Організація науково-дослідницької діяльності здобувачів освіти у системі Малої академії наук

Підготувала: викладач Грицівського ВПУ №38 Олеся Максимчук

Від нормативного положення до успішного захисту (на прикладі досвіду секції «Агрономія»)

Дослідна робота�Вплив азотфіксуючої бактерії на ріст, розвиток та врожайність сої�

Грицівське ВПУ №38

Вміння,які значною мірою формуються через науково-дослідницьку роботу.

• спостерігати;
• ставити запитання;
• бачити проблему;
• висувати припущення;
• знаходити необхідну інформацію;
• планувати власні дії;
• проводити експеримент;
• аналізувати результати;
• робити висновки;
• аргументовано представляти власну думку.

​

Нормативно-правова база МАН та умови участі

Організація науково-дослідницької діяльності чітко регламентується Положенням про Всеукраїнський конкурс-захист науково-дослідницьких робіт учнів-членів МАН України. 

Ключові етапи конкурсу: 

1. І етап (територіальний / базовий) — захист на рівні наукових товариств закладів освіти чи територіальних громад.
2. ІІ етап (обласний) — змагання між найкращими дослідниками регіону під егідою обласних департаментів освіти.
3. ІІІ етап (фінальний) — всеукраїнський рівень. 

Сучасні умови та структура оцінювання проєктів: �

Конкурс-захист МАН складається з двох основних оцінювальних компонентів: 

• Заочне оцінювання науково-дослідницької роботи. Експертна комісія оцінює текст роботи: актуальність, наукову новизну, обґрунтованість методів, наявність висновків та правильність оформлення списку джерел. 
• Постерний захист та наукова дискусія. Учень презентує свій проєкт за допомогою наукового постера, де стисло викладено хід експерименту, та веде відкритий діалог із журі та колегами. 

Важливі вимоги до оформлення роботи: �

• Робота обов’язково повинна містити: титульну сторінку, анотацію (із ключовими словами), зміст, вступ, теоретичну частину, практичну (експериментальну) частину, результати та їх обговорення, висновки, список використаних джерел та додатки.
• Обов'язкова перевірка на академічну доброчесність. Плагіат або компіляція чужих текстів автоматично знімають роботу з конкурсу. 

КРИТЕРІЇ

визначення результатів І (ІІ) етапу Конкурсу

 1.Визначення результатів ІІ етапу Конкурсу здійснюється за основними розділами Конкурсу:

​

Таблиця 1

2. «Заочне оцінювання дослідницьких проєктів» здійснюється за такими критеріями:

Таблиця 2

3. «Постерний захист» оцінюється за такими критеріями:

Таблиця 3

Вимоги

до оформлення постера

Постер – вертикально розміщений плакат формату А0, що оформлюється українською мовою (за винятком секцій відділення мовознавства).

Постер має містити:

зазначення територіального відділення (області);

заголовок (назву проєкту, що співпадає, з назвою дослідницької роботи);

інформацію про автора (прізвище, ім’я, по батькові (за наявності);

повне найменування закладу освіти; клас; населений пункт; прізвище, ім’я, по батькові (за наявності) та посада наукового керівника);

короткий зміст проєкту (мета і завдання проєкту, матеріали та методи його виконання, об’єкт, предмет, результати й висновки).

4. «Наукова конференція» оцінюється за такими критеріями:

Таблиця 4

МАН ЯК СЕРЕДОВИЩЕ ФОРМУВАННЯ ДОСЛІДНИЦЬКИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ�

від позиції

«Я виконую завдання вчителя»

«Я сам досліджую проблему і відповідаю за отриманий результат».

до позиції

Дослідницький цикл можна представити так:�

ПРОБЛЕМА → ПИТАННЯ → ГІПОТЕЗА → МЕТА → ЗАВДАННЯ → МЕТОДИ → ЕКСПЕРИМЕНТ → РЕЗУЛЬТАТИ → АНАЛІЗ → ВИСНОВКИ → ЗАХИСТ

Алгоритм побудови успішного дослідження на основі власної роботи

Етап 1. Виявлення інтересу здобувача освіти

Не варто починати з фрази:

❌«Ось тобі тема, пиши роботу».

Спочатку потрібно з'ясувати:

що цікавить здобувача;

що пов'язане з його професією;

яку проблему він спостерігає;

що він хотів би перевірити практично.

