:8,3 = 15,2 мг/кг           Лисички     128,1:9,8 = 13,1 мг/кг

Перерахунок на вихідний продукт

Гриби білі

свіжі

89,4%(виходу)

100-89,4 = 10,6% (сухої речовини)

сушені

12,0 %(виходу)

100 -12,0 = 88%(сухої речовини)

К перерахунку =88:10,6 = 8,3

Гриби лисички

свіжі

91,0%(виходу)

100 -91 = 9% (сухої речовини)

сушені

12,0%(виходу)

100 -12 = 88% (сухої речовини)

К перерахунку =88:9 = 9,8

 

Детальне вивчення інформаційних джерел

Під час вивчення інформаційних джерел можна виділити такі етапи:

  1. Пошук та відбір необхідних інформаційних джерел (бібліографічні, довідкові видання, каталоги, схеми, креслення, реферативні журнали, Internet-ресурси тощо).
  2. Попереднє ознайомлення з ними, їх класифікація.
  3. Вивчення інформаційних джерел (читання, конспектування, виписування тощо).
  4. Систематизація та використання накопиченого інформаційного матеріалу в процесі дослідження (аналіз й узагальнення, створення власної картотеки, підготовка анотацій, рефератів, огляду літератури).
  5. Складання бібліографії.

         Теоретичні методи розкривають сутність явищ, що вивчаються, виявляють закономірні зв’язки і співвідношення. Використовуються під час визначення проблеми та формулювання гіпотези дослідження (аналіз, синтез, абстрагування, ідеалізація, дедукція, індукція, аналогія та ін.).

         Емпіричні методи слугують засобом збору конкретних фактів, спрямовані на їх виявлення та опис явищ (спостереження, опис, експеримент, бесіда, інтерв’ю, анкетування, діагностування, вивчення процесу і продуктів діяльності людини, моделювання).

         Методи обробки даних найчастіше включають застосування методів математичної статистики з метою виявлення зв’язків між змінними, відмінностей між групами, а також закономірностей функціонування предмета дослідження.

         У наукових дослідженнях зазвичай застосовують не один окремий метод, а їх сукупність!

Дослідницька діяльність завершується оформленням висновків і кінцевих результатів. Усі висновки повинні базуватися на одержаних експериментальних даних і відповідати завданням досліджень.

Розроблення програми досліджень

Програма дослідження включає в себе:

  • визначення місця, часу, об’єму проведення експерименту – відповідно до мети та завдань дослідження;
  • характеристику вибірки та задіяних в експерименті груп;
  • опис матеріалів, що використовуються для проведення експерименту;
  • опис методики проведення експерименту;
  • опис додаткових змінних, що впливають на результати експерименту;
  • опис методики фіксування, обробки та інтерпретації результатів експериментального дослідження.

Проведення експерименту, накопичення даних

         Експеримент – це науково поставлений дослід або спостереження за явищем у чітко витриманих конкретних умовах, які дають можливість досліджувати його хід, керувати ним, відтворювати його за цих умов.

Орієнтовний план експерименту:

  1. Констатування стану об’єкта до змін у стандартних умовах.
  2. Введення в об’єкт розробленого (удосконаленого) предмета.
  3. Вивчення особливостей функціонування об’єкта за нових умов, накопичення даних.
  4. Аналіз даних експерименту.
  5. Формулювання висновків про вплив розробленого (удосконаленого) предмета на об’єкт.

Аналіз та узагальнення результатів експерименту

         Етапи аналізу та узагальнення результатів експерименту:

  1. Відбір матеріалу: систематизація матеріалів; виключення зайвого (дублюючі чи “застарілі” матеріали; матеріали, що не відповідають темі дослідження); оцінювання накопиченої інформації на придатність щодо завдань дослідження; відбір матеріалів, що містять принципово нові дані.
  2. Оцінювання достовірності інформації.
  3. Виокремлення, пояснення та усунення виявлених під час зіставлення джерел розбіжностей і суперечностей.
  4. Узагальнення зібраної інформації та її науковий аналіз.

