Geovetenskap

okt 5, 2021
admin

Lektionens mål

  • Identifiera vetenskapens mål.
  • Förklara vikten av att ställa frågor.
  • Beskriv hur vetenskapsmännen studerar den naturliga världen.
  • Förklara hur och varför forskare samlar in data.
  • Beskriv de tre viktigaste typerna av vetenskapliga modeller.
  • Förklara hur en vetenskaplig teori skiljer sig från en hypotes.
  • Beskriv lämpliga säkerhetsåtgärder i och utanför det vetenskapliga laboratoriet.

Vokabulär

  • konceptuell modell
  • kontroll
  • beroende variabel
  • hypotes
  • oberoende variabel
  • matematisk. modell
  • modell
  • fysisk modell
  • vetenskaplig metod
  • teori

Introduktion

Vetenskap är en väg för att få kunskap om den naturliga världen. Studiet av vetenskap innefattar också den kunskapsmassa som har samlats in genom vetenskaplig undersökning.

För att genomföra en vetenskaplig undersökning ställer vetenskapsmännen testbara frågor. För att besvara dessa frågor gör de systematiska observationer och samlar noggrant in relevanta bevis. Sedan använder de logiska resonemang och viss fantasi för att utveckla hypoteser och förklaringar. Slutligen utformar och utför forskarna experiment utifrån sina hypoteser.

Målet med vetenskap

Vetenskapsmän försöker förstå den naturliga världen. Forskare börjar med en fråga och försöker sedan besvara frågan med hjälp av bevis och logik. En vetenskaplig fråga måste kunna testas. Den bygger inte på tro eller åsikter. Vår förståelse av jordens naturliga processer hjälper oss att förstå varför jordbävningar inträffar där de gör och att förstå konsekvenserna av att tillföra överskott av växthusgaser till vår atmosfär.

Vetenskaplig forskning kan göras för att bygga upp kunskap eller för att lösa problem. Vetenskapliga upptäckter kan leda till tekniska framsteg. Ren forskning bidrar ofta till utvecklingen av tillämpad forskning. Ibland kan resultaten av ren forskning tillämpas långt efter det att den rena forskningen avslutades. Ibland upptäcks något oväntat medan forskare bedriver sin forskning.

Vissa idéer går inte att testa. Till exempel kan övernaturliga fenomen, som berättelser om spöken, varulvar eller vampyrer, inte testas. Titta på den här webbplatsen för att se varför astrologi inte är vetenskaplig.

Vetenskapsmän beskriver vad de ser, vare sig i naturen eller i ett laboratorium. Vetenskapen är en värld av fakta och observationer. Vetenskapen gör dock inga moraliska bedömningar, t.ex. ”Det är dåligt att vulkanen fick ett utbrott”, och åsikter är inte relevanta för vetenskapliga undersökningar. Forskare kanske tycker om att studera tornador, men deras åsikt om att tornador är spännande är inte viktig för att lära sig om dem. Forskare ökar vår tekniska kunskap, men vetenskapen avgör inte hur eller om vi använder denna kunskap. Forskare lärde sig att bygga en atombomb, men vetenskapsmännen bestämmer inte om eller när den ska användas. Forskare har samlat på sig data om temperaturuppvärmning. Deras modeller har visat de troliga orsakerna till denna uppvärmning. Men även om vetenskapsmännen i stort sett är överens om orsakerna till den globala uppvärmningen kan de inte tvinga politiker eller enskilda personer att stifta lagar eller ändra beteenden.

För att vetenskapen ska fungera måste vetenskapsmännen göra vissa antaganden. Naturens regler, oavsett om de är enkla eller komplexa, är desamma överallt i universum. Naturliga händelser, strukturer och landformer har naturliga orsaker. Bevis från naturen kan användas för att lära sig mer om dessa orsaker. Föremålen och händelserna i naturen kan förstås genom noggranna, systematiska studier. Vetenskapliga idéer kan förändras om vi samlar in nya uppgifter eller lär oss mer. En idé, även en som är accepterad idag, kan behöva ändras något eller ersättas helt och hållet om man hittar nya bevis som motsäger den. Vetenskaplig kunskap kan stå emot tidens prövning. Accepterade idéer inom vetenskapen blir mer tillförlitliga när de överlever fler tester.