Етап 2. Вибір проблеми

Тема повинна містити проблемне питання, а не просто опис об'єкта.

Наприклад:

❌ «Соя».

❌ «Вирощування сої».

А ось:

✅ «Вплив азотфіксуючої бактерії на ріст, розвиток та врожайність сої».

Тут уже виникає питання:

Чи справді застосування бактерії змінить показники рослин?

Етап 3. Опрацювання інформації

До початку експерименту здобувач освіти має зрозуміти:

• що вже відомо про проблему;
• які дослідження проводилися;
• які існують методи;
• що саме він може перевірити самостійно.

Етап 4. Формулювання мети

Мета повинна відповідати на запитання:

Що саме ми хочемо з'ясувати?

(дослідити вплив азотфіксуючої бактерії на ріст, розвиток і врожайність сої.)

​

Етап 5. Постановка завдань

Мета — це кінцевий результат.

Завдання — це конкретні кроки.

​

(проаналізувати та порівняти ростові показники і врожайність рослин із бактерією та контрольних рослин.)

​

Етап 6. Планування експерименту

Саме тут починається справжня дослідницька робота.

Необхідно визначити:

• що буде досліджуватися;
• що буде контролем;
• які показники вимірюватимуться;
• коли проводитимуться спостереження;
• яким обладнанням користуватимуться;
• як фіксуватимуться результати.

(У нашій роботі було обрано дві ділянки по 2 м²: дослідну і контрольну.)

ЯК ОБРАТИ ТЕМУ ТА СФОРМУЛЮВАТИ ПРОБЛЕМУ

1. Актуальність

Потрібно пояснити:

Чому ця проблема важлива сьогодні?

Для нашої теми актуальність пов'язана з пошуком ресурсозберігаючих та екологічно безпечних технологій вирощування культур.

2. Практична значущість

Дослідження має відповідати на питання:

Де можна використати отримані результати?

У нашому випадку — у технології вирощування сої.

3. Реалістичність

Це особливо важливо для здобувачів професійної освіти.

Не потрібно ставити завдання, які потребують лабораторії університетського рівня, якщо її немає.

Набагато краще виконати невелике, але реальне дослідження, ніж написати масштабну теоретичну роботу без власного експерименту.

4. Можливість отримати власні результати

Саме слово «власні» тут є ключовим.

Здобувач освіти має не просто знайти інформацію в Інтернеті.

Він повинен щось:

• виміряти;
• порівняти;
• перевірити; сфотографувати; порахувати;
• проаналізувати.

МЕТА, ЗАВДАННЯ, ОБ'ЄКТ, ПРЕДМЕТ І ГІПОТЕЗА

​

Об'єкт

Що досліджуємо?

У нашому випадку — рослини сої.

Предмет

Яку саме властивість або взаємозв'язок вивчаємо?

Вплив азотфіксуючої бактерії на ріст, розвиток і врожайність.

Мета

Що хочемо встановити?

Чи впливає інокуляція насіння на показники сої.

Завдання

Що потрібно зробити, щоб досягти мети?

Порівняти дослідну і контрольну групи, провести спостереження, вимірювання, визначити врожайність та якісні показники.

Гіпотеза

Що ми припускаємо до початку експерименту?

Якщо обробити насіння сої азотфіксуючою бактерією, то можна очікувати позитивного впливу на ріст, розвиток та врожайність рослин.

Дуже важливе правило для здобувача освіти!!!!!!

Не можна підганяти експеримент під бажаний результат.

Спочатку:

✅ гіпотеза → експеримент → результати → висновок.

А не:

❌ бажаний висновок → пошук цифр, які його підтверджують.

(Саме тут формується наукова доброчесність.)

Академічна доброчесність молодого дослідника

Для Вашої лекції цей блок варто подати не як сухе визначення, а як розмову про культуру справжнього науковця.

Академічна доброчесність — це основа довіри до результатів дослідження. Якщо здобувач освіти отримав результат, але цей результат вигаданий, скопійований або поданий без зазначення джерела, така робота перестає бути науковим дослідженням.

1. Що означає академічна доброчесність у МАН?

Молодий дослідник має:

• самостійно виконувати дослідницьку роботу;
• чесно фіксувати результати експерименту;
• не вигадувати дані;
• не змінювати результати лише для підтвердження гіпотези;
• правильно використовувати інформацію з джерел;
• робити посилання на використані матеріали;
• розрізняти власні думки та думки інших авторів;
• чесно зазначати внесок керівника та інших учасників;
• бути готовим пояснити кожен етап власного дослідження.

