Всероссийский конкурс для школьников «Инструментальные исследования окружающей среды» в системе образования

Отставание духовно-нравственного воспитания общества от успехов науки и техники привело к тому, что человечество, овладев научным знанием и современными технологиями, стало похоже на ребенка, которому дали поиграть с оружием.

Инструментальные исследования окружающей среды, базирующиеся на принципах научности, систематичности, региональности, вариативности, интегративности, проблемности, социальной и личностной значимости, профессиональной направленности, обладают большим воспитательным и развивающим потенциалом.

Школьная исследовательская работа выполняется по аналогии с различными выпускными квалификационными работами (дипломными работами, магистерскими диссертациями) учреждений высшего профессионального образования, то есть включает этап целеполагания, а также информационно-поисковый, теоретико-обобщающий, экспериментально-аналитический и результативно-оценочный этапы. На каждом этапе происходит формирование и развитие как общелогических, общеучебных, общетрудовых, так и специфических исследовательских умений.

• На этапе целеполагания осознается и формулируется цель исследования, а также в соответствии с этой целью разрабатывается план исследования.

• На информационно-поисковом этапе отшлифовываются навыки работы с литературой (развивается умение пользоваться справочно-библиографическими материалами, составлять заявку; осуществлять поиск литературы, используя библиографические данные; составлять библиографическое описание источника литературы на основе действующего ГОСТа), вырабатывается умение отбирать нужную информацию из найденной литературы (умение выделить главное из текста, оценить значение найденной информации для организации исследования).

• На теоретико-обобщающем этапе участники учатся выделять те теории, на которые они будут опираться при проведении учебного эксперимента, учатся раскрывать сущность теорий и обобщать теоретические положения, устанавливать их взаимосвязь, правильно использовать их на различных этапах работы.

• На экспериментально-аналитическом этапе участники учатся обращаться с лабораторной посудой, распознавать вещества по физическим и химическим свойствам, проводить лабораторные операции и др.; учатся синтезировать вещества и вести наблюдение за поставленным экспериментом, описывать полученные вещества и делать на основе своих наблюдений выводы.

• На результативно-оценочном этапе участники интерпретируют полученные результаты, то есть соотносят цель и результаты; наглядно представляют полученные результаты с помощью символико-графических средств в виде таблиц, графиков, рисунков, схем в электронном и печатном вариантах, учатся писать работу в соответствии с установленными требованиями, создавать презентации и выступать с докладами.

В содержании исследовательских работ можно выделить два направления:

• мониторинговые исследования составных частей геосферы,

• исследования прикладного характера (анализ продуктов питания, моющих средств и др.).

Педагогическое воздействие школьных исследовательских работ заключается в том, что они способствуют глубокому, прочному и осознанному усвоению знаний, являясь результатом создания и поддержания высокого уровня познавательного интереса, формирования потребности к самообразованию.

Всероссийский конкурс «Инструментальные исследования окружающей среды» проводится учебным центром ЗАО «Крисмас+» совместно с высшими учебными заведениями Санкт-Петербурга с 2005 года. За пять лет в конкурсе приняло участие около 630 школьников из 150 образовательных учреждений и представивших на суд жюри 415 работ. В вузы на специальности, связанные с экологией, природопользованием, естественными науками и медициной поступило свыше 20 победителей конкурса.

В состав оргкомитета конкурса входят представители Федерации профсоюзов Санкт-Петербурга и Ленинградской области, Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга, Комитета по образованию Санкт-Петербурга, Комитета общего и профессионального образования Ленинградской области и Комитета по природным ресурсам и охране окружающей среды Ленинградской области.

Цель конкурса – развитие у школьников интереса к исследовательской деятельности. К участию в конкурсе приглашаются ученики 7-11 классов средних общеобразовательных учреждений России и других стран, а также учреждений дополнительного образования Санкт-Петербурга. От них принимаются исследовательские работы, выполненные с использованием инструментальных методов исследования и портативного оборудования. Исследовательские работы (результаты инструментальных исследований) в соответствии с тематикой и содержанием распределяются по секциям:

• химия,

• физика,

• астрономия,

• биология,

• экология,

• безопасность жизнедеятельности,

• география.

Данный перечень не является окончательным, и при поступлении на конкурс работ других направлений в достаточном количестве, будут организованы другие секции.

Название конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды» ясно определяет тематическую направленность исследовательских работ. Под словом «инструмент» понимается строго определенная методика исследования объекта. Высоко ценится сравнение ее с другими, общеизвестными, широко применяемыми методами, что дает возможность оценить относительную погрешность предлагаемой методики. Исходя из требований к оформлению исследовательской работы и критериев оценки, участникам следует обратить внимание на единство и взаимообусловленность следующих звеньев логической цепочки: «тема работы &#; цель работы &#; задачи работы &#; подбор источников информации и методов &#; результаты &#; выводы по работе».

На конкурс не принимаются работы, содержащие результаты исследований, полученные не самостоятельно и выдаваемые за свои (например, в лабораториях при предприятиях, СЭС и др.). Эти результаты могут быть использованы в работе в качестве эталона для сравнения с самостоятельно полученными результатами.

Требования к оформлению исследовательских работ максимально приближены к требованиям для научных работ студентов: титульный лист, оглавление, введение, цель и задачи, обзор литературы, методы проведенных исследований, результаты исследований и их обсуждение, выводы, список печатной литературы по теме, Интернет-публикации и приложения.

Исследовательские работы участников конкурса оцениваются по следующим критериям.

I. Формулировка темы

1. Корректность формулировки темы. Согласно требованиям к исследовательской работе тема должна отражать предмет и направление исследования.

Примеры корректно сформулированных тем:

• «Сравнение качества воды Ладожского озера в парке “Ладожские шхеры” и вблизи города Сортавала».

• «Оценка уровня радиационной безопасности в районе Тебердинского биосферного заповедника».

Зачастую тема сформулирована так, что больше подходит для творческой работы или сочинения. Примеры некорректно сформулированных тем:

• «Было дно — стало берег».

• «Витамин С».

II. Актуальность, цель, задачи исследования

2.1. Актуальность темы работы. Актуальность проблемы, изложенной в работе, должна быть объяснена во введении, содержание работы также должно подтверждать ее и раскрывать наиболее полно.

2.2. Формулировка цели, соответствие цели теме работы. Как показывает опыт, это самая «проблемная» часть исследовательской работы. Цель должна соответствовать теме работы. Например, цель исследования «Сравнение качества воды Ладожского озера в парке “Ладожские шхеры” и вблизи города Сортавала» можно сформулировать так: «Выявление природных и антропогенных факторов, влияющих на качество воды в Ладожском озере в парке “Ладожские шхеры” и около города Сортавала».

2.3. Корректный выбор задач (задачи должны соответствовать цели исследования). Формулировка задач должна показывать направленность их на достижение цели. Например, поставленной цели «Выявление природных и антропогенных факторов, влияющих на качество воды в Ладожском озере в парке “Ладожские шхеры” и около города Сортавала» соответствуют следующие задачи:

• Изучить информацию о Ладожском озере и парке «Ладожские шхеры» в печатных источниках и Интернете.

• Подобрать гидрохимические показатели, необходимые для исследования качества воды в исследуемых точках.

• Исследовать гидрохимические показатели в разных точках на территории парка «Ладожские шхеры» и около города Сортавала.

• Сравнить полученные результаты и сделать выводы.

2.4. Обоснование выбора объекта исследования. В работе должно быть обосновано, что побудило автора исследовать данный природный объект.

III. Обзор литературы

3.1. Число источников информации. Список литературы должен включать не менее 7 наименований, включая Интернет-ресурсы.

3.2. Предпочтительные годы издания используемой литературы — не ранее 10 лет (не считая классических публикаций по теме исследования).

3.3. Наличие в списке научной и научно-популярной литературы. Основу списка должна составлять научная и научно-методическая литература, а также аналогичные источники информации в электронном виде.

3.4. Соответствие списка источников тематике и поставленной цели.

Список источников должен содержать наименования, которые способствуют наиболее полному раскрытию исследуемой проблематики, являются авторитетными и достоверными. Например, если тема работы связана с исследованием гидрохимических показателей Ладожского озера, то в списке рекомендуем следующие источники:

а). Раскрывающие физические и химические свойства воды как вещества (не более 1-2 наименования, т.к. это не является основным вопросом работы);

б). Описывающие Ладожское озеро в целом и место проведения исследований (научно-популярный источник, атлас, 2-3 наименования, а также официальный интернет-сайт органа власти или научного института с официальной информацией, касающейся места исследования – 1 наименование);

в). Раскрывающие определяемые показатели (цветность, мутность, запах, содержание химических веществ) и методику их определения (2-3 наименования)

3.5. Соотношение печатных и Интернет-источников. Соотношение источников должно быть из расчета три к одному, т.е. из общего списка интернет-источники должны занимать не более 1/3. Такая рекомендация обусловлена несколькими факторами. Во-первых, печатные источники являются более авторитетными по сравнению с таковыми в интернете. Во-вторых, интернет-сайты легко редактируются и изменяются, порой и исчезают. Некоторые интернет-энциклопедии корректируются самими пользователями, поэтому сведения там не всегда могут быть полными и достоверными, участие в составлении текстов на общественных началах приводит к тому, что, например, разделы, связанные с точными науками, часто остаются незавершенными и содержат скудную информацию. Поэтому мы рекомендуем из найденных источников в Интернете выбирать для своей работы более авторитетные, полные, в составлении которых принимают участие специалисты.

