Biologie: Hoofdstuk 3 (Wetenschappelijk onderzoek)

Experimenteel onderzoek

Bij experimenteel onderzoek probeer je een antwoord op een onderzoeksvraag te krijgen door het doen van experimenten. Deze onderzoeksvraag moet eenduidig zijn: er moet maar 1 interpretatie van mogelijk zijn. De onafhankelijke variabele is de variabele die je zelf aanpast. Vervolgens ga je kijken hoe de afhankelijke variabele hierop reageert. De onafhankelijke variabele is dus de enige omstandigheid die mag veranderen. Met een controle-experiment (experiment om aan te tonen dat geen andere factoren een rol spelen) toon je aan of het onderzoek valide (bij herhaling geeft het onderzoek dezelfde resultaten) is.
Een goed experiment is herhaalbaar en controleerbaar. In het onderzoeksverslag staan de volgende onderdelen:

• onderzoeksvraag
• hypothese: voorlopig antwoord/voorspelling van het antwoord op de onderzoeksvraag (met een onderbouwing)
• materialen: voor het experiment/onderzoek benodigde materialen, concentraties en hoeveelheden
• methode: beschrijving van uitvoering
• resultaten: beschrijving in tekst of in tabellen met een verwerking tot diagrammen
• conclusie: de invloed van de onafhankelijke variabele op de afhankelijke bepalen op grond van de onderzoeksresultaten
• discussie: kritische analyse, hypothese verwerpen of aannemen, controleren of het onderzoek valide is en ideeën voor vervolgonderzoek

Beschrijvend onderzoek

Bij een beschrijvend onderzoek registreer je waarnemingen. Bij experimenteel onderzoek ga je zelf iets veranderen en kijken hoe iets anders er op reageert, terwijl je bij beschrijvend onderzoek enkel iets waarneemt.
Bij een kwantitatief beschrijvend onderzoek tel of meet je een hoeveelheid. Bij een kwalitatief beschrijvend onderzoek gaat het om het vastleggen van een waarde zonder tellen, wegen of meten (vaak gaat het om de aanwezigheid van iets). Om aan te tonen dat bepaalde moleculen aanwezig zijn, gebruik je een indicator.
Onderzoeksresultaten kun je vastleggen in tabellen, foto’s, video’s en tekeningen.

Diagrammen

Je gebruikt een lijndiagram als de onafhankelijke variabele (x-as) en de afhankelijke variabele (y-as) een continue reeks getallen zijn. Als je de meetresultaten met een berekening kunt benaderen (lineair, kwadratisch, enz.) dan teken je een vloeiende grafiek door alle punten. Als dit niet zo is, verbind je alle punten.
Je gebruikt een staafdiagram als de getallen geen continue reeks zijn. De staven staan dan los van elkaar en de x-as heeft geen schaalverdeling.
Een histogram geeft aan hoe vaak een bepaalde waarde (of een groep waardes) voorkomt. De staven staan naast elkaar en de x–as heeft wel een schaalverdeling.
Bij een strooidiagram gaat het om 2 metingen die bij elkaar horen. Er is echter geen sprake van een (on)afhankelijke variabele, want de metingen hebben geen directe invloed op elkaar.
Een stapeldiagram stapelt gegevens op elkaar. Een sectordiagram is een taartdiagram.
Als je werkt met gemiddeldes geef je ook de spreiding aan (variatie in de metingen). Je gebruikt de standaarddeviatie als maat voor de spreiding bij grote aantallen meetgegevens.
Spreidingsstreepjes geven variatie, de standaarddeviatie of een meetonnauwkeurigheid aan.

Wetenschappelijk onderzoek

Bronnenonderzoek (eerdere onderzoeken lezen) en een waarneming zijn vaak de start van een natuurwetenschappelijk onderzoek.
Elk goed onderzoek is valide: alleen de factor die je onderzoekt heeft invloed op het resultaat. Daarom moet je altijd een blanco-experiment doen. De betrouwbaarheid van een experiment hangt vaak af van de herhaalbaarheid. Vóór de publicatie van een onderzoek in een wetenschappelijk tijdschrift vindt er collegiale toetsing plaats.
De ethische grens is het maximum wat de maatschappij acceptabel vindt (qua waarden en normen). Sommige wetenschappers gaan deze grens over, zoals bij genetische modificatie.