4H 3 Natuurwetenschappelijk onderzoek

4H 3 Natuurwetenschappelijk onderzoek

Door natuurwetenschappelijk onderzoek proberen biologen antwoord te krijgen op vragen als: Waarom zijn Nederlanders zo lang? Heeft ginseng een medicinale werking en verlengt ginseng de levensduur van mensen? Wat was de invloed van wolharige mammoeten op het Nederlandse landschap?

Opdracht: Verwerk de volgende dia's op je mindmap. Gebruik een nieuwe kleur voor de tak en flitskaartjes

Lesdoelen

1.6.1 Je kunt verschillende typen en methoden van natuurwetenschappelijk onderzoek beschrijven.
1.6.2 Je kunt de verschillende fasen van een hypothesetoetsend onderzoek beschrijven, resultaten van een onderzoek analyseren en daaruit conclusies trekken.
1.6.3 Je kunt een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren.

Typen natuurwetenschappelijk onderzoek

Onderzoeksvragen kunnen heel verschillend zijn. Daarom zijn ook de typen onderzoek en de onderzoeksmethoden om op die vragen een antwoord te vinden heel verschillend.

• Literatuuronderzoek
• Beschrijvend onderzoek
• Hypothesetoetsend onderzoek
• Ontwerpend onderzoek

Literatuuronderzoek

Literatuuronderzoek is een methode om bestaande kennis over een onderwerp te verzamelen. 

Deze kennis is te vinden in verschillende bronnen, zoals wetenschappelijke artikelen, boeken, scripties en archiefmateriaal. 

Goed literatuuronderzoek doe je door verschillende betrouwbare bronnen te gebruiken en de informatie die je leest kritisch te beoordelen

Beschrijvend onderzoek

Met descriptief of beschrijvend onderzoek probeer je accuraat en systematisch een populatie, situatie of fenomeen te beschrijven. 

Met dit type onderzoek kun je wat-, waar-, wanneer- en hoe-vragen beantwoorden, maar geen waarom-vragen.

Observeren is een activiteit die je nauwkeurig moet uitvoeren met van tevoren vastgestelde regels. 

Om antwoord te krijgen op een vraag kun je ook metingen uitvoeren en gegevens (data) verzamelen

Hypothesetoetsend onderzoek

Een hypothese is een voorlopige stelling waarin je aangeeft wat je verwacht te vinden in je onderzoek.

Bij het experiment ga je dan toetsen of je hypothese klopt.

Hierbij stel je een experimenteergroep bloot aan een factor die je wilt onderzoeken. 

Daarnaast is er een zogenoemde controlegroep en een blancogroep

• Blancogroep (daar doe je helemaal niks mee)
• Controlegroep --> daar doe je alles, behalve de te onderzoeken factor

Ontwerpend onderzoek

Bij dit ontwerpend onderzoek ontwikkelt een onderzoeker materialen, instrumenten, modellen of systemen.

1. problemen verkennen en formuleren
2. ideeën verzinnen en selecteren
3. Concepten uitwerken en selecteren
4. Prototype maken
5. Testen en optimaliseren
6. Presenteren
   

Validiteit en betrouwbaarheid

Validiteit: de resultaten die tijdens het onderzoek worden verkregen geven ook echt antwoord op de onderzoeksvraag. Je moet hiervoor met je methode of onderzoeksmodel hebben gemeten wat je wilde meten. 

Betrouwbaarheid: de resultaten zijn op een eerlijke manier verkregen en herhaling van het onderzoek is mogelijk.

Natuurwetenschappelijk onderzoek

1. Waarneming: er valt je iets op
2. onderzoeksvraag: wat wil je weten/onderzoeken
3. vorming hypothese: zie volgende dia
4. experiment
5. resultaten
6. conclusie

Vorming hypothese

• In deze fase probeer je een mogelijke verklaring voor het probleem te geven.
  
• Je stelt hiervoor een hypothese op, meestal op basis van wat al bekend is.
  
• Op grond van de hypothese kun je een verwachting uitspreken over de uitkomst van het onderzoek. Je geeft aan welke metingen of observaties je waarschijnlijk doet als de hypothese juist is. (als .....dan ...)

