Fagstoff

Den vitenskapelige arbeidsmetode

Publisert: 02.05.2011, Oppdatert: 04.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Unge forskere.

Forskningen har helt siden midten av 1500-tallet arbeidet etter den naturvitenskapelige arbeidsmetode. I videregående skole sier læreplanen i biologi at du skal: ”...planleggje og gjennomføre undersøkingar i laboratorium frå alle hovudområda, rapportere frå arbeida med og utan digitale verktøy og peike på feilkjelder i undersøkingane…”  Dette arbeidet tar utgangspunkt i den vitenskapelige arbeidsmetode.

Maleri fra 1636.Galileo Galilei. 

 

 

 

Video: Hva gjør en forsker?  

 

 

 

 

Image showing the thumbnail for content named \"Pepsin løser opp eggehvite\"Simulering: Virkningen av enzymet pepsin.    

 

 

 

Image showing the thumbnail for content named \"Prøvefiske\"Simulering: Prøvefiske – virkningen av utfisking i et ørretvann.   

 

 

 

Image showing the thumbnail for content named \"Virkning av solkrem\"Simulering: Virkningen av solkrem.    

 

 

 

 

 

Bilde av et godt bevart fossil.Ida – verdens eldste hele apeskjelett.  

Vitenskapelig revolusjon

I perioden 1550–1700 foregikk det på mange måter en vitenskapelig revolusjon. Det oppstod en ny måte å drive vitenskap på. Den engelske filosofen Francis Bacon (1561–1626), biologen William Harvey (1578–1657), den franske matematikeren og filosofen René Descartes (1596–1650) og ikke minst den italienske fysikeren Galileo Galilei (1564–1642) grunnla det vi i dag kjenner som den vitenskapelige arbeidsmetode.

Hypotesetesting - flytdiagramHypotesetesting.    

Metoden kan noe forenklet deles opp i åtte punkter:

1. Teori

Begrepet "teori" brukes forskjellig i dagliglivet og i vitenskapen. I naturvitenskapen er teorier den sikreste viten vi til nå har, mens vi til daglig ser på en teori som noe usikkert. les mer

Vi kommer fram til vitenskapelige teorier gjennom eksperimenter og observasjoner. I den vitenskapelige metode bygger problemstillinger oftest på gjeldende teorier, de tar altså utgangspunkt i allerede forankret kunnskap.

Eksempel: Vi vet at planter trenger lys for å vokse. Lyset tilfører planten energi som brukes i fotosyntesen.

skjul

 

2. Problem

Før eksperimenteringen og undersøkelsene starter, må problemet beskrives. les mer

I problembeskrivelsen forklarer man hva man har tenkt å undersøke. Beskrivelsen kan være kort eller lang, det kommer an på hva man arbeider med. Problembeskrivelsen bygger på kunnskap man allerede har, altså på eksisterende teorier.

Eksempel: Er det slik at jo mer lys en plante får, desto kraftigere vokser den i lengden?

skjul

 

3. Hypotese

En hypotese er en kvalifisert gjetning. Her sier forskerne hva de tror er løsningen på problemet. les mer

Et problem kan utløse en eller flere hypoteser, igjen kommer det an på problemets natur. Det er viktig at hypotesen formuleres før eksperimenteringen starter.

Eksempel: Vi tror det er slik at lys i 24 timer per døgn vil gi dobbelt så stor lengdevekst hos en erteplante som lys i 12 timer per døgn vil gjøre.

skjul

 

4. Eksperiment

Gjennom eksperimenter (forsøk) skal hypotesen testes. I utgangspunktet skal forskerne faktisk forsøke å fastslå at hypotesen er feil, men dersom dette ikke lar seg gjøre, kan det hende at hypotesen er riktig og kan bekreftes. les mer

Eksperimenteringen kan foregå i laboratorium eller i naturen, helt avhengig av hva man studerer. Ofte er eksperimenteringen en tidkrevende prosess som forutsetter at flere eksperimenter gjennomføres, og noen ganger brukes avansert utstyr. Som hovedregel er det viktig å variere en parameter av gangen, og metoden må beskrives nøyaktig og i detalj for at eksperimentet skal kunne etterprøves.