​

​

Чотири типові проблеми, про які потрібно говорити зі здобувачами

Плагіат — використання чужого тексту, ідей, результатів або матеріалів без належного посилання.

Фабрикація — вигадування даних або результатів, яких насправді не отримували.

Фальсифікація — навмисна зміна, приховування або викривлення отриманих результатів.

Академічне списування — подання чужої роботи або її частини як власної.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ПЛАНУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ

У нашій роботі було визначено кілька груп методів:

• агрономічні польові дослідження;
• лабораторні дослідження;
• статистичний аналіз;
• міждисциплінарний підхід.

Це дуже хороший приклад для професійної освіти.

Тому що дослідження одночасно об'єднує:

ХІМІЮ + БІОЛОГІЮ + АГРОНОМІЮ + МАТЕМАТИКУ + ПРОФЕСІЙНУ ПІДГОТОВКУ.

Це і є міждисциплінарність.

Практичний експеримент�

25 травня

05 червня

дослідна

контрольна

12 червня

дослідна

контрольна

дослідна

8-10 см

16 -22 см

20 – 25 см

4-6 см

контрольна

20 червня

6 липня

дослідна

дослідна

контрольна

контрольна

35 -37 см

30 – 32 см

ПРАКТИЧНИЙ КЕЙС: ДОСЛІДЖЕННЯ СОЇ

Етап 1. Контроль і дослід

Маємо:

Контроль: насіння без інокулянта.

Дослід: насіння, оброблене азотфіксуючою бактерією.

Це дозволяє провести порівняння.

Етап 2. Спостереження за ростом

Протягом вегетаційного періоду фіксувалися зміни.

У серпні дослідні рослини досягли 130–140 см, контрольні — 120–130 см.

Етап 3. Формування стручків

Особливо цікавим був етап підрахунку стручків.

На дослідній рослині:

46 сформованих + 3 несформованих стручки.

На контрольній:

29 сформованих + 7 несформованих.

Такі результати вже дають можливість здобувачу освіти самостійно аналізувати вплив досліджуваного чинника.

​

07 серпня

дослідна

контрольна

46 стручків

29 стручків

Етап 4. Збирання врожаю

6 вересня 2025 року було проведено збір урожаю.

Після цього визначали:

• загальну масу;
• натуру;
• вологість;
• вміст протеїну.

контрольна

дослідна

728г

724г

2121г

1817г

304г

ВОЛОГА

дослідна

контрольна

10%

10%

ПРОТЕЇН

дослідна

контрольна

40.6%

40.2%

АНАЛІЗ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ

перетворення цифр на науковий висновок.

Отримані дані:

​

Після перерахунку на гектар:

дослід — 2651 кг/га;�контроль — 2271 кг/га.

Різниця — 380 кг/га.

І тут важливо навчити здобувача освіти не просто сказати:

«Результат кращий».

А поставити запитання:

Який саме показник змінився?

Наскільки?

Чи однаково змінилися всі показники?

Які результати є суттєвими, а які — незначними?

Наприклад, за даними роботи, різниця у вмісті протеїну становила лише 0,4%, а вологість була однаковою — 10%.

Отже, учень має навчитися бачити не тільки позитивний результат, а й результати, які не зазнали істотних змін.

РОЛЬ НАУКОВОГО КЕРІВНИКА

Науковий керівник:

1. Допомагає знайти проблему.

2. Ставить правильні запитання.

3. Допомагає сформувати мету і завдання.

4. Контролює методику.

5. Слідкує за безпечністю експерименту.

6. Допомагає аналізувати результати.

7. Вчить аргументувати власну позицію.

8. Готує здобувача освіти до захисту.

Важливо!!!!!!

Особливо важливо не забирати в учня можливість самостійно мислити.

Якщо педагог одразу дає готову відповідь, дослідницький процес втрачає сенс.

Краще поставити запитання:

«Як ти думаєш, чому це відбулося?»

«Як це можна перевірити?»

«Який показник нам потрібно виміряти?»

«Чи достатньо цих даних для такого висновку?»

Саме через такі запитання формується дослідницьке мислення.

ТИПОВІ ПОМИЛКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ

Помилка 1. Надто широка тема

Наприклад:

«Екологія сільського господарства».

Її неможливо якісно дослідити в межах учнівської роботи.

