I. Курс зоології хребетних-05. Вимоги до навчально-дослідницьких робіт студентів на навчально-польовій практиці

I. Курс зоології хребетних
II. Тип Chordata
III. Agnatha
IV. Pisces

Д.А. Шабанов, М.О. Кравченко
Online-курс зоології хребетних
(у стані редагування)

V. Amphibia sensu lato
VI. Reptilia sensu lato
VII. Клас Aves
VIII. Клас Mammalia

Рекомендована література для вивчення зоології хребетних

Вимоги до навчально-дослідницьких робіт студентів на навчально-польовій практиці

Походження типу Chordata — Хордові

Здача заліку по навчально-польовій практиці за індивідуальним планом    

 

Вимоги до навчально-дослідницьких робіт студентів на навчально-польовій практиці

Завдання та структура НДРС

Важливою частиною навчально-польової практики з зоології хребетних, що проводиться після закінчення ІІ курсу, є так звані НДРС (навчально-дослідні роботи студентів). На погляд автора цієї сторінки, ці роботи є найважливішою частиною практики. Ті студенти, які проходять практику за індивідуальним планом, мають підготувати такі роботи відносно самостійно. Головне завдання НДРС — продемонструвати, що автори розуміють науковий метод та типову структуру наукового дослідження, а також здатні втілювати їх на практиці.

Під час практики НДРС виконується у відведений для цього час на заняттях та у час самостійної роботи. Результатом НДРС є презентація і доповідь, що виносяться на підсумкову конференцію. Доповідь має тривати 5-7 хвилин, після неї доповідачі відповідають на питання викладачів та аудиторії. Письмову роботу під час практики готувати не треба. За матеріалами успішно виконаних НДРС студенти готують тези на молодіжну наукову конференцію та/або інші публікації.

Як виконується НДРС? Її головні етапи є такими:
— спільно з викладачем обрати тему і спланувати роботу;
— зібрати масив даних, що допускає порівняння його частин один з одним і статистичний аналіз;
— проаналізувати дані і зробити адекватні висновки;
— надати роботу у вигляді презентації на підсумковій конференції;
— надати (в разі успішної роботи) роботу у вигляді тез на молодіжну наукову конференцію або у вигляді статті в журнал.

Які дані можуть збиратися під час НДРС? Єдиної відповіді не існує. Наведемо деякі приклади (перелік яких аніяк не є вичерпним):
— морфометрія (порівняння представників різних видів, статей, локальних популяцій; дослідження зміни пропорцій у особин різного віку; виміри гнізд, нір тощо);
— обліки чисельності (маршрут, мічення з повторним виловом ...);
— розподіл особин по території;
— ймовірність різних реакцій на певний подразник (переміщення, ...?) в різних умовах;
— спільна зустрічаність або уникнення;
— флуктуюча асиметрія;
— мінливість малюнка, фолідозу (щитковання) тощо;
— аналіз голосів, траєкторій руху;
— зв'язок росту-ваги-віку, інших вимірюваних параметрів;
— зміни інтенсивності певного процесу (дихання, руху, зміни кольору під час адаптації до середовища...) в залежності від часу доби, температури тощо.

Оскільки для виконання НДРС необхідно зібрати масив даних, ця робота має виконуватися на масових видах тварин околиць біостанції. Серед них:
— масові види риб;
— зелені жаби і їх пуголовки;
— масові види птахів;
— мишовидні гризуни;
— люди (у разі, якщо вони досліджуються як зоологічні, а не як соціальні об’єкти);
— ...?

У найзагальнішій формі, задача НДРС (як і будь-якої іншої дослідницької роботи) — встановлення зв'язку:
— зв'язку між приналежністю до якоїсь групи і певними ознаками;
— зв'язок між впливом і реакцією на нього;
— зв'язок між причиною і наслідком;
— зв'язок між зустрічаністю різних ознак тощо.

НДРС має шукати відповідь на певне питання (на яке вказує мета роботи). Важлива вимога — це має бути таке питання, на яке ще не існує відповіді, адже це — характерна особливість наукового дослідження.

