Стаья "Научно-исследовательский проект по биологии"
статья по биологии по теме

И.С. Федулова, методист                                 Научно-исследовательский проект по биологии

   ГУДОД «ЦДОДД», Краснодар

Внеклассная и самостоятельная работа учащихся повышает интерес к изучению школьной дисциплины, развивает творческие способности детей, активизирует познавательные интересы, совершенствует знания и умения, формирует социальную активность, побуждает самостоятельно заниматься изучением предмета. В проектной деятельности учащихся основной целью является приобретение опыта организации собственной деятельности. Постоянно овладевая умениями и навыками рационального исследовательского труда, тренируя себя по вопросам и заданиям, наблюдениям и опытам с натуральными объектами, учащиеся самостоятельно приобретают знания, дополняя и углубляя их при изучении рекомендуемой для проектной деятельности биологической литературе.

Любая исследовательская работа начинается с выбора темы исследования. Выбор темы исследовательской работы — важный и очень ответственный момент. Первоочередной задачей при выборе темы исследования является изучение ранее опубликованных источников литературы – нужно убедиться, что интересующая вас проблема ни кем не была исследована до вас. Так же важный элемент биологического исследования – актуальность, показывающая важность, значимость изучения именно этого биологического объекта. Для обоснования значимости исследования используются ссылки на работы ученых. Тема исследования должна быть созвучна с целью исследования и его задачами, определяемыми до начала выполнения работ. Другими словами тема – это сокращенное описание изучаемого объекта или явления. Цель исследования – это свернутое описание предполагаемого результата изучения биологического объекта (явления) и обобщенное описание направленной на объект деятельности (изменение свойств объекта, получение новой информации об объекте). Например: «Выявить зависимость состояния растительного покрова от влияния крупных автомагистралей».

Задачи исследования – это краткое описание действий, которые необходимо выполнить для достижения, намеченного в цели результата.

Тема работы подкрепляется рабочей гипотезой. Исследователь полагает, что тот или иной фактор, изменение которого можно контролировать, оказывает воздействие на интересующее его явление. Он собирает данные, надеясь с их помощью подтвердить свои предположения. Тем самым он фактически осуществляет проверку нулевой гипотезы (нет воздействия фактора). Если нулевая гипотеза в результате проверки отвергается, то это свидетельствует о правдоподобности выдвинутого предположения. Несомненно, что в процессе выполнения работы и гипотеза, и набор необходимых для решения задач могут изменяться.

Планирование эксперимента

После постановки гипотезы, составляют методику проведения исследования, которая является совокупностью методов, способов, приемов, используемых при проведении эксперимента. Методика исследования определяет место проведения опыта, объекты исследования, объемы выборок, оборудование, схему опыта(-ов), план работы, статистические методы, затраты времени и средств, ожидаемые результаты.

Эксперимент является основой научного метода. Это метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются причинно-следственные отношения между явлениями и процессами, проверяются гипотезы и предсказания теории. Эксперимент осуществляется на основе теории, которая определяет постановку задач и интерпретацию полученных результатов. В простейшем эксперименте может быть только два варианта - новый прием и старый (например, получают или не получают животные биологически активные вещества - БАВ, чистопородные или полукровные животные). Более сложный эксперимент может включать несколько приемов или уровней исследуемого фактора (различные дозы БАВ, различная кровность животных). Постановка биологического эксперимента — вещь сама по себе достаточно сложная, требующая глубокого понимания особенностей биологических объектов, представления о статистической достоверности результатов и ошибке метода. При постановке любого эксперимента сравниваются процессы, происходящие с опытной и контрольной группой объектов. Опытная группа объектов отличается наличием какой-либо особой характеристики, влияние которой на данную группу объектов и интересует исследователя. Оценить наличие эффекта можно только при различии результатов, полученных для опытной и контрольной групп. Таким образом, постановка контроля в любом эксперименте является строго обязательной. Величина опытной и контрольной группы тем больше, чем больше разброс данных, получаемый при проведении эксперимента. Строго определить количество особей в группе, достаточное для получения достоверных данных в рамках проводимого эксперимента позволяют методы математической статистики. Необходимость статистического анализа в целях обеспечения объективной базы для оценки результатов эксперимента признают почти все исследователи.   Однако далеко не все его осуществляют. Вместе с тем, биологические объекты характеризуются значительной изменчивостью. Например, два любых животных одной породы и линии в большинстве случаев будут иметь разные показатели прироста массы тела. Различия такого рода между отдельными животными обусловлены как наследственностью, так и неконтролируемыми условиями внешней среды. Подобные отклонения создают изменчивость между опытными животными, которая определяет величину ошибки эксперимента. Эта ошибка тем больше, чем меньше животных участвует в эксперименте.

Еще одним важным условием для получения достоверных результатов является наличие нескольких повторов при проведении эксперимента. Только в этом варианте исследователь может утверждать, что полученные величины являются не случайными, не отражают ошибку экспериментатора при проведении опыта, не являются следствием нарушений в работе приборов и т. п. После проведения эксперимента вычисляется среднее арифметическое значение исследуемого параметра для опытных и контрольных объектов и средние стандартные ошибки, полученных в опыте значений. Оба эти параметра обязательно указываются в работе и позволяют читателю убедиться в достоверности приведённых результатов.

При оформлении научной научно-исследовательской работы, результаты исследования, их обработка и обсуждение должны быть изложены четко, ясно и не вызывать сомнения в достоверности. Отсутствие контроля при проведении исследований искажает интерпретацию полученных результатов, заставляет исследователя подгонять результаты под заранее спланированный ответ, не даёт ему возможности выстроить цепь логических рассуждений.

Любой проект заканчивается главой «Выводы». Выводы - корректно сформулированные положения, следующие из результатов проделанной работы. Количество выводов должно примерно соответствовать количеству задач исследования и показывать результаты их выполнения. Выводы должны быть четкими, краткими, конкретными и соответствовать цели и задачам исследования.