Краще:

«Вплив певного чинника на конкретний показник».

Помилка 2. Робота лише з Інтернетом

Теоретичний матеріал необхідний, але МАН-дослідження повинно містити власний внесок здобувача освіти.

Помилка 3. Відсутність контролю

Якщо немає з чим порівнювати, складно зробити обґрунтований висновок.

Помилка 4. Підміна дослідження рефератом

Реферат відповідає на питання:

«Що відомо про проблему?»

Дослідження відповідає на питання:«Що я перевірив і що встановив сам?»

Як презентувати роботу на захисті МАН та досягнути мети

1. Візуалізація даних: Постер не повинен містити «суцільний текст». Використовуйте графіки росту, порівняльні таблиці структури врожаю та обов'язково якісні авторські фотографії з полів. Наявність на фото самого учня в процесі роботи (наприклад, під час замірів лінійкою чи зважування на вагах) знімає будь-які сумніви журі щодо самостійності дослідження.
2. Структура виступу (до 5-7 хвилин): Здобувач освіти має чітко проговорити: Актуальність , Об’єкт дослідження, Методи , Отримані цифри (врожайність, економіка) Конкретні рекомендації виробництву.

3. Готовність до дискусії: Журі МАН часто ставить підступні запитання. Наприклад: «Який саме вид бактерії ви використовували? Чи впливала кислотність ґрунту на утворення бульбочок?». Учень повинен вільно оперувати поняттями роду Rhizobium та Bradyrhizobium, знати особливості сорту сої «Канзас». 

​

​

​

​

Що повинен уміти сказати здобувач освіти на захисті?

Це можна перетворити на практичне правило

​

«Якщо ти не можеш пояснити свій результат — ти ще не став його автором».

​

Тому молодий дослідник повинен уміти відповісти:

Чому ви обрали цю тему?

У чому проблема?

Яка була ваша гіпотеза?

Як проводили дослідження?

Чому обрали саме цей метод?

Звідки взялися ці цифри?

Що показали результати?

Що нового ви встановили?

Яке практичне значення має ваша робота?

​

Підтверджено ефективність інокуляції насіння сої азотфіксуючою бактерією

Встановлено позитивний вплив азотфіксуючої бактерії на ріст і розвиток сої�

Отримано істотне підвищення врожайності без внесення мінеральних добрив�

З перерахунку на 1 га

2651 кг/га

2271 кг/га.�

380 кг/га

приріст

За мінімальних витрат на інокулянт отримано значний додатковий прибуток за рахунок приросту врожайності, що підтверджує економічну доцільність біологічної технології.

​

​

3л=3000 грн

1500 кг

11.5 га

4370 кг

65550 грн

3000 грн

62550 грн

Дослідницький потенціал здобувача освіти

(як педагогу помітити майбутнього дослідника.)

Ознаки:

• ставить багато запитань;
• цікавиться причинами явищ;
• не задовольняється готовою відповіддю;
• любить експериментувати;
• порівнює результати;
• помічає невідповідності;
• пропонує власні способи розв'язання проблеми.

Дослідницький щоденник

​

Це дуже практична річ, про яку часто забувають. керівникам МАН пропоную вести разом зі здобувачем дослідницький щоденник, де фіксуються:

• дата;
• що зроблено;
• умови експерименту;
• отримані результати;
• фотографії;
• виниклі проблеми;
• зміни до плану;
• попередні висновки.

Це одночасно допомагає і при написанні роботи, і при захисті.

Наукова дискусія замість «правильної відповіді»

​

МАН — це не лише отримання результату.

Здобувач повинен навчитися говорити:

• «Я припускаю…»
• «Наші результати свідчать…»
• «Ми встановили…»
• «Отримані дані дозволяють припустити…»
• «Цей результат потребує подальшого дослідження…»

Це формує наукову мову.

«Як показати результат так, щоб його зрозуміли за 30 секунд».

Навчити використовувати:

• таблицю;
• діаграму;
• графік;
• схему;
• фотографію;
• інфографіку;
• порівняльну таблицю.

Наприклад, результати дослідження сої можна показати одним порівнянням:

Контроль — 2271 кг/га�Дослід — 2651 кг/га�Різниця — +380 кг/га.

Через дослідницьку діяльність формуються не лише наукові знання.

Здобувач вчиться:

• планувати час;
• працювати самостійно;
• виступати перед аудиторією;
• відповідати на запитання;
• працювати з інформацією;
• критично мислити;
• приймати рішення;
• працювати в команді;
• презентувати власний результат.

Тобто МАН — це одночасно школа науки, професійного становлення і особистісного розвитку.

STEM і МАН: науково-дослідницька робота як простір для практичного навчання

1. Що об’єднує STEM і МАН?

На перший погляд, STEM і МАН — різні напрями. Але їх об'єднує головне — здобувач освіти не просто отримує готові знання, а сам досліджує проблему та створює результат.

МАН більше орієнтована на:

• науковий пошук;
• формулювання проблеми;
• гіпотезу;
• дослідницькі методи;
• аналіз результатів;
• наукові висновки;
• презентацію та захист.

STEM акцентує на:

• практичній проблемі;
• експерименті;
• застосуванні знань;
• технологіях;
• конструюванні;
• створенні продукту або рішення.

Тому їх можна об'єднати моделлю:

Проблема → дослідження → експеримент → аналіз → технологічне рішення → практичний результат.

STEM-підхід розширює можливості МАН

Традиційна МАНівська робота часто завершується:

дослідженням → результатами → висновками.

STEM дозволяє продовжити цей шлях:

дослідження → результат → створення продукту → випробування → удосконалення.

Наприклад, здобувач не просто досліджує властивості певного матеріалу, а на основі результатів створює модель, пристрій, технологію або практичну рекомендацію.

STEM + МАН особливо актуальні для професійної освіти

Для ЗП(ПТ)О це надзвичайно перспективне поєднання.

Можна вибудувати таку схему:

професія → професійна проблема → STEM-проєкт → наукове дослідження → практичний продукт → МАНівська робота.

Наприклад:

Тракторист-машиніст

Проблема: ефективність використання пального.

↓

Дослідження: від чого залежать витрати пального?

↓

Збір експериментальних даних.

↓

Математичне опрацювання.

↓

Порівняння режимів роботи.

↓

Висновки.

↓

Практичні рекомендації.

Це вже може стати основою STEM-проєкту та МАНівського дослідження.

Приклад із дослідження

Робота «Вплив азотфіксуючої бактерії на ріст, розвиток та врожайність сої» -поєднання МАН і STEM.

Дослідження включало практичний експеримент із двома ділянками, використанням інокулянта Bradyrhizobium, спостереженням за розвитком рослин та подальшим визначенням показників урожаю.

Тобто здобувач:

поставив проблему → сформулював мету → спланував експеримент → провів дослідження → отримав дані → порівняв результати → зробив висновки.

Отримані результати показали різницю врожайності 380 кг/га між дослідним і контрольним варіантами.

Це чудовий приклад того, як наукове дослідження виходить за межі теорії та переходить у практичну площину.

Завдання

​

Проблема → Об'єкт → Предмет → Мета → 2–3 завдання → Метод → Очікуваний результат.

​

«Вплив якості води на проростання насіння»

Наприклад�

• Проблема: якість води для поливу.
• Об'єкт: вода з різних джерел.
• Предмет: хімічні показники води та їхній вплив на рослини.
• Мета: дослідити вплив різної за складом води на ріст рослини.
• Завдання:
• Проаналізувати основні показники якості води, яку планується використовувати для поливу.
• Провести експеримент із вирощування рослин, використовуючи різні зразки води.
• Порівняти показники росту рослин та визначити, який зразок води забезпечує кращий результат.
• Методи: експеримент, спостереження, вимірювання, порівняння
• Очікуваний результат:�Встановити залежність між якістю води та ростом рослин, визначити найбільш сприятливий для рослин зразок води та сформулювати рекомендації щодо її використання для поливу.

​

• .

​

ЗАЦІКАВИТИ → ПОСТАВИТИ ПРОБЛЕМУ → СФОРМУЛЮВАТИ ГІПОТЕЗУ → СПЛАНУВАТИ ДОСЛІД →

ДОСЛІДИТИ → ПРОАНАЛІЗУВАТИ →

ЗРОБИТИ ВИСНОВКИ → ЗАХИСТИТИ.

​

від першого запитання до власного наукового результату.

​

«Не потрібно чекати, поки здобувач освіти стане науковцем, щоб дозволити йому досліджувати. Саме через дослідження він поступово ним і стає».

«Наше завдання як педагогів — не дати здобувачу готову відповідь. Наше завдання — навчити його ставити запитання, шукати докази й не боятися шукати власну відповідь».