Vetenskaplig metod

Du har förmodligen lärt dig att den vetenskapliga metoden är det sätt på vilket vetenskapsmännen går till väga i sitt arbete. Den vetenskapliga metoden är en serie steg som hjälper till att undersöka en fråga. Forskare använder data och bevis som samlats in genom observationer, erfarenheter eller experiment för att besvara sina frågor.

Men vetenskapliga undersökningar går sällan till på samma sätt som de steg som beskrivs i den vetenskapliga metoden. Till exempel kan ordningen på stegen ändras eftersom fler frågor uppstår på grund av de data som samlas in. För att komma fram till verifierbara slutsatser måste man ändå följa den vetenskapliga metodens logiska, upprepningsbara steg, vilket framgår av figuren nedan.

Den grundläggande sekvensen som följs i den vetenskapliga metoden.

Ett flödesschema över hur vetenskapen fungerar som är mycket mer exakt än det enkla diagrammet i figuren ovan finns här.

Frågor

Det viktigaste en vetenskapsman kan göra är att ställa frågor.

  • Varför är himlen blå?
  • Varför har Kalifornien många jordbävningar medan Kansas inte har det?
  • Varför finns det så många olika livsformer på jorden, men det gör det inte på andra planeter i solsystemet?

Jordvetenskapen kan besvara testabla frågor om den naturliga världen. Vad gör en fråga omöjlig att testa? Några otestbara frågor är om spöken existerar eller om det finns liv efter döden.

En testbar fråga kan handla om hur man kan minska jorderosionen på en gård (figuren nedan). En jordbrukare har hört talas om en planteringsmetod som kallas ”no-till farming”. Genom att använda denna process eliminerar man behovet av att plöja marken. Lantbrukarens fråga är: Kommer odling utan jordbearbetning att minska erosionen av jordbruksmarken?

Jorderosion på en gård.

Forskning

För att besvara en fråga tar en forskare först reda på vad som redan är känt om ämnet genom att läsa böcker och tidskrifter, söka på Internet och tala med experter. Med hjälp av denna information kan forskaren skapa en bra försöksplanering. Om frågan redan har besvarats kan forskningen vara tillräcklig eller leda till nya frågor.

Exempel: Lantbrukaren forskar om odling utan jordbearbetning på Internet, på biblioteket, i den lokala lantbruksbutiken och på andra ställen. Han lär sig om olika odlingsmetoder, vilket illustreras i figuren nedan. Han lär sig vilken typ av gödselmedel som är bäst att använda och vilket det bästa avståndet mellan grödorna är. Genom sin forskning får han veta att odling utan jordbearbetning kan vara ett sätt att minska koldioxidutsläppen i atmosfären, vilket bidrar till kampen mot den globala uppvärmningen.

Lantbrukaren forskar om odlingsmetoder.

Hypotes

Med hjälp av den information som samlats in från bakgrundsforskningen skapar forskaren en trovärdig förklaring till frågan. Detta är en hypotes. Hypotesen måste ha ett direkt samband med frågan och måste kunna testas. Att ha en hypotes vägleder forskaren när han eller hon utformar experiment och tolkar data.

Exempel: Böndernas hypotes är följande: Jordbruk utan jordbearbetning kommer att minska jorderosionen på kullar med liknande branthet jämfört med den traditionella jordbrukstekniken eftersom det blir färre störningar i marken.

Datainsamling

För att stödja eller motbevisa en hypotes måste forskaren samla in data. Mycket logik och arbete går åt till att utforma tester för att samla in data så att data kan besvara vetenskapliga frågor. Data samlas vanligtvis in genom experiment eller observation. Ibland gör förbättringar i tekniken det möjligt att göra nya tester för att bättre besvara en hypotes.

Observation används för att samla in data när det av praktiska eller etiska skäl inte är möjligt att utföra experiment. Skriftliga beskrivningar är kvalitativa uppgifter som bygger på observationer. Dessa uppgifter kan också användas för att besvara frågor. Forskare använder många olika typer av instrument för att göra kvantitativa mätningar. Elektronmikroskop kan användas för att undersöka små föremål eller teleskop för att lära sig mer om universum. Sonder gör observationer där det är för farligt eller för opraktiskt för forskarna att ta sig dit. Data från sonderna skickas via kablar eller genom rymden till en dator där de manipuleras av forskare (figuren nedan).

