Как сформулировать гипотезу исследования для школьной конференции

Что такое гипотеза исследования и чем она отличается от догадки

Гипотеза исследования — предположение о связи или различии, которое автор собирается проверить своими наблюдениями, измерениями или опросом. В статье Михайловой в журнале «Исследовательская работа школьников» гипотеза описана как предположение или догадка, то есть утверждение, которое ещё предполагает доказательство^[1]. Главное слово здесь — «предполагает»: пока данных нет, гипотеза остаётся версией, а не выводом.

От бытовой догадки её отличают три признака. Гипотезу записывают заранее, до сбора данных, а не подгоняют под результат. В ней названы конкретные величины или признаки, которые можно сравнить. И автор заранее понимает, какой результат её опровергнет. Фраза «наверное, музыка влияет на настроение» — догадка. Фраза «после десяти минут спокойной музыки семиклассники оценивают настроение по пятибалльной шкале выше, чем после десяти минут тишины» — уже гипотеза: ясно, что мерить, у кого и с чем сравнивать.

Гипотеза скрепляет все части работы. Из неё вытекают задачи, под неё подбирают инструменты, к ней возвращаются в выводах. Если её убрать, исследование превращается в пересказ: «я изучил, что известно о…». Такая работа на конференции обычно проигрывает тем, где школьник что-то проверял сам.

Где гипотеза исследования обязательна, а где её не пишут

Гипотезу пишут в исследовательской работе и почти никогда не пишут в проектной. Разница в назначении: исследование отвечает на вопрос «как устроено?» или «есть ли связь?», а проект создаёт продукт — макет, приложение, пособие, мероприятие. У продукта есть техническое задание и критерии готовности, а не предположение, которое можно опровергнуть.

Это разделение закреплено и в положениях. В положении о фестивале «Леонардо» структура введения такая: обоснование актуальности, цели, задачи, методы, обзор литературы, а для исследовательских работ дополнительно объект, предмет и гипотеза^[2]. Организатор прямо разводит два типа работ и не требует гипотезы от проектов.

Школьный индивидуальный проект тоже бывает двух видов. В формулировке, которую методисты приводят со ссылкой на ФГОС, результат представляют «в виде завершённого учебного исследования или разработанного проекта»^[3]. Выбрали исследование — гипотеза уместна; выбрали проект — вместо неё описывают проблему и ожидаемый продукт. Чем эти два варианта различаются на защите, разобрано на странице про индивидуальный проект.

Из чего складывается проверяемое предположение

Рабочая гипотеза содержит четыре элемента: объект, условие, измеряемый результат и ожидаемое направление разницы. Если хотя бы одного элемента нет, утверждение нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть.

• Объект — кто или что изучается: проростки кресс-салата, ученики 5–9 классов одной школы, вывески одной улицы.
• Условие — то, что автор меняет или по чему разделяет группы: тип освещения, время подготовки, наличие фоновой музыки.
• Результат — то, что измеряют или считают: высоту, число ошибок, долю ответов.
• Направление — «выше», «быстрее», «реже», «чаще встречается». Без направления остаётся пустое «влияет».

Пример сочинён редакцией и не повторяет ничью работу: «Проростки кресс-салата под светодиодной лампой холодного света через 14 дней окажутся в среднем выше проростков под лампой тёплого света при одинаковом поливе и температуре».

Здесь объект — проростки, условие — цвет освещения, результат — высота, направление — «выше». Оговорка про полив и температуру показывает жюри, что автор подумал о посторонних факторах и собирается их уравнять.

Как сформулировать гипотезу исследования: пять шагов

Формулировку проще всего строить от наблюдения к вопросу и только потом к утверждению. Попытка сразу придумать красивую фразу обычно даёт что-то слишком общее.

1. Запишите наблюдение. «Дома рассада на подоконнике тянется сильнее, чем под лампой у бабушки». Это ещё не наука, но уже повод.
2. Превратите его в вопрос. «Зависит ли высота проростков от цвета света?» Вопрос должен иметь ответ, который можно получить за 2–6 недель в школьных условиях.
3. Посмотрите, что уже известно. Обзор литературы нужен, чтобы не проверять то, что давно описано в учебнике, и чтобы понять, какие факторы стоит уравнять.
4. Сформулируйте утверждение с направлением. Замените вопрос ответом, который вы ожидаете: «под холодным светом выше».
5. Проверьте опровержимость. Спросите себя: какой результат опыта покажет, что я ошибся? Если такого результата не придумать, формулировку нужно сужать.

На эти шаги обычно уходит одна-две недели, и их удобно сразу поставить в планировщик исследования — он отсчитывает этапы назад от даты конференции. Когда гипотеза готова, переходите к выбору инструментов проверки на странице про методы исследования.

Слабые и рабочие формулировки рядом

Сравнение ниже показывает самые частые недочёты; все строки таблицы придуманы редакцией специально для этой страницы. Обратите внимание, что рабочий вариант почти всегда длиннее: точность требует слов.

Последние две строки показывают ещё одну деталь: гипотеза может утверждать и отсутствие разницы. Это честная формулировка, если у вас есть причина ожидать, что популярный совет не работает.

Как гипотеза связана с темой, целью и задачами

Гипотеза стоит в середине цепочки «тема → проблема → объект и предмет → гипотеза → цель → задачи → методы → результаты → выводы». Объект, по Михайловой, понятие более широкое, а предмет — узкий аспект, который отражён в названии работы^[1]. Гипотеза делает предмет проверяемым.

Задачи — это шаги проверки гипотезы, а не пункты оглавления; как их формулировать, показано в материале про цель и задачи. Если гипотеза звучит как «под холодным светом проростки выше», задачи будут такими: подобрать две одинаковые лампы с разной цветовой температурой, вырастить по 30 проростков в каждой группе, ежедневно измерять высоту, сравнить средние значения. Обоснование того, зачем всё это нужно, уходит в раздел про актуальность темы, а не в саму гипотезу.

Проверить связность можно простым приёмом: прочитайте подряд гипотезу и последний вывод. Если вывод отвечает на другой вопрос, чем тот, что поставлен в гипотезе, где-то по дороге работа свернула в сторону.

Что делать, если гипотеза не подтвердилась

Опровергнутая гипотеза — полноценный результат, и честное описание опровержения ценится выше подогнанных цифр. Наука движется в том числе за счёт отрицательных результатов, и жюри это знает.

Посмотрите на опубликованные критерии. В методических рекомендациях «Высшего пилотажа» по психологии на отборочном этапе 20 баллов из 100 дают за логику интерпретации результатов и ещё 20 — за соответствие выводов целям и результатам^[4]. Ни один пункт не требует, чтобы ожидание совпало с данными. В статуте «Учёных будущего» среди критериев очного этапа — соответствие выводов целям и реалистичные планы на шесть месяцев^[5]: неподтверждённая гипотеза как раз даёт материал для таких планов.

Как это описать в работе и в докладе:

• назовите, что ожидали, и что получили, с цифрами;
• перечислите возможные причины расхождения: малая выборка, неучтённый фактор, погрешность прибора;
• скажите, как изменили бы опыт, если бы повторяли его.

Формулировка для слайда «Выводы», которую редакция составила как образец: «Мы ожидали, что проростки под холодным светом будут выше. За 14 дней разница составила 2 мм при разбросе внутри групп до 9 мм, поэтому гипотеза не подтвердилась. Вероятная причина — лампы стояли на разной высоте; в следующей серии опытов высоту выровняем».

Тренироваться произносить такой вывод удобно с таймером доклада: на выводы обычно остаётся меньше минуты.

Что пишут о гипотезе положения конкурсов

Требования к гипотезе есть не во всех положениях, но там, где они есть, их формулируют похоже. Таблица собрана по документам, которые редакция смогла просмотреть; перед подачей сверяйтесь с положением текущего сезона.

Требование Вернадского о полевой работе стоит читать с оговоркой: правила на официальном сайте удалось увидеть только в давних редакциях, и текущий оргкомитет мог их изменить. Общий смысл у всех четырёх документов один — работа без собственной проверки не считается исследованием.

В каких случаях гипотезу лучше не выдвигать

Гипотеза не нужна там, где нечего опровергать, и искусственная формулировка в таких работах только вредит. Проверьте свою ситуацию по условиям ниже.

• Результат работы — продукт. Вы делаете сайт школьного музея, настольную игру или макет. Гипотеза здесь не подходит; пишите проблему и критерии, по которым продукт будет признан готовым.
• Работа классификационная. Вы составляете гербарий, словарь местных говоров, каталог памятников района. Это ценный материал, но его результат — систематизация, а не проверка предположения.
• До конференции меньше месяца, а данных нет. Честнее подать работу как постановку исследования или перенести участие, чем придумать гипотезу, которую не успеете проверить.
• Ответ уже есть в учебнике. Если «предположение» — известный закон, опыт становится демонстрацией, а «Учёные будущего», например, демонстрационные работы не принимают.
• Работа младшего школьника в форме наблюдения. Для 1–4 классов допустимо обойтись вопросом «что будет, если…?» и честным описанием увиденного — уточните в положении конкретной конференции.

Ошибки в гипотезе, которых нельзя допускать

Большинство претензий жюри к гипотезе сводится к одному: её невозможно проверить или её проверили нечестно. Список ниже поможет вычистить формулировку до подачи.

• Нельзя менять гипотезу после получения итоговых данных и выдавать новую формулировку за исходную.
• Нельзя записывать гипотезу вопросом: «Влияет ли свет на рост?» — это вопрос исследования, а не ответ на него.
• Нельзя строить её на оценочных словах «вредно», «полезно», «лучше» без признака, который можно измерить.
• Нельзя закладывать в проверку опыты с открытым огнём, едкими веществами или животными без разрешения и взрослого руководителя.
• Нельзя соединять три предположения в одной фразе через «и»: если подтвердится одно из трёх, вывод станет невнятным.
• Нельзя опираться на чужие данные из интернета вместо своих, если положение конкурса требует собственного эксперимента или опроса.
• Не выдавайте за гипотезу факт из учебника — проверять известный закон можно только как учебную демонстрацию.
• Не пишите «гипотеза полностью доказана» по выборке из десяти человек: точнее сказать «подтвердилась на нашей выборке».

Короткую выжимку гипотезы потом придётся уложить в тезисы; проверить объём и структуру можно в счётчике тезисов. Остальные материалы о построении работы собраны в разделе «Исследование».

Источники