Les 4 Validiteit: causale verbanden aantonen

• Informatievaardigheden
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4,5

Vorige les

Je kunt bij een gegeven onderzoek bepalen of specifieke factoren invloed hebben op de validiteit of op de betrouwbaarheid van de methode.

Betrouwbaarheid

De onderzoeker/onderzoeksmethode zorgt voor zo min mogelijk spreiding door toevallige fouten.

Het onderzoek is repliceerbaarbaar:

Bij herhaalde metingen/uitvoeringen zou er hetzelfde antwoord uit moeten komen. 

Validiteit

De onderzoeker zorgt voor een kloppende conclusie door systematische fouten te voorkomen.

-meetapparatuur meet wat je wil meten

-de werkwijze introduceert geen systematische afwijkingen

-het onderzoeksontwerp zorgt dat onbekende factoren geen invloed hebben op de conclusie

Uit Darwins veronderstelling volgt de verwachting dat nakomelingen van ontsnapte huisdieren hun typische witte vlekken binnen enkele generaties in het wild weer zullen verliezen. Om te weten te komen of dit echt zo is, zouden de eigenschappen van nakomelingen van ontsnapte huisdieren onderzocht moeten worden. Dit is lastig, want huisdieren die ontsnappen en verder leven in het wild komen maar weinig voor.

 Geef van elk probleem aan of dit invloed heeft op de betrouwbaarheid of op de validiteit van zo’n onderzoek.

Validiteit

Betrouwbaarheid

Dieren met witte vlekken vallen eerder ten prooi aan predatoren

Er zullen maar weinig nakomelingen van ontsnapte huisdieren teruggevonden worden

Deze les

Je kunt een betrouwbaar en valide onderzoek ontwerpen

Je kunt valide conclusies trekken uit de resultaten van een gegeven onderzoek.

Een correlatie is geen bewijs voor causatie!

correlatie: er lijkt een statistische samenhang 

causatie: er is sprake van een oorzaak-gevolg relatie

oorzakelijke verbanden kunnen alléén met zorgvuldig ontworpen experimenten aangetoond worden.

conclusie?

Okselgeur

Een mogelijke onderzoeksvraag is: Wat is het effect van het gebruik van wasmiddel tijdens het wassen van kleding op het overleven van bacteriën van het geslacht Corynebacterium?

• formuleer een hypothese
• Beschrijf een onderzoeksopzet die past bij deze onderzoeksvraag.
  
• bij welk resultaat wordt de hypothese verworpen?

Causaal verband aantonen

experiment ontwerpen:

1. twee groepen organismen (experiment en controle)
2. alle factoren gelijk, behalve 1
3. wat wordt er gemeten?
4. Bij welk resultaat wordt de hypothese verworpen?

Lees alle ontwerpen in je groepje. Maak samen 1 definitieve

Vermesting op spitsbergen

Ganzenpopulaties in Europa zijn de laatste decennia sterk gegroeid. In het kustgebied van Spitsbergen waar de ganzen voornamelijk nestelen, zijn talrijke ondiepe plassen en meertjes. De meertjes op Spitsbergen bevatten weinig mineralen. De uitwerpselen van de steeds grotere populaties ganzen kunnen leiden tot eutrofiering van deze meertjes.

Vreemd genoeg leidt eutrofiering in de plassen en meertjes op Spitsbergen niet tot algenbloei. De onderzoekers veronderstelden dat dit veroorzaakt wordt door de aanwezigheid van watervlooien van het geslacht Daphnia.

Beschrijf een experiment om deze hypothese te toetsen. Geef hierbij aan door welk resultaat de hypothese bevestigd zou worden.

Causaal verband aantonen

experiment ontwerpen:

1. twee groepen organismen (experiment en controle)
2. alle factoren gelijk, behalve 1
3. wat wordt er gemeten?
4. Bij welk resultaat wordt de hypothese verworpen?

vergelijk, alle stappen genoemd?

Wetenschappers zijn het erover eens dat de bijenverdwijnziekte wordt veroorzaakt door een combinatie van factoren. Over de invloed van neonicotinoïden, waaronder imidacloprid, zijn twee kampen met elkaar in conflict. Stefano Maini, een insectenkundige uit Italië, legt uit: “Aan de ene kant staat de milieubeweging, samen met de bijenhouders, aan de andere

kant staan de fabrikanten van insecticiden en de landbouwlobby. Onderzoeksgroepen die de bijenverdwijnziekte bestuderen, worden door deze belangengroeperingen beïnvloed en deels ook gesponsord.” Uit onderzoek is gebleken dat bij gewasbescherming met behulp van

neonicotinoïden er een concentratie van 5ppb (parts per billion) in nectar van de onderzochte gewassen te verwachten is. Onderzoekers doen elk een eigen

onderzoek naar de vraag of dit een negatief effect heeft op honingbijen. 

De onderzoeksvraag is: Heeft een concentratie van 5ppb neonicotinoïden in de nectar wel of niet een negatief effect op honingbijen?

Bedenk een onderzoeksopzet bij deze onderzoeksvraag.

symptomen

Bijen die met een hoge dosis neonicotonoiden in aanraking komen, gaan stuiptrekken, raken verlamd en gaan uiteindelijk dood. In lage doses verstoort het onder andere het poetsgedrag, het oriëntatievermogen, de bijendans en het foerageren. Ook zijn er aanwijzingen dat de weerstand tegen ziektes vermindert.

De controle behandeling

• in principe de 'normale' situatie
• verschilt in 1 factor van het experiment
• soms zijn meerdere controles nodig om het effect van verschillende factoren uit te sluiten.

Bijvoorbeeld

Een injectie zijn meerdere behandelingen:

- een prik

- inspuiten van een oplosmiddel

- de werkzame stof

controles

• géén injectie
• een prik met een naald
• inspuiten van alleen het oplosmiddel
• inspuiten van het oplosmiddel met de werkzame stof

warkruid

Uit de resultaten werd geconcludeerd dat signaalstoffen van een gastheerplant kunnen worden doorgeven naar andere planten. Om aan te tonen dat het transport via warkruid plaatsvindt moet een tweede controleexperiment worden uitgevoerd.

-Beschrijf dit controle-experiment.

-Geef aan wat er met dit controle-experiment moet worden uitgesloten.

warkruid

Uit de resultaten werd geconcludeerd dat signaalstoffen van een gastheerplant kunnen worden doorgeven naar andere planten. Om aan te tonen dat het transport via warkruid plaatsvindt moet een tweede controleexperiment worden uitgevoerd.

-Beschrijf dit controle-experiment.

-Geef aan wat er met dit controle-experiment moet worden uitgesloten.

Zeegras

De verschillende behandelingen werden als volgt gerealiseerd:

-Zeewier werd tegengehouden door een kooi van fijn gaas te plaatsen.

-Golfslag werd tegengehouden door zandzakken te leggen.

-Wadpieren werden tegengehouden door gaas op de zeebodem aan te brengen.

Licht toe waarom de onderzoekers in hun proefopstelling deze zeven combinaties van behandelingen hebben opgenomen. Noteer het nummer van de controle.

Placebo

Perceptie van verbetering. doordat je dénkt dat het werkt.

dubbel(blind)

blind: alleen de patiënt weet niet of hij/zij de placebo of het medicijn ontvangt.

dubbelblind: de behandelend arts weet ook niet wat de patiënt ontvangt.

oogdruppels

Uit onderzoek aan bijziende kinderen is gebleken dat oogdruppels met atropine de ontwikkeling van bijziendheid kunnen afremmen. Door de atropinedruppels ontspannen de kringspier van de iris en de spier in het straalvormig lichaam. In dit onderzoek werd gedurende twee jaar bij proefpersonen steeds één van de ogen behandeld met atropine (groep 1) of met een placebo (groep 2). Het andere oog van de proefpersoon werd niet behandeld met atropine of een placebo. De ontwikkeling van de brilsterkte van de behandelde ogen (groep 1a en 2a) en van de niet-behandelde ogen (groep 1b en 2b) werd gemeten.

Mensen die bij een onderzoek een placebo krijgen, merken soms ook een positief effect (het placebo-effect).

Licht toe, aan de hand van de afbeelding, dat er bij dit onderzoek geen sprake is van een placebo-effect.

omschrijf kernachtig waar je aan moet denken bij het ontwerpen van een experiment om valide conclusies te kunnen trekken over oorzaak-gevolg relaties

huiswerk

oefentoetsje onderzoeksvaardigehden

(eindexamensite.nl via magister)

kijk zelf na

lastig? bespreken in KWT + extra oefening