Vetenskapsmän reser rutinmässigt till havets botten i forskningsubåtar för att observera och samla in prover.

Experiment kan involvera kemikalier och provrör, eller så kan det krävas avancerad teknik som ett högeffektiva elektronmikroskop eller radioteleskop. Atmosfärforskare kan samla in data genom att analysera de gaser som finns i gasprover, och geokemister kan utföra kemiska analyser på bergprover.

Ett bra experiment måste ha en faktor som kan manipuleras eller ändras. Detta är den oberoende variabeln. Resten av faktorerna måste förbli oförändrade. De är de experimentella kontrollerna. Resultatet av experimentet, eller vad som förändras till följd av experimentet, är den beroende variabeln. Den beroende variabeln ”beror” på den oberoende variabeln.

Exempel: Bonden genomför ett experiment på två separata kullar. Kullarna är lika branta och får lika mycket solsken. På den ena använder jordbrukaren en traditionell jordbruksteknik som innefattar plöjning. På den andra använder han en teknik utan jordbearbetning, med större avstånd mellan plantorna och med hjälp av specialutrustning för plantering. Växterna på båda sluttningarna får samma mängd vatten och gödsel. Lantbrukaren mäter växttillväxten på båda sluttningarna (figuren nedan).

Lantbrukaren gör noggranna mätningar på fältet.

I det här experimentet:

  • Vad är den oberoende variabeln?
  • Vad är de experimentella kontrollerna?
  • Vad är den beroende variabeln?

Den oberoende variabeln är odlingstekniken – antingen traditionell eller plöjningsfri – eftersom det är den som manipuleras. För en rättvis jämförelse av de två odlingsteknikerna måste de två kullarna ha samma lutning och samma mängd gödsel och vatten. Detta är de experimentella kontrollerna. Mängden erosion är den beroende variabeln. Det är den som lantbrukaren mäter.

Under ett experiment gör forskarna många mätningar. Data i form av siffror är kvantitativa. Data som samlas in från avancerad utrustning går vanligtvis direkt in i en dator, eller så kan forskaren lägga in data i ett kalkylblad. Uppgifterna kan sedan manipuleras. Diagram och tabeller visar data och bör vara tydligt märkta.

Statistisk analys gör att data används effektivare genom att forskarna kan visa samband mellan olika kategorier av data. Statistik kan ge mening åt variabiliteten i en datamängd. Grafer hjälper forskare att visuellt förstå sambanden mellan data. Bilder skapas så att andra intresserade lätt kan se sambanden.

I så gott som alla mänskliga strävanden är fel oundvikliga. I ett vetenskapligt experiment kallas detta för experimentellt fel. Vilka är källorna till experimentella fel? Systematiska fel kan vara inneboende i försöksuppställningen så att siffrorna alltid är snedvridna i en riktning. Till exempel kan en våg alltid mäta ett halvt uns högt värde. Felet försvinner om vågen kalibreras om. Slumpmässiga fel uppstår eftersom en mätning inte görs exakt. Ett stoppur kan till exempel stoppas för tidigt eller för sent. För att korrigera den här typen av fel görs många mätningar som sedan räknas i genomsnitt.

Om ett resultat inte stämmer överens med resultaten från andra prover och många tester har gjorts är det troligt att ett misstag gjordes i det experimentet och den inkonsekventa datapunkten kan slängas ut.

Slutsatser

Vetenskapsmän studerar grafer, tabeller, diagram, bilder, beskrivningar och alla andra tillgängliga data för att dra en slutsats av sina experiment. Finns det ett svar på frågan utifrån experimentets resultat? Stöder hypotesen?

Vissa experiment stöder helt och hållet en hypotes och andra inte. Om en hypotes visar sig vara felaktig var experimentet inte ett misslyckande. Alla experimentella resultat bidrar till kunskapen. Experiment som stöder eller inte stöder en hypotes kan leda till ännu fler frågor och fler experiment.

