Hopp til innhald

  1. Home
  2. BiologiChevronRight
  3. Den unge biologenChevronRight
  4. ForskingChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Naturvitskaplege arbeidsmetodar

Forskinga har sidan midten av 1500-talet arbeidd etter naturvitskaplege arbeidsmetodar. Desse metodane byggjer på eit sett av retningslinjer som ein følgjer når ein skal undersøkje forskjellige fenomen for å skaffe ny kunnskap og for å korrigere det ein hittil har trudd på.

Naturvitskaplege arbeidsmåtar

Til daglig tenkjer vi på ein teori som noko usikkert, mens teoriar er den sikreste viten vi har i naturvitskapen. Desse vitskaplege teoriane er eit resultat av tallause eksperiment og observasjonar der hypotesar har blitt testa og bekrefta.

Hypotesetesting – frå hypotese til teori

Når du skal løyse problem ved hjelp av naturvitskaplege arbeidsmåtar, begynner du med å setje opp ein eller fleire hypotesar for det du trur kan vere løysinga. For å kontrollere om hypotesen din stemmer, planlegg du ulike eksperiment som vil vise om du har rett eller ikkje.

Det er viktig at forsøka blir beskrivne så nøyaktig at andre kan gjennomføre eksperimenta på same måte og etterprøve konklusjonane dine. Vi seier at ein hypotese må vere falsifiserbar. Det vil seie at det må være mogleg for andre å prøve å motbevise han.

Ein hypotese er ei gjetting om ein samanheng, men når ein hypotese er stadfesta mange nok gonger, får han status som ein teori.

Metoden kan noko forenkla delast opp i åtte punkt:

1. Teori

Omgrepet "teori" blir brukt forskjellig i dagleglivet og i vitskapen. I naturvitskapen er teoriar den sikraste kunnskapen vi til no har, mens vi til dagleg ser på ein teori som noko usikkert.

Les meir

Vi kjem fram til vitskaplege teoriar gjennom eksperiment og observasjonar. I den vitskaplege metoden byggjer problemstillingar oftast på gjeldande teoriar. Dei tek altså utgangspunkt i allereie forankra kunnskap.

Døme: Vi veit at plantar treng lys for å vekse. Lyset tilfører planten energi som blir brukt i fotosyntesen.

2. Problem

Før eksperimenteringa og undersøkingane startar, må problemet beskrivast.

Les meir

I problembeskrivinga forklarer ein kva ein har tenkt å undersøkje. Beskrivinga kan vere kort eller lang, det kjem an på kva ein arbeider med. Problembeskrivinga byggjer på kunnskap ein allereie har, altså på eksisterande teoriar.

Døme: Er det slik at jo meir lys ein plante får, jo kraftigare veks han i lengda?

3. Hypotese

Ein hypotese er ei kvalifisert gjetting. Her seier forskarane kva dei trur er løysinga på problemet.

Les meir

Eit problem kan utløyse ein eller fleire hypotesar. Igjen kjem det an på naturen til problemet. Det er viktig at hypotesen blir formulert før eksperimenteringa startar.

Døme: Vi trur det er slik at lys i 24 timar per døgn vil gi dobbelt så stor lengdevekst hos ein erteplante som lys i 12 timar per døgn vil gjere.

4. Eksperiment

Gjennom eksperiment (forsøk) skal hypotesen testast. I utgangspunktet skal forskarane faktisk forsøkje å slå fast at hypotesen er feil, men dersom dette ikkje lèt seg gjere, kan det hende at hypotesen er riktig og kan bekreftast.

Les meir

Eksperimenteringa kan gjerast i laboratorium eller i naturen, heilt avhengig av kva ein studerer. Ofte er eksperimenteringa ein tidkrevjande prosess som krev at fleire eksperiment blir gjennomførte, og somme gonger blir avansert utstyr brukt. Som hovudregel er det viktig å variere ein parameter om gongen, og metoden må beskrivast nøyaktig og i detalj for at eksperimentet skal kunne etterprøvast.

