Что дальше? А дальше следует формулирование целей и задач исследования. Цель и задача — не одно и то же: цель существенно шире задачи. Задач может быть много, они всегда конкретны, включают все существенные детали, требующие разрешения в процессе работы — подбор литературных источников и их проработка, освоение методики исследования, знакомство с объектом и т.п. Цель работы вытекает из предложенной темы, а задачи соответствуют сформулированной цели. Цель и задачи исследования должны быть понятны исполнителям, задачи — выполнимыми.

После того как цель и задачи обсуждены, сформулированы и приняты, выбирают объект исследования. Это не так просто, как может показаться на первый взгляд. Этические нормы ограничивают применение в качестве экспериментального объекта млекопитающих (объектом наблюдения они, конечно, быть могут). Необходимо, чтобы биологические характеристики объекта соответствовали поставленным задачам, а ответ на поставленный вопрос можно было получить в обозримом будущем. Сам объект и его содержание должны быть достаточно дешевы.

Следующий шаг в работе — анализ литературы по проблеме, включая детальное знакомство с объектом исследования. Подборка литературы для анализа — задача руководителя. Сведения, полученные из литературных источников, обсуждаются совместно исполнителями и руководителем работы. Литературный обзор позволяет познакомиться с состоянием проблемы, с тем, что сделано в этой области к настоящему времени. При анализе литературных данных обнаруживаются пробелы, часть которых исследователи-школьники могут восполнить в ходе работы.

Итак, анализ литературы проведен, ясно, что можно сделать в данной области, настало время сформулировать гипотезу, иными словами, определить предполагаемый результат. Это очень важный момент, поскольку сложившиеся у исследователей теоретические представления позволяют отчасти прогнозировать результат, а затем сравнивать теоретические представления с эмпирическими данными.

Вооруженные знаниями об объекте исследования и о состоянии проблемы в целом, пониманием цели и задач, а также нулевой гипотезой, переходим к выбору методики проведения исследования. Методы исследования должны быть адекватны поставленным задачам. Это означает, что именно эта методика позволит получить ожидаемый результат, тогда как любые другие приемы могут привести к ошибочным результатам. Надо, чтобы методическое обеспечение работы учитывало все нюансы, способные повлиять на результаты исследования, и, по возможности, исключить их. Выбранные методы работы (наблюдения, эксперимент или работа с литературными источниками) должны быть простыми и доступными для школьников, даже если исследование проводится в лаборатории учебного или исследовательского института. Методически работу следует организовать таким образом, чтобы число наблюдений было достаточно велико. В противном случае можно говорить об исключительном феномене, об экстраординарном явлении, возможно, интересном, но всего лишь единичном.

 

 

И вот наступил момент, когда надо приступать к собственно исследовательской работе.
А что, собственно говоря, можно считать исследовательской работой? Нельзя согласиться с мнением, что исследовательская работа должна быть исключительно экспериментальной. На мой взгляд, подобное утверждение неверно. Есть прекрасные работы, посвященные исследованию природных биоценозов. В этих работах нет и намека на эксперимент, однако прекрасно организованные и правильно проведенные наблюдения в природных условиях позволяют получить интересные и практически важные данные.

 

Следовательно, во-первых, исследовательской работой следует считать грамотно организованные и проведенные наблюдения природных объектов или явлений. Во-вторых, к исследовательским работам, несомненно, относится эксперимент. Экспериментальные исследования всегда интересны, хотя на этом пути встречаются многочисленные затруднения. Экспериментальная работа требует скрупулезного выполнения методики, поскольку любое, подчас даже самое незначительное отклонение в условиях проведения опыта может привести либо к искажению результатов исследования, либо к получению заведомо ложных данных.

 

Эксперимент, как и любое другое научное наблюдение, должен планироваться таким образом, чтобы на каждую градацию изучаемого фактора (варианта) приходилось несколько повторностей(как уже говорилось, наблюдение не должно быть единичным). К сожалению, это требование почти никогда не выполняется. Например, в одной из школьных исследовательских работ описывалась и применялась интересная оригинальная методика, позволяющая изучать загрязнение воздушного бассейна крупных городов и промышленных центров. Однако сравнение проводилось всего по двум деревьям — контрольному, растущему в экологически благоприятных условиях, и угнетенному, расположенному в условиях максимального загрязнения воздуха автомобильными выхлопными газами, а для получения достоверных данных должны проводиться популяционные исследования. В результате интересное исследование было отклонено из-за методической ошибки, в которой повинен не ученик, а научный руководитель работы.

Все варианты эксперимента обязательно должны находиться в одинаковых условиях (температура, освещенность, насыщение среды обитания кислородом и т.п.), изменяется только изучаемый фактор. Если эксперимент многофакторный (исследуются одновременно несколько факторов), опыт строится так, чтобы можно было выявить как влияние каждого фактора в отдельности, так и их совместного действия. В число экспериментальных групп обязательно включаются контрольные варианты, на которые действие изучаемых факторов не распространяется (это требование часто игнорируется).