Exempel: Efter ett år finner jordbrukaren att erosionen på den traditionellt odlade kullen är 2,2 gånger större än erosionen på den plöjningsfria kullen. Växterna på de plöjningsfria parcellerna är högre och markfuktigheten är högre. Jordbrukaren bestämmer sig för att gå över till odling utan jordbearbetning för framtida grödor. Lantbrukaren fortsätter att forska för att se vilka andra faktorer som kan bidra till att minska erosionen.

Teori

När forskare utför experiment och gör observationer för att testa en hypotes samlar de med tiden in en mängd data. Om en hypotes förklarar alla data och inga data motsäger hypotesen blir hypotesen en teori.

En vetenskaplig teori stöds av många observationer och har inga större inkonsekvenser. En teori måste ständigt testas och revideras. När en teori har utvecklats kan den användas för att förutsäga ett beteende. En teori ger en modell av verkligheten som är enklare än själva fenomenet. Även en teori kan omintetgöras om motstridiga uppgifter upptäcks. Det är dock mindre troligt att en långvarig teori som har många bevis som stöder den kommer att omintetgöras än en nyare teori.

En interaktiv animation om hur Darwin använde sig av finkar (figuren nedan) för att förklara arternas uppkomst med hjälp av finkar från Galapagosöarna finns här.

För att förklara hur finkar på Galapagosöarna hade utvecklat olika typer av näbbar, utvecklade Charles Darwin sin teori om evolution genom naturligt urval. Nästan 150 års forskning har stött Darwins teori.

Vetenskapen bevisar ingenting bortom alla tvivel. Forskare söker bevis som stöder eller motbevisar en idé. Om det inte finns några betydande bevis som motbevisar en idé och många bevis som stöder den accepteras idén. Ju fler bevis som stöder en idé, desto större är sannolikheten att den kommer att stå sig genom tiderna. Värdet av en teori är när forskare kan använda den för att erbjuda tillförlitliga förklaringar och göra exakta förutsägelser.

Vetenskapliga modeller

Ett system, som t.ex. jordens yta eller klimat, kan vara mycket komplext och kan vara svårt för forskare att arbeta med. I stället kan forskare skapa modeller för att representera det verkliga system som de är intresserade av att studera.

Modeller är ett användbart verktyg inom vetenskapen. De hjälper vetenskapsmännen att effektivt demonstrera idéer och skapa hypoteser. Modeller används för att göra förutsägelser och utföra experiment utan de svårigheter som uppstår när man använder verkliga föremål. Kan du tänka dig att försöka förklara en växtcell genom att bara använda en riktig växtcell eller att försöka förutsäga planeternas nästa placering genom att bara titta på dem? Men modeller har begränsningar som bör beaktas innan man tror på en förutsägelse eller ser en slutsats som ett faktum.

Modeller är enklare än verkliga representationer av objekt eller system. En fördel med att använda en modell är att den kan manipuleras och justeras mycket lättare än verkliga system. Modeller hjälper forskare att förstå, analysera och göra förutsägelser om system som skulle vara omöjliga att studera utan att använda modeller. Modellens enkelhet, som gör den lättare att använda än det verkliga systemet, är också anledningen till att modeller har begränsningar. Ett problem med en enklare modell är att den kanske inte förutsäger det verkliga systemets beteende särskilt exakt.

Vetenskapsmän måste validera sina idéer genom tester. Om en modell är utformad för att förutsäga framtiden är det kanske inte möjligt att vänta tillräckligt länge för att se om förutsägelsen var korrekt. Ett sätt att testa en modell är att använda en tid i det förflutna som utgångspunkt och sedan låta modellen förutsäga nutiden. En modell som framgångsrikt kan förutsäga nutiden har större sannolikhet att vara korrekt när den förutsäger framtiden.

Många modeller skapas på datorer eftersom endast datorer kan hantera och manipulera sådana enorma datamängder. Klimatmodeller är till exempel mycket användbara för att försöka fastställa vilka typer av förändringar vi kan förvänta oss när atmosfärens sammansättning förändras. En någorlunda exakt klimatmodell skulle vara omöjlig på något annat än de mest kraftfulla datorerna.

Det finns tre typer av modeller som används av forskare.