3.6. Использование ссылок на источники в тексте (их число и частота использования). Это требование далеко не всегда соблюдается участниками конкурса. Часто после цитат не ставится номер источника из списка литературы в квадратных скобках [1]. Встречается также одновременное цитирование большого числа однотипных источников, например: [1, 3, 7, 8, 11, 17].

3.7. Полнота раскрытия темы и структура работы. Введение к работе должно в достаточной степени раскрывать суть исследуемой проблемы, при этом не содержать положений, которые не являются предметом и объектом исследования в данной работе.

IV. Методы проведения исследований

4.1. Соответствие выбранных методов цели, число использованных методов, достаточное для достижения цели. Этот пункт эксперту необходимо оценить особенно внимательно. Оценка этого пункта во многом зависит от того, насколько корректно сформулирована цель работы (и насколько реализована связь «цель — методы»).

Например, в соответствии с задачами № 2 и 3 (см. п. 2.3.) для исследования качества воды были выбраны такие гидрохимические показатели, как рН, общая жесткость, аммоний, нитраты, хлориды, железо общее, поскольку исследование по этим показателям способствовало достижению поставленных задач, и они выявляли влияние различных факторов на качество природной воды.

4.2. Грамотное и полное описание использованных методов и технического оснащения. Методы выполнения эксперимента должны быть описаны четко и полно, в правильной последовательности. Должно быть указано и описано всё оснащение, используемое для проведения эксперимента.

4.3. Обоснование выбора методов и корректное их использование. В работе должно быть указано, почему именно эти методы были выбраны, как они способствуют достижению поставленных задач и цели работы.

V. Комплексность проведенных исследований

5.1. В течение скольких лет выполнялась работа данным автором (по количеству лет: от одного года, при этом несколько месяцев работы считаются первый год).

5.2. Грамотное представление результатов эксперимента. Результаты исследования должны быть представлены в виде таблиц, графиков, диаграмм, как и в требованиях к большинству конкурсов и олимпиад.

5.3. Четкое обозначение условий эксперимента, варьирование условий.

VI. Выводы по работе

6.1. Соответствие выводов задачам.

Выводы по работе должны соответствовать поставленным задачам (см. Таблицу 1) и обозначать перспективы для дальнейших исследований по этой проблеме или в рамках данного научного направления. При этом не допускается смешивать выводы по полученным результатам с выводами по работе в целом.

Таблица 1

Пример соответствия выводов по работе задачам исследования

VII. Оформление работы

7.1. Наличие всех пунктов структуры работы согласно требованиям. Работа должна содержать указанные в требованиях составляющие части.

7.2. Рекомендованный объем работы. Объем работы не должен превышать 20-25 страниц (не считая приложений).

7.3. Аккуратность оформления (отсутствие грамматических ошибок, соблюдение технических требований к тексту, общая, терминологическая грамотность).

7.4. Правильность оформления подписей к иллюстративному материалу и таблицам. Подписи к иллюстративному материалу должны быть оформлены в соответствии с требованиями.

Подписи к таблице (ставятся перед таблицей)

Таблица 1

Результаты гидрохимических исследований Муринского ручья

Если таблица не помещается на одной странице, то она продолжается на следующей, причем шапка таблицы повторяется, а перед продолжением обязательна надпись:

Продолжение таблицы 1

Подписи к иллюстрациям (ставятся внизу иллюстраций)

Рис. 1. Точка отбора № 1, Муринский ручей.

Подписи к фотографиям должны быть конкретными, сами фотографии должны нести смысловую нагрузку, не допускаются групповые фотографии с подписью «Мы на озере», «Мы в Петербурге».

7.5. Выдержанность структуры работы. Имеется в виду правильное расположение пунктов исследовательской работы друг за другом, как это указано в требованиях.

7.6. Наличие ссылок на иллюстративный материал. В тексте обязательно должны быть ссылки на размещенный иллюстративный материал, например, «По результатам исследований в точке 1 (рис. 1)», «На качество воды влияют очистные сооружения (рис. 5)». Это требование не отличается от аналогичных в большинстве конкурсов.

По итогам конкурса каждому участнику выдается сертификат, сборник тезисов и рецензия специалиста на работу.

Победителям и их научным руководителям вручаются дипломы, медали и подарки – портативные комплекты (учебное оборудование для практикума и учебно-исследовательской работы) и учебно-методическая литература для продолжения исследовательской деятельности.

Литература:

1. Орлова И.А., Мельник А.А. Конкурс школьных исследовательских работ «Инструментальные исследования окружающей среды»: методические рекомендации. СПб., 2010.

2. Официальный сайт конкурса: http://www.eco-konkurs.ru/