Еще до начала практической работы целесообразно составить четкую и подробную таблицу, включающую все варианты эксперимента (наблюдения). При составлении протокола опыта графы такой таблицы заполняются данными, образуя матрицу.

Иногда результаты эксперимента противоречат ожиданиям исследователей. Причин, приводящих к такой ситуации, может быть несколько: неправильная формулировка цели и постановка задач, ошибочная нулевая гипотеза, выбор неадекватной методики проведения эксперимента, неверное толкование полученных результатов, ошибочные выводы, наконец, неправильный выбор объекта исследования. Необходимо спокойно разобраться в случившемся. Следует помнить, что отрицательный результат — это так же важно, как и получение положительного результата, если данные не взяты «с потолка».

Кроме природных наблюдений и эксперимента может быть и еще один вид исследовательской деятельности — литературные изыскания. Такой вид исследовательской деятельности в большей степени присущ представителям гуманитарных направлений, однако и здесь возможны и эксперименты, и наблюдения. Следует особо подчеркнуть, что литературные исследования не должны принимать форму рефератов, тексты которых в наше время можно отыскать на компакт-дисках. В чем же отличие реферата от научно-исследовательской работы с литературными источниками? Реферат содержит подборку известных фактов по конкретной проблеме, тогда как из литературного исследования обязательно должно вытекать нечто новое, обнаруженное в результате анализа литературных данных (это основное требование, отличающее любую творческую работу от компилятивной). Надо сказать, что обнаружить какие-либо действительно новые факты, анализируя литературные источники, неизмеримо труднее, нежели проводя наблюдения или эксперименты. И уж совершенно наивно полагать, что настоящая работа с литературой — легкая прогулка по библиотечным каталогам. И здесь вновь на первый план выходит работа научного руководителя, поскольку только он может правильно сформулировать задачу, порекомендовать основные первоисточники (в надежде, что остальные отыщет сам исследователь), совместно со школьниками проанализировать собранный материал и помочь сделать надлежащие выводы. Такого рода исследования можно только приветствовать!

 

 

Наступил момент, когда все данные собраны. Что с ними делать? В научной среде принято подкреплять результаты наблюдений и экспериментов их математической обработкой. Хорошо, если к работе удастся подключить математиков, которые построят математические модели изучаемых процессов или явлений.
Достоверность полученных результатов и сделанных выводов проверяется с помощью методов математической статистики. По окончании обработки материалов исследования проводится обсуждение полученных результатов. Обязательно совместно с авторами работы, обязательно с использованием литературных данных. После этого можно приступить к оформлению отчета.

 

 

Отчет о исследовательской работе строится по тому же плану, что и научная статья.
Во введении отмечают актуальность исследования, убедительность цели и задач. Обзор литературных данных должен показать, что авторы исследования прекрасно представляют себе состояние проблемы и видят пути решения поставленных перед ними задач. Сведения, приведенные в литературном обзоре, сопровождаются ссылками на первоисточники. Чрезвычайно важно детально описать методику проведения исследования или эксперимента. Здесь же дается подробное описание биологии объекта.

Результаты исследования нужно представлять строго и наглядно. Данные сводятся в таблицы, которые необходимо прокомментировать и проиллюстрировать понятными графиками и рисунками. Варианты опыта или наблюдения, достоверно отличающиеся друг от друга, должны быть помечены с указанием уровня значимости различия.

Полученные данные необходимо обсудить, сравнив результаты исследования со сведениями из литературных источников. Для этого часть литературных данных не включают в литературный обзор, а используют при обсуждении результатов.
Не надо делать много выводов. Но они должны быть четкими, вытекать из результатов исследования и соответствовать целям и задачам исследования.

Отчет содержит список использованных литературных источников с указанием авторов, названия цитированной работы, издательства и места издания, необходимо указать год издания, для монографий — количество страниц в книге. Порядковые номера должны соответствовать ссылкам в тексте литературного обзора и обсуждения результатов исследования.

И еще один совет по написанию научного отчета. Его давал своим аспирантам и научным сотрудникам академик С.С.Шварц: начинайте написание работы с описания объекта исследования и методики (на чем и с помощью чего получены результаты), затем — оригинальные данные и выводы (что получено и с чем это можно «есть»), после этого — обсуждение результатов исследования (постарайтесь убедить самого себя в своей правоте), а вот теперь приступайте к написанию литературного обзора. Полезно написанную работу положить в стол и вернуться к ней снова по прошествии некоторого времени — при повторном прочтении выявятся «нескладухи» и «ляпы».

Требования к демонстрационному материалу сводятся к его наглядности. Прежде всего, представляются результаты исследования: таблицы, плакаты или компьютерные презентации. Советы достаточно универсальные: рисунки и графики всегда зрелищнее таблиц или текста. Графики могут находиться в центре внимания достаточно долго, а таблицы следует демонстрировать ограниченное время. Выводы должны демонстрироваться достаточно долго, чтобы слушатели смогли внимательно с ними ознакомиться и обдумать.