Интересным аспектом исследовательской работы школьников может быть изучение двигательной активности личинок насекомых, содержащихся в условиях неволи.
Предположим, что после общего знакомства с гусеницей бабочки школьник выразил желание более подробно изучить ее поведение. На этом этапе работы учащемуся предлагается подробно описать условия жизни объекта исследования (дату и время наблюдения, состояние погоды, температуру воздуха в садке, размеры дна и высота садка, видовую принадлежность кормового растения, характер и режим освещения, вид и состояние грунта).
После описания условий наблюдения переходим к характеристике объекта исследования (видовая принадлежность, предположительный возраст объекта, окраска тела, размеры тела, масса тела, дата и место приобретения объекта исследования).
Далее школьнику предлагается внимательно понаблюдать за поведением гусеницы и выделить основные виды активности, из которых складывается ее поведение. Кроме того, предлагается обратить внимание на то, где могут проявляться эти виды активности (т. е. где может находиться гусеница). Предположим, что наблюдатель зафиксировал такие виды активности, как отдых, ползание, питание, выделение экскрементов. Школьник также может предположить, что гусеница может находиться на цветке, стебле или листе растения; на дне садка.
Далее учитель предлагает школьнику дать предположительные ответы на следующие вопросы:
1. Какие виды активности будут преобладать (чаще встречаться) в поведении гусеницы?
2. Где, скорее всего, будет находиться гусеница?
3. Какие виды активности гусеницы будут встречаться чаще на цветке, листе и стебле растения, а также на дне садка?
4. Как может повлиять на поведение гусеницы изменение температуры, освещенности, влажности грунта?
На все вопросы школьник отвечает, таким образом излагая свои предположения о возможных итогах исследования. Затем совместно учеником и учителем планируется ход исследования, разрабатывается его методика. На первых порах учитель чаще берет инициативу на себя. Очевидно, что для ответа на все поставленные вопросы необходимо осуществить «привязку» видов активности гусеницы к течению времени. При этом запись видов активности должна быть предельно краткой, чтобы избежать потерь времени в процессе записи результатов. С этой целью может быть предложено ввести сокращенные обозначения видов активности гусеницы, а также - возможных мест ее нахождения в процессе исследования.
Могут быть предложены следующие обозначения:
От — отдых (отсутствие активности); Пи — питание; По — ползание;
Эк — выделение экскрементов. Для обозначения места проявления того или иного вида активности могут быть предложены, например, следующие сокращения: Цв—цветок; Ст — стебель; Ли — лист; Дн — дно садка.
После введения указанных выше сокращений появляется возможность кратко записывать поведение гусеницы на растении или на дне садка. Наблюдателей желательно перед началом наблюдения потренировать в этом деле. Следует договориться о том, что в каждый очередной момент регистрации результатов сначала сокращенно записывается вид активности гусеницы, а затем — место проявления этого вида активности, например: ПиЛи — питается на листе; ОтДн — «отдыхает» на дне садка; ПоСт — ползает по стеблю, и т. д.
Работать удобнее вдвоем. Первый наблюдатель внимательно наблюдает за объектом и громко называет новый вид активности, к которому переходит гусеница (или новое место ее нахождения в садке), например: «Питается на листе»; «Ползает по листу», и т. д. Второй наблюдатель, который держит в руках часы с секундной стрелкой, заносит время начала данного вида активности (или начала периода пребывания гусеницы на новом месте) во одну графу заранее расчерченной таблицы, а сокращенное обозначение вида активности (и место его проявления) — в другую графу таблицы. Желательно, чтобы продолжительность каждого конкретного наблюдения была не менее 30 - 60 минут. После окончания данного наблюдения в последнюю графу таблицы заносится продолжительность каждого конкретного вида активности животного на данном субстрате. Она высчитывается по разнице между последующей и предыдущей отметками времени в сроответствующей графе таблоицы.
После окончания наблюдения могут быть проведены необходимые подсчеты времени, цель которых — ответить на вопросы, поставленные в начале работы. Но важно помнить, что результаты получасового или часового наблюдения — не основание для построения выводов о поведении данного вида животных. Нужно стремиться к проведению повторных наблюдений за данным объектом, а также за другими особями данного вида. Если такой возможности нет — при обсуждении уже полученных результатов можно говорить только о поведении конкретнойгусеницы в данных условиях среды, не делая обобщений на уровне биологического вида животного. Количественные результаты исследования удобно представить наглядно в виде столбчатой диаграммы (гистограммы), проиллюстрировав таким образом ответы на каждый конкретный вопрос работы.
Если наблюдателя не интересует абсолютная длительность каждого из видов активности, наблюдение за поведением гусеницы бабочки может быть организовано значительно проще. Работать также удобнее вдвоем. Первый наблюдатель каждые 15 секунд подает короткий сигнал, по которому второй наблюдатель громко называет вид активности животного и место, где он проявляется в данный момент, например: «Питается на листе». Первый наблюдатель кратко записывает результат (в данном случае — ПиЛи) в третью графу таблицы 12 и снова смотрит на часы, готовясь подать очередной сигнал.
После окончания наблюдения можно, например, подсчитать число регистраций каждого из видов активности и выяснить таким образом, какие из них преобладают в поведении гусеницы. Так может быть получен ответ на первый вопрос исследовательского характера, поставленный в начале работы. Важно помнить, что необходимость обеспечения научной достоверности результатов требует проведения большого числа повторных наблюдений за этой же и другими особями данного вида. Эту работу может продолжить уже вторая пара наблюдателей (в то время, как первая пара после обобщения и обсуждения полученных результатов перешла к изучению нового объекта).
Если у школьников есть желание и возможность провести аналогичные наблюдения за поведением гусениц двух или нескольких видов бабочек, т. е. продолжить исследование по данной теме, руководитель кружка может поставить перед учащимся следующие вопросы исследовательского характера:
1. Какие виды активности являются преобладающими у гусениц различных видов бабочек?
2. Каковы различия в поведении у разновозрастных гусениц одного и разных видов бабочек?
3. Как влияют на поведение гусениц различные факторы внешней среды: температура, освещенность, влажность воздуха, рацион и режим кормления, и т. д.?
Таким образом исследование школьника приобретает длительный и многоаспектный характер.