Døme: Vi plantar 48 erter av same art i 48 potter fylte med eit sterilt medium (til dømes steinull). Vi vatnar alle plantane regelbunde med like mengder av same næringsløysning, men lèt 24 av plantane vekse i ein døgnrytme med 12 timar lys og 12 timar mørke, mens dei resterande 24 veks i 24 timars lys. Lyset har same styrke og kvalitet. Vi lèt plantane spire og vekse i 20 dagar.

5. Resultat

Dersom eksperimentet blei vellykka, har ein samla eitt eller fleire sett med resultat.

Les meir

Det er viktig å passe på at metoden ein bruker, registrerer resultata på ein forsvarleg måte slik at dei kan forståast og tolkast etterpå.

Døme: Etter 20 dagar med spiring og vekst blant erteplantane fekk vi følgjande resultat:

12 t. lys + 12 t. mørke 24 t. lys
Gjennomsnittleg stengellengd (cm) 14 ± 0,6 16 ± 0,6

6. Tolking og feilkjelder

Når eksperimenta er ferdige, må resultata tolkast og vurderast. Her kjem feilkjelder inn i biletet. Kanskje resultata er annleis enn forventa?

Les meir

Har noko skjedd som ikkje vi hadde føresett? Har ein eller fleire uventa faktorar verka inn på eksperimentet? Resultata skal samanliknast med hypotesen. For forskaren er det absolutt nødvendig å vere heilt ærleg. Ikkje under nokon omstende må resultata fiksast på slik at dei passar til hypotesen. Dette er ei dødssynd innan all forsking.

Døme: Resultata våre viser at det er ein liten forskjell i veksten hos erteplantar som har fått lys heile døgnet, samanlikna med plantar som har vakse i ein 12 timars lys/mørke-døgnrytme, men forskjellen er mindre enn venta. Derimot har vi ikkje teke omsyn til temperaturen. Det kan tenkjast at varme frå lyskjelda kan ha gitt temperaturforskjellar som kan ha verka på veksten.

7. Konklusjon

I konklusjonen skal hypotesen om mogleg falsifiserast (forkastast) eller verifiserast (bekreftast).

Les meir

Mange gonger er det ikkje mogleg å gjere nokon av delane fordi resultata ikkje er eintydige nok. I slike tilfelle må forskarane starte på nytt med nye hypotesar og/eller nye eksperiment. Dersom hypotesen blir verifisert, kan ein lage ein ny teori. Eksperimenta vil dessutan ofte etterprøvast av andre forskarar, og det kan derfor gå lang tid før nye teoriar får grunnleggjande forankring i forskarmiljøa og blir allment aksepterte.

Døme: Hypotesen vår er førebels falsifisert. Resultata tyder på at lengdeveksten av erteplantar ikkje blir dobla sjølv om lysmengda blir dobla. Feilkjelder gjer det nødvendig å halde fram med eksperimenteringa ut frå nye hypotesar. Det er ikkje mogleg å publisere resultat no.

8. Publisering

Apeskjelett – fossil med lang hale. Foto.
Ida – det eldste heile apeskjelettet i verda

Når vi publiserer resultata, fortel vi omverda, og ikkje minst andre forskarar, om resultata av forskinga. I forskingsmiljøa blir ofte arbeid i vitskaplege tidsskrift publiserte på engelsk.

Les meir

Ein vitskapleg artikkel blir bygd opp etter heilt bestemte kriterium og blir gjennomgått, korrekturlesen og kritisk vurdert av andre forskarar (fagfellevurdering) før han slepp gjennom nålauget for å bli offentleggjord. I skulesamanheng publiserer ein resultat av forsøk i rapportar.

Læringsressursar

Forsking

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

  • SubjectMaterialFagstoff

    Forsøk

  • SubjectMaterialFagstoff

    Kreativ bruk av mobiltelefon i undervisninga

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter