Научно-исследовательская работа школьников

1. Научно-исследовательская работа школьников Лапо А.И. Лицей БГУ

2. Научное исследование-процесс поиска и выработки новых научных знанийили систематическое расследование с целью установления фактов, закономерностей, проверки теории и т.п. Исследовательская работа - особый вид деятельности,направленная на получение и применение новых знаний. Основу исследовательской деятельности составляют действия, направленных на решение проблемных задач и ситуаций . Исследование

3. Исследовательская деятельность Классификация действий исследовательской деятельности предложена И. А. Зимней. интеллектуально-исследовательская информационно-рецептивная продуктивная

4. Интеллектуально-исследовательская деятельность • В нее входят собственно интеллектуальные операции и собственно исследовательские действия. • К ним относятся, например, такие умственные действия, как сравнение, анализ, синтез, обобщение или более сложные: систематизация, моделирование, выдвижение гипотезы, постановка целей и задач исследования. • Здесь происходит проектирование научного исследования

5. Информационно-рецептивная деятельность • Включает в себя действия с информацией, которую необходимо воспринять (рецептировать) и обработать соответствующим конкретным исследовательским задачам образом. • Общей целью при работе с информацией в рамках подготовки к любому исследованию является возможность извлечь необходимое для уточнения, прояснения поставленных задач и вариантов их решений. • Прием и интерпретация информации осуществляется за счет использования различных стратегий чтения

6. Продуктивная деятельность Основу этого вида деятельности составляют действия по проведению научной работы, фиксацию и обработку ее результатов и закрепления их в научном тексте

7. Основные этапы исследования • Постановка задачи, предварительный анализ информации условий и методов решения задач данного класса; формулировка исходных гипотез; • Проведение научного эксперимента • Оформление научно-исследовательской работы • Представление результатов

8. I. Подготовка к проведению научного исследования 1. Определение объектной области, объекта и предмета исследования 2. Выбор и формулировка темы, проблемы и обоснование их актуальности 3. Изучение научной литературы и уточнение темы 4. Формулирование гипотезы 5. Формулирование цели, задач и методов исследования

9. 1. Объектная область, объект и предмет. • Объектная областьисследования — это сфера науки и практики, в которой находится объект исследования. • Объект исследования — это определенный процесс или явление действительности, порождающее проблемную ситуацию. Объект - это своеобразный носитель проблемы, то, на что направлена исследовательская деятельность. • Предмет исследования — это конкретная часть объекта, внутри которой ведется поиск. Предмет исследования должен характеризоваться определенной самостоятельностью, которая позволит критически оценить соотносимую с ним гипотезу.

10. Объектные области исследования в информатике • Теория алгоритмов • Прикладное программирование • Системное программирование • Программирование устройств • Web – программирование • Информационные технологии • Социальная информатика

11. 2. Актуальность исследования. Тема и проблема исследования. Определение актуальности исследования– обязательное требование к любой научно-исследовательской работе. Актуальность может состоять, например, в необходимости получения новых данных; необходимости проверки новых методов и т.п. Актуальность темы всегда обосновывается с учетом практической необходимости разрешения поставленных вопросов. Тема исследования- объект изучения, в определенном аспекте, характерном для данной работы, она «указывает на предмет изучения, а ключевое слово или словосочетание в теме указывает на его объект»

12. Как выбрать тему • Аналитических обзор достижений той или иной научной области под авторством компетентных специалистов. • Руководство принципом повторения. Этот принцип подразумевает следование теме логике уже проведенных исследований, но с использованием усовершенствованных методов исследования, которые позволили бы уточнить и расширить имеющиеся знания об объекте и предмете, а также проверить их. • Поисковый способ. Он предусматривает ознакомление исследователя с первоисточниками: специальной литературой, новейшими работами в той или иной научной отрасли, а также смежных отраслей науки, и формировании темы на основе анализа актуальных проблем этих смежных отраслей или дисциплин. • Теоретическое обобщение существующих исследований, теорий, практических результатов исследований, критико-аналитических и описательных материалов. • Отправным пунктом для выбора и формулировании темы могут послужить ранее выдвинутые в науке гипотезы, которые нуждаются в уточнении, проверке и доказательстве.

13. 3. Изучение научной литературы и уточнение темы. 1. Проведение поиска нужной информации. 2. Составление предварительного списка изданий 3. Непосредственная работа с источниками Определив тему и проблему своей работы, следует овладеть понятийным аппаратом, соотносимым с выбранной темой : 1. Возможно, описать основные понятия и логические связи между ними, выстроив, таким образом, понятийную систему будущего исследования. 2. Дать анализ, сравнить, сопоставить различные толкования одного и того же понятия, обозначив границы его возможных значений и применения. 3. Классифицировать понятия по каким-либо параметрам, определив сферу их использования в исследовании.

14. 4. Определение гипотезы Гипотеза определяется как научно обоснованное предположение о непосредственно наблюдаемом явлении . Основные свойства гипотезы: 1. Неопределенность истинного значения 2. Направленность на раскрытие данного явления; 3. Выдвижение предположения о результатах разрешения проблемы; 4. Возможность выдвинуть «проект» решения проблемы. Основные требования к формированию гипотезы: • В основе ее формирования должны находиться факты, относящиеся к избранной для изучения предметной области. • Сама формулировка гипотезы должна строиться таким образом, чтобы структура обобщений и утверждений, в которых она дается, позволяла осуществлять развитие рассуждения без пошагового обращения к фактам. • Плодотворное использование гипотезы осуществимо только в том случае, если исследователь способен работать с ней как уже к принятой в системе науки теории

15. 5. Цель исследования. Цель исследования – это конечный ожидаемый результат, которого хотел бы достичь исследователь в завершении своей работы. Можно поставить целью: •        выявить… • установить… •        обосновать… •        уточнить •        разработать….

16. 5. Задача исследования • Задача исследования - это выбор путей и средств для достижения цели в соответствии с выдвинутой гипотезой, а также действия по достижению промежуточных результатов, направленных на достижение цели. Задачи принято делить на практические и познавательные. Практические задачи призваны способствовать непосредственному преобразованию окружающей действительности. Познавательные задачи направлены на развитие самостоятельной интеллектуальной деятельности

17. 5. Определение методов исследования. Общие и частные методы научных исследований, а также принципы подходов к различным типов объектов действительности и к разным классам научным задач изучает методология науки. Метод– это способ достижения цели исследования; « путь постижения, познания истины, сущности предметов и явлений Теоретические методыхарактеризуются обобщенностью и абстрактностью. Они определяются по основным мыслительным операциям, какими являются: анализ и синтез, сравнение, абстрагирование и конкретизация, обобщение, формализация, аналогия, моделирование Эмпирических методы.Предмет эмпирического познания – практика и результаты ее деятельности. Результаты исследовательской работы на уровне эмпирики выражаются в обобщении полученного опыта, формировании норм и правил, получении фактов (информации) об объекте, их анализ и систематизация.

18. II. Проведение научного исследования Проведение исследования включает в себя три последовательных этапа: • Планирование и организация эксперимента; • Собственно проведение. На этом этапе происходит проверка исходных гипотез на основе полученных фактов; окончательная формулировка новых фактов и законов; • Аналитический, рефлективный этап, на котором осуществляется получение объяснений или научных предсказаний; внедрение полученных результатов в практику.

19. IV.Оформление научно-исследовательской работы. Структура работы: • Титульный лист • Оглавление • Введение • Основная (содержательная часть) • Заключение • Библиографического список • Приложение • Иллюстрации • Таблицы

20. Основная часть доклада Первая часть содержит теоретические материалы по теме исследования. Здесь обосновывается - актуальность выбранной темы, - описывается научная проблема, - формулируются задачи исследования и - указываются его основные методы исследования. Во второй части описывается само исследование. Особое внимание уделяется итогам проведенного исследования, и личному вкладу автора. В третьей части целесообразно кратко изложить основные выводы по результатам исследования, не повторяя тех выводов, которые уже были сделаны в ходе изложения.

21. V. Представление результатов Представление результатов работы может осуществляться на: • Научно-практической конференции; • Творческом конкурсе; • В виде статьи в научном или научно-популярном журнале;

22. Представление работы на НПК по информатике • Доклад • Презентация • Созданный программный продукт • Тезисы доклада (желательно)

23. Научно-практические конференции школьников

24. Школьная научно-практическая конференция Научно-практическая конференция школьников призвана активизировать работу по пропаганде научных знаний, профессиональной ориентации и привлечению учащихся к научному творчеству и исследовательской работе во внеурочное время под руководством педагогов, ученых, преподавателей вузов.

25. Задачи конференции: • подведение итогов поисково-исследовательской и творческой деятельности школьников; • популяризация самостоятельной интеллектуально-творческой деятельности учеников; • содействие профессиональной ориентации школьников; • вовлечение школьников в научно-исследовательскую деятельность;

26. Уровни проведения НПК • Школьная НПК • Районная НПК • Областная НПК • Республиканская НПК • Международные НПК • Открытые НПК России и других стран

27. Международные конференции • Балтийский научно-инженерный конкурс (февраль, г.Санкт-Петербург), • Международный конкурс «Математика и проектирование» (май, г. Москва), • Международная конференция учащихся «Сахаровские чтения» (май, г. Санкт-Петербург) • Международная конференция юных ученых (ICYS-2011, апрель 2011, г. Москва, Россия), • Международная конференция юных ученых стран Евросоюза (сентябрь 2011, г. Хельсинки, Финляндия)

28. Секции Республиканской НПК • Астрономия • Биология • Информатика • Математика • Физика • Химия

29. Количество участников

30. Секция информатики

31. Данные по областям

32. Дипломы

33. Тематика работ • Программирование устройств - 2 • Теория алгоритмов – 3 • Системное программирование – 3 • Прикладное программирование – 7 • WEB – программирование – 4 • Обучающие программы – 5 • Другое – 7 • Не состоялось докладов – 4

34. Информация о Республиканской НПК – http://www.oi-minsk.narod.ru/ http://www.uni.bsu.by/arrangements/conf/index.html

35. Летняя научно-исследовательская школа на базе СОК «Бригантина»

36. Место проведения: спортивно-оздоровительный комплекс "Бригантина" Белорусского государственного университета Лагерь располагается в 7 км от городского поселка Радошковичи Молодеченского района

37. Предметы • Математика • Информатика • Физика • Астрономия

38. Отбор участников (школьников и учителей) осуществляется по заявкам учреждений образования. При этом учитываются результаты и активность участия в различных интеллектуальных мероприятиях (олимпиадах, конференциях и т.п.) по математике, физике, информатике, астрономии в этом учебном году.

39. Оргкомитет • Заявки принимаются до начала мая 2011 г. В заявке необходимо указать: фамилии, имена, отчества школьников (классы, в которых учатся) и учителей (предмет), их домашние адреса, телефоны, адреса электронной почты (при наличии), результаты участия в различных мероприятиях, возможная тема для исследования (если есть). Заявка должна быть заверена администрацией школы (или районным отделом образования); • Адрес : ФПМИ, БГУ; пр. Независимости, 4; г. Минск, 220030; Задворному Б.В.  Тел.: (+375 17) 209-50-70, факс: (+375 17) 209-54-05, zadvorny@bsu.by, uni-centre@bsu.by; • Примечание: высылая заявки или какую-либо другую корреспонденцию просим делать пометку "Летняя школа".

40. Основная цель • Основными целями летней научно-исследовательской школы являются выявление одаренных школьников, обладающих нестандартным творческим мышлением, склонных к творческой и исследовательской работе, поддержка и дальнейшее развитие таких школьников.

41. Задачи летней научно-исследовательской школы • развитие у учащихся интереса к творческой и научно-исследовательской деятельности; • вовлечение в учебную научно-исследовательскую работу талантливых школьников, выявление и отбор школьников, способных к научно-исследовательской деятельности и дополнительная работа с ними; • развитие форм и методов дополнительной работы с талантливыми школьниками; • создание ситуации индивидуально-ориентированного обучения через непосредственное общение и сотрудничество ученых, учителей, студентов и школьников; • гармоничное сочетание учебно-научной и воспитательной работы с активным отдыхом и оздоровлением; • стимулирование школьников к продолжению исследований по выбранным темам в течение учебного года и представлению своих результатов на республиканскую конференцию школьников, активизация деятельности учителей в различных направлениях и формах учебно-исследовательской деятельности учащихся, привлечение к такой деятельности представителей высших учебных заведений и институтов Национальной Академии наук Беларуси; • реализация идеи непрерывного образования путем подготовки одаренных учащихся для продолжения обучения в учреждениях, обеспечивающих получение высшего образования.

42. Информатика • 2006 г – первая школа, в которой появилась информатика • Ежегодно в школе занимаются около 20 учащихся 8-10 классов • В 2010 году информатикой занималось 25 человек. • Из них в 2011 году – • 6 победителей республиканской НПК • 10 победителей республиканской олимпиады по информатике

43. Организация работы • Лекции • Семинарские занятия • Самостоятельная работа • Участие в физ-мат бое (дается задача на разработку игровой стратегии – программирование бота)

44. Задачи • Теория алгоритмов • Прикладное программирование • Другое

45. Примеры задач • Пути в графе • Изучить теорию и написать программы для следующих алгоритмов поиска кратчайших путей • Алгоритм Флойда • Алгоритм Дейкстры • Алгоритм Форда-Бэлмана • Исследовать сложность алгоритмов и количество используемой памяти для графов представленных матрицей смежности и списком смежности. • *Создание визуализаторов, демонстрирующих различные алгоритмы поиска кратчайших путей

46. Примеры задач • Исследование методов сжатия информации • Сжатие способом кодирования серий (RLE) • Алгоритм Хаффмана • Алгоритмы арифметического кодирования

47. Примеры задач • Разработка проектов • Разработка программы «Калькулятор». • Разработка программы «Блокнот». • Разработка программы «Телефонная книжка

48. Итоговая конференция • Проводится в конце смены • Каждый учащийся представляет свою работу (возможна работа в группе 2-3 человека) • Лучшие работы награждаются ценными призами, книгами, белыми майками. • Учащиеся получают дипломы