Юный исследователь. Материалы для школьников по самостоятельной исследовательской практике

МАОУ СОШ № 10 г. Таганрог http://tagschool-10.ru

Научное общество учащихся и учителей «Мы = 21 век»

Пирогова Татьяна Николаевна (учитель математики высшей категории) – руководитель математической секции.

Юный исследователь

Материалы для  школьников по самостоятельной исследовательской практике

Это необычные материалы. Они для тех, кто хочет научиться добывать знания самостоятельно. Они могут помочь тебе в проведении собственных исследований.

Всем известно, что новые знания можно получать в готовом виде, а можно добывать самостоятельно.

Чтобы научиться их добывать, надо овладеть техникой исследовательского поиска. Постепенно выполняя предложенные задания, можно освоить первые доступные приемы.

I. Как выбрать тему исследования

Выбрать тему несложно, если точно знаешь, что тебя интересует в данный момент, какая проблема волнует тебя больше других. Если не можешь сразу понять, о чем хотелось бы узнать побольше, попробуй задать себе следующие вопросы:

1. Что мне интересно больше всего?

2. Чем я хочу заниматься в первую очередь (математикой или поэзией, астрономией, историей или чем-то другим).

3. Чем я чаще всего занимаюсь в свободное время?

4. Что позволяет мне получать лучшие отметки в школе?

5. Что из изученного в школе хотелось бы узнать более глубоко?

6. Есть ли что-то такое, чем я особенно горжусь?

Если эти вопросы не помогли, обратись к учителям, спроси родителей, поговори об этом с одноклассниками. Может быть, кто-то подскажет тебе интересную идею.

(Тему исследования надо записать)

________________________________________

Какими могут быть темы исследования?

Все возможные темы можно условно объединить в три группы:

• фантастические - о несуществующих, фантастических объектах и явлениях;

• экспериментальные - предполагающие проведение собственных наблюдений и экспериментов;

• теоретические - предусматривают изучение и обобщение сведений, фактов, материалов, содержащихся в различных теоретических источниках (книгах, кинофильмах и т.д.).

II. Цель исследования

Определить цель исследования - значит ответить на вопрос о том, зачем мы его проводим?

Запиши цель своего исследования.

________________________________________

III. Задачи исследования

Задачи исследования уточняют цель. Цель указывает общее направление движения, а задачи описывают основные шаги.

Запиши задачи собственного исследования.

________________________________________

IV. Гипотеза исследования

Гипотеза - это предположение, догадка еще не доказанная логически и не подтвержденная опытом. Слово «гипотеза» происходит от древнегреческого hypothesis - основание, предположение, суждение о закономерной связи явлений. Обычно гипотезы начинаются со слов «предположим», «допустим», «возможно».

Для решения проблемы тебе потребуется гипотеза или несколько гипотез - предположений о том, как проблема может быть решена.

Запиши свою гипотезу. Если гипотез несколько, то их надо пронумеровать. Самую главную надо поставить на первое место, остальные расположить по степени важности.

________________________________________

V. Организация и методика исследования

Как составить план исследовательской работы?

Для того чтобы составить план, надо ответить на вопрос: «Как ты можешь узнать что-то новое о том, что исследуешь?» Поэтому надо определить, какие инструменты или методы ты можешь использовать, а затем выстроить их по порядку.

Предлагаем список доступных методов исследования:

• подумать самостоятельно;

• прочитать книги о том, что исследуешь;

• познакомиться с кино- и телефильмами по этой проблеме;

• найти информацию в глобальных компьютерных сетях, например в сети Интернет;

• спросить у других людей;

• понаблюдать;

• провести эксперимент.

1. Подумать самостоятельно

С этого лучше всего начинать любую исследовательскую работу. Можно задать себе вопросы:

• Что я знаю по теме исследования?

• Какие суждения я могу высказать по поводу темы исследования?

• Какие я могу сделать выводы из того, что мне уже известно по теме исследования?

Запиши все это здесь.

________________________________________

2. Прочитать книги о том, что исследуешь

Если то, что ты исследуешь, подробно описано в известных тебе книгах, их надо обязательно прочитать. Ведь совсем не обязательно открывать то, что до тебя уже открыто.

Начать можно со справочников и энциклопедий. Они обычно дают точную и краткую информацию. Если этого недостаточно, надо читать книги с подробным описанием.

Запиши все, что ты узнал из книг о том, что исследуешь

________________________________________

3. Познакомиться с кино- и телефильмами по этой проблеме

Научные, научно-популярные и художественные фильмы - настоящий клад для исследователя. Не забудь об этом источнике!

Укажи фильмы, которые ты посмотрел по теме своего исследования          

________________________________________

Запиши все, что ты узнал нового из фильмов о предмете своего исследования      

________________________________________

4. Найти информацию в глобальных компьютерных сетях, например, в сети Интернет

Ни один ученый не работает без компьютера - верного помощника современного исследователя. Попробуй поискать нужную тебе информацию в сети Интернет.

Запиши все, что тебе помог узнать компьютер

________________________________________

5. Спросить у других людей

Людей, с которыми следует побеседовать о предмете исследования, можно условно поделить на две группы: специалисты и неспециалисты.

1. К специалистам мы отнесем всех, кто профессионально занимается тем, что ты исследуешь.

2. Неспециалистами будут все остальные люди, но их тоже надо расспросить. Вполне возможно, что кто-то из них знает что-то очень важное о том, что ты изучаешь.

Запиши информацию, полученную от других людей.

________________________________________

6. Понаблюдать

Интересный и доступный способ добычи новых знаний - наблюдение. Для наблюдений человек создал множество приспособлений: лупы, бинокли, подзорные трубы, телескопы, микроскопы, перископы, приборы ночного видения. Есть приборы и аппараты, усиливающие нашу способность различать звуки и даже электромагнитные волны. Об этом надо помнить, когда проводишь исследование.

Запиши информацию, полученную с помощью наблюдений

________________________________________

7. Провести эксперимент

Слово «эксперимент» происходит от латинского «experimentum» (проба, опыт). Это самый главный метод познания в большинстве наук. С его помощью в строго контролируемых и управляемых условиях исследуются самые разные явления. Перед тем как провести эксперимент, надо составить его план. После этого стоит посоветоваться с учителем или кем-то из взрослых, которые могут дать тебе полезные советы по поводу проведения эксперимента.

Запиши план проведения своего эксперимента

________________________________________

Проведи свой эксперимент, а затем опиши его результаты  

________________________________________

VI. Подготовка к защите исследования

Собраны все сведения, сделаны все необходимые расчеты и наблюдения, проведены эксперименты. Теперь нужно кратко изложить на бумаге самое главное и рассказать об этом людям.

Для этого потребуется:

1) дать определения основным понятиям;

2) классифицировать основные предметы, процессы, явления и события;

3) выявить и обозначить все замеченные тобой парадоксы;

4) ранжировать основные идеи;

5) предложить метафоры и сравнения (сопоставления, схемы и др.);

6) выработать суждения и умозаключения;

7) сделать выводы;

8) указать возможные пути дальнейшего изучения явления, которое ты исследовал;

9) подготовить текст выступления и подготовиться к ответам на вопросы по результатам исследования;

10) приготовить тексты, макеты, схемы, чертежи для иллюстрации результатов исследования.

Как это сделать?

1. Дать определения основным понятиям

Понятия - это краткие и точные характеристики предметов. В них фиксируются самые важные, устойчивые свойства и признаки предметов и явлений. Готовясь защитить свою исследовательскую работу, обязательно подумай, как можно кратко выразить основные понятия, которые использовались в твоем исследовании.

Как научиться давать определения понятиям. Существуют приемы, которые помогут тебе определить понятия, использованные в твоем исследовании.

Описание - это простое перечисление внешних черт предмета с целью определить его нестрогие отличия от сходных с ним предметов.

Описать объект - означает ответить на вопросы: что это такое? чем это отличается от других объектов? чем это похоже на другие объекты?

Характеристика предмета или явления предполагает перечисление лишь некоторых внутренних, существенных свойств предмета, а не только его внешнего вида, как это делается с помощью описания.

Разъяснение посредством примера используется тогда, когда легче привести пример или примеры, иллюстрирующие данное понятие, чем дать его строгое определение. Например, игрушки - это куклы, машинки, кубики, мячи и т.п.; полезные ископаемые - это уголь, нефть, газ и т.п.

Сравнение позволяет выявить сходство и различие предметов.

Различение позволяет установить отличие данного предмета от сходных с ним предметов. Например, яблоко и помидор очень похожи, но яблоко - фрукт, а помидор - овощ, яблоко имеет один вкус, а помидор - другой и др.

2. Классифицировать основные предметы, процессы, явления и события

Классификацией называют деление предметов и явлений на основе общих существенных признаков. Классификация разбивает рассматриваемые объекты на группы, чтобы их упорядочить и придает нашему мышлению строгость и точность.

3. Выявить и обозначить все замеченные тобой парадоксы

Парадоксом называют утверждение, резко расходящееся с общепринятыми мнениями или наблюдениями. Слово «парадокс» возникло от греческого «paradoxos» (неожиданный, странный, невероятный).

4. Ранжировать основные идеи

Слово «ранжирование» происходит от слова «ранг». В переводе с немецкого языка оно означает звание, чин, разряд. Ранжировать идеи означает выстраивать их по степени важности, то есть определять, какая идея самая главная, какая занимает по значимости второе место, какая - третье и т.д.

Умение отделять главные идеи от второстепенных - важнейшая особенность ума.

5. Предложить сравнения и метафоры

Полученный в исследовании материал будет лучше воспринят другими, если будут приведены примеры, сделаны сравнения и сопоставления.

6. Выработать суждения и сделать умозаключения

Суждение - это высказывание о предметах или явлениях, представляющее собой утверждение или отрицание чего-либо. Мыслить - значит формировать суждения. На основе проведенного исследования тебе надо высказать собственные суждения о том, что исследовалось.

7. Сделать выводы

Исследование теряет смысл, если исследователь не сделал выводов и не подвел итогов.

8. Указать возможные пути дальнейшего изучения явления, которое ты исследовал

Для настоящего творца завершение одной работы - это не просто окончание исследования, это начало следующей работы. Поэтому обязательно надо отметить, что и как в этом направлении можно и нужно исследовать дальше.

9. Подготовить текст доклада и подготовиться к ответам на вопросы по результатам исследования

Для того чтобы лучше и полнее донести свои идеи до тех, кто будет рассматривать результаты исследовательской работы, надо подготовить текст доклада. Он должен быть кратким и его лучше всего составить по такой схеме:

1) почему избрана эта тема;

2) какой была цель исследования;

3) какие ставились задачи;

4) какие гипотезы проверялись;

5) какие использовались методы и средства исследования;

6) каким был план исследования;

7) какие результаты были получены;

8) какие выводы сделаны по итогам исследования;

9) что можно исследовать в дальнейшем в этом направлении.

Запиши текст доклада

________________________________________

В научном мире принято, что защита исследовательской работы - мероприятие открытое и на нем может присутствовать каждый желающий. Все присутствующие могут задавать вопросы автору.

К ответам на них следует подготовиться. Для того чтобы это сделать, надо предугадать, какие вопросы могут быть заданы. Конечно, все вопросы никогда не предугадаешь, но можно не сомневаться, что будут спрашивать об основных понятиях и требовать их ясные формулировки. Также обычно спрашивают о том, как получена та или иная информация и на каком основании сделан тот или иной вывод.

10. Приготовить тексты, макеты, схемы, чертежи для иллюстрации результатов исследования

Например, ты исследовал маршруты движения муравьев в соседнем парке, проектировал жилой дом будущего, космический корабль для туристических поездок или новую суперсовременную подводную лодку. Твой доклад будет воспринят лучше, если сделать макет, чертеж или рисунок, иллюстрирующий сказанное тобой.

А если ты изучал, как влияет место расположения ученика в классе (т.е. за какой партой он сидит) на его успехи в учебе, и предлагаешь новые способы расстановки парт в классной комнате, то обязательно начерти схему. Как, по твоему мнению, следует размещать учеников на уроке, чтобы они все учились хорошо?

Сделай схемы, чертежи, эскизы макетов и др.

VII. От чего зависит успех исследования

1. Не ограничивай собственных исследований, дай себе волю понять реальность, которая тебя окружает.

2. Внимательно анализируй факты и не делай поспешных выводов (они часто бывают неверными).

3. Будь достаточно смел, чтобы принять решение.

4. Приняв решение, действуй уверенно и без сомнений.

5. Сосредоточься и вложи в исследование всю свою энергию и силу.

6. Действуя, не бойся совершить ошибку.

Классификация исследовательских работ учащихся

Реферат — творческая работа, написанная на основе нескольких источников, предполагающая выполнение задачи сбора и представления максимально полной информации по избранной теме.

Учебное исследование — работа, целью которой является приобретение учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, активизация его личностной позиции. Учебное исследование не предполагает получение объективно нового результата.

Проект — творческая работа, связанная с планированием, достижением и описанием определенного результата (построением установки, нахождением какого-либо объекта и т.д.).

Примеры тем учебно-исследовательских работ старшеклассников, носящих междисциплинарный характер

История–МХК

1. Судьба храмовой архитектуры Санкт-Петербурга в свете политики и идеологии советского государства 20–30-х годов ХХ века.

2. Влияние культурной политики государства на формирование советского изобразительного искусства 20–30-х годов ХХ века.

3. Влияние революционных событий февраля–октября 1917 года в Петрограде на формирование образа революционной столицы в 20-е годы ХХ века.

4. Искусство в России на фоне общественно-политических событий начала ХХ века.

5. Влияние социально-политического положения в России конца ХIХ–начала ХХ века на развитие русского искусства (на примере творческой деятельности С.П. Дягилева в России и организации «Русских сезонов» за рубежом).

6. Феномен блокадного города. Влияние экстремальной политической ситуации на развитие культуры.

7. Настроения в российском обществе в начале ХХ века и многообразие художественных стилей и направлений в культурной жизни Петербурга (Москвы).

История–право

1. Эволюция законодательных актов земских соборов ХVIII века и их роль в политической жизни страны.

2. Убийство Николая II и правовые аспекты восстановления монархии в России.

3. Правовые аспекты Нюрнбергского процесса и нравственные итоги Второй мировой войны.

4. Роль Конституционного Суда в условиях формирования правового государства современной России.

5. Элементы правового государства в политическом устройстве средневековой Руси (на примере устройства Древнего Новгорода).

6. Длительное заключение как альтернатива смертной казни.

История–экономика

1. Денежная реформа С.Ю. Витте и ее влияние на социально-экономическую жизнь России на рубеже ХIХ–ХХ веков.

2. История возникновения векселя в России и за рубежом. Вексель как средство платежа в России в современных условиях.

3. Опыт многоукладной экономики в годы НЭПа и возможность применения ее в современной России.

4. Интеграция России в систему мировых торгово-экономических отношений.

5. Акценты и приоритеты внутренней инвестиционной политики России в конце ХIХ–начале ХХ века и в современных условиях.

6. Опыт антиинфляционной политики в России (20-е годы ХХ века) и современные инфляционные процессы.

7. Проблемы безработицы в России в начале ХХ века и в современный период.

8. Проблемы формирования банковской системы в России.

9. «Развитой социализм»: переход от командно-административной экономики к бюрократической.

10. Опыт налоговой политики в России и проблема формирования доходной части бюджета в современных условиях.

11. Санкт-Петербургский метрополитен: история, развитие, перспективы.

12. Опыт реформирования российской деревни в начале ХХ века.

13. Экономические проблемы России и Японии на Дальнем Востоке в ХХ веке.

История–география

1. Исторические и географические аспекты проблемы вхождения Крыма в состав Украины.

2. Развитие наземных видов транспорта в США, странах Западной Европы и России в ХIХ–ХХ веках.

3. Географические аспекты аграрной реформы П.А. Столыпина.

4. История, тенденции и проблемы развития автомобильной промышленности мира.

5. Историко-географические аспекты развития водного мирового транспорта.

6. Демографические проблемы и развитие российской деревни в конце ХIХ–начале ХХ века.

7. Влияние реформ Александра II на демографическую ситуацию в России во второй половине ХIХ века.

8. Историко-географический анализ развития водного транспорта мира.

9. Географические открытия как исторические моменты развития общества.

10. Историко-географический анализ автомобилестроения и автомобильного транспорта России.

История–биология

Социальная политика России и проблема здоровья нации на рубеже веков (1890–1914 гг.).

История–физика

1. Проблема взаимовлияния исторических процессов и физических открытий.

2. Влияние конфликтов в обществе на развитие физики.

3. Исторические предпосылки развития физики.

4. Влияние физических открытий на развитие мирового транспорта.

5. Развитие двигателя и его роль в научно-техническом прогрессе.

История–математика

Массовые репрессии 30–50-х гг. Математические методы подсчета жертв.

Литература–история

1. Судьбы научно-технической интеллигенции в 20–50-е годы ХХ века и их отображение в повести Д. Гранина «Зубр».

2. Крымская война и ее отображение в «Севастопольских рассказах» Л.Н. Толстого.

3. Проблема историчности описания Бородинского сражения в романе Л.Н. Толстого «Война и мир».

4. Кавказская война (1817–1864 гг.) и российское общество: историческая действительность и художественное воплощение в творчестве Л.Н. Толстого.

5. Опыт художественного осмысления нигилизма в России во второй половине ХIХ века (на материале произведений русских писателей).

6. Партизанское движение 1812 года в России и его художественное осмысление в романе Л.Н. Толстого «Война и мир».

7. ГУЛАГ: историческая правда и художественное осмысление.

8. Раскулачивание как факт коллективизации — историческое расследование на основе документальных источников и литературных произведений.

9. Политизация российского общества 20-х годов и трагедия творческой личности (на примере жизни и творчества В.В. Маяковского).

10. Роль литературных салонов в общественно-политической жизни России первой четверти ХIХ века.

11. Ахейская Греция: исторические источники и «Илиада» Гомера в переводе Гнедича.

12. «Идеологически двусмысленные» (И. Сталин) произведения Андрея Платонова в историческом контексте.

13. Своеобразие пушкинской трактовки образа и исторической роли Марины Мнишек.

14. Своеобразие пушкинской оценки личности и исторической роли Лжедмитрия I.

15. «Сказание о Борисе и Глебе»: исторические источники и жанровое своеобразие.

16. Судьба и творчество петербургских писателей в контексте истории ХХ века.

17. Дуэль как элемент дворянской культуры и ее отражение в произведениях А.С. Пушкина.

18. Бюрократический аппарат Российской империи и образ чиновника в русской литературе ХIХ века.

19. История русской эмиграции первой волны (1917–1925 гг.) и литература русского зарубежья этого периода.

20. Изменение статуса дворянства в пореформенный период и изображение дворянского сословия в сказках М.Е. Салтыкова-Щедрина.

21. Трагедия интеллигенции в годы Гражданской войны (на материале исторических источников и романа М. Булгакова «Белая гвардия»).

22. Поучение Владимира Мономаха в историческом контексте.

23. «Золотой век» российской действительности на страницах журнала «Сатирикон».

24. Судьбы крестьянства в эпоху коллективизации: взгляд историка и взгляд художника.

25. Трактовка И. Ильфом и Е. Петровым советской действительности конца 20-х годов в романе «Золотой теленок».

26. «Колымские рассказы» В. Шаламова как «преображенный документ» исторической реальности.

27. Своеобразие художественного осмысления исторических фактов сталинских репрессий в повести Л.К. Чуковской «Софья Петровна» и поэме А.А. Ахматовой «Реквием».

28. Роль ХХ съезда КПСС в развитии отечественной литературы (на материале произведений писателей литературной группы «Мы — молодые»).

29. «Окопная проза» как способ осмысления реалий армейской жизни в период Великой Отечественной войны (на материале романа В.П. Некрасова «В окопах Сталинграда»).

Литература–МХК

1. Разнообразие кинематографических интерпретаций произведений И. Ильфа и Е. Петрова (на примере экранизаций романа «Двенадцать стульев»).

2. Гамлетовские мотивы в русском искусстве ХIХ века.

3. Литературно-артистическое кафе «Бродячая собака» как способ преодоления «кризиса индивидуализма», возникшего в мире искусства после первой русской революции.

4. Постановка комедии А.С. Грибоедова «Горе от ума» в начале и в конце ХХ века.

5. Поиски истины в современной российской культуре и в лирике «поздних петербуржцев».

6. Образ Демона в русской художественной культуре (на примере творчества М.Ю. Лермонтова и М.А. Врубеля).

7. Особенности осмысления А. Блоком образов мировой художественной культуры.

8. Своеобразие преломления архитектурных образов в художественном мире О. Мандельштама.

9. Идейно-художественное своеобразие современной прозы в контексте тенденций массовой культуры.

Литература–русский язык

1. Лексические составляющие образа Петербурга в прозе Ф.М. Достоевского.

2. Лексические составляющие образа Родины в лирике С. Есенина.

3. Место и роль неологизмов и окказионализмов в лирике В. Маяковского.

4. Своеобразие речевых характеристик персонажей в драматических произведениях А.П. Чехова.

5. Лингвистические и эстетические особенности «словоновшества» футуристов.

6. Особенности языка «сказа» в произведениях Н.С. Лескова.

7. Особенности языка «сказа» в произведениях М. Зощенко.

8. Особенности синтаксического строя стихотворений М. Цветаевой.

Литература–иностранный язык

1. Особенности переводов французских поэтов-символистов.

2. Художественное своеобразие сонетов У. Шекспира в русских переводах.

Литература–философия

1. Влияние идей Ф.М. Достоевского на мировоззрение западно-европейской интеллигенции.

2. Философско-этические проблемы в романе Ф.М. Достоевского «Идиот».

3. Специфика отражения философских идей В. Соловьева в первом томе лирической трилогии А. Блока.

4. Влияние философских мыслей П.Я. Чаадаева на творчество русских поэтов первой половины ХIХ века.

5. Влияние идей Ф. Ницше на эстетическую концепцию раннего Горького.

6. Отражение увлечения М. Горького социалистическими идеями и «пролетарской философией» Богданова-Луначарского на идейно-художественной концепции повести «Мать».

География–литература

Нравственные аспекты экологических проблем и их отражение в экономической географии и литературе.

География–биология

Город как уроэкосистема (на примере Санкт-Петербурга, Москвы или другого города).

География–физика

1. Развитие коммуникационных линий с помощью сотовой связи.

2. Вода — самая удивительная жидкость на Земле.

3. Космические технологии исследования природных ресурсов планеты.

4. Экологические аспекты современной энергетики. Стратегия развития энергетики в Северо-Западном (любом другом) регионе России.

5. Нетрадиционные источники энергии и их использование.

6. Экология Санкт-Петербурга (Москвы, другого крупного города): город и транспорт.

7. Ядерная война как глобальная экологическая катастрофа.

8. Место атомной энергетики в топливно-энергетическом балансе России.

9. Научно-технический прогресс и его влияние на экологически критические районы мира.

10. Ядерная энергетика. Проблемы взаимодействия общества и окружающей среды.

11. Нетрадиционные источники энергии и их роль в децентрализации энергетики России.

12. Атомная энергетика: проблемы безопасности и перспективы развития.

13. Проблемы передачи электроэнергии на дальние расстояния.

14. Физические основы создания телекоммуникационных систем.

15. Ядерная энергетика и окружающая среда.

16. Радиация и радиоактивность: компромисс между риском и пользой.

17. Проблемы и перспективы использования солнечной энергии в мировом хозяйстве.

Экономика–география

1. Паевые инвестиционные фонды в России как производная западных аналогов.

2. Перспективы создания свободной экономической зоны в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

3. Роль Всемирного банка в мировой экономике, его отношение с современной Россией.

Экономика–право

1. Правовые и экономические аспекты создания предприятия в современной России.

2. Экономические преступления в России в постсоветский период и правовые основы борьбы с экономическими преступлениями в современной России.

Экономика–информатика

1. Текущее положение и перспективы развития российского рекламного бизнеса.

2. Международный рынок информации и проблемы развития информационной инфраструктуры России в современных условиях.

3. Роль компьютерных технологий в развитии средств мировых коммуникаций.

Экономика–математика

Математические модели повышения эффективности производства.

Биология–экономика

Экономические основы медицинского обслуживания населения (на примере медицинских центров Санкт-Петербурга).

Биология–химия

1. Химия созидающая и разрушающая организм человека (на примере наркотических средств).

2. Нарушение физико-химических свойств клетки при инфицировании организма вирусом ВИЧ.

3. Инфекционные заболевания, их особенности, влияние на организм (на примере лептоспироза).

4. Реакция организма человека на фармацевтические средства, используемые в современной стоматологии.

Биология–информатика

1. Изменение численности в биологических сообществах. Система уравнений «хищник–жертва».

2. История внедрения и перспективы применения компьютерных технологий в современной медицинской науке и практике.

Информатика–физика

1. Компьютерная модель деформации твердых тел.

2. Способы увеличения быстродействия компьютера.

3. Физические основы хранения информации.

4. Моделирование процессов деформации в языке конструирования виртуальной реальности VRML 2.0.

5. Компьютерная модель решения задач на закон сохранения импульса.

6. Компьютерное исследование физических процессов в автогенераторе.

7. Компьютерное пособие по теме «Голография и ее применение».

8. Компьютерное пособие по физике лазеров для учащихся 10–11-х классов.

9. Компьютерная модель процесса упругого и неупругого столкновения.

10. Компьютерное моделирование движения заряженной частицы в электростатическом поле.

11. Компьютерная модель движения заряженной частицы в однородном магнитном поле.

12. Физические принципы повышения быстродействия вычислительных приборов.

13. Физические основы хранения информации в электронно-вычислительных машинах.

14. Физические процессы, сопровождающие ядерный взрыв (информационно-обучающая система).

15. Лазеры в волоконно-оптических линиях связи.

16. Оптические накопители, их применение в персональных компьютерах и основные направления их развития.

Информатика–география

1. Компьютерная поддержка темы «Современный дизайн национального ландшафта».

2. Компьютерная поддержка темы «География транспорта мира».

3. Компьютерная поддержка темы «География народонаселения мира».

4. Компьютерная поддержка темы «Мировые природные ресурсы».

5. Компьютерная поддержка темы «Политическое устройство Европы».

6. Компьютерная поддержка темы «Население мира».

7. Оптимальная программа развития Санкт-Петербургского (Московского) метрополитена на основе системы экспертных оценок.

8. Применение информационных технологий для решения транспортных проблем.

Математика–информатика

1. Компьютерная поддержка темы «Построение и преобразование графиков функций».

2. Использование компьютерных прикладных программ при анализе временных рядов.

3. Решение систем уравнений методами Крамера и Гаусса с использованием ЭВМ.

4. Компьютерная поддержка решения алгебраических уравнений численными методами.

5. Использование экспертной системы для проведения тестирования по тригонометрии.

Логика–информатика

Логические принципы работы электронно-вычислительных систем.

Физика–биология

Влияние электромагнитных волн на живые организмы.

Физика–математика

1. Физические и геометрические аспекты при выводе спутников на околоземные орбиты.

2. Геометрический ход лучей в оптических системах.

3. Термодинамические процессы в неидеальном газе.

Руководителю научно-исследовательских работ школьников

Индивидуальный план подготовки научно-исследовательской работы

Успешно выполнить исследовательскую работу школьнику поможет индивидуальный план подготовки, который необходимо разработать совместно с руководителем исследования. Такой план позволит установить логическую последовательность действий, очередность и сроки выполнения этапов работы.

Примерный вариант индивидуального плана исследовательской работы

_____________________________________

(Ф.И.О. автора исследования)

_____________________________

(Ф.И.О. научного руководителя)

_____________________________

(тема исследовательской работы)

Этапы выполнения научно-исследовательской работы	Срок	Консультант
Первый этап — подготовка к исследованию 1. Предварительный выбор темы и составление списка литературы по проблеме исследования. 2. Определение объекта и предмета исследования. 3. Выделение основных понятий темы. 4. Изучение литературы по теме исследования. 5. Уточнение темы; формулировка гипотезы, цели и задач; выбор методов исследования
Второй этап — подготовка и проведение исследования 1. Подготовка диагностических материалов по теме исследования. 2. Проведение исследования по теме (опыты, эксперименты). 3. Анализ исследования, выводы по эксперименту
Третий этап — оформление исследовательской работы 1. Написание основной части работы, ее введения и заключения: а) определение композиции работы; б) выбор стиля и языка исследования; в) написание выводов; г) составление заключения; д) написание введения. 2. Составление списка литературы. 3. Составление списка иллюстрации. 4. Составление приложений. 5. Оформление титульного листа
Четвертый этап — подготовка и защита работы 1. Сдача работы руководителю для получения отзыва и рецензии. 2. Подготовка текста для публичной защиты

Этапы исследовательской деятельности

Выбор темы

Выбор темы исследовательской работы имеет огромное значение. Правильно выбрать тему — значит наполовину обеспечить успешное ее выполнение.

Очень часто тема исследования выбирается стихийно, необдуманно. Конечно, каждый имеет право самостоятельно выбрать тему работы, но лучше посоветоваться с руководителем. Ведь не во всех случаях вы можете объективно оценить глубину темы, объем предстоящей работы над ней, ее соответствие своим возможностям и интересам. В итоге это может привести к значительным трудностям при подготовке исследовательской работы и даже к неудачам исследования.

Требования к теме:

• актуальность, отражение злободневных проблем современной науки и практики, соответствие насущным запросам общества;

• содержательность, информативность и разработанность в науке;

• возможность поиска достаточного количества литературы; наличие элемента новизны (работа в какой-то степени должна выходить за рамки изученного, ибо только тогда она сможет вызвать интерес;

• формулировка темы должна содержать какой-то спорный момент, подразумевать столкновение разных точек зрения на одну проблему. Подобная «проблемность» может быть отражена уже в самом заглавии работы или в его подзаголовках;

• название работы может и не включать в себя слово проблема, но, тем не менее, проблемность должна подразумеваться;

• тема должна быть конкретной. Объемные темы требуют освещения многих вопросов, что не в состоянии сделать многие.

Способы сужения темы:

1. Выберите один аспект предложенной общей темы.

2. Ограничьте период времени, который отведен для написания работы.

Составление списка литературы по проблеме исследования

Знакомство с опубликованной по теме исследования литературой начинается работой с картотекой библиотеки и библиографическими изданиями.

Поиск источников по картотеке должен завершиться составлением списка литературы. Следует учитывать, что при написании информации об источнике сначала пишется фамилия и инициалы автора, затем название работы, место издания, название издательства, год издания и, наконец, указывается количество страниц.

Изучение литературы по теме

Изучение литературы по избранной теме имеет своей задачей проследить характер постановки и решения определенной проблемы различными авторами, ознакомиться с их выводами, выявить современное состояние проблемы.

При изучении литературы все свои замечания, выводы следует записывать в таблицу, форма которой представлена ниже.

Формулирование цели, задач и гипотезы

1. При определении цели исследования необходимо ответить на вопросы: «Какой результат предполагается получить?», «Каким видится этот результат еще до его получения?»

2. Под задачами исследования понимается то, что можно сделать для достижения цели.

3. Гипотеза содержит предположение о связи определенной деятельности с ее результатом.

Определение объекта и предмета исследования

Объектом исследования называется процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранное для изучения. Главный вопрос при определении объекта: «Что рассматривается?»

Предмет исследования определяется при ответе на следующие вопросы: «Как рассматривать объект?», «Какие отношения ему присущи?», «Какие аспекты и функции выделяет исследователь для изучения объекта?»

Выбор методов исследования

Метод  исследования	Характеристика
1	2
Наблюдение	Активный познавательный процесс, опирающийся прежде всего на работу органов чувств человека и его предметную материальную деятельность
Сравнение	Позволяет установить сходство и различие предметов и явлений действительности. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще двум или нескольким объектам
Измерение	Процедура определения численного значения некоторой величины посредством единицы измерения. Дает точные, количественно определенные сведения об окружающей действительности
Эксперимент	Предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение определенных сторон предметов и явлений в специально созданных условиях с целью изучения их без осложняющих процесс сопутствующих обстоятельств
Абстрагирование	Сущность этого метода состоит в мысленном отвлечении от несущественного, выделении, фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон предмета исследования. Процесс абстрагирования — это совокупность операций, ведущих к получению такого результата (абстракции). Примерами абстракции могут служить бесчисленные понятия, которыми оперирует человек не только в науке, но и в обыденной жизни: дерево, дом, дорога, жидкость и т.п.
Анализ	Изучение каждого элемента или стороны явления как части целого, расчленение изучаемого предмета или явления на составные элементы, выделение в нем отдельных сторон
Синтез	Соединение элементов, свойств (сторон) изучаемого объекта в единое целое (систему), осуществляемое как в практической деятельности, так и в процессе познания
Индукция	Основой индукции являются данные, полученные путем наблюдений
Дедукция	Переход от общего знания о предметах к единичному знанию об отдельном предмете
Моделирование	Метод исследования объектов с помощью моделей — аналогов определенного фрагмента природной и социальной реальности; построение и изучение моделей реально существующих предметов, явлений и конструируемых объектов. По характеру моделей выделяют предметное и знаковое моделирование. Предметным называют моделирование, в ходе которого исследование ведется на модели, воспроизводящей геометрические, физические, динамические либо функциональные характеристики объекта — оригинала. При знаковом моделировании моделями служат схемы, чертежи, формулы т.п.
Обобщение	Одно из мыслительных действий, которое присутствует в любой деятельности, позволяя человеку обнаруживать в многообразии предметов нечто общее, необходимое ему для правильной ориентации в окружающем мире
Прогнозирование	Разработка прогнозов, т.е. вероятных суждений о состоянии какого-либо явления в будущем.
Беседа	Организуется с целью выявления индивидуальных особенностей личности, ее мотивов, позиции. Беседа применяется на стадии подготовки массовых анкетных опросов для определения области исследования, пополнения и уточнения данных массовой статистики и как самостоятельный метод сбора информации

Композиция работы

Композиция исследовательской работы — это последовательность расположения ее основных частей. Традиционно сложилась следующая композиционная структура исследовательских работ:

• титульный лист,

• оглавление,

• введение,

• основная часть,

• заключение,

• библиографический список,

• приложения.

Титульный лист является первой страницей работы и заполняется по строго определенным правилам. В верхнем поле указывается полное наименование учебного заведения. В среднем поле дается заглавие работы, которое приводится без слова «тема» и в кавычки не заключается.

Далее, ближе к правому краю титульного листа указываются класс, фамилия и инициалы исполнителя работы, а ниже — должность руководителя, его фамилия и инициалы. В нижнем поле указывается место выполнения работы и год ее написания.

После титульного листа помещается оглавление, в котором приводятся все заголовки исследования и указываются страницы, с которых они начинаются.

Во Введении обосновываются актуальность выбранной темы, цель и содержание поставленных задач, формулируется объект и предмет исследования, а также гипотеза, дается краткий обзор литературы по теме, указываются избранные методы исследования.

От формулировки научной проблемы и доказательства, что та часть этой проблемы, которая является темой данной работы, еще не получила своей разработки и освещения в специальной литературе, логично перейти к формулировке цели предпринимаемого исследования, а также указать на конкретные задачи, которые предстоит решать в соответствии с этой целью.

Обязательным элементом введения является формулировка объекта и предмета исследования.

Обязательным элементом введения работы является указание на методы исследования, которые служат инструментом для добывания фактического материала, являясь необходимым условием достижения поставленной цели.

В конце вводной части раскрывается структура работы, т.е. дается перечень ее структурных элементов и обосновывается последовательность их расположения.

В главах основной части работы рассматриваются ведущие вопросы темы.

Исследовательская работа заканчивается заключением. В нем делаются выводы о проделанной работе. После заключения принято помещать библиографический список использованной при проведении исследования литературы. Каждый включенный в такой список литературный источник должен иметь отражение в работе.

Процедура защиты научно-исследовательской работы и подготовка к ней

Подготовка к защите обычно начинается с составления доклада. Как правило, его можно разделить на три части. Первая часть доклада в основных моментах повторяет введение работы. Вторая часть, самая большая в докладе, посвящается основным результатам исследования. Заканчивается доклад заключительной частью, которая строится по тексту заключения научно-исследовательской работы. В ней перечисляются основные выводы работы.

К тексту доклада могут быть приложены дополнительные материалы (схемы, графики, диаграммы и т.п.), которые необходимы для доказательства выдвигаемых положений и обоснования выводов, а также предложенных рекомендаций.

Защита научно-исследовательских работ обычно проходит публично.

Защита работы должна строиться на основе чтения, а еще лучше пересказа заранее подготовленных тезисов доклада. При этом докладчику следует сосредоточивать особое внимание на главных итогах исследования. При необходимости ему стоит делать ссылки на чертежи, таблицы и графики. Все эти материалы должны оформляться так, чтобы их можно было демонстрировать без особых затруднений и они оказались видны всем присутствующим в зале.

Правила публичного выступления

• Речь докладчика должна быть ясной, грамматически точной, уверенной, что делает ее понятной и убедительной.

• Речь должна быть также выразительной, что зависит от ее темпа, громкости и интонации. Спокойная, неторопливая манера изложения всегда импонирует слушателям.

• Большое значение имеет выбор одежды. Элегантность, аккуратность, подтянутость в одежде способствуют благоприятному впечатлению и расположению жюри.

• Отвечая на вопросы, нужно касаться только существа дела. Прежде чем отвечать на вопрос, необходимо внимательно его выслушать и понять смысл того, что интересует задавшего его человека. Желательно на заданный вопрос отвечать сразу, а не выслушивать все вопросы, а потом на них отвечать. При этом надо учитывать, что четкий, логичный и аргументированный ответ на предыдущий вопрос может исключить последующий.

Особенности языка и стиля научно-исследовательской работы

Научный стиль имеет свои особенности:

• подчеркнутую строгую логичность, проявляющуюся в том, что все предложения располагаются в последовательности, соответствующей причинно-следственным связям явлений, а выводы вытекают из фактов, изложенных в тексте;

• точность, которая достигается тщательным подбором слов, употреблением их в прямом значении, широким использованием терминов и специальной лексики;

• отвлеченность и обобщенность, достигаемые за счет преобладания абстрактной лексики над конкретной;

• объективность изложения фактов, недопустимость субъективизма и эмоциональности;

• ясность — умение писать доступно и доходчиво;

• краткость — умение избежать ненужных повторов, излишней детализации и «словесного мусора».

Важно уметь связать накопленную информацию в связанный текст. Для этого необходимо разбираться в речевых функциях и лексических средствах их реализации.

В языковом плане эти свойства проявляются в том, что в научных текстах не принято использовать эмоционально-оценочную лексику, а вместо местоимения я и глаголов в первом лице единственного числа чаще употребляются предложения неопределенно-личные («считают, что…»), безличные («известно, что…»), определенно-личные («рассмотрим проблему…»).

Речевые функции и лексические средства

Речевая функция	Лексические средства
1	2
Причина и следствие	(и) поэтому, потому, так как поскольку следует отсюда следует откуда следует вследствие в результате в зависимости от… в связи с этим, согласно этому в таком случае в этом случае в этих условиях при таких условиях
Условие и следствие	что свидетельствует что указывает что говорит что соответствует что позволяет что способствует следовательно
Временная соотнесенность	сначала, прежде всего, в первую очередь первым шагом последующим шагом предшествующим шагом одновременно, в то же время, здесь же предварительно, ранее, выше еще раз, вновь, снова затем, далее, потом, ниже в дальнейшем, в последующем, впоследствии во-первых, во-вторых и т.д. в настоящее время, до настоящего времени в последние годы
Сопоставление и противопоставление	как…, так и…; так же, как и… не только, но и… по сравнению; если…, то… в отличие, в противоположность, наоборот аналогично, также, таким же образом с одной стороны, с другой стороны в то время как, между тем, вместе с тем
Дополнение и уточнение	также и, причем, при этом, вместе с тем кроме того сверх того более того главным образом, особенно
Ссылка на предыдущее или последующее высказывание	как было обнаружено как было найдено как говорилось выше как отмечалось выше как указывалось выше согласно этому соответственно этому в связи с этим, в соответствии с этим в связи с вышеизложенным данный, названный и т.д. большая часть, большинство
Обобщение, вывод	таким образом, итак, следовательно в результате, в итоге, в конечном счете отсюда (откуда) следует отсюда (откуда) вытекает отсюда (откуда) понятно отсюда (откуда) ясно это позволяет сделать вывод это сводится к следующему это свидетельствует наконец, в заключение
Введение новой информации	рассмотрим следующие случаи остановимся подробно на… приведем несколько примеров некоторые дополнительные замечания...
Указание на источник того или иного сообщения	по мнению… по словам…
Иллюстрация сказанного	например, так, в качестве примера примером может служить такой как (например) в случае, для случая о чем можно судить, что очевидно

Советы руководителю исследовательской работы

Как отделять главное от второстепенного

Одним из основных навыков исследователя является умение выделять в тексте главную, наиболее существенную информацию. К ней относятся: определения научных понятий, формулировки законов, правил, перечисления принципов, основные мысли (положения, утверждения) автора, его выводы.

Второстепенная информация может либо разъяснять главную информацию, либо отражать вытекающие из этой информации конкретные следствия и практические рекомендации. К этому типу информации относятся аргументы, обоснования, примеры, подробные характеристики отдельных явлений, описания, второстепенные факты из чьей-либо биографии, а также разного рода комментарии.

Приемы сжатия текста

Известны три способа сжатия текста.

Исключение подробностей, деталей, конкретных примеров, числовых данных, авторских пояснений, отступлений и т.п. Например, в предложении «Слова-термины могут употребляться в любом стиле: в разговорном, официально-деловом, публицистическом, художественном, но, конечно, чаще всего их используют в научном стиле» избыточными являются однородные определения, конкретизирующие словосочетание в любом стиле, а именно: в разговорном, официально-деловом, публицистическом, художественном. Уберем их. Смысл предложения не изменится. При этом оно только выиграет от сжатия.

Обобщение нескольких однородных мелких вопросов. В этом случае сначала необходимо найти в тексте эти однородные частные факты, вычленить в них общее, а затем подобрать языковую форму их обобщенной передачи, т.е. переформулировать мысль своими словами.

Сочетание исключения и обобщения

Памятка о правилах сжатия текста

1. Выделите опорные слова в предложении.

2. Трансформируйте сложное предложение в простое, сохраняя его суть.

3. Составьте к абзацу прочитанного текста опорную фразу, которая являлась бы ключом к его пониманию.

4. Сжато изложите содержание предложения, абзаца, текста.

5. Подчеркните в тексте слова, которые могут быть опущены без ущерба для содержания.

6. Выделите в тексте смысловые части. В каждой части определите основную мысль.

7. Озаглавьте каждую часть. Сформулируйте главную мысль всего текста.

8. Проделайте следующую работу с текстом:

— составьте к нему план;

— отберите наиболее существенную информацию в тексте и запишите ее в соответствии с планом;

— через несколько дней «расшифруйте» написанное, т.е. попробуйте заново восстановить полный текст по своей сокращенной записи;

— сравните результат «восстановления» с исходным текстом.

Форма заявки на участие в школьной конференции

Название работы __________________________________

Тип работы (научно-исследовательская, реферат)_______________________________________________________

Фамилия, имя учащегося ___________________________

Класс _____________________________________________

Научный руководитель _____________________________

Секция ____________________________________________

Если доклад предполагается читать на иностранном языке, это должно быть указано в заявке.

Заявка подается председателю научно-методического совета не позднее чем за 10 дней до дня проведения конференции.

Оформление работы

К исследовательской работе школьника предъявляются требования как к любой научной статье. В оформлении необходимо придерживаться стандартов, выработанных в научной литературе.

Титульный лист работы должен содержать следующие сведения:

• информацию об образовательном учреждении и секции научного общества учащихся, в которой она выполнена;

• ее название и тип;

• фамилию и имя автора;

• данные о научном руководителе исследования;

• год ее написания.

Текст работы не должен содержать грамматических ошибок. Если работа разделяется на главы, то их названия надо писать одним и тем же шрифтом или одинаковым образом подчеркивать. В тех случаях, когда главы разделяются на параграфы, названия последних выделяются иначе, чем названия глав.

Если автор использует широко принятые в данной науке термины, то пояснять их не требуется. Если же применяется термин, принятый только в узкой области данной науки, или же встречается только в работах нескольких (одного) автора, то необходимо пояснить термин при первом его употреблении.

В начале работы представляется ее план, раскрывающий тему исследования.

В содержание работы включаются:

• введение, в котором поставлена и обоснована ее цель;

• описание исследовательских методик, которыми пользовался автор;

• изложение результатов исследования и содержание дискуссии вокруг них;

• выводы по результатам исследования;

• список использованной литературы.

Цитата может приводиться как в самом тексте работы, так и в подстрочнике. Целесообразно в тексте приводить только номер источника, который ему дан в списке использованной литературы, и страницу, из которой взята данная цитата. К примеру, «…»[8, с. 13]. Другой вариант оформления цитаты предусматривает указание в тексте автора и год издания источника. Например, «…» [Д.Э. Розенталь, 1989].

Различные источники (статьи, книги, сборники) в списке использованной литературы принято располагать в алфавитном порядке по фамилии авторов. Если авторов несколько, то место в списке определяется фамилией первого из них. Если при написании работы использовался сборник, в создании которого принимало участие много авторов, то в списке использованной литературы он располагается по своему заглавию.

Общие требования к содержанию

На конференцию могут быть представлены работы двух типов: научно-исследовательская или реферативная.

Научно-исследовательская работа должна содержать самостоятельно полученные данные в какой-либо научной области; сведения о результатах опытов, экспериментов; самостоятельный анализ различных материалов, произведений, художественных средств, исторических проблем и т.п.

Учащиеся второй ступени лицея могут представлять на конференцию реферативные работы. Реферат познавательного типа позволяет автору изучить внепрограммный материал и показать его применение в различных областях, обратиться к книгам известных ученых, что дает большой импульс в интеллектуальном развитии учащихся. Реферат классификационного типа дает возможность его автору обобщить материал, изучаемый в разное время различными исследователями.

Автору и научному руководителю работы очень внимательно нужно отнестись к названию работы. Оно должно точно отражать ее содержание. Нередко название сужает или расширяет предмет исследования, что недопустимо, так как дезориентирует читателей и слушателей и говорит о том, что автор до конца не разобрался в теме. Часто школьники стараются раскрыть слишком обширные темы, например, творчество какого-либо художника или писателя. Бесспорно, что ученик не может глубоко раскрыть такую обширную тему, которая подходит, скорее, для монографии. Поэтому школьникам для выполнения исследования в общей проблеме необходимо выделить частную.

В работе должны быть определены цель исследования, то есть сформулирован конкретный вопрос, на который необходимо получить ответ, и его задачи. В исследовательской работе учащийся должен показать знание проблемы, умение анализировать, обобщать факты, делать выводы, обосновывать и отстаивать свою точку зрения.

Во введении нужно обосновать актуальность и цель исследования. Обычно в нем содержится обзор литературы по интересующей автора проблеме. Лучше, если сведения, полученные из литературы, будут изложены словами школьника. Следует приводить только те сведения, которые имеют прямое отношение к теме и задачам исследования. Введение должно показать, насколько хорошо автор знает литературу по избранной теме исследования.

В заключении необходимо подвести итоги исследования. Выводы должны располагаться в тексте в определенном порядке: от более важных к менее важным, от общих — к частным. Также в нем следует сделать вывод о достижении цели исследования и наметить основные направления, по которым следовало бы ее продолжить.

Оценивание исследовательских работ

Критерии оценки реферативных работ

№	Критерии оценки	Макс. количество баллов
1. Оценка текста работы
1	Оформление титульного листа	0,5
2	Введение	1
3	Основная часть	2
4	Заключение	1
5	Оформление списка использованной литературы	0,5
2. Оценка доклада
1	Соответствие названия содержанию работы	2
2	Глубина раскрытия темы, аргументированность	3
3	Логика изложения	3
4	Умение делать выводы	2
5	Изученность, понимание материала	3
6	Свободное владение материалом	3
7	Умение отвечать на вопросы	2
8	Культура речи	2
9	Наглядность	2
10	Соблюдение регламента	1
11	Общее впечатление от доклада	3

Критерии оценки научно-исследовательских работ

№	Критерии оценки	Макс. количество баллов
1. Оценка текста работы
1	Оформление титульного листа	0,5
2	Введение	1,5
3	Основная часть	3
4	Заключение	1,5
5	Оформление списка использованной литературы	0,5
2. Оценка доклада
1	Соответствие названия содержанию работы	2
2	Глубина раскрытия темы, аргументированность	5
3	Логика изложения	4
4	Умение делать выводы, подводить итоги исследования	3
5	Изученность, понимание проблемы	3
6	Исследовательский характер работы, представление результатов самостоятельно проведенных опытов и экспериментов	5
7	Доступность, свободное владение материалом	3
8	Умение отстаивать свою точку зрения по проблеме	4
9	Культура речи	2
10	Наглядность	2
11	Соблюдение регламента	1
12	Общее впечатление от доклада	3