Припустимо, об’єкт роботи обрано, масив даних зібрано. Порівнюючи частини масиву даних, ми бачимо, що вони відрізняються за якимось ознаками. Чи можна зробити висновок, що у роботі знайдено зв'язок між якимись ознаками або явищами? Перед тим, як зробити такий висновок, слід враховувати, що у роботі вивчалася не вся дійсність, а якась її частина — вибірка. Чи може зареєстрована різниця між порівнюваними групами бути результатом випадковості?

Ключове питання, на яке слід знайти відповідь у ході підготовки до НДРС: Чи відбиває зареєстрована різниця між порівнюваними групами причинно-наслідкові зв'язки в дійсності або є результатом випадковості при формуванні вибірки?

Щоб відповісти на це питання, необхідно визначити статистичну значущість отриманого результату. Статистична значущість — це імовірність того, що отриманий в ході дослідження результат пояснюється випадковістю при формуванні вибірки. Інакше — це вірогідність нульової гіпотези.

Якщо ця ймовірність низька (0,05 для пошукових робіт; 0,01 для підтвердження спірних питань; 0,001 для обґрунтування дій, що впливають на життя і здоров'я людей), нульова гіпотеза відхиляється і приймається альтернативна гіпотеза (яка приймає наявність зареєстрованого зв'язку між тими ознаками та явищами, що досліджувалися, у дійсності). Детальніше проблему статистичної значущості обговорено у цьому онлайн-посібнику.

Презентація НДРС

Типова структура презентації за результатами виконання НДРС є такою.

Титульний слайд. Обов'язково слід зазначити тему роботи та студентів, що її виконували. Якщо роботу виконано під час взаємодії з керівником, слід вказати наукового керівника. Вказувати у якості наукового керівника когось, хто вперше побачить цю роботу на презентації, не слід. Природно, підпис "титульний слайд" буде зайвим. Досить часто на цьому цьому слайді (або на інших слайдах) розміщують фотографії (об'єкту дослідження, процесу його вивчення тощо). Добре, якщо ця фотографія належить авторам. У іншому випадку обов'язково слід зазначити це в презентації. Це може бути підпис дрібним шрифтом на самому титульному слайді (наприклад, "фото з сайту uk.wikipedia.org"), або, наприклад, окремий слайд наприкінці презентації (джерела фотографій: ...). Останній варіант краще тим, що дає можливість навести повну інтернет-адресу. 

Актуальність (за необхідності; може бути показаною на одному слайді, або, у разі необхідності, як у разі опису довгої історії попередніх досліджень, — на кількох слайдах). Сенс виконання роботи — в тому, що вона дозволяє отримати відповідь на певне питання. Чому пошук відповіді на це питання є корисним або цікавим? З якими іншими питаннями це пов'язано? Частиною якої проблеми є питання, що вивчалося? Якщо дослідження продовжує низку попередніх досліджень, слід коротко описати їх результати. Що з'ясовано, що лишилося невідомим?

На цьому або на інших слайдах, вірогідно, доведеться посилатися на інші роботи, літературні джерела або інші джерела інформації (наприклад, інтернет-сайти). На слайді посилання може мати вигляд (Прізвіще Рік); (Name et al. Year). Звичайно на презентаціях обмежуються саме такими посиланнями, оскільки у самій роботі можна знайти детальніше посилання. Оскільки результатом НДРС є лише презентація, без тексту письмової роботи, цього недостатньо. Тому у разі НДРС або на тому самому слайді, де міститься посилання, або на спеціальному слайді наприкінці презентації слід навести повні посилання на застосовані джерела.

Якщо в презентації використано цитату з якогось джерела, її слід виділити лапками, а у посиланні, у більшості випадків, вказати конкретну сторінку документа, з якого узято використану цитату. Якщо думку викладено близько до тексту або обговорюється конкретний факт, також можна дати посилання на певну сторінку джерела.

Мета роботи. Доповідач сам задає ті рамки, у межах яких оцінюється його дослідження. Щоб можливо були оцінити наступні елементи роботи, слід зазначити, що саме бажали встановити автори. При необхідності мету роботи можна "розгорнути" у кілька задач, які відповідають окремим етапам дослідження. У відносно невеликому дослідженні, яким є НДРС, перелік задач не є необхідним (але є цілком допустимим).

Метод(и) збору даних. Важливо, щоб з тексту презентації було зрозуміло, відкіля автори узяли дані, з якими працювали. Як вони збирали досліджувану вибірку? Що вони зробили для того, щоб ця вибірка була репрезентативною (відповідала за своїми особливостями сукупності, з якої вибрана)? На слайдах, що описують методику дослідження, не слід економити. З них слухач або читач мають отримати достатню інформацію, щоб відтворити таку роботу самостійно.

Матеріал: дані, які зібрали та аналізували автори. Скільки спостережень було оброблено? Скільки особин вивчено? Якщо, припустимо, вивчали розміри клітин крові різних особин, слід вказати, скільки досліджено клітин, скільки препаратів, скільки особин вони характеризували. Яким був склад вибірки?

Некатегорична, але бажана вимога до роботи — коли мова йде про те, що робили автори, казати про це прямо. "Дані, що аналізували" — краще, ніж "дані, що аналізувалися"; "особин фотографували" — краще, ніж "особини фотографувалися", "дані заносили", а не "дані заносилися" тощо. 

Метод(и) аналізу даних. Головне, про що має повідомити цей слайд (і розділ роботи) — як автори організовали аналіз даних, а не то, якою програмою вони користалися. "Дані аналізувалися статистично" — пусте формулювання, на відміну від "вплив... на ... аналізували за допомогою дисперсійного аналізу, де ... розглядалося як незалежний фактор, а ... — як залежна змінна; аналіз виконували в програмі...". Важливе питання, яке має бути висвітлено, — параметричні або непараметричні методи були застосовані у роботи. У разі, якщо зразки порівнюються за багатьма ознаками, або багато вибірок порівнюються одна з одною, слід врахувати поправку на множинні порівняння.

Результати. Обговорення. Побудова цього розділу доповіді залежить від характеру роботи. Якщо результати роботи можна розділити на кілька кроків, з'являється можливість відразу після опису якогось конкретного результату вказувати, які висновки на його підставі можна зробити, і вже потім переходити до іншого кроку, або ж спочатку перелічити усі результати, а потім обговорити, які висновки можна зробити на їх підставі. 

Висновки. Висновки — головний та стислий результат роботи. Формулювати їх слід максимально лаконічно. "На підставі виконаних досліджень можна зробити наступні висновки..." та усі подібні способи "лити воду" є неприпустимими; всі таки оберти слід просто викинути. Якщо перед роботою ставилося кілька завдань, кожному завданню має відповідати хоча б один висновок. 

Іноді після висновків можна присвятити слайд перспективам подальших досліджень, які прояснилися завдяки виконаній роботі.

Джерела. Якщо джерела запозичень фотографій, даних, методів тощо не були детально вказані на відповідних слайдах, це можна зробити на окремому слайді.

Подяки. Досить часто доповідачі висловлюють подяку слухачам. Добрим тоном є супроводити цю подяку дотепною фотографією (зробленою власноруч або отриманою з вказаного джерела). Перед цим можна виразити дяку тим людям, які допомогли у виконанні роботи. Не слід боятися висловити вдячність: те, що ви пам'ятаєте, хто вам допоміг, не зменшує ваші заслуги, але демонструє, що ви є відповідальними та вдячними людьми. 

Увага! Презентація має бути побудована так, щоб її можна було викласти за 5-7 хвилин. Наприклад, якщо в вашій презентації 15 слайдів, кожному з них ви можете, у середньому, приділити не більше, ніж половину хвилини. За цій час слухачі мають зрозуміти усе, що ви доносите до них за допомогою слайду. Наслідком цієї вимоги є мінімалістичність у побудові презентації і, особливо, у оформленні слайдів.

Складно? Повністю можливо! І саме для цього, щоб навчитися це робити, ви й виконуєте НДРС.

Головні вимоги до НДРС

Слід зрозуміти, що головне при оцінці НДРС — не масштаб результатів, а чіткість і прозорість їх отримання, розуміння авторами принципів наукового методу і структури наукового дослідження. Не оформлені належним чином запозичення результатів інших людей, невизначеність методики дослідження, помилки у аналізі даних або висновки, що не базуються на власних дослідженнях можуть перекреслити результати великої роботи. Під час захисту НДРС велике значення надається тому, наскільки впевнено автори володіють матеріалом, здатні надати компетентні відповіді на заданні їм запитання. Доповідь слід робити простою та зрозумілою мовою, без штучного ускладнення. Краще не читати доповідь, а розповідати — так, як розповідає про свою роботу людина, що її виконала. 

Важливіші вимоги до НДРС:
— обов'язково, щоб з самої презентації було зрозуміло, яку роботу виконали автори, які результати, тексти та твердження належать їм самим, а які — узяті з інших джерел;
— автори мають використовувати дані, що отримані за описаною методикою; ці дані статистично аналізуються і на їх аналізі базуються висновки;
— автори чесно описали те, що вони зробили, та відповідають за кожне своє слово;
— усі запозичення (фотографії, дані, відомості) слід прозоро та коректно описати;
— автори мають виконати мету роботи, яку вони самі поставили; виконати мету — це отримати висновки, що базуються на даних які автори зібрали та проаналізували за певною методикою.

Приклади ідей для виконання НДРС

Автор цієї сторінки досліджує, перш за все, геміклональні популяційні системи (ГПС) гібридогенного комплексу зелених жаб. Ідеї, що перелічені на цій сторінці, стосуються саме цієї теми і аніяк не обмежують можливості дослідження інших груп тварин. Приклади публікацій на студентській науковій конференції за результатами подібних робіт знаходяться тут:

Студенческие работы после практики II курса - 2017
Студенческие работы после практики II курса - 2016
Студенческие работы после практики II курса - 2015
Студенческие работы после практики II курса - 2014
Студенческие работы после практики II курса - 2013
Студенческие работы после практики II курса - 2012 (I часть)
Студенческие работы после практики II курса - 2012 (II часть)
Студенческие работы после практики II курса - 2011
Студенческие работы после практики II курса - 2010
Студенческие работы после практики II курса - 2009
Студенческие работы после практики II курса - 2008
 

В околицях біостанції університету розташовано кілька ГПС, що є об'єктами моніторінгу (Іськів ставок, Коряків яр, Ніжній Добрицький ставок). Під час дослідження цих ГПС слід збирати вибірки жаб, та встановлювати їх склад. Під час відрізання пальців для отримання мазку крові відбувається мічення. За кількостю мічених під час минулих обліков особин можна оцінити чисельність ГПС. За мазками крові можна визначити плоїдність особин, за зовнішніми ознаками — їх таксономічну приналежність.

Дослідження останніх років довели, що склад генерацій (одновікових особин) зелених жаб змінюється з їх віком. Цей процес є важливим для підтримання стабільності ГПС. Таким чином, вивчення відмінностей між виборками різного віку можуть мати непогану перспективу. 

Цікавими, на погляд автора, є роботи з дослідження стійкості розвитку особин з різних популяцій або різних форм. Прикладом роботи, виконаній на жабах, є ця стаття. Студенти на практиці не раз виконували роботи з вивчення флуктуючої асиметрії (ФА). Роботи з вивчення ФА на рибах виявилися вдалими, а отримані на жабах результати є більш суперечливими. Поле для досліджень зберігається.

Цікавими можуть виявитися роботи, що пов'язані з оцінкою фенетичних дістанцій (міри зовнішніх відмінностей) між різними особинами жаб. Річ у тім, що гібридні особини у ГПС можуть належати до певних полуклонів (мати один однаковий геном у своєму генотипі), і навіть належати до одного клону (мати однакові генотипи). Слід чекати, що у вибірці, де наявні клони, можна буде зареєструвати значущо підвищену кількість подібних одна до одної особин.

Для дослідження пуголовків цікаво розробити методи визначення їхньої статі. Стать метаморфів при розтині визначається досить надійно. Цікавою була б робота, у якій під час морфологічних досліджень пуголовків, що належать до більш ранніх стадій, були б встановлені способи визначення їх статі при розтині під бінокулярним мікроскопом.

Можливі дослідження поведінки зелених жаб. Наприклад, цікаво було б виробити у жаб умовний рефлекс, пов'язаний з реакцією захоплення потенційної їжі на переміщення світлової плями від лазерної вказівки. Чи однаково виробляється такий рефлекс у диплоїдних та триплоїдних особин, у гібридів та у представників батьківського виду?

Відомо, що хімічна комунікація між пуголовками впливає на їхній розвиток. А до яких груп буде переважно приєднуватися пуголовок: до груп зі старших або з молодших особин?

Перелік ідей для виконання НДРС лишається відкритим...