Badania biologiczne

Witamy wszystkich fanatyków biologii!

Oto nasz trzeci post na blogu. Dzisiaj udostępniamy wam jedną z naszych notatek na temat Metodyki badań biologicznych.

Mamy nadzieję, że rozwiejemy wasze wszelkie wątpliwości związane z metodami prowadzenia badań.

Autorki,

Biologiczny świr i Szalone mitochondrium

Metodyka badań biologicznych

---

Do metod prowadzenia badań biologicznych zalicza się obserwację oraz doświadczenie.

Zapoznajmy się z kilkoma ważnymi pojęciami, zanim przejdziemy do opisywania cech obserwacji oraz doświadczenia. 

Biologia opiera się na logicznym myśleniu, które sprowadza się do dedukcji i indukcji.

Wyjaśnijmy poniższe pojęcia:

Rozumowanie dedukcyjne 

Jest to przechodzenie od ogółu do szczegółu. Na podstawie twierdzenia ogólnego formułuje się twierdzenia cząstkowe.

Jeśli twierdzenie ogólne jest prawdziwe, to również twierdzenia cząstkowe są prawdziwe.

Jeśli przyjmiemy, że ptaki mają dzioby...

Twierdzenie ogólne: wszystkie ptaki mają dzioby 

…, to musimy uznać, że dziób ma zarówno orzeł, wróbel jak i sroka.

Twierdzenie cząstkowe: orły, wróble i sroki mają dzioby 

Rozumowanie indukcyjne  

Jest to przechodzenie od szczegółu do ogółu. Na podstawie szczegółowych danych eksperymentalnych i obserwacyjnych formuje się uogólnienia i teorie.

Na przykład:  Zaobserwujemy, że orzeł, wróbel i sroka mają dzioby

Obserwacja: orły, wróble i sroki mają dzioby 

…, to na tej podstawie wyciągamy wniosek, iż wszystkie ptaki mają dzioby.

Wniosek: wszystkie ptaki mają dzioby 

Wyjaśniliśmy wam, czym różnią się dwa sposoby rozumowania, które stosowane są podczas prowadzenia badań.

Teraz przybliżymy wam zasady i etapy badań biologicznych:

Czym jest obserwacja?

Jest to celowy sposób prowadzenia badań, który zmierza do zdobycia szczegółowych informacji o organizmach,
zjawiskach lub procesach. 

Jedną z głównych cech obserwacji jest brak ingerencji obserwatora w przebieg procesu,
czyli bierność osoby przeprowadzającej badanie.

Jak przeprowadzić badanie metodą obserwacji? 

Najpierw wybieramy konkretny obiekt i przedmiot obserwacji. Następnie formułujemy problem badawczy i hipotezę.
Ustalamy dokładny czas i warunki środowiska oraz przeprowadzamy pomiary w równych odstępach czasowych. 
Później, opracowujemy wyniki przy użyciu odpowiednich metod badawczych.
Na końcu weryfikujemy hipotezę i formułujemy wnioski.

Czym jest doświadczenie?

Doświadczenie to metoda prowadzenia badań, w której celowo zmieniany jest tylko jeden z czynników wpływających na dany proces lub organizm. 

Najczęściej doświadczenie prowadzone jest w sztucznie stwarzanych warunkach,
co umożliwia kontrolowanie przebiegu procesów, odizolowanie przedmiotu badań od wpływu niepożądanych
czynników, a także wielokrotne powtórzenie badania przy zachowaniu tych samych warunków.

Jak przeprowadzić doświadczenie?

W celu prawidłowego przeprowadzenia doświadczenia musimy zacząć od sformułowania problemu badawczego,
czyli określenia celu badania.

Zwykle przyjmuje ono postać zdania pytającego, na które badacz chce znaleźć odpowiedź, lub równoważnika zdania.

Na przykład:

“Czy ‘coś’ wpływa na ‘coś’?”

“Jaki jest wpływ ‘czegoś’ na ‘coś’?”

Następnie stawiamy hipotezę, czyli udzielamy przewidywaną odpowiedź na pytanie sformułowane w problemie badawczym.  Hipoteza przyjmuje postać zdania oznajmującego.

Na przykład:

Natężenie światła ma wpływ na intensywność fotosyntezy.

Kolejnym ważnym etapem jest weryfikacja hipotezy - sprawdzenie jej prawdziwości za pomocą doświadczenia.  

Wyniki uzyskane w tym etapie służą do przyjęcia lub odrzucenia hipotezy, dlatego ważnym jest,
aby były wiarygodne.

Należy zatem określić obiekt i sposób wykonywania eksperymentu oraz jego miejsce, czas trwania i częstotliwość.

Badania powinny być przeprowadzone kilkukrotnie, na dużej liczbie obiektów, a ich wyniki powinny zostać starannie zapisane. 

Na koniec, formułujemy wniosek, który musi być oparty bezpośrednio na wynikach otrzymanych z doświadczenia.

Wniosek jest potwierdzeniem lub zaprzeczeniem hipotezy.  

---

Specyfika doświadczeń

Na koniec wyjaśnijmy sobie jeszcze kilka pojęć:

Próba badawcza - obiekt jest poddawany działaniu procesu lub czynnika.

Pamiętaj! Obiekt może być poddawany działaniu tylko jednego czynnika na raz.
Inaczej, możemy wyciągnąć błędne wnioski z doświadczenia.

Próba kontrolna - organizmy tego samego gatunku niepoddawane działaniu czynnika. 

Próba kontrolna pozwala nam wyciągnąć wnioski z doświadczenia.
Jaka zaszła zmiana w próbie badawczej w stosunku do próby kontrolnej? Jest ona naszym odnośnikiem.

Zmienna niezależna (x) - czynnik, którego wartość w doświadczeniu zmieniamy, np. temperatura, ciśnienie, wilgotność (oś odciętych).

Zmienna niezależna jest zależna tylko od jednego - naszej woli.
To my zmieniamy jeden czynnik według naszego własnego ,,widzi mi się’’.
Zaznaczamy ją na osi poziomej, x.

Zmienna zależna (y) - czynnik, którego wartość zmienia się pod intensywnym wpływem zmiennej niezależnej, np.
Intensywność fotosyntezy, czy liczba kiełkujących siewek (oś rzędnych).

Zmienna zależna zmienia się pod wpływem zmiennej niezależnej.