1. Planowanie obserwacji

1. Planowanie obserwacji
Obserwacja to jedna z podstawowych metod badania obiektów przyrodniczych, obejmująca
bezpośrednia analizę wzrokową lub za pomocą przyrządów powiększających oraz dokonywanie
pomiarów, bez ingerencji w strukturę czy funkcję badanych obiektów w przeciwieństwie do
eksperymentu.
Każda skuteczna obserwacja jest ukierunkowana, celowa i systematyczna. Jej wyniki podobnie jak w
doświadczeniu ( eksperymencie ) powinny być zebrane, rejestrowane i opracowane w sposób
umożliwiający syntezę i tworzenie uogólnień.
Etapy ( reguły ), które zastosowane w ustalonej kolejności decydują o prawidłowym przebiegu
obserwacji:
1. Ustalenie celu obserwacji czyli ukierunkowanie – określenie w jakim celu prowadzimy
obserwację, co chcemy dzięki niej się dowiedzieć
2. Ustalenie przedmiotu obserwacji – wskazanie jakie obiekty, zjawiska przyrodnicze będą
obserwowane
3. Określenie sposobu prowadzenia obserwacji
4. Określenie sposobu rejestracji i opracowania wyników ( jakie parametry i za pomocą jakich
przyrządów i w jakim czasie będą rejestrowane , jaka forma przedstawienia wyników ).
Przykładowe zadania :
Zadanie A.
Wpływ wysiłku fizycznego na pracę układu oddechowego można zaobserwować podczas lekcji
wychowania fizycznego, kiedy uczniowie biegną na 60 m.
Zaplanuj obserwację wpływu wysiłku fizycznego na układ oddechowy, podając parametr, który
będzie obserwowany i sposób przeprowadzenia obserwacji.
Zadanie B.
Uczeń ma do dyspozycji : zlewkę szklaną, wodę wapienną, rurkę szklaną.
Podaj kolejność czynności ucznia, który na lekcji biologii sprawdzi, że w powietrzu wydychanym
znajduje się dwutlenek węgla.
Zadanie C.
Postanowiono przeprowadzić obserwację w celu potwierdzenia szkodliwego wpływu palenia tytoniu
na wydolność oddechową człowieka.
Zaproponuj jakie grupy ludzi należy uwzględnić w obserwacji, żeby osiągnąć jej cel.
2. Planowanie doświadczenia
1. Doświadczenie powinno przebiegać według dokładnie określonego planu, aby dawało
jednoznaczną odpowiedź na pytanie postawione w problemie badawczym lub jednoznacznie
wykazywało czy postawiona hipoteza jest prawdziwa czy fałszywa.
2. Należy określić czas i miejsce przeprowadzenia doświadczenia.
3. Opis doświadczenia, powinien uwzględniać wszystkie elementy , które mogą wpływać na
analizowane zjawisko, kolejność czynności oraz sprzęt i niezbędne narzędzia .
4. Sposób rejestrowania wyników ( uwzględnienie częstotliwości sprawdzania wyników)
5. W doświadczeniu zawsze należy uwzględnić próbę kontrolną i próbę badawczą
Zestaw doświadczalny i kontrolny :
1. określenie warunków, parametrów doświadczenia ( czynniki stałe ) i czynnik zmienny, którego
wpływ na zjawisko, proces lub organizm jest badany.
2. próba kontrolna różni się tym od próby badanej, że wszystkie czynniki są w niej niezmienne.
3. powtarzalność prób minimum 3 oraz odpowiednia liczebność badanych obiektów ( nie
powinny to być pojedyncze organizmy )
4. sposób zbierania i rejestrowania wyników doświadczenia ( co mierzymy, liczymy, zbieramy,
ważymy ) , jak często.
Przykładowe zadania :
Zadanie D.
U niektórych słodkowodnych protestów, np. pantofelków występują tzw. Wodniczki tętniące, które
zbierają wodę z wnętrza komórki i wypompowują ją na zewnątrz. Pulsowanie wodniczek tętniących
łatwo zaobserwować w mikroskopie optycznym.
