1.6 Natuurwetenschappelijk onderzoek

• New lesson editor
• Biologie
• WO
• Studiejaar 4

1.6 Natuurwetenschappelijk onderzoek

• Je kunt verschillende typen en methoden van natuurwetenschappelijk onderzoek beschrijven en van elkaar onderscheiden.

  
  

• Je kunt een natuurwetenschappelijk onderzoek ontwerpen.

• Je kunt een natuurwetenschappelijk onderzoek analyseren en onderbouwde verbeteringen voorstellen.

• Waarneming: Leerlingen op het Mendelcollege lijken zich beter te kunnen concentreren na de grote pauze

• Onderzoeksvraag: Heeft de duur van een pauze invloed op de concentratie van leerlingen?

• Hypothese (mogelijk verband/verklaring): Leerlingen die een langere pauze hebben gehad, scoren hoger op een concentratietest dan leerlingen die een kortere pauze hebben gehad.

Hoe vinden we in de wetenschap antwoorden op vraagstukken?

• Bij natuurwetenschappelijk onderzoek is het belangrijk dat je maar één variabele tegelijk verandert. Alle andere variabelen moeten gelijk blijven!

• Om te kunnen bepalen of de pauzeduur invloed heeft op de concentratie, laat je leerlingen daarom vóór én na de pauze een concentratietest maken.

• Omdat concentratie een abstract begrip is, moet je duidelijk definiëren wat concentratie nou is en hoe je dat meet. Dit moet dan ook echt getest worden in de concentratietest.

• Hoe groter de groep leerlingen, hoe betrouwbaarder je conclusie uiteindelijk wordt.

Aan onderzoek zijn strenge regels verbonden!

Verschillende typen onderzoeken

• Literatuuronderzoek

• Beschrijvend onderzoek

• Hypothesetoetsend onderzoek

• Ontwerpend onderzoek

Verschillende typen onderzoeken

• Literatuuronderzoek = de onderzoeker verzamelt bestaande kennis over het onderwerp uit betrouwbare bronnen en beoordeelt ze kritisch! Je vraagt je dan af of een onderzoek betrouwbaar en/of valide is.

• Validiteit geeft aan of je onderzoek ook echt antwoord geeft op je onderzoeksvraag. Mag er een conclusie getrokken worden uit dit experiment of hebben andere variabelen invloed gehad?

• Betrouwbaarheid geeft aan of de resultaten objectief zijn verkregen en dat herhaling van het onderzoek mogelijk is. Bij herhaling moet er een vergelijkbaar resultaat uitkomen!

Voorbeeld

• Hypothese: Leerlingen die een langere pauze hebben gehad, scoren hoger op een concentratietest dan leerlingen die een kortere pauze hebben gehad.

• Experiment: Verdeel leerlingen in twee groepen. Groep A krijgt bijvoorbeeld 10 minuten pauze en groep B krijgt 30 minuten pauze. Na de pauze maken beide groepen dezelfde korte concentratietest.

• Is deze opzet valide? Hebben andere factoren invloed op het experiment?

  
  

• Is deze opzet betrouwbaar? Als jij of andere onderzoekers dit zouden herhalen, komen ze dan tot vergelijkbare resultaten?

2

minute

00

second

+30 s

Validiteit

1. verschillen in concentratievermogen tussen de leerlingen;

2. hoeveel de leerlingen hebben geslapen;

3. motivatie;

4. het tijdstip van de test;

5. wat leerlingen tijdens de pauze hebben gedaan.

Betrouwbaarheid

1. Weinig leerlingen

2. Onderzoek wordt maar 1 keer gedaan

3. Is de concetratietest goed?

-> Strenge regels voor onderzoek!

Verschillende typen onderzoeken

• Beschrijvend onderzoek: het verzamelen van observaties/data op basis van tevoren vastgestelde regels.

-> Voorbeeld: Het in kaart brengen van alle plantensoorten op het schoolplein.

• Ontwerpend onderzoek: het ontwerpen van een product als antwoord op een onderzoeksvraag.

Hypothesetestend onderzoek:

Voorbeeld: keuren kapucijnaapjes onrechtvaardigheid af?

Hypothesetestend onderzoek

• Methode om een hypothese te toetsen, bijvoorbeeld met een experiment. Je stelt de onderzoeksgroep bloot aan een factor die je wilt onderzoeken.

• Daarnaast is er een controlegroep, die je niet blootstelt aan de te onderzoeken factor.

• Hierna ga je de resultaten vergelijken.

Hypothesetestend onderzoek

• Onderzoeksgroep: aap krijgt komkommer, terwijl een andere aap voor dezelfde taak een druif krijgt.

• Controlegroep: beide apen krijgen hetzelfde voedsel, bijvoorbeeld allebei komkommer als ze dezelfde taak uitvoeren.

• Vervolgens vergelijk je het gedrag van de apen.

• Bedenk in stilte. Waarom is deze controlegroep zo belangrijk?

1

minute

00

second

+30 s

Antwoord: omdat je daarmee andere mogelijke verklaringen voor het resultaat kunt uitsluiten, waardoor de validiteit van de conclusie groter wordt!

(Overleg met je buur) Welke soort onderzoek is dit?

1.Een onderzoeker wil weten hoeveel verschillende vogelsoorten er in een bepaald natuurgebied voorkomen. Gedurende een maand observeert en registreert hij welke vogelsoorten hij aantreft.

2. Een leerling zoekt in wetenschappelijke artikelen op wat er bekend is over de invloed van slaaptekort op het geheugen. Hij vergelijkt de resultaten uit verschillende onderzoeken.

3. Leerlingen willen een plantenbak ontwerpen waarin planten zo weinig mogelijk water nodig hebben. Ze maken verschillende ontwerpen, testen deze en verbeteren hun ontwerp op basis van de resultaten.

4. Een onderzoeker wil onderzoeken of jongeren die meer bewegen gemiddeld een lagere hartslag in rust hebben. Hij meet bij 100 leerlingen het aantal uur beweging per week en hun rusthartslag en onderzoekt of er een verband is.

2

minute

00

second

+30 s

4

minute

00

second

+30 s

Ontwerp je eigen onderzoek

• Ontwerp in groepjes van 4 een hypothesetestend onderzoek wat je zou kunnen uitvoeren op school.

• Bedenk:

  • Een onderzoeksvraag

  • Een hypothese

  • Een experiment om je hypothese te testen

• Na het ontwerp bespreken we de onderzoeken en mogelijk verbeteringen!

Huiswerk: Lees hoe je een onderzoeksverslag maakt (bladzijde 85-86 in je boek/biologiepagina) en maak opdrachten 104 t/m 108

Morgen: Practicum Osmose