1.6 natuurwetenschappelijk onderzoek

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Planning

Les 1

Bespreken (moeilijke) huiswerkopgaven

Korte herhaling basisstof 5

Uitleg basisstof 6

Les 2

Practicum: osmose bij verschillende concentraties

Osmotische waarde

Osmotische waarde: hoeveelheid opgeloste stoffen in het water.

Hoge osmotische waarde: veel opgeloste stoffen.

Lage osmotische waarde: weinig opgeloste stoffen.

Water stroomt van een lage -> hoge osmotische waarde.

Osmose - Osmotische waarde

Osmose in cellen

-Isotoon                      osmotische waarde gelijk

-Hypotoon                 osmotische waarde lager

-Hypertoon               osmotische waarde hoger

Celwand maakt turgor en plasmolyse mogelijk

Omgeving hogere osmotische waarde

         

Omgeving lagere osmotische waarde

         

Osmose bij dierlijke cellen

Wanneer iemand een infuus krijgt met steriel gedestilleerd water (0%) treedt er dan uiteindelijk plasmolyse op of knappen de rode bloedcellen?

1. Hemolyse
2. Knappen

Wanneer treedt plasmolyse op in een plantaardige cel?

1. Als de osmotische waarde van de extracellulaire vloeistof hoger is
2. Als de osmotische waarde van de extracellulaire vloeistof lager is
3. Als de osmotische waarde van extracellulaire vloeistof gelijk is aan de cel

Waardoor komt turgor of plasmolyse bij rode bloedcellen niet voor?

1. Rode bloedcellen kunnen geen water opnemen
2. Rode bloedcellen hebben geen celkern
3. Rode bloedcellen hebben geen celwand
4. Rode bloedcellen hebben geen celmembraan

Een plantencel wordt in een bak met zeewater gezet. Wat gebeurt er in de cellen van de plant?

1. Plasmolyse
2. Turgor
3. Diffusie
4. Niets

Een plantencel wordt in een hypertonische oplossing gelegd. Wat gebeurt er met deze cel?

1. de cel krimpt
2. de cel zwelt op
3. Er gebeurt niet met de cel
4. celmembraan laat los van celwand

Een plantencel wordt in een oplossing gelegd. Is deze oplossing isotoon, hypertoon of hypotoon ten opzichte van de plantencel?

1. Hypertoon
2. Hypotoon
3. isotoon

Natuurwetenschappelijk onderzoek

BS6

Leerdoelen

Na deze les kun je...
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.

Natuurwetenschappelijk onderzoek

Onderzoek naar natuurverschijnselen

• literatuuronderzoek
• beschrijvend onderzoek: verzamelen van data/observaties
• Hypothesetoetsend onderzoek
• Ontwerpend onderzoek: ontwikkelen van modellen

Literatuuronderzoek

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

• De informatie haal je uit wetenschappelijke artikelen, boeken, scripties en archiefmateriaal

Beschrijvend onderzoek

Onderzoeken dmv observeren en / of metingen. 

Verzameling gegevens heten data. 

Bv aantal planten wat groeit op terrein Groevenbeek of het DNA van de ezel in kaart brengen. 

Hypothesetoetsend onderzoek 

Onderzoeker bedenkt een methode om de hypothese te toetsen bv met een experiment of dmv een steekproef.

Controlegroep?

Hypothesetoetsend onderzoek 

Steekproef = Onderzoek op een kleine groep, willekeurig gekozen proefpersonen, met de bedoeling dat de resultaten van het onderzoek ook gelden voor een soortgelijke grote groep.

Ontwerpend onderzoek

Onderzoeker ontwerpt materialen, instrumenten, modellen of systemen om zo antwoord te geven op onderzoeksvragen.

Bv met een model voorspellingen doen. Denk aan weermodellen.

Validiteit en betrouwbaarheid

• Valide: heb je onderzocht wat je wilde onderzoeken? Was de gebruikte methode correct?
• Betrouwbaar: als je het onderzoek met een willekeurige groep herhaalt, krijg je dan dezelfde uitkomsten? 

--> Waarborgen kwaliteit van je onderzoek!

Natuurwetenschappelijk onderzoek

Fasen van natuurwetenschappelijk onderzoek: 

• waarneming
• onderzoeksvraag
• hypothesevorming
• experimentele fase (werkplan)
• resultaten
• conclusie  

Een goede onderzoeksvraag:

 is specifiek en gericht

• beschrijft een oorzaak/gevolg relatie
  
• beschrijft het te onderzoeken verband
• heeft een vraagteken

NIET: Hoe reageren pissebedden op vochtigheid?

WEL: Reageren pissebedden beter op een omgeving met een hoge of lage luchtvochtigheid?

zet er altijd in het "onderdeel" dat je onderzoekt en de 2 condities die je vergelijkt!! en heeft een vraagteken

Onderzoeksvraag 

Een goede onderzoeksvraag:

 

• is specifiek en gericht
  
• beschrijft een oorzaak/gevolg relatie
  
• beschrijft het te onderzoeken verband

NIET: Hoe reageren pissebedden op vochtigheid?

WEL: Reageren pissebedden beter op een omgeving met een hoge of lage luchtvochtigheid?

zet er altijd in het onderdeel dat je onderzoekt en de 2 condities die je vergelijkt!!

Onderzoeksvraag 

Een goede hypothese:

 

• beschrijft de te onderzoeken variabel
  
• beschrijft de doelgroep/onderzoekspopulatie
  
• beschrijft de te verwachten uitkomst van het onderzoek
  
• bevat een op theorie gestoelde verklaring

ALS … DAN … WANT

let op: het hoeft niet te kloppen, dit is juist wat er onderzocht gaat worden! 

Hypothese

Een goede hypothese:

 

• beschrijft de te onderzoeken variabel
  
• beschrijft de doelgroep/onderzoekspopulatie
  
• beschrijft de te verwachten uitkomst van het onderzoek
  
• bevat een op theorie gestoelde verklaring

ALS … DAN … WANT

Hypothese

Voorbeeld hypothese

Onderzoeksvraag:

Hebben leerlingen die alle lessen bijwonen hogere cijfers dan leerlingen die niet alle lessen bijwonen?

Mogelijke hypotheses (verwachting):

• Leerlingen die alle lessen bijwonen, hebben hogere cijfers dan leerlingen die niet alle lessen bijwonen.
• Leerlingen die alle lessen bijwonen, hebben lagere cijfers dan leerlingen die niet alle lessen bijwonen.

1 Variabele bedenken 

   -> welke factor ga je in je experiment manipuleren?

2 Groepen samenstellen

   -> Minstens twee groepen (dus meer mag)

   -> Per groep nooooooooooooit 1 exemplaar

   ->Grote groepen om de kans van toeval zo veel mogelijk uit te sluiten.

3 Overige omstandigheden hetzelfde/gelijk houden

4 Metingen bepalen: wat ga je meten, hoe en hoe vaak?

   -> lengtegroei meten, liniaal, 1x per dag, om 12:00, 30 dagen lang

werkplan

1 Variabele bedenken 

   -> welke factor ga je in je experiment manipuleren?

2 Groepen samenstellen

   -> Minstens twee groepen (dus meer mag)

   -> Per groep nooooooooooooit 1 exemplaar

   ->Grote groepen om de kans van toeval zo veel mogelijk uit te sluiten.

3 Overige omstandigheden hetzelfde/gelijk houden

4 Metingen bepalen: wat ga je meten, hoe en hoe vaak?

   -> lengtegroei meten, liniaal, 1x per dag, om 12:00, 30 dagen lang

werkplan

check:

Is deze proef valide?

Is deze proef betrouwbaar? 

check:

Is deze proef valide?

Is deze proef betrouwbaar? 

Een goede proef is zowel valide (validiteit) en betrouwbaar!!

Betrouwbaarheid:

Wanneer de proef vaak herhaald wordt, dan zijn de resultaten nagenoeg hetzelfde zijn.

