1.6 Natuurwetenschappelijk onderzoek

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

BS 1.6

Natuurwetenschappelijk onderzoek

Leerdoelen

• Je kunt verschillende typen en methoden van natuurwetenschappelijk onderzoek beschrijven.
  
• Je kunt een natuurwetenschappelijk onderzoek opzetten, uitvoeren en de resultaten ervan analyseren en daaruit conclusies trekken.
  
• Je kunt een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren.

Natuurwetenschappelijk onderzoek

• Alle biologische kennis is afkomstig van onderzoek. 
• Door nieuw wetenschappelijk onderzoek naar de levende natuur groeit de biologische kennis. 
• Een bioloog die zich bezighoudt met wetenschappelijk onderzoek stelt zichzelf vragen over verschijnselen die hij waarneemt in de levende natuur
  

Typen onderzoek

Er bestaan verschillende typen onderzoeksmethoden om tot een juist antwoord te komen:

• Literatuuronderzoek
• Beschrijvend onderzoek
• Hypothese toetsend onderzoek
• Ontwerpend onderzoek

Literatuuronderzoek

• Je zoekt antwoord op een onderzoeksvraag via bestaande literatuur. 
• Start van meeste onderzoeken
• Selectie bronnen en helpt bij het opstellen van een hypothese/verwachting van je onderzoek

Beschrijvend onderzoek

• Je let op bepaalde eigenschappen van het verschijnsel dat je bestudeert.
• Soms is het verzamelen van observaties (waarnemingen) de enige onderzoeksmethode om antwoord te krijgen op een vraag, bijvoorbeeld wanneer je het gedrag van organismen bestudeert.

Hypothese toetsend onderzoek

• Een hypothese is een mogelijke verklaring van een waarneming en is gebaseerd op biologische kennis en ervaring.
• Bij een hypothese toetsend onderzoek bedenkt de onderzoeker een experiment om zijn hypothese te toetsen.
• Dit wordt gedaan met een experimenteergroep die wordt blootgesteld aan een factor je wilt onderzoeken en een controlegroep bij wie dit niet gebeurt.

Ontwerpend onderzoek

• De onderzoeker ontwikkelt  materialen, instrumenten, modellen of systemen.
• Een model is een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid, deze kan door wetenschappers gebruikt worden om bijvoorbeeld iets virtueel te onderzoeken (bv. elektronenmicroscopen)

Fasen van onderzoek

• In de biologie is het type onderzoek bijna altijd experimenteel --> hypothese toetsend
• Bij onderzoek ga je steeds op dezelfde manier te werk. 
• Bij het hypothese toetsend onderzoek doorloop je de volgende fasen:

Onderzoeksvraag

Een goed onderzoek begint met een onderzoeksvraag

• Open vraag
• Te beantwoorden met het onderzoek dat je uitvoert

Een onderzoeksvraag

Wat is het effect van de onafhankelijke variabele op de afhankelijke variabele in bepaalde tijd of situatie?

Variabelen

Onafhankelijke variabele

De oorzaak, deze variabele kun je veranderen

Afhankelijke variabele 

Het gevolg, verandert door de invloed van de onafhankelijke variabele

Hypothese

Verwachting van het onderzoek:

1. Gebaseerd op kennis uit eerder literatuuronderzoek
2. Noem zowel de onafhankelijke als de afhankelijke variabele
3. De hypothese is altijd toetsbaar, anders kun je niet achterhalen of het juist of onjuist is!
4. De hypothese zelf bevat geen verklaring

Werkplan

• Gedetailleerde  en nauwkeurige beschrijving van wat en hoe je je onderzoek gaat uitvoeren. 
• Iemand anders moet het opnieuw kunnen uitvoeren.

Slechts één factor varieert

De regel bij experimenteel onderzoek is dat er steeds maar één factor/variabele mag verschillen.

Waarom?

Controle experiment

Is een experiment om mee aan te tonen dat er geen andere factoren zijn die invloed hebben op de resultaten van het experiment. 

= blanco

Betrouwbaarheid en validiteit

Experiment

Voorbeeld:

Groeien planten sneller met muziek? 

Doel: verband tussen oorzaak-gevolg

Oorzaak: muziek 

Gevolg: plantengroei 

Controle: geen muziek

Resultaten

• Beschrijving van de uitkomst van het onderzoek
• Weergave van feiten, geen meningen of interpretatie
• Vaak gevisualiseerd met tabellen en grafieken 

Conclusie

• Beantwoord de onderzoeksvraag
• Basis literatuur en resultaten  
• Terugblik hypothese juist of onjuist

Discussie 

• Vergelijking van resultaten met literatuur
• Ruimte voor mening en interpretatie
• Suggesties voor vervolgonderzoek of aanpassen werkplan 

Realiteit

Huiswerk 

• Basisstof 6 : 98 t/m 102, 109-111 (zie tekst: 'Eiwit geeft sporters extra lucht')
• Practicumopdracht 5 doorlezen