Herhaling Natuurwetenschappelijk Onderzoek - PLS1337

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Basisstof 6: Natuurwetenschappelijk Onderzoek

Beschrijvend, hypothesetoetsend en ontwerpend onderzoek

Natuurwetenschappelijk onderzoek

Theorieën

Leerdoelen

Aan het eind van deze les kan ik...

1. Je kunt verschillende typen en methoden van natuurwetenschappelijk onderzoek beschrijven

Begrippen

beschrijvend onderzoek, hypothesetoetsend onderzoek, ontwerpend onderzoek, literatuuronderzoek, onderzoeksvraag, hypothese, verwachting, experiment, resultaat, conclusie, hypothese bevestigen/verwerpen, discussie, literatuur

experimenteergroep, controlegroep, blancoproef, steekproef, validiteit, betrouwbaarheid

Darwin

Newton

Pasteur

Van Leeuwenhoek

Curie

Watson & Crick

Linneaus

Steven J Gould

Ontwerp een Onderzoeksplan

• Onderzoeksvraag
• Hypothese 
• Werkplan - Materiaal en Methoden
• Resultaten
• Conclusie

Onderzoeksplan 1 - 25 minuten

Maak in groepjes van 4 een onderzoeksplan van een van de volgende onderwerpen 

1. de relatie tussen voeding en hart- en vaatziekten

2. de effectiviteit van een nieuw bloeddrukverlagend medicijn

3. de effectiviteit van een nieuw vaccin

Onderzoeksplan 2 - 15 minuten

Per groepje presenteert 1 persoon het onderzoeksplan

Onderzoeksvraag

Hypothese

Werkplan - Materiaal en Methoden

Literatuuronderzoek

• Je zoekt antwoord op een onderzoeksvraag via bestaande literatuur. 
• Start van meeste onderzoeken
• Selectie bronnen

Typen natuurwetenschappelijk onderzoek

- beschrijvend onderzoek: hierbij observeer je nauwkeurig en verzamel je data. Voorbeeld: het in kaart brengen van het DNA van een spitsmuis.

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

• Bij een ontwerpend onderzoek ontwikkelt de onderzoeker  materialen, instrumenten, modellen of systemen als antwoord op een onderzoeksvraag.
• Een model is een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid, deze kan door wetenschappers gebruikt worden om bijvoorbeeld iets virtueel te onderzoeken, dat met een echt experiment niet of nauwelijks kan.

Wetenschappelijk onderzoek

In de biologie is onderzoek bijna altijd experimenteel 

En bij zo'n experiment hoort een wetenschappelijk verslag

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

Wetenschappelijk onderzoek

Hypothese

Hypothese

Een mogelijke verklaring voor de gevonden resultaten, die je helpt bepalen hoe je het onderzoek moet uitvoeren

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

Wetenschappelijk onderzoek

Werkplan: materiaal en methode en verwachte resultaten

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

Wetenschappelijk onderzoek

Resultaten

Resultaten

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

Wetenschappelijk onderzoek

Conclusie

Conclusie

• Antwoord onderzoeksvraag
• Basis literatuur en resultaten  
• Terugblik hypothese juist of onjuist

Wetenschappelijk onderzoek

Discussie

Realiteit

Discussie 

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

Leerdoelen

Aan het eind van deze les kan ik...

1. Je kunt verschillende typen en methoden van natuurwetenschappelijk onderzoek beschrijven

Begrippen

beschrijvend onderzoek, hypothesetoetsend onderzoek, ontwerpend onderzoek, literatuuronderzoek, onderzoeksvraag, hypothese, verwachting, experiment, resultaat, conclusie, hypothese bevestigen/verwerpen, discussie, literatuur

experimenteergroep, controlegroep, blancoproef, steekproef, validiteit, betrouwbaarheid

Valide en betrouwbaar

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Voorbeelden Correlatie en Verband

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Voorbeelden Correlatie en verband

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Voorbeelden waarnemerseffect

5g masten en waarneming van  zeldzamer vlinders

keizersmantel

Argynnis paphia

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

zelf onderzoek bedenken in groepjes

• Effect fotosynthese op plantengroei.
  
• Effect van een snelweg op een zeldzame vlinder.
  
• effect van Redbull op schoolcijfers

Uitleggen aan de klas

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Darwin

Newton

Pasteur

Van Leeuwenhoek

Curie

Watson & Crick

Linneaus

Charles Darwin

Frances H. Arnold - Nobel Prize for Evolution of enzymes 2018