Validiteit

Meet je wat je daadwerkelijk wil meten? Heb je wel de juiste meting gekozen voor het effect wat je wil meten

werkplan

Resultaten

• Alleen resultaten beschrijven, nog geen conclusies aan verbinden
• Kies de juiste grafiek om je resultaten te laten zien
• Onafhankelijke variabele op X-as, afhankelijke variabele op Y-as
• Genummerde onderschriften bij grafiek en foto's, verwijs hiernaar in de tekst

Conclusie

• Antwoord op je onderzoeksvraag
• Onderbouwen met beschreven resultaten
• Als het niet in je resultaten staat, mag je het niet bespreken

Discussie

• Was je hypothese juist? Waarom wel of niet
• Wat ging er mis in de proefopzet?
• Heb je ideeën voor je vervolgonderzoek?

Natuurwetenschappelijk onderzoek

Fasen:

Aan de slag!

Wat:	Lees de practicumhandleiding zorgvuldig door. Maak tweetallen en verzamelen de benodigde materialen. Voer het practicum nauwkeurig uit. Noteer tussendoor alle resultaten.
Hulp nodig:	Lees de instructie op het practicumblaadje of vraag om hulp.
Klaar?	Start met het verslag:" 1) titelpagina (naam, klas, datum, afbeelding, titel experiment) 2) inleiding 3) materialen en methoden 4) resultaten 5) conclusie 6) discussie 7) literatuurlijst

Aan de slag!

1. Titelblad

• Naam, klas, titel, afbeelding

2. Inleiding

• Algemene informatie (wat is osmose, osmose bij plantaardige cellen enz.)
• Onderzoeksvraag: Ook wel probleemstelling genoemd. Formuleer duidelijk: Wat wil je gaan onderzoeken in je experiment?
• Maak een hypothese (veronderstelling) voordat je aan een experiment begint: je hypothese is een logisch verondersteld antwoord voor het probleem dat je onderzoekt. Formuleer deze zo concreet mogelijk. De hypothese helpt je een goed experiment op te zetten.
  
• Op grond van je hypothese kun je ook een verwachting uitspreken over de uitkomst van je onderzoek. Formuleer deze als volgt: Als... (vul hier je hypothese in), dan ... (hier volgt de uitkomst van het experiment).
  

Natuurwetenschappelijk verslag

3. Materialen & methoden

• Materiaal: Beschrijf het gebruikte practicum materiaal zo nauwkeurig mogelijk (concentraties, temperatuur, hoeveelheid licht etc.)methode: hoe heb je het practicum uitgevoerd.
  
• Methode: De proefopstelling moet nauwkeurig beschreven worden (eventueel tekenen). Beschrijf exact hoe je de practicumproef hebt uitgevoerd. Maak hierbij eventueel ook een tijdsplanning. Iemand anders moet aan de hand van je verslag de proef precies na kunnen doen. Vermeld nooit resultaten in dit hoofdstuk.

4. Resultaten

• Hierin vermeld je alleen de waarneming, oftewel je vermeldt alles wat je gezien en gemeten hebt. Je gaat nog geen conclusies trekken uit de gegevens!
• Vermeld alle meetresultaten in tabel(len).
• Vat deze samen in een overzichtelijke grafiek. Zet in je grafiek altijd de waarde die je vooraf vast stelt in de proef op de x-as en de metingen, de gegevens die je verzameld hebt, op de y-as (de variabele waarde).
• Tekeningen kunnen ook verhelderend zijn.

Natuurwetenschappelijk verslag

5. Discussie

• Wat is er fout gegaan bij de uitvoering? Hoe heb je dat opgelost of hoe zou het experiment nog verbeterd kunnen worden? Welke nieuwe problemen ben je tegen gekomen? Vergelijk je eigen resultaten en conclusie met gegevens uit de literatuur.
  
• Welke ideeën voor vervolgonderzoek komen in je op? Mogelijk heb je een nieuwe hypothese?

• 6. Conclusie
  

• Wat is het antwoord op je onderzoeksvraag?
  
• Welke conclusies kun je nog meer trekken uit je resultaten?
  
• Probeer verklaringen te vinden voor de uitkomsten van je experiment, waar baseer jij je conclusie op? Verwijs ook naar belangrijke resultaten.
  
• Was de hypothese juist of niet, of weet je het nog niet zeker? Licht dat toe.

7. Bronnen

• Maak de literatuurlijst volgens de APA-richtlijnen.

Zie ItsLearning > bronnen > Een natuurwetenschappelijk verslag 

Natuurwetenschappelijk verslag