Fysiska modeller

Fysiska modeller är fysiska representationer av det ämne som studeras. Dessa modeller är vanligtvis mindre och enklare än det som de modellerar, men de innehåller några av de viktiga elementen. En karta eller en jordglob är fysiska modeller av jorden och är mindre och mycket enklare än den verkliga varan (figuren nedan).

Unisfären i Queens, New York är en fysisk modell av jorden men skiljer sig mycket från den verkliga varan.

Konceptuella modeller

En konceptuell modell binder ihop många idéer i ett försök att förklara ett fenomen. En konceptuell modell använder sig av det som är känt och måste kunna införliva ny kunskap allteftersom den förvärvas (figur nedan). Det finns till exempel många uppgifter som stöder idén att månen bildades när en planet av Mars-storlek träffade jorden och kastade en stor mängd skräp och gas i omloppsbana som så småningom samlades för att skapa månen. En bra arbetsidé är en konceptuell modell.

En kollision som visar en gigantisk meteor som slog mot jorden.

Matematiska modeller

En matematisk modell är en ekvation eller en uppsättning ekvationer som tar hänsyn till många faktorer eller variabler. Matematiska modeller är vanligtvis komplexa och kan ofta inte ta hänsyn till inte alla möjliga faktorer (figur nedan). Dessa modeller kan användas för att förutsäga komplexa händelser, t.ex. orkaners läge och styrka.

Denna klimatmodell tar endast hänsyn till ett fåtal faktorer i en liten region på jorden. De bästa klimatmodellerna är så komplexa att de måste skapas på superdatorer, och även de är enkla jämfört med jordens klimat.

Modellering av klimatförändringar är mycket komplicerad eftersom modellen måste ta hänsyn till faktorer som temperatur, istäthet, snöfall och luftfuktighet. Många faktorer påverkar varandra: Om högre temperaturer leder till att mängden snö minskar, kan markytan reflektera solljuset sämre och temperaturen kommer att öka mer.

Samhällets betydelse inom vetenskapen

Vetenskapliga upptäckter är bäst när de är ett arbete som utförs av en gemenskap av forskare. För att en hypotes ska kunna accepteras fullt ut måste många forskares arbete stödja den. Den vetenskapliga processen har inbyggda kontroller och balanser. I allmänhet gör det vetenskapliga samfundet ett bra jobb med att övervaka sig självt. Nya idéer kritiseras ofta, men om fortsatta undersökningar stöder dem kommer de så småningom att accepteras.

Och även om varje forskare kan utföra experiment i sitt labb ensam eller med några få medhjälpare, kommer hon att skriva ner sina resultat och presentera sitt arbete för forskargemenskapen inom sitt område (figuren nedan). Inledningsvis kan hon presentera sina data och slutsatser vid en vetenskaplig konferens där hon kommer att tala med andra forskare om dessa resultat.

Högstadieelever delar med sig av sina forskningsresultat till NASA:s forskare vid en postersession.

Med hjälp av det hon lärt sig kommer hon att skriva ett professionellt arbete som ska publiceras i en vetenskaplig tidskrift (figur nedan). Före publiceringen kommer flera forskare att granska uppsatsen – så kallad peer review – för att föreslå ändringar och sedan rekommendera eller avslå uppsatsen för publicering. När den väl är publicerad kommer andra forskare inom hennes område att få kännedom om arbetet och införliva resultaten i sin egen forskning. De kommer att försöka replikera hennes resultat för att bevisa om resultaten är korrekta eller felaktiga. På detta sätt bygger vetenskapen mot en större förståelse av naturen.

En vetenskaplig tidskrift med expertgranskning.

Vetenskapssamhället kontrollerar kvaliteten och typen av forskning som utförs genom projektfinansiering. Den mesta vetenskapliga forskningen är dyr, så forskarna måste skriva ett förslag till ett finansieringsorgan, t.ex. National Science Foundation eller National Aeronautics and Space Administration (NASA), för att betala för utrustning, förnödenheter och löner. Vetenskapliga förslag granskas av andra forskare inom området och utvärderas för finansiering. På många områden är finansieringsgraden låg och pengarna går endast till de mest värdefulla forskningsprojekten.

Det vetenskapliga samfundet övervakar den vetenskapliga integriteten. Under sin utbildning lär sig studenterna hur man utför bra vetenskapliga experiment. De lär sig att inte förfