Типичные ошибки в исследовательских работах школьников:
- неудачный выбор темы исследования;
- некорректное название работы;
- неправильная формулировка цели и задач исследования;
- выполнение работы на единичных индивидах, отсутствие контрольной группы, отсутствие статистической обработки результатов (в естественно-научной области);
- отсутствие раздела «Обсуждение результатов», некорректная интерпретация результатов;
- неграмотная формулировка выводов;
- неправильное оформление списка литературы;
- отсутствие ссылок на литературные источники в тексте работы.
Проблемы выбора темы мы уже обсуждали. Теперь речь пойдет о названии. Оно должно отражать содержание работы. В науке название не рекламный слоган и не креативные варианты, характерные для статей в СМИ. Названия должны быть не расплывчатыми, а максимально конкретными.
Важный этап - грамотная формулировка цели и задач исследования. Это в большой степени определяет успех работы. Цель - это основная проблема исследования, предвидение его результатов, то, что вы хотели получить в итоге. Цель может быть только одна. Рекомендуется формулировать предложения с глаголами: определить, выявить, установить, обосновать, разработать.
Задачи исследования - это этапы работы, способы достижения цели, они не могут повторять формулировку цели. Задачи должны быть реальными и посильными для автора (в зависимости от способностей и возраста, наличия необходимой материальной базы). Не следует формулировать задачи, которые могут решить только директор школы, управление образования и т. п. Не следует писать в задачах: провести опыты, обработать результаты, сделать выводы - это подразумевается само собой. Правильно сформулированные задачи определяют этапы выполнения работы.
Ниже представлен пример абсолютно грамотной формулировки цели и задач. Подход не зависит от предметной области исследования, общий принцип всегда один и тот же.
Цель работы: исследовать взаимосвязь различных видов чешуекрылых с цветущими цветковыми растениями.
Задачи работы:
- определить место, способ и время проведения наблюдений за бабочками и цветковыми растениями;
- определить видовой состав взаимодействующих между собой чешуекрылых и цветковых растений;
- оценить видовую избирательность чешуекрылых по отношению к цветущим цветковым растениям;
- установить динамику активности бабочек на цветковых растениях.
Также важно правильно определить объект и предмет исследования, их часто путают. Объект исследования - это живые организмы, природные объекты, явления и процессы, произведения литературы или искусства, исторические документы и т. п. Предмет исследования - это часть объекта, конкретные показатели, процессы, которые подлежат изучению.
Примеры:
1) объект - плоды яблок различных сортов, предмет - концентрация витамина С;
2) объект - произведение А.Грина «Алые паруса», предмет - музыкальные мотивы и образы.
Для исследования обязательна гипотеза, которая отвечает на вопрос: «Что будет, если?..» Гипотеза формулируется по принципу: «Если (описание фактора и/или состояния объекта), то (описание характера связи между объектом и фактором)». Не имея достаточного опыта, лучше вообще обойтись без гипотезы. К этому отнесутся более лояльно, чем к явной глупости. Не надо в качестве гипотезы предлагать общеизвестные факты - «предположим, что растению необходим свет» или «предположим, что картошка очень вкусная, и я ни дня не могу без нее прожить».
Любое исследование основывается на адекватно выбранных методах. Особенно это важно в естественно-научных работах. Найти методики исследования, подходящие для работ школьников (даже при небогатой материальной базе школы), можно в книгах экспериментов для школьников, лабораторных работах и практикумах, полевых практиках для студентов, в курсовых, дипломах и диссертациях. В Интернете можно обнаружить эти материалы в изобилии, важно грамотно ими пользоваться, а при необходимости не стесняться консультироваться со специалистами.
Основные методы исследований в естественно-научных работах, а также в области психологии, педагогики, социологии - наблюдение, описание, анкетирование, эксперимент.
Анкетирование позволяет при небольших затратах получить интересные и полезные факты, но результаты не всегда могут быть полностью достоверны, так как проверить искренность ответов респондентов мы не можем. Для серьезных работ рекомендуем не сочинять анкеты, а использовать авторские тесты и опросники. В анкетах могут быть как закрытые вопросы (с готовыми вариантами ответов), так и открытые. Младшим школьникам лучше предлагать закрытые вопросы.
Научное наблюдение - это целенаправленное изучение объектов или явлений, оно должно быть хорошо продуманным, подготовленным, многократным. Все результаты обязательно должны фиксироваться (обычные записи или с помощью технических средств). Школьник может наблюдать все, что вокруг нас, - сезонные явления, погоду, физические и химические процессы, развитие растений и животных, поведение животных или человека.
В естественных науках основным методом является эксперимент. Цель эксперимента - выявление свойств исследуемых объектов, проверка гипотез о причинной связи между явлениями. Продумать и поставить эксперимент далеко не просто, этому надо учиться. Типичная ошибка - отсутствие выборки, проведение опытов на единичных образцах.
Что такое выборка? Все множество интересующих исследователя объектов, явлений или показателей называется генеральной совокупностью. Выборочная совокупность, или выборка, - это подгруппа объектов, выбранная для конкретного исследования. Репрезентативная выборка - это меньшая по размеру, но точная модель генеральной совокупности, частью которой она является. В ней все основные признаки должны быть представлены в той же пропорции или с той же частотой, как и в самой генеральной совокупности. Репрезентативность выборки - весьма сложная проблема в науке. Но для школьных работ необходимо хотя бы иметь эти выборки - не менее 10-15 растений или 20-30 школьников. Чем больше выборка, тем точнее результаты, возможна их статистическая обработка (для старшеклассников). Контрольная и опытная группы должны быть похожи, различаться будет только наличие какого-то воздействия. При отсутствии выборки или контроля результаты работы вообще не имеют смысла.
Рассмотрим виды экспериментов.
Эксперимент «до - после» без контрольной группы. Измерение показателей у каждой особи в группе первый раз проводят перед воздействием экспериментального фактора, а второй раз - после него. Для подтверждения гипотезы о влиянии экспериментального фактора сравнивают определяемые показатели до и после воздействия.
Эксперимент «до - после» с контрольной группой. Исходно формируют две группы примерно равные по численности и основным особенностям, одна из которых будет контрольной, и в ней экспериментальный фактор не будет действовать. В обеих группах (контрольная и опытная) измеряют интересующие показатели до и после воздействия экспериментального фактора. Гипотеза считается доказанной, если в экспериментальной группе показатели изменились больше, чем в контрольной.
Эксперимент «только после» с контрольной группой. Измерение показателей производят только после первого воздействия экспериментального фактора. Гипотеза проверяется при сравнении значений показателей в экспериментальной и контрольной группах. В таком случае причиной различий может быть не только экспериментальный фактор, но и другие обстоятельства, но в науке такие ситуации встречаются.
Ошибки планирования и постановки эксперимента бывают и у опытных научных сотрудников, не говоря уже о школьниках. Вот самые типичные: применение неправильных методик, неверное формирование выборок, разные условия жизни для контрольной и опытной групп, неточное проведение анализов, измерений, неверные расчеты, описки, перепутывание материалов.
В научных работах принято представлять не индивидуальные результаты, а только статистически обработанные и обобщенные - например, средние арифметические, доли в процентах и т. д. Запрещено публиковать личные данные участников эксперимента (ФИО и т. д.), они должны быть только в лабораторном журнале. В большинстве случаев результаты представляют в виде таблиц, диаграмм или графиков, которые оформляют строго в соответствии с принятыми в науке правилами.
Представляя результаты, акцентируют внимание на основных, наиболее значимых фактах и затем их обсуждают, то есть анализируют, сравнивают с результатами аналогичных исследований, которые без труда можно найти в Интернете. Даже младшим школьникам совместно с руководителем надо попытаться проанализировать результаты и написать хотя бы 2-3 абзаца обсуждения. Если в работе получены результаты, не подтверждающие гипотезу или не совпадающие с результатами других исследователей, их также необходимо изложить и попытаться объяснить причину несоответствия.
Выводы работы - ответы на поставленные задачи исследования, основные результаты. Каждый вывод - это одна короткая фраза, ответ на поставленную задачу работы. В выводах не должно быть общеизвестных фактов из учебников, упоминаний о методах, собственных соображений и рекомендаций - только констатация основных результатов работы. Если получили непредвиденные результаты, то в окончательном варианте текста надо просто переформулировать задачу и не пугаться - возможно, вы открыли что-то действительно интересное.

​Ирина ЛЕКАХ, кандидат биологических наук, зам. директора по НМР Обнинской свободной школы, доцент кафедры биологии Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», эксперт конкурсов и конференций Малой академии наук «Интеллект будущего»