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

1

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

3 Исследование Научное исследование - процесс поиска и выработки новых научных знаний или 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.

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

5 Интеллектуально-исследовательская деятельность В нее входят собственно интеллектуальные операции и собственно исследовательские действия. 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. 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 Здесь происходит проектирование научного исследования

6 Информационно-рецептивная деятельность Включает в себя действия с информацией, которую необходимо воспринять (рецептировать) и обработать соответствующим конкретным исследовательским задачам образом. 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. 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 Прием и интерпретация информации осуществляется за счет использования различных стратегий чтения

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

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

9 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

10 1. Объектная область, объект и предмет. 1. Объектная область, объект и предмет. Объектная область исследования это сфера науки и практики, в которой находится объект исследования. Объектная область исследования 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. 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. Предмет исследования это конкретная часть объекта, внутри которой ведется поиск. Предмет исследования должен характеризоваться определенной самостоятельностью, которая позволит критически оценить соотносимую с ним гипотезу.

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

12 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»

13 Как выбрать тему Аналитических обзор достижений той или иной научной области под авторством компетентных специалистов. 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. 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. 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. 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. Отправным пунктом для выбора и формулировании темы могут послужить ранее выдвинутые в науке гипотезы, которые нуждаются в уточнении, проверке и доказательстве.

14 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.

15 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. 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. 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 Плодотворное использование гипотезы осуществимо только в том случае, если исследователь способен работать с ней как уже к принятой в системе науки теории

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

17 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. 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. Задачи принято делить на практические и познавательные. Практические задачи призваны способствовать непосредственному преобразованию окружающей действительности. Познавательные задачи направлены на развитие самостоятельной интеллектуальной деятельности

18 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 методы характеризуются 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.

19 Проведение исследования включает в себя три последовательных этапа: 1.Планирование и организация эксперимента; 2.Собственно проведение. На этом этапе происходит проверка исходных гипотез на основе полученных фактов; окончательная формулировка новых фактов и законов; 3.Аналитический, рефлективный этап, на котором осуществляется получение объяснений или научных предсказаний; внедрение полученных результатов в практику. II. Проведение научного исследования

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

21 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.

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

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

24 Научно-практические конференции школьников

25 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.

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

27 Уровни проведения НПК Школьная НПК Школьная НПК Районная НПК Районная НПК Областная НПК Областная НПК Республиканская НПК Республиканская НПК Международные НПК Международные НПК Открытые НПК России и других стран Открытые НПК России и других стран

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

29 Секции Республиканской НПК Астрономия Астрономия Биология Биология Информатика Информатика Математика Математика Физика Физика Химия Химия

30 Количество участников

31 Секция информатики

32 Данные по областям

33 Дипломы

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

35 Информация о Республиканской НПК – Информация о Республиканской НПК – http :// / http :// / http :// http ://

36 Летняя научно- исследовательская школа на базе СОК «Бригантина»

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

38 Предметы Математика Математика Информатика Информатика Физика Физика Астрономия Астрономия

39 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.

40 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, ; Задворному Б.В. Тел.: ( ) , факс: ( ) , Примечание: высылая заявки или какую-либо другую корреспонденцию просим делать пометку "Летняя школа".

41 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. 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.

42 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.

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

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

45 Задачи Теория алгоритмов Теория алгоритмов Прикладное программирование Прикладное программирование Другое Другое

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

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

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

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