Het experiment

• De echte uitvoering van het onderzoek
• Per experiment kun je maar één factor tegelijk onderzoeken.
• Alle andere omstandigheden moeten bij de experimenteergroep en bij de controlegroep gelijk zijn. 
• Om betrouwbare gegevens te krijgen, moeten beide groepen uit grote aantallen bestaan.

Resultaten

• In deze fase verzamel je (meet)gegevens of observaties. 
• De resultaten geef je zo overzichtelijk mogelijk weer. 
• Dat kan in de vorm van tabellen, grafieken of diagrammen.

Conclusie

• Met de resultaten en alle informatie die je in de literatuur hebt opgezocht, geef je antwoord op de onderzoeksvraag. 
• Komt de conclusie overeen met de geformuleerde hypothese, dan is de hypothese juist of bevestigd. 
• Wanneer de hypothese onjuist blijkt te zijn, wordt ze verworpen. 
• Je kunt dan een nieuwe hypothese opstellen en deze met een nieuw experiment toetsen

Voorbeeld

Als je op deze link klikt, krijg je de wetenschappelijke methode te zien met een voorbeeld. Dat maakt het misschien wat duidelijker.

Kwalitatief en Kwantitatief onderzoek

Er zijn veel verschillende onderzoeksmethoden, van interviews en enquêtes tot observaties en experimenten. 

Al die verschillende onderzoeksmethoden kun je onderverdelen in twee typen: kwalitatieve en kwantitatieve methoden

Een belangrijk onderscheid tussen kwalitatief en kwantitatief onderzoek is dat er bij kwantitatief onderzoek ‘gemeten’ wordt en bij kwalitatief onderzoek niet

Een filmpje met voorbeelden:

Kim doet onderzoek.
In vier petrischalen met kiemende zaden zorgt ze voor verschil in temperatuur.
Daarnaast gebruikt ze twee verschillende verlichtingssterkten. Ze wil onderzoeken of de verlichtingssterkte invloed heeft op de kieming. Is dit onderzoek een valide onderzoek?

1. Ja, want ze heeft twee verschillende verlichtingssterkten gebruikt
2. Nee, want er zijn slechts twee verlichtingssterkten. dat is te weinig
3. Ja, want naast de verlichting is ook de temperatuur gevarieerd
4. Nee, want er worden meerdere variabelen tegelijk gemeten

Wat is de invloed van een hoge pH op de werking van het enzym amylase?

Wat voor onderzoek is dit?

1. Experimenteel, kwantitatief
2. Experimenteel, kwalitatief
3. Beschrijvend, kwantitatief
4. Beschrijvend, kwalitatief

Wat kun je zeggen over de betrouwbaarheid en validiteit van dit onderzoek?

1. Wel valide en betrouwbaar
2. Niet valide, wel betrouwbaar
3. Wel valide, niet betrouwbaar
4. Niet valide, niet betrouwbaar

Herhaling van het onderzoek zal waarschijnlijk hetzelfde antwoord opleveren, maar een enquete is voor dit onderzoek niet de beste onderzoeksmethode (sociaal wenselijke antwoorden). Wat zou je beter kunnen doen?

Antecedentenonderzoek naar strafblad/VOG

Wat is de invloed van koken op de werking van het enzym amylase?

Wat voor onderzoek is dit?

1. Experimenteel, kwantitatief
2. Experimenteel, kwalitatief
3. Beschrijvend, kwantitatief
4. Beschrijvend, kwalitatief

Ik onderzoek de invloed van een medicijn op bloeddruk bij mannen. Wat is mijn controlegroep?

1. Een groep mannen zonder het medicijn
2. een groep vrouwen met het medicijn
3. een groep vrouwen zonder het medicijn
4. een groep mannen en vrouwen zonder het medicijn

Wanneer is een onderzoek valide?

1. Als het onderzoek betrouwbaar is.
2. Als het onderzoek bij herhaling hetzelfde resultaat oplevert.
3. Als de onderzoeksmethode geschikt is geweest om antwoord te krijgen op je vraag.
4. Als de resultaten overeenkomen met de hypothese.

Oefenen

En nu kijken of je het echt goed snapt met deze opdracht: