Виды исследований

Исследование, направленное на практическое решение технических или социальных проблем. Его цель определяется конкретной проблемой, а результаты предполагается использовать на практике. Сам ход работы может строиться на основе различного сочетания методов (теоретического анализа, эмпирических замеров, экспериментов или изучения источников), но итогом всегда становится рекомендация, продукт или изменение, которое решает проблему.

Примеры исследовательских вопросов:

• Как сократить потери тепла в нашем классе?
• Почему учащиеся теряют сменную обувь и как это предотвратить?
• Какая конструкция кормушки привлекает больше всего видов птиц при наименьших затратах?

Пример

Учащийся заметил, что в его школе на переменах в коридорах всегда темно, хотя лампы горят. Он задал вопрос: «Почему освещение неэффективно и как его улучшить без больших затрат?» Он измерил освещённость люксметром в разных точках, выяснил, что часть ламп закрыта непрозрачными плафонами, а другие установлены слишком высоко. Изучив техническую документацию, он предложил заменить плафоны на прозрачные и перевесить два светильника. С разрешения администрации провёл пилотное изменение на одном этаже.

Результат: освещённость выросла на 40 %, а затраты составили только стоимость новых плафонов.

Новое знание: для конкретной школы получены проверенные данные о том, какие параметры расположения ламп критически влияют на освещённость, и доказана эффективность простого решения.

Изучение любых документальных источников (группы источников) с целью выделения, сопоставления, извлечения данных о ранее зафиксированных фактах, сведениях, событиях. Важнейшие элементы: верификация источника (проверка его подлинности и достоверности), понимание контекста его создания (зачем, кем, для кого), а также задач автора и адресата. Источниками могут быть опубликованные и архивные документы, тексты, фотографии, киноленты, артефакты, включая семейные архивы или любые кем-либо зафиксированные данные в конкретных форматах.

Примеры исследовательских вопросов:

• Почему в двух документах об одном событии приведены разные даты?
• Кто на самом деле изображён на старой фотографии из семейного альбома?
• Как менялось написание названия нашей улицы в метрических книгах XIX века?

Пример

Учащийся изучал историю своего дома, построенного в 1950-е годы. В семейном архиве она нашла два документа: ордер на вселение (1957 год) и старую фотографию дома с вывеской «1955». Возник вопрос: «Когда на самом деле построили дом, если в ордере указан 1957, а на фото — 1955?» Он обратилась в городской архив, нашёл проектный чертёж и акт приёмки комиссии.

Выяснилось: коробка дома была готова в 1955 году, но отделка и подключение коммуникаций заняли два года, поэтому дата на фотографии — год окончания строительства, а в ордере — год вселения первых жильцов.

Новое знание: уточнена реальная хронология строительства конкретного дома, исправлена ошибка в краеведческой литературе (которая называла только 1957 год). Материалы переданы в школьный музей.

Исследование, при котором данные получают путём организации эксперимента, чтобы определить причины и/или следствия изучаемых явлений. В эксперименте выделяют независимую переменную (которую контролирует и меняет экспериментатор) и зависимую переменную (которая меняется в ответ на воздействие). Также контролируются значимые условия (температура, освещение, время и др.). Эксперименты могут быть лабораторными (в специально созданных условиях) и естественными (когда в естественной среде целенаправленно меняется один фактор).

Примеры исследовательских вопросов:

• Влияет ли цвет света на рост салата?
• Как форма крыла бумажного самолётика влияет на дальность полёта?

Пример

Учащийся задал вопрос: «Зависит ли скорость прорастания гороха от температуры воды, которой мы его поливаем?» Он поставил лабораторный эксперимент: взял три одинаковых контейнера с одинаковым грунтом, одинаковое количество семян одного сорта, одинаковое освещение. Независимая переменная — температура воды: 1-й контейнер (холодная, +5 °C), 2-й (комнатная, +20 °C), 3-й (тёплая, +35 °C). Контролируемые условия — объём воды (по 50 мл каждые два дня), глубина посадки, освещённость. Зависимая переменная — средняя высота ростка на 7-й день.

Результат: в тёплой воде семена взошли на два дня раньше, но к 7-му дню ростки в комнатной воде догнали их по высоте, а в холодной — отстали.

Новое знание: для данного сорта гороха и данных условиях получен конкретный вывод: комнатная вода оптимальна, тёплая ускоряет старт, но не даёт итогового преимущества. Это знание можно использовать на школьном учебно-опытном участке.

Исследование, непосредственно направленное на изучение конкретных объектов или феноменов окружающей действительности. Оно основано на самостоятельной фиксации, сборе и систематизации эмпирических данных с помощью научных методов. Важные элементы: пространство и время фиксации; фиксируемые объекты/явления и/или их свойства; методы сбора/фиксации данных (наблюдение, измерение, опрос, анкетирование); методы систематизации и обработки (таблицы, диаграммы, статистика).

Примеры исследовательских вопросов:

• Какие виды сорных растений встречаются на школьном стадионе и как часто?
• Как меняется температура воздуха в разных точках школьного двора в течение дня?
• Каков реальный рацион питания учеников начальной школы на завтрак (по данным дневников наблюдения)?

Пример

Учащийся решил выяснить: «Какие насекомые опыляют цветы яблони в нашем школьном саду и в какое время суток?» Он выбрала пространство — три конкретных яблони в школьном саду. Время — три дня в конце мая (солнечно, без дождя). Метод — визуальное наблюдение с фиксацией в журнал: каждые 30 минут с 8:00 до 18:00 он записывал, каких насекомых и сколько она видит на цветках. Для определения видов использовала определитель насекомых. Систематизация — сводная таблица «Вид насекомого — время наблюдения — количество встреч».

Результат: пик посещаемости пришёлся на 11:00–13:00, а основным опылителем оказалась не медоносная пчела (как ожидалось), а шмель земляной.

Новое знание: для данного сада в данный сезон получены первичные данные, которые не публиковались ранее. Эти данные помогли школьному кружку экологов правильно спланировать время для наблюдений и понять, что для улучшения опыления нужно привлекать шмелей, а не только пчёл.

Исследование, выстроенное на основе анализа и синтеза существующих знаний. Оно направлено на выделение существенных связей между объектом и окружающей средой, объяснение и обобщение результатов опубликованных эмпирических исследований, выявление общих закономерностей и их формализацию. Ключевое отличие от реферата: реферат пересказывает разные источники по теме, а теоретическое исследование строит самостоятельное сопоставление, соотнесение, выделение общего и различного во взглядах, данных, теориях. Результатом становится новая классификация, уточнённое определение, выявленное противоречие или авторское обобщение.

Примеры исследовательских вопросов:

• Почему разные учебники по-разному определяют понятие «экосистема» и какое определение точнее?
• Какие типы конфликтов между подростками выделяют психологи и можно ли их объединить в одну модель?
• Как менялось объяснение причины смены дня и ночи в истории астрономии?

Пример

Учащийся готовился к конференции по физике и заметил, что в трёх разных источниках (школьный учебник, энциклопедия, статья в интернете) по-разному объясняется природа силы трения покоя. Он задал вопрос: «В чём суть противоречий и можно ли их разрешить?» Вместо того чтобы просто пересказать три объяснения, он собрал 12 источников (включая вузовские учебники и научно-популярные лекции), выделил два основных подхода («микроскопический» — через неровности поверхностей и «молекулярный» — через межмолекулярное притяжение). Сопоставив их, он обнаружил, что они не противоречат, а дополняют друг друга: на гладких поверхностях доминирует молекулярная составляющая, на шероховатых — механическая.

Он построил авторскую классификацию: разделил случаи возникновения трения покоя на три типа.

Новое знание: для самого учащегося и его сверстников это стало новым, более глубоким пониманием темы, которое отсутствовало в использованных источниках в таком систематизированном виде. Работа была признана теоретическим исследованием (не рефератом) на школьной конференции.

Мы рассмотрели пять типов исследований, каждый из которых отвечает на свой класс вопросов и требует своих методов. Но что их объединяет? Во-первых, отправной точкой всегда является исследовательский вопрос — искреннее «не знаю, но хочу выяснить строгим способом». Во-вторых, результатом становится новое знание — пусть локальное, скромное, значимое только для твоего класса, твоей школы или твоего района, но полученное самостоятельно и проверяемое.

Предложенный классификатор — не жёсткая схема, а навигатор. Он не универсален (в реальной деятельности вы можете начать с эмпирического исследования, а затем перейти к прикладному, или наоборот). Но он удобен именно тем, что помогает на старте ответить на простые вопросы:

• С чем я работаю? (С документами, с реальной природой, с изменяемыми условиями, с чужими текстами или с практической проблемой.)
• Какие навыки я хочу развить? (Анализ источников, наблюдение, эксперимент, теоретическое мышление, проектные навыки.)

Понимание типов исследований делает учебную деятельность осмысленной. Оно превращает «исследование для галочки» в настоящую познавательную работу, а учащегося — из пассивного исполнителя в активного добытчика нового знания. А это и есть главная цель исследовательского обучения: не выучить чужие ответы, а научиться задавать свои вопросы и находить на них ответы, которых ещё никто не сформулировал.