Гармония природы

ГБОУ Республиканский Центр детско - юношеского туризма

ГАРМОНИЯ ПРИРОДЫ

Методические рекомендации для педагогов учреждений дополнительного образования и учителей школ, работающих по программам эколого-биологической направленности.

Автор и составитель –

Петрозаводск

Рекомендации по организации исследовательской деятельности школьников.

Основной метод исследования натуралиста – это наблюдение, проводимое в природе, при этом оно осуществляется так, чтобы причинить окружающей среде минимальный вред. Любое исследование проходит несколько этапов:

1. подготовительный,

2.наблюдение,

3.экспериментальная часть,

4.обработка результатов,

5.обобщение,

6.выводы,

7.оценка возможности практического применения результатов работы.

В действительности может и не быть такой строгой последовательности этапов, но в той или иной форме они должны присутствовать в любом экологическом исследовании.

Подготовка начинается с выбора темы, ее формулировки и обоснования. Работа над темой начинается с предварительного ознакомления со степенью ее изученности, то есть подбора и анализа литературы по теме и смежным с выбранной проблемой вопросами. Многое могут дать консультации с научными работниками, информация из Интернета.

Подготовка позволит продумать и составить программу исследований, которая может быть рассчитана на несколько лет. Это даст возможность проследить динамику природных процессов, и привлекать поэтапно к экспериментальной работе школьников разных возрастов. Следует помнить, что задача каждого этапа исследования привнести что-либо новое.

Осуществимость намеченной темы напрямую зависит от методов исследования. Они должны быть доступны и информативны. На основании программы и в соответствии с общими методическими установками составляется рабочий и календарный план работ. Любой план должен быть реалистичен.

Разнообразие полевых экологических исследований очень велико, но можно остановиться на четырех группах программ:

1. Эколого-фаунистический обзор района.

2.Изучение экологии отдельных видов.

3.Биоценотические исследования.

4.Влияние деятельности человека на сложившийся природный комплекс.

Программы эколого-фаунистического обзора охватывает следующий круг вопросов:

1.Экологический анализ среды обитания. Принадлежность района к той или иной географической зоне.

2.Основные растительные группировки и закономерности их распределения в зависимости от рельефа и почв. Оценка растительных сообществ как месса обитания животных.

3.Установление видового состава животных. Частота встречаемости видов. Численное соотношение видов. Доминирующие виды. Изменение видового состава и численности отдельных видов по годам и вероятные причины этого. Сезонные изменения видового состава.

4. Подразделение района на биотопы. Классификация биотопов. Распределение растений и животных и растений по биотопам.

5. Основные черты биологии отдельных видов.

Результатом такого исследования должен стать материал, который позволяет показать экологический фон, на котором протекает жизнь животных и растений в их взаимосвязи и влиянии друг на друга.

Программа изучения отдельных видов в зависимости от его принадлежности к конкретной систематической группе может включать набор вопросов как общего характера, так и учитывающих специфику данного представителя.

Исследования биоценозов должно носит комплексный характер, и долгосрочная программа может включать следующие разделы:

1. Анализ условий обитания в изучаемом биоценозе:

а) географическое положение района,

б) выраженность рельефа,

в) специфические черты микроклимата, отличающие его от общих климатических условий района. Температура, осадки, влияние ветра, снежный покров, освещенность в течение года и суток.

2. Видовой состав биоценоза:

а) изучение флористического комплекса,

б) изучение фаунистического комплекса,

в) значение микроценоза в общем биоценозе

3. Особенности топических связей.

4. Трофические отношения в данном биоценозе. Основные группы кормов и их потребители. Обеспеченность кормами по сезонам. Влияние урожайности кормов на численность их потребителей.

5. Суточные и сезонные циклы:

а) суточная динамика активности животных и причины, ее определяющие, соотношение дневных и ночных видов, влияние погодных условий, суточные миграции, места пребывания в период снижения активности.

б) сезонные явления в жизни растений и животных, фенологические наблюдения, основные периоды сезонной жизни растений и животных.

Влияние хозяйственной деятельности человека на состояние и развитие природных комплексов.

Данная программа представляет несомненный интерес для исследовательской работы школьников, так как строится на основе межпредметных связей (география, история, краеведение, экология). Помимо этого он важен еще и тем, что позволяет проводить полноценную работу как в полевых условиях, так и теоретически, используя базу имеющихся данных.

Алгоритм исследования.