Zaplanuj doświadczenie pozwalające rozwiązać problem badawczy:
Czy częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelków zależy od stężenia NaCl w ich
środowisku zewnętrznym?
Do dyspozycji masz mikroskop, akwarium z hodowlą pantofelków, zlewki, szkiełka podstawowe,
zakraplacz, 1% roztworu NaCl, wodę destylowaną.
W planie doświadczenia uwzględnij:
•
•
•
próbę kontrolną,
próbę badawczą,
sposób uzyskiwania wyników.
Zadanie E.
Podczas uprawy kukurydzy w hodowli wodnej zaobserwowano śluzowacenie korzeni. Postawiono
hipotezę, że to zjawisko może być wywołane brakiem jakiegoś pierwiastka.
Zaproponuj doświadczenie, dzięki któremu można zweryfikować postawioną hipotezę. W
projekcie doświadczenia zaplanuj zestaw badawczy i kontrolny.
Zadanie F.
Postanowiono doświadczalnie zweryfikować hipotezę : wzrost natężenia światła prowadzi do
zwiększenia intensywności fotosyntezy.
Do dyspozycji masz :
1.
2.
3.
4.
5.
moczarkę kanadyjską w akwarium
probówki w statywie
cylinder miarowy
lampki z żarówkami o różnej mocy :15W, 25W, 40W, 60W
stoper
Przedstaw plan doświadczenia ( opis zestawu doświadczalnego i sposobu zbierania wyników),
które sprawdzi słuszność postawionej hipotezy. Do projektu doświadczenia należy wykorzystać
przedmioty wypisane powyżej oraz uwzględnić fakt wydzielania przez moczarkę pęcherzyków
tlenu.
Zadanie G
Poniżej przedstawiono zestaw materiałów niezbędnych do wykonania doświadczenia weryfikującego
hipotezę badawczą : temperatura wpływa na szybkość kiełkowania nasion grochu.
Zestaw materiałów :
1.
2.
3.
4.
5.
3 zlewki
3 termometry
butelka z wodą
lignina
naczynie z grochem 50 nasion
Dodatkowo : lodówka ( temp. 0 – 5 stopni Celsjusza )
cieplarka ( temp. 30 – 40 stopni Celsjusza )
Przedstaw plan doświadczenia ( opis zestawu doświadczalnego i przebiegu doświadczenia – w
punktach, które sprawdzi słuszność postawionej hipotezy.
3. Problem badawczy
Problem badawczy ma najczęściej formę pytania, które zadajemy sobie dokonując obserwacji lub
przygotowując się do wykonania planowanego doświadczenia. Często jest to temat danego
eksperymentu ( doświadczenia ).
Najczęściej spotykana forma pytań:
•
•
•
Jak „coś” wpływa „na coś”?
Czy „coś” ma wpływ „na coś”?
Wpływ „czegoś” na „coś”
Niekiedy, rzadko problem jest w formie równoważnika zdania oznajmującego temat doświadczenia :
•
•
•
Wpływ „czegoś” na „coś”,
Oznaczanie „ czegoś”,
Badanie wpływu „czegoś” na „coś”
Przykładowe zadania
Zadanie H .
Rysunek przedstawia doświadczenie badające reakcję samic konika polnego znajdujących się w
okresie godowym.
Sformułuj problem badawczy tego doświadczenia.
Zadanie I.
W poniższej tabeli przedstawiono dane dotyczące wybranych cech różnych ssaków.
Rodzaj zwierząt Okres ciąży (dni) Masa osobnika dorosłego (kg)
Dzik
126
200
Koń
336
700
Lis
52
10
Słoń
600
5700
Żubr
290
1000
Sformułuj przykład problemu badawczego, do rozwiązania którego można wykorzystać dane
zebrane w tabeli oraz wniosek, wynikający z interpretacji tych danych.
Zadanie J.
Na rysunku przedstawiono dwa zestawy doświadczalne (zestaw I i II) przygotowane do
zaplanowanego doświadczenia. Jego wyniki miały być ustalone poprzez zliczanie kiełkujących nasion
w każdym zestawie co 3 dni, w ciągu 12 dni trwania doświadczenia.
Sformułuj problem badawczy do zaplanowanego doświadczenia.
Zadanie K.
Beztłuszczowa masa ciała (LBM), czyli masa tkanki tłuszczowej zawartej w mięśniach oraz narządach
wewnętrznych, stanowi wielkość odniesienia przy ocenie, w jakim stopniu mierzone wskaźniki
fizjologiczne i sprawnościowe mieszczą się w granicach normy lub od niej odbiegają. Poniżej
przedstawiono wyniki badań procentowej zawartości tłuszczu u mężczyzn i u kobiet w różnych
grupach wiekowych.
Grupa wiekowa ( lata ) Procent tłuszczu
Mężczyźni Kobiety
15 – 19
13 -16 20 – 24
20 – 29
15 – 20 22 - 25
30 – 39
18 – 26 24 – 30
40 – 49
23 – 29 27 – 33
50 – 59
26 – 33 30 – 38
60 – 69
29 – 33 30 - 36
Na podstawie analizy powyższych danych sformułuj problem badawczy.
4. Hipoteza badawcza
Hipoteza badawcza - jest naukowo uzasadnionym przypuszczeniem wymagającym sprawdzenia.
Może być prawdziwa lub fałszywa. Stanowi teoretyczna odpowiedź do postawionego problemu
badawczego. Jest wyrażana zdaniem oznajmującym. Można ją sformułować na podstawie analizy
treści problemu badawczego, wyników obserwacji czy doświadczenia.
Zadanie L.
Beztłuszczowa masa ciała (LBM), czyli masa tkanki tłuszczowej zawartej w mięśniach oraz narządach
wewnętrznych, stanowi wielkość odniesienia przy ocenie, w jakim stopniu mierzone wskaźniki
fizjologiczne i sprawnościowe mieszczą się w granicach normy lub od niej odbiegają. Poniżej
przedstawiono wyniki badań procentowej zawartości tłuszczu u mężczyzn i u kobiet w różnych
grupach wiekowych.
Grupa wiekowa ( lata ) Procent tłuszczu
Mężczyźni Kobiety
15 – 19
13 -16 20 – 24
20 – 29
15 – 20 22 - 25
30 – 39
18 – 26 24 – 30
40 – 49
23 – 29 27 – 33
50 – 59
26 – 33 30 – 38
60 – 69
29 – 33 30 - 36
Na podstawie analizy powyższych danych przedstaw hipotezę badawczą .
Zadanie M .
W lizosomach w środowisku kwaśnym (pH 5), są rozkładane enzymatycznie makrocząsteczki różnych
substancji, między innymi białka. Enzymy z lizosomów uwolnione do cytoplazmy (pH 7,2) tylko w
minimalnym stopniu uszkadzają białka cytoplazmatyczne.
Sformułuj hipotezę wyjaśniająca opisane powyżej następstwo uwalniania enzymów z lizosomów
do cytoplazmy.
Zadanie N.
Samice większości gatunków komarów atakują duże ssaki, w tym również człowieka, aby pobrać
porcję krwi. Na wykresach przedstawiono wyniki pomiarów wilgotności powietrza i aktywności samic
komarów atakujących grupę ludzi mierzone co 3 godziny od godziny 6:00 do 21:00 w ciągu jednej
doby.
Sformułuj hipotezę badawczą dotyczącą aktywności samic komarów potwierdzoną
przedstawionymi wynikami badań.
Zadanie O.
Tabela ilustruje wyniki przeprowadzonego doświadczenia na obecność związków organicznych.
Materiał roślinny Odczynnik Lugola
Odczynnik Fehlinga
jabłko
-czerwone zabarwienie
pomarańcza
-czerwone zabarwienie
ziemniak
niebieskie zabarwienie
-Sformułuj hipotezę badawczą do tego doświadczenia.