2.4. Етап оформлення науково-дослідницької роботи

Оцінювання ефективності дослідження

         Під час формулювання наукової новизни дослідження необхідно показати відмінність результатів роботи, які планується отримати, від відомих раніше варіантів вирішення проблеми, а також описати ступінь новизни (вперше одержано … , удосконалено … , набуло подальшого розвитку … тощо).

Наукові результати теоретичних досліджень можуть мати форму концепції, гіпотези, класифікації, закону, методу тощо.

Новизна дослідження може полягати у розробленні, розкритті, доповненні, обґрунтуванні, створенні нового.

Визначення практичного значення дослідження – це визначення практичної потреби в опрацюванні проблеми, зазначення конкретних шляхів застосування одержаних результатів на практиці, визначення ефекту (економічного, науково-технічного, соціального тощо), що спричиняється через практичне застосування результатів дослідження на практиці (у виробництві, медицині, економіці, соціальній сфері тощо).

Практична значущість може включати обґрунтування нової системи, рекомендації, вимоги, пропозиції.

Розроблення рекомендацій, інструкцій щодо використання результатів дослідження

         Рекомендації, інструкції щодо практичного використання результатів дослідження мають бути перспективними. При цьому необхідно враховувати не тільки існуючі умови, але й зміни, що можуть відбутися найближчим часом, а також усі необхідні матеріальні та організаційні передумови.

Дослідник має визначити рівень ефективності запропонованих нововведень, враховуючи не лише їх позитивний ефект, але й об’єм витрат різного типу, пов’язаних з упровадженням результатів дослідження.

Висновки – це стислий виклад результатів розв’язання проблеми та поставлених завдань, а також визначення новизни, теоретичного та прикладного значення дослідження, подання рекомендацій щодо їх використання. (Наприклад: В роботі «Дослідження води – середовища існування живих організмів» ми дізналися про воду, розробили «Наші рекомендації щодо заощадження води» (Додаток 3); в роботі «Дослідження хімічного складу їстівних і отруйних грибів» розробили рекомендації у вигляді «Заміток з грибного кошика»)

Формулювання загальних висновків

         Висновки формулюються ретельно, точно, без перенавантаження цифровими даними чи додатковими окремими поясненнями.

Кількість сторінок – не більше, ніж 5-6.

У висновках виділяється все нове та найважливіше з того, що міститься в результатах дослідження, йому дається вичерпна оцінка.

В останньому пункті висновків можуть бути запропоновані напрями, шляхи подальшого розвитку дослідження.

         (Наприклад: Висновки з роботи «Дослідження води – середовища існування живих організмів»

Учені порахували, що 97,5% запасів води на планеті припадають на солоні води морів та океанів іншими словами, прісна вода складає лише 2,5% світових запасів.

75% прісної води «заморожено» в гірських льодовиках і полярних шапках, ще 24% — знаходяться під землею у вигляді ґрунтових вод, а ще 0,5% «розсіяно» у вологому ґрунті. Отож, у найдоступніших і дешевих джерелах води – річках – знаходиться трохи більше як 0,01% світових запасів води. Враховуючи те значення, яке вода має для життєдіяльності людини і всього на Землі, наведені цифри підтверджують істину: найцінніший мінерал на Землі – вода.

У кожній краплині води можна побачити її минуле, сьогодення і майбутнє. Ми ознайомились із найкоштовнішим мінералом на Землі.

Проблема води існує. Ми виробили рекомендації, як кожен із нас може зробити свій внесок у її розв’язання, охороняючи й заощаджуючи воду. (Додаток №3)

З метою економії води пропонуються такі заходи:

  • Закручувати кран, коли вода не потрібна.
  • Підтримувати в належному стані й проводити своєчасний ремонт санітарно-технічних пристроїв.
  • Установлювати економніше санітарно-технічне устаткування.
  • Зменшити струмінь з крана, тримати кран відкритим тільки в разі потреби – усе це має стати звичкою.
  • Закривати воду, поки чистите зуби; для полоскання рота користуватися водою зі склянки (Додаток 4).
  • Щоб вимити брудне взуття, не слід використовувати струмінь води, а потрібно налити її у якусь ємкість.
  • Для миття автомобіля використовуйте відро і губку, а не шланг. При цьому економиться до 300 літрів води.)

Наступний крок – оформлення списку використаних джерел.

До захисту науково-дослідницької роботи доцільно готуватися за таким алгоритмом:

  1. Планування стратегії захисту роботи.
  2. Підготовка тексту виступу.
  3. Підготовка презентації.
  4. Репетиція виступу.
  5. Публічний захист науково-дослідницької роботи.

2.5. Захист науково-дослідницької роботи

Планування стратегії захисту роботи

Одним з оптимальних варіантів захисту роботи може бути такий:

  1. Привітання з членами журі та присутніми.
  2. Повідомлення теми дослідження.
  3. Обґрунтування актуальності (2-3 речення) обраної теми, коротке повідомлення про суперечність, проблему, мету, об’єкт, предмет і гіпотезу дослідження.
  4. Повідомлення про завдання дослідження з коротким викладом основних етапів їх вирішення.
  5. Висновки (найважливіше).
  6. Можливі напрями подальшого дослідження.

Підготовка тексту та презентації

         Час виступу – до 10 хв., тому розмір тексту – 4-4,5 сторінки.

Презентація – ілюстрація виступу:

  1. Титульний слайд – тема; П.І.Б. доповідача; клас; навчальний заклад; П.І.Б. наукового керівника, його посада, місце роботи.
  2. Інформаційні слайди – актуальність проблеми; науковий апарат; завдання; хід, зміст дослідження; результати дослідження; основні висновки. Інформаційні слайди можуть містити діаграми та графіки, необхідні текстові, табличні й інші матеріали.
  3. Завершальний слайд – подяка за увагу.

Вибір типу інформації, схем структуризації даних та порядок їх викладу здійснюється відповідно до мети створення презентації.

Репетиція виступу необхідна для його “шліфування” та узгодження з презентацією.

До захисту роботи слід підготувати презентацію або постер, які допоможуть наочно продемонструвати динаміку проведення дослідів та узагальнити результати експериментів, а також чітко визначити висновки роботи.

Написання науково-дослідницьких робіт відбувається за певною структурою.

Наукова робота повинна мати:

  • титульний аркуш;
  • зміст;
  • вступ;
  • перелік умовних позначень (у разі необхідності);
  • основну частину;
  • висновки;
  • список використаних літературних джерел;
  • додатки (у разі необхідності).

Обсяг основного тексту науково-дослідницької роботи не повинен перевищувати 30 друкованих сторінок.

Наукова робота обов’язково має супроводжуватися відгуками, рецензіями відповідних фахівців (досвідченого вчителя, науковця, спеціаліста певної галузі).

Робота повинна бути виконана з дотриманням Закону України «Про мови».

2.6. Основні вимоги до знань і вмінь учнів

         Учні повинні:

         знати:

  • правила роботи в кабінеті хімії, з хімічними реактивами та обладнанням, токсичність і пожену небезпечність речовин;
  • визначення понять: розчин, електролітична дисоціація, електроліт, неелектроліт, реакції іонного обміну, водневий показник, індикатор, екстракція, гомолог, ізомер, полімер, мономер;
  • сутність теорії хімічної будови органічних речовин;
  • назви й формули органічних і неорганічних речовин;
  • властивості органічних речовин;
  • роль хімії в повсякденному житті;

вміти:

  • здійснювати основні операції під час хімічного експерименту;
  • визначати кількісний і якісний склад іонів;
  • досліджувати рН середовища з допомогою приладів і дослідним шляхом;
  • пояснювати на прикладах причини різноманітності речовин, їх взаємозв’язок, матеріальну єдність неорганічних та органічних речовин;
  • пояснювати причинно-наслідкову залежність між складом, будовою, властивостями та застосуванням речовин;
  • робити висновки про властивості речовин, виходячи з їх будови, і про будову на основі їх властивостей;
  • порівнювати, аналізувати, систематизувати й узагальнювати теоретичний матеріал та результати дослідів.

 ДОДАТКИ

Додаток 1

Додаток 1

 

 

Додаток 2

Циклограма виконання науково-дослідницької роботи

другого року відвідування факультативу

№ з/п заняття

Зміст

Термін

Розділ 1. ВСТУП

1

Мета та основні завдання факультативу. Правила техніки безпеки

Березень

2

Структура і зміст науково-дослідницької роботи

Березень

3

Особливості наукової роботи. Форми і методи роботи

Березень

Розділ 2. Основні етапи виконання

Підготовчий етап

4

Визначення теми і мети, вибір об’єкта, наукового дослідження

Квітень

5

Визначення завдання дослідження на основі літературного огляду стану проблеми

Квітень

6

Ознайомлення з науковим доробком попередників

Квітень

7

Розробка гіпотез та програми досліджень

Квітень

8

Визначення та обґрунтування проблеми наукового дослідження

Травень

9

Ознайомлення з правилами і вимогами оформлення дослідницької роботи

Травень

ІІ етап. Експериментальний

10

Робота з науковою літературою, складання списку використаних джерел

Травень

11

Науковий експеримент, поняття, види, етапи проведення

Травень

12

Практичне заняття. Планування і виконання експерименту, накопичення даних

Червень

13

Практичне заняття. Варіативність способів виконання експерименту.

Вересень

14

Фіксація результатів досліду протягом виконання всього експерименту.

Вересень

15

Аналіз досліджень, складання таблиць

Вересень

16

Аналіз та узагальнення результатів експерименту.

Вересень

17

Науково-дослідницька робота як зафіксований результат наукового пошуку. Розроблення рекомендацій, інструкцій щодо використання результатів дослідження. Формулювання загальних висновків.

Вересень

18

Практичне заняття. Класифікація і загальна характеристика наукових, інформаційних джерел

Жовтень

ІІІ етап. Оформлення

19

Практичне заняття. Методи фіксації та зберігання наукової інформації

Жовтень

20

Практичне заняття. Вивчення інформаційних джерел (читання, конспектування, виписування)

Жовтень

21

Практичне заняття. Систематизація та використання накопиченого інформаційного матеріалу в процесі дослідження (аналіз й узагальнення, створення власної картотеки, підготовка анотацій, рефератів, огляду літератури).

Жовтень

22

Практичне заняття. Складання бібліографії

Листопад

23

Підбір матеріалу з науково-дослідницької роботи для презентації

Листопад

24

Практичне заняття. Складання тез, створення презентації

Листопад

25

Підготовка буклету по науково-дослідницькій роботі для презентації

Листопад

26

Практичне заняття. Підготовка буклету для презентації

Грудень

27

Апробація захисту науково-дослідницької роботи

Грудень

28

Аутотренінг по захисту науково-дослідницької роботи

Грудень

29

Оформлення висновків, а також визначення новизни роботи

Грудень

30

Розробка рекомендації щодо їх використання

Січень

31

Оформлення списку використаних джерел

Січень

32

Оформлення додатків (за необхідністю)

Січень

33

Подання перевіреного (надрукованого) варіанту науково-дослідницької роботи. Рецензування роботи

Січень

ІV етап. Захист науково-дослідницької роботи

34

Підготовка і планування стратегії захисту роботи

Лютий

35

Підготовка тексту виступу. Захист науково-дослідницької роботи на науково-практичній конференції

Лютий

Додаток 3

Додаток 3

 

Додаток 4

Додаток 4

 

Рекомендуем почитать не менее интересные статьи.

Автор записи: Galyna Petrovna