1 этап

- выбор темы

- определение целей, задач, объекта и предмета

- сбор известных сведений об объекте

- постановка проблемы

- разработка гипотезы исследования

2 этап

- выбор методов и разработка методики исследования

- построение плана исследований

- практическое осуществление плана (может корректироваться по ходу исследований)

- контрольные эксперименты

- формулировка рабочей гипотезы

- обоснование заключительных выводов, практических рекомендаций

3 этап

- оформление работы

- внедрение полученных результатов в практику

Структура исследовательской работы.

Существует сложившаяся структура представления любой научно-исследовательской работы. Основные элементы:

- Титульный лист

- Введение

- Основная часть

- Выводы

- Заключение

- Библиографический список

- Приложения (при необходимости)

Титульный лист

Это первая страница, которая оформляется по соответствующим правилам. Здесь должно быть указано:

- Наименование учебного заведения, где обучается юный исследователь

- Фамилия и имя автора

- Название работы

- Фамилия, имя, отчество руководителя и консультанта, его ученую степень, звание

- Город и год

Полное наименование учебного заведения указывается в верхнем поле.

Заглавие работы дается в центре поля без слова ТЕМА и без кавычек. Оно должно быть достаточно кратким, точным, отражать содержание работы. Если исследование посвящено конкретной и очень узкой теме, название работы может быть более многословным.

Под названием темы ближе к правому краю титульного листа указываются фамилия и инициалы руководителя, звание, степень.

В нижнем поле указывают место выполнения работы и год (без написания слова «год»).

Содержание

Включает заголовки структурных частей работы и наименование всех глав, разделов и подразделов с указанием номеров страниц, на которых начинается каждая структурная часть.

Заголовки одинаковых ступеней рубрикации необходимо располагать друг под другом.

Заголовки каждой последующей ступени смещаются на 3 – 5 знаков вправо по отношению к заголовкам предыдущей ступени. Заголовки начинаются с прописной буквы, точка в конце не ставится. Оглавление может быть помещено в самом конце работы.

Введение

Начинается с обоснования актуальности выбранной темы. Формулируется цель предпринимаемого исследования, определяются конкретные задачи, которые предстоит решать в связи с поставленными целями. Называют предмет и объект исследования. Обосновывают выбор методов, применяемых в работе. Необходимо указать, на каком конкретном материале выполнена работа. В конце введения раскрывают структуру работы, обосновывают последовательность расположения ее структурных элементов.

Основная часть работы

Содержит следующие главы:

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Автор работы в этой главе должен продемонстрировать хорошее знание литературы по теме исследования, умение ее проанализировать, систематизировать, изложить логично. Из обзора литературы должно стать ясно, что на сегодняшний момент известно по данной проблеме и что остается неизученным. Это даст возможность понять, почему автор выбрал именно эту тему исследования и в чем ее новизна. Обзор литературы надо делать только по литературным источникам, касающимся непосредственно темы исследования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Эта глава содержит описание методов исследования, подробное изложение конкретных методик, использованных в работе. Описание необходимых для этого материалов, объектов исследования, методы статистической обработки полученных результатов. Это необходимо для того, чтобы оценить корректность полученных данных сделанных на основании этого выводов, и любой, кто заинтересовался результатами, мог бы их воспроизвести.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В этой главе содержатся обработанные данные в форме таблиц, графиков, диаграмм и других форм представления с соответствующими описаниями. Обсуждение результатов может быть вынесено в отдельную главу, а может идти по ходу описания результатов с привлечением литературных источников, подтверждающих какие-то ваши данные. В этой главе нужно сделать предварительные выводы по каждой из обсуждаемых частей работы, чтобы на их основании сформулировать главные выводы по всей проделанной работе.

Выводы

Содержит обобщающие краткие положения, подводящие итог проделанной работы и отражающие новизну полученных результатов.

Заключение

В заключительной части дается обобщенная итоговая оценка проделанной работы. Указывается, в чем заключался ее главный смысл, какие получены важные результаты в теоретическом и практическом плане, и какая намечается перспектива для дальнейших исследований по данному направлению.

Библиографический список

Содержит список литературных источников, использованных при написании работы. Составляется в соответствии с существующими правилами.

Приложения

Когда это необходимо, работу дополняют приложениями, куда вносят различные иллюстрации, фотографии вспомогательного характера, промежуточные данные, таблицы, протоколы опытов и другие материалы.

Каждое приложение должно начинаться с новой страницы с указанием вверху слова ПРИЛОЖЕНИЯ и иметь тематический заголовок. Каждое приложение нумеруется арабскими цифрами без знака №. Объем приложения не включается в общий объем работы, так что это хороший способ сократить работу без ущерба для ее качества.

В основном тексте ссылки на приложение даются следующим образом: см. приложение 2.

Все части работы – обзор литературы, результаты и обсуждения, материалы и методы – по ходу их изложения должны сопровождаться указанием, из каких источников взят материал или информация. Нельзя включать в библиографический список литературные источники, на которых нет ссылки в тексте работы.

Правила оформления работ.

1. Поля устанавливаются сверху и снизу – 2см, слева – 3см, справа – 1см.

2. Содержание, введение, основная часть, заключение, список литературы, приложения всегда начинаются с нового листа.

3. Все заголовки выделены особо. А по тексту никаких выделений не должно быть. В конце заголовков точка не ставится.

4. На каждой странице, кроме первой, должен стоять номер страницы. Чаще всего требуют сверху посередине или нижний правый угол. В приложении нумеруется только первая страница ( на которой стоит слово ПРИЛОЖЕНИЯ, выровненное по центру страницы). Остальные страницы приложения не нумеруются и не выносятся в содержание. Объем приложения не включается в объем работы, поэтому все графики, схемы, рисунки, таблицы лучше вынести в приложение.

5. Весь обычный текст должен быть оформлен одним стилем.

6. Оформление таблиц:

- название пишется перед таблицей, выровненное к правому краю, нумерация таблиц сквозная (Таблица 1), тут же указывается единица измерения.

- текст в таблице мельче, чем основной текст работы, без абзацев.

7. Оформление рисунков:

- после рисунка пишется «Рисунок 1. Схема промеров рыбы»,

- нумерация аналогично таблицам – сквозная.

8. На таблицы, рисунки и приложения в тексте должны быть ссылки, например: (см. таблицу 1).

9. Литература. Оформление должно соответствовать ГОСТу. Сначала следует указать нормативно-правовые акты, потом все остальное. Отдельно указывают адреса Интернет – сайтов.

10. Сколько должно быть источников? Есть правило «сколько страниц, столько и источников», но верхний предел не ограничен. На каждый из указанных источников в тексте должна быть ссылка.

11. Не следует в научной работе злоупотреблять эпиграфами и лозунгами.

12.В научной работе принят безличный стиль. Например: «Таким образом, следует сделать вывод…», «Можно отметить, что…» и т. д. В научной работе не может быть слова «я».

13. В работе должны отсутствовать полупустые страницы, одиночные строки от абзацев.

14. Введение и заключение должно быть размером не менее страницы.

15. Все кавычки должны быть единообразными. До знаков препинания не должно быть пробелов, зато они должны обязательно присутствовать после знаков.

Основные понятия учебно-исследовательской деятельности.

Исследовательская деятельность учащихся – образовательная технология, использующая в качестве главного средства достижения образовательных задач учебное исследование. Исследовательская деятельность предполагает выполнение учащимися учебных исследовательских задач с заранее неизвестным решением, направленных на создание представлений об объекте или явлении окружающего мира, под руководством специалиста – руководителя исследовательской работы. В процессе исследовательской деятельности реализуются следующие этапы (вне зависимости от области исследования), характерные для исследований в научной сфере:

- постановку проблемы (или выделение основополагающего вопроса),

- изучение теории, связанной с выбранной темой,

- выдвижение гипотезы исследования,

- подбор методик и практическое овладение ими,

- сбор собственного материала,

- его анализ и обобщение,

- собственные выводы.

Учебное исследование – образовательный процесс, реализуемый на основе технологии исследовательской деятельности. Основные характеристики:

1.Выделение в учебном материале проблемных точек, предполагающих неоднозначность; специальное конструирование учебного процесса «от этих точек» или проблемная подача материала,

2.Развитие навыка формирования или выделения нескольких версий, гипотез (взгляд на объект, развитие процесса, др.),

3.Развитие навыка работы с разными версиями на основе анализа свидетельств или первоисточников – (методики сбора материала, сравнения и др.),

4.Работа с первоисточниками, «свидетельствами» при разработке версий,

5.Развитие навыков анализа и принятия на основе анализа одной версии в качестве истинной.

Метод проектов – способ эффективного выстраивания какого-либо типа деятельности. Это метод, позволяющий спланировать исследование, конструкторскую разработку, управление и т. д. так, чтобы достичь результата оптимальным способом. В этом смысле любая сознательная деятельность является проектом, поскольку предполагает достижение этого результата и работу по организации и планированию движения к нему. Нужно понимать, что проект реализации исследования не является проектом, а остается исследованием, при этом лишь организованным проектным методом.

Исследовательский проект учащегося – проект по выполнению им исследовательской работы, который разрабатывается совместно с руководителем в соответствии с этапами исследования. При проектировании исследовательской деятельности в качестве основы берется модель и методология исследования, разработанная и принятая в сфере науки. При этом развитие исследовательской деятельности учащихся нормируется выработанными научным сообществом традициями с учетом специфики учебного исследования. Главной целью исследовательского проекта учащегося является получение представлений о том или ином явлении.

Классификация письменных работ учащихся.

Творческие работы. Это могут быть сочинения, описания на заданную тему. Чаще всего такие работы выполняют школьники младшего и среднего звена. Подобные работы не попадают под понятие учебно–исследовательских работ. Как правило, в них отсутствует исследовательский аспект в разработке и представлении материала.

Реферативные работы. При написании реферата подразумевается, что автор проработает большое количество монографий, сборников и статей, содержащих материал по интересующей его теме. Хороший реферат – тоже научная работа. Но при условии, что в нем присутствует анализ и обработка представленного материала, а не просто информационный обзор по теме.

Отчеты об экспедициях, походах, поездках. В работах данной группы может содержаться интересный фактический материал, собранный в результате прохождения маршрута или проведения наблюдений. Здесь материал излагается в виде перечисления увиденного, без какого-либо обобщения, систематизации и обработки собранных данных.

Исследовательские работы. В этом типе работ обязательно содержатся элементы научного исследования: постановка цели, формулирование задач, выбор методов сбора и обработки фактического материала, проведение наблюдений, опытов и экспериментов, анализ и обсуждение полученного материала, в результате которых исследователь получает ответы на поставленные в задачах вопросы.

Проект «Мусор вокруг нас».

(Автор – )

Теоретическая часть.

Что такое «мусор». Почему понятие мусор связано только с деятельностью человека. К какой экологической проблеме относится проблема борьбы с мусором. Какой бывает мусор. Является ли мусор загрязнением. К какому типу загрязнения относится бытовой мусор. Куда девается мусор. Как долго хранится в земле различные предметы, входящие в состав мусора (таблица сроков разложения мусора в земле). Можно ли просто сжигать мусор. Можно ли отправлять контейнеры с мусором в космос. Как переработать мусор. Что мы можем собирать и сдавать в переработку. Как продлить время пользования разными вещами. Можно ли частично решить проблему мусора, сократив свои потребности.

Теоретическую информацию могут собрать участники проекта по литературным источникам, в средствах массовой информации, в Интернете. Руководитель проекта (педагог) дополняет собранную информацию, объясняет, помогает систематизировать.

Практические исследования.

Исследуем бытовой мусор у себя дома. Каждый участник проекта ежедневно в течение недели сортирует мусор дома в мусорном ведре. Оценивает в баллах состав мусора. Каждому виду мусора присваивают количество баллов в зависимости от его количества в ведре. Баллы от 1 до 10. Данные заносим в таблицу.

Вид мусора	День 1	День 2	День 3	День 4	День 5	День 6	День 7	Сумма баллов
Пищевые отходы
Металлические предметы
Бумага и картон
Полиэтилен, целлофан
Пластик, пластмасса
Стекло
Деревянные отходы
Материя
Упаковки из картона и полиэтилена
Другие отходы (указать какие)

Суммируем баллы по каждому виду мусора. На основе этих данных делаем вывод, какого мусора больше в наших бытовых отходах. Сравниваем с таблицей разложения мусора.

Можно ввести графу «вес мусора». Для ее заполнения, необходимо взвешивать свой мусор ежедневно в течение всего времени исследований. Эти данные позволят сделать вычисления о среднем количестве производимого мусора в семье, всего во всех семьях вашего класса, всей школы, и т. д.

	1 день	2 день	3 день	4 день	5 день	6 день	7 день	За 7 дней в одной семье	За 7 дней во всем классе	За 7 дней во всей школе
Вес мусора

Делаем общий вывод о составе, количестве мусора в наших ведрах дома и о сроках его разложения в природной среде. Весь материал оформляем в виде исследовательской работы.

Творческая работа.

Изготовить дома или в школе поделки из каких – либо ненужных предметов, которые чаще всего встречаются в мусорном ведре. Например, из полиэтиленовых пакетов, из пластиковых бутылок, из тряпочных лоскутков, из старых журналов и т. д. Сделать выставку «Вторая жизнь вещей» или «Из отходов в доходы».

Изготовление красочных плакатов по теме «По колено в мусоре», «Сделаем чище нашу планету». Выставку плакатов можно организовать в школе, учреждении дополнительного образования ко Дню Земли (22 апреля) или другому экологическому празднику.

Подготовить и распечатать листовки с информацией о глобальном накоплении мусора и путях решения данной проблемы. Особенно отметить роль каждого жителя в решении этого вопроса.

Социально значимая составляющая проекта.

Уборка мусора на территории вокруг школы, в лесу. Сбор макулатуры. Распространение листовок среди населения.

.

Таблица разложения в земле различных материалов, входящих в состав мусора.

БУМАГА ЛЕТ

КОНСЕРВНЫЕ БАНКИ 90 ЛЕТ

ТКАНЬ ХЛОПЧАТОБУМАЖНАЯ 100 ЛЕТ

ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ПАКЕТЫ 200 ЛЕТ

ПЛАСТМАССА 500 ЛЕТ

СИНТЕТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО 700 ЛЕТ

СТЕКЛО 1000 ЛЕТ

Оформление отчета по проекту.

1. Отчет по проведению школьного проекта составляют в письменном виде. Обязательно указывают цели и задачи, поставленные при работе по проекту, поэтапный алгоритм выполнения поставленных задач, результаты работы по проекту. Обязательно приложить фотографии или оригиналы творческих работ участников (плакаты, листовки, поделки).

2. Для демонстрации своей работы можно подготовить электронную презентацию материалов. Чтобы она получилась наглядной, необходимо фотографировать весь процесс работы по проекту, все этапы и участников.

Экологические проблемы города Петрозаводска: поиск, классификация, преодоление. (Небольшое практическое исследование на местности с последующим оформлением и защитой в виде презентации).

Автор –

Существуют ли экологические проблемы в нашем замечательном городе? Видим ли мы их, умеем определить и классифицировать? А ведь без этого невозможно правильно решить существующие проблемы. Попробуем провести небольшое исследование, пройдя по маршруту в центре Петрозаводска. Нам необходима цифровая фотокамера, схема города.

Все, что вы считаете проявлением «экологической проблемы», необходимо сфотографировать, место отметить на схеме города. Количество точек должно быть не менее 5.

При составлении отчета в виде «презентации», вам необходимо:

1. определить, к какому типу проблем относится каждая зафиксированная вами,

2. определить, к какому уровню проблем можно их отнести,

3. предложите реальное решение каждой из них.

Многие, наверно, растерялись, видя обилие экологических проблем в нашем городе. Да, они встречаются на каждом шагу. Чтобы разобраться, воспользуйтесь нашей справкой.

СПРАВКА.

Все существующие на нашей планете экологические проблемы можно объединить в три большие группы:

1. ИСТОЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ. В первую очередь ресурсы минеральные (полезные ископаемые) - исчерпаемые и невозобновимые; биологические (растения, животные, почва) – исчерпаемые, возобновимые.

2.ЗАГРЯЗНЕНИЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ. Оно может быть физическим, химическим, механическим, биологическим.

3.УМЕНЬШЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ (ИЛИ РАЗНООБРАЗИЯ ЖИЗНИ). Уменьшение количества видов животных и растений, сокращение числа экологических систем и биогеоценозов.

Проявляются данные экологические проблемы на разных уровнях, т. е. в разных масштабах:

1. Локальные проблемы (на небольшой территории населенного пункта).

2. Региональные проблемы (территория больше, размером с республику или страну).

3. Глобальные проблемы (международного масштаба).

Из небольших локальных экологических проблем складываются глобальные, а проявление глобальных проблем можно наблюдать в каждой точке нашей планеты.

Видите, все стало намного проще. Эти проблемы связаны друг с другом, вытекают одна из другой, и решать их можно только в комплексе. В основном экологические проблемы носят антропогенный характер, т. е. «сделаны» человеком. Но кое-что не зависит от воли и деятельности человека: падение метеоритов, извержение вулканов, землетрясения и т. д.

Вы продолжаете двигаться по своему выбранному маршруту, внимательно оглядываясь вокруг, фотографируя и отмечая на схеме города проблемные территории.

Теперь вы можете все зафиксированные проблемы распределить по существующим трем группам и трем уровням. Систематизировав все обнаруженные экологические проблемы, можно понять, какая из них преобладает в нашем городе, какого она уровня. Сможем ли мы ее решить самостоятельно или должны привлечь к решению федеральные и международные экологические организации.