Badania przyrodnicze – jak opisać doświadczenia na maturze z biologi?
Niedawno odbył się webinar na temat badań przyrodniczych. Jestem jednak pewna, że nie wszyscy mieliście czas w nim uczestniczyć. Nagranie webinaru znajdziecie na naszym kanale YouTube, jeśli nie lubicie formy nagrań bądź potrzebujecie szybkiej powtórki w formie tekstowej, przygotowałam ten artykuł dla Was.
Czym są badania przyrodnicze?
Badania przyrodnicze to jeden z tych tematów, który bardzo często pojawia się w zadaniach maturalnych z biologii. Co więcej, pytania dotyczące problemu badawczego, hipotezy, próby kontrolnej czy formułowania wniosków należą do zadań, na których uczniowie tracą wiele punktów – często nie dlatego, że nie znają biologii, ale dlatego, że mylą definicje lub nie rozumieją logiki prowadzenia doświadczenia.
Dlatego w tym artykule skupimy się przede wszystkim na najważniejszych definicjach, a także na najczęstszych błędach popełnianych przez uczniów na maturze. Postaram się w prosty i uporządkowany sposób wyjaśnić, jak wygląda schemat badań przyrodniczych oraz na co zwracać uwagę podczas rozwiązywania zadań egzaminacyjnych. Dzięki temu będziecie mogli potraktować ten tekst jako krótkie, konkretne kompendium wiedzy – coś w rodzaju powtórki „pod klucz” przed maturą.
Jak poprawnie opisać eksperyment na maturze?
Dla usystematyzowania wiedzy, badania przyrodnicze dzielimy na obserwacje i eksperymenty. Na maturze zazwyczaj czekają na nas doświadczenia, więc to na nich się skupimy. Są to badania, w których naukowiec ingeruje w pewien proces, np. zmieniając kierunkowość bądź obecność pewnego czynnika i sprawdza, jaki ma to wpływ na badany organizm. Doświadczenia często są poprzedzone obserwacją, w której badacz zauważa pewną zależność i postanawia ją sprawdzić. W tym celu układa plan eksperymentu, zaczynając od sformułowania problemu badawczego.
Co to jest? Jest to precyzyjnie sformułowane pytanie, na które badacz stara się znaleźć odpowiedź poprzez przeprowadzenie obserwacji lub eksperymentu.
Gdy ułoży problem badawczy, formułuje hipotezę — przypuszczalną, konkretną odpowiedź na zadane przez niego pytanie. Jest to jego przypuszczenie- konkretne, opisujące kierunek zależności i obiekt badany.
Następnie przechodzi do weryfikacji hipotezy- przeprowadzenia doświadczenia. Zakłada próbę kontrolą pozwalającą na porównanie wyników i pozbawioną czynnika badanego oraz badawczą pozwalającą na zweryfikowanie hipotezy. Minimalizuje także wpływ innych czynników, które mogłyby zaburzyć wyniki doświadczenia, ustalając zmienną kontrolowaną na stałym poziomie.
Po zakończeniu eksperymentów, dane uzyskane zbiera w formie tabeli bądź wykresu. Opisuje je słownie, a następnie wyciąga wnioski.
Wnioski to końcowy etap interpretacji wyników doświadczenia lub obserwacji. Wniosek stanowi odpowiedź na problem badawczy, sformułowaną na podstawie zebranych danych.
Brzmi jasno? A jednak sprawia problemy. Największy problem, który występuje w zadaniach najczęściej; odróżnienie opisu od wniosku. Żeby lepiej pokazać Wam, o co chodzi, odejdziemy na chwilę od biologii.
PRZYKŁADOWE ZADANIE
Weźmy sobie oceny pewnej uczennicy z matematyki. 2, 3, 2, 1
Do rodzica przychodzi wiadomość: Oceny Pańskiego dziecka z matematyki są słabe. Wahają się od 1 do maksymalnie 3.
To czysty opis sytuacji, z której rodzic WNIOSKUJE: Moje dziecko ma problem z matematyką. Tę wiedzę można wykorzystać, np. decydując się na dodatkowe zajęcia. Po to też zbieramy dane z biologii. Nie po to, by je odczytać, ale by wyciągnąć z nich wnioski i je zastosować.
Spróbujmy teraz na przykładzie bardziej biologicznym. Wysiewamy doniczki z siewkami grochu i zostawiamy w pomieszczeniu z odpowiednimi warunkami na tydzień. Po upływie siedmiu dni przynosimy 7 doniczek z siewkami grochu. Mierzymy dokładnie długość każdej siewki (od szyjki korzeniowej do wierzchołka wzrostu). Następnie na wierzchołki wzrostu siewek z każdej doniczki nanosimy za pomocą pipety równe objętości odpowiednich roztworów giberelin w różnych stężeniach. Na wierzchołki wzrostu roślin z doniczki kontrolnej nanosimy wodę. Doniczki z siewkami przenosimy do pomieszczenia fitotronowego. Po upływie 7 dni mierzymy ponownie długość łodyg testowanych siewek grochu. Wyniki zestawiamy w tabeli.
| Stężenie (mg/ml) | Przyrost |
| 0 (kontrola) | 18 mm |
| 0,5 | 18,1 mm |
| 1 | 25,3 mm |
| 10 | 32,3 mm |
Teraz formułujemy opis: Dodanie roztworu giberelin o stężeniu 10 mg/ml spowodowało największy przyrost rośliny.
Co z tego wynika? Stężenie gibereliny 10 mg/ml najefektywniej przyspiesza wzrostu łodygi grochu. Dopiero ten fakt jest wnioskiem będącym interpretacją naszych wyników. Dopiero ta wiedza jest cennym biologicznym faktem, który możemy wykorzystać do dalszych badań bądź w życiu codziennym.
Najważniejsze informacje
Na koniec warto zapamiętać jedną najważniejszą zasadę: w badaniach przyrodniczych nie chodzi tylko o zebranie danych, ale przede wszystkim o ich zrozumienie i właściwą interpretację. Sam opis wyników mówi nam, co się wydarzyło, natomiast dopiero wniosek odpowiada na pytanie, co z tego wynika i pozwala odnieść uzyskane wyniki do problemu badawczego.
Podczas rozwiązywania zadań egzaminacyjnych zawsze wracajcie więc do początku – do problemu badawczego. To właśnie on podpowiada, jak powinien wyglądać poprawny wniosek. Jeśli odpowiedź, którą formułujecie, nie odnosi się bezpośrednio do postawionego pytania, istnieje duża szansa, że jest to jedynie opis wyników, a nie prawdziwy wniosek.
Pamiętajcie też, że doświadczenia biologiczne mają jasno określoną strukturę:
- problem badawczy,
- hipoteza,
- próba kontrolna i badawcza,
- zmienne,
- wyniki
- wniosek.
Zrozumienie roli każdego z tych elementów sprawia, że analiza doświadczeń przestaje być trudna, a zadania maturalne stają się dużo bardziej logiczne i przewidywalne.
Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Wam uporządkować wiedzę i uniknąć najczęstszych błędów. Jeśli będziecie pamiętać o różnicy między opisem wyników a wnioskiem, wykonacie już jeden z najważniejszych kroków do poprawnego rozwiązywania zadań z badań przyrodniczych. Powodzenia w dalszej nauce i w analizowaniu kolejnych doświadczeń!
Zobacz jak możemy Ci pomóc