Eksempel: Vi planter 48 erter av samme art i 48 potter fylt med et sterilt medium (for eksempel steinull). Vi vanner alle plantene regelmessig med like mengder av samme næringsløsning, men lar 24 av plantene vokse i en døgnrytme med 12 timer lys og 12 timer mørke, mens de resterende 24 vokser i 24 timers lys. Lyset er av samme styrke og kvalitet. Vi lar plantene spire og vokse i 20 dager.

skjul

 

5. Resultater

Dersom eksperimentet ble vellykket, har man samlet ett eller flere sett med resultater. les mer

Det er viktig å passe på at metoden man bruker, registrerer resultatene på en forsvarlig måte slik at de kan forstås og tolkes etterpå.

Eksempel: Etter 20 dagers spiring og vekst blant erteplantene fikk vi følgende resultater:

 

12 t. lys + 12 t. mørke 24 t. lys
Gjennomsnittlig stengel-lengde (cm) 14 ± 0,6 16 ± 0,6
skjul

 

6. Tolkning og feilkilder

Når eksperimentene er ferdige, må resultatene tolkes og vurderes. Her kommer feilkilder inn i bildet. Kanskje resultatene er annerledes enn forventet? les mer

Har noe skjedd som ikke var forutsatt? Har en eller flere uforutsette faktorer virket inn på eksperimentet? Resultatene skal sammenholdes med hypotesen. For forskeren er det absolutt nødvendig å være helt ærlig. Ikke under noen omstendigheter må resultatene fikses på slik at de passer til hypotesen. Dette er en dødssynd innen all forskning.

Eksempel: Resultatene våre viser at det er en liten forskjell i veksten hos erteplanter som har fått lys hele døgnet, sammenlignet med planter som har vokst i en 12 timers lys/mørke-døgnrytme, men forskjellen er mindre enn forventet. Imidlertid har vi ikke tatt hensyn til temperaturen. Det kan tenkes at varme fra lyskilden kan ha gitt temperaturforskjeller som kan ha innvirket på veksten.

skjul

 

7. Konklusjon

I konklusjonen skal hypotesen om mulig falsifiseres (forkastes) eller verifiseres (bekreftes). les mer

Mange ganger er det ikke mulig å gjøre noen av delene fordi resultatene ikke er entydige nok. I slike tilfeller må forskerne starte på nytt med nye hypoteser og/eller nye eksperimenter. Dersom hypotesen verifiseres, kan man lage en ny teori. Eksperimentene vil imidlertid ofte etterprøves av andre forskere og det kan derfor gå lang tid før nye teorier får grunnleggende forankring i forskermiljøene og blir allment akseptert.

Eksempel: Hypotesen vår er foreløpig falsifisert. Resultatene tyder på at lengdeveksten av erteplanter ikke dobles selv om lysmengden dobles. Feilkilder gjør det nødvendig å fortsette eksperimenteringen på bakgrunn av nye hypoteser. Det er ikke mulig å publisere noen resultater nå.

skjul

 

8. Publisering

Når vi publiserer resultatene, forteller vi omverdenen, og ikke minst andre forskere, om resultatene av forskningen. I forskningsmiljøene publiseres arbeid i vitenskapelige tidsskrifter ofte på engelsk. les mer

En vitenskapelig artikkel bygges opp etter helt bestemte kriterier og blir gjennomgått, korrekturlest og kritisk vurdert av andre forskere (fagfellevurdering) før den slipper gjennom nåløyet for å bli offentliggjort. I skolesammenheng publiserer man resultater av forsøk i rapporter.

Eksempel: Lenke til første side i den vitenskapelige publikasjonen om fossilet Ida.

Faksimile av publikasjon.
Forfatter: Jørn Hurum
 

skjul
Oppgaver

Praktisk stoff

Relatert innhold