ВИДЫ И ТИПЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

Можно выделить три основные типа исследовательских работ:

1) Теоретическое исследование. В ходе данного исследования не предполагается проведение эксперимента. Однако это не означает, что у Вас должен получиться реферат. В физике все достаточно прозрачно. Вы проводите расчет какого-то явления на теоретической модели и итогом являются выводы сделанные на основе анализа полученной формулы.

2) Экспериментальная работа. Имеется в виду, что основу вашей работы составляет эксперимент. Необходимо помнить, что эксперимент предполагает не просто наблюдение, а наблюдение с изменяемыми условиями (параметрами). Помните, что чисто экспериментальная работа не требует от Вас интерпретации полученных результатов. Это задача физиков-теоретиков или того кто хочет вашими результатами воспользоваться. Выделяют три типа эксперимента:

а) естественный эксперимент. Условия можно поменять наблюдая явление в естественных природных условиях. Однако бывает тяжело предсказать где будет происходить то или иное явление в следующий раз.

б) лабораторный эксперимент. Это наиболее распространенный тип экспериментальной работы и поэтому разберемся в этом более подробно. Для проведения лабораторного эксперимента вам необходимо сделать лабораторную установку с помощью которой вы могли бы изменять интересующие Вас параметры и исследовать при этом поведение уменьшенной модели объекта. Приведем пример. На рисунке 1 справа вы видите фотографию сделанную в ходе  работы, заключающейся в проверке так называемой "пузырьковой" теории бермудского треугольника. Конечно же провести исследование  с реальным кораблем в Бермудском треугольнике не представляется возможным. Однако  после  изучения научной литературы по теме можно попытаться воссоздать существенные условия "пузырьковой" теории в большом сосуде с водой, а в качестве модели реального корабля взять игрушку. Именно это было сделано в 2008 г Чепухиным Алексеем (ученик 9 класса лицея №8: "Олимпия" г. Волгограда) в своей работе. Конечно подобное исследование уже проводилось и далее районного конкурса работа не продвинулась. Вот еще один пример. Ученик 9 класса гимназии №11 г. Волгограда Сперцян Камо на районом конкурсе учебно-исследовательских работ в 2010 г презентовал результаты эксперимента по изучению моделей смерча в различных жидких средах (рис. 2). Так как теоретический расчет наблюдаемых явлений очень сложен и требует высокого уровня знаний по гидродинамике, то в выводах отмечались только установленные на опыте закономерности размеров смерчей и их формы в зависимости от частоты вращения вала электродвигателя, создающего вихрь, и плотности среды. Работа чисто экспериментальная, но достаточно интересная и презентабельная за что удостоена диплома 2 степени.

Таким образом, Вы либо делаете лабораторную установку и это и есть результат вашей работы, либо вы исследуете явление или объект с помощью разработанной Вами лабораторной установки и просто перечисляете установленные на опыте закономерности. Также результатом являются полученные в эксперименте графические зависимости.

в) вычислительный эксперимент.  В связи с бурным развитием информационных технологий у школьников имеется возможность продемонстрировать свой уровень владения различными компьютерными программами. Вы можете написать программу  моделирующую какое либо явление и провести исследование  на основе этой программы. Иногда проводится исследование какой-то  зависимости с помощью математических пакетов (например MatLab или Wolfram Mathematica). По астрономии часто предлагается анимация какого-то явления. Однако не увлекитесь и помните о том в какой секции вы будете презентовать результаты вашей работы.

3) Теоретико-экспериментальная работа.  Это наиболее высокий уровень проведенного исследования. Эксперименту предшествует теоретический расчет и призван подтвердить или опровергнуть полученные Вами теоретические результаты. Может быть и наоборот. Сначала Вы проводите эксперимент, а затем подтверждаете результаты теоретическим расчетом.  Для примера на рисунке 3 вы видите фотографию лабораторной установки, которая была сделана входе исследования Ночвина Льва и Иванова Владимира, учащихся 10 класса лицея "Олимпия г. Волгограда" магнитного подвеса. Идея работы основывалась на известном опыте Э. Томсона, заключающегося в следующем: сплошное алюминиевое (или медное) кольцо сбрасывается с сердечника при его подключении к источнику переменного напряжения. Подобрав соответствующее  напряжение? кольцо левитирует в магнитном поле. Даже если вы повторяете известный эксперимент, то всегда можно исследовать поведение объекта при изменении тех параметров, которые не рассматривались в научной литературе. Для этого нужно провести теоретический расчет явления или процесса и постараться подтвердить теоретические предположения на опыте.  И возможно вы найдете что-то интересное, что и будет новизной вашего исследования. Именно за это работа была отмечена на международной научной конференция старшеклассников “Школьные Харитоновские чтения” в  2009 г. На рисунке 4 вашему вниманию представлена фотография, которая иллюстрирует лабораторную работу, предложенную выше указанными учениками в 2008 г по измерению толщины серебряного покрытия. При взаимодействии кристаллического йода образуется прозрачный слой йодистого серебра по форме напоминающий выпуклую линзу. Таким образом образуются кольца Ньютона и их можно исследовать и произвести соответствующий расчет. Работа также выполнена на основе  известного эксперимента, но как уже говорилось всегда можно найти что-то такое, что до вас не делалось или по крайней мере не опубликовано в известных научных статьях. В связи с этим  работа также представлялась на очном туре всероссийского конкурса им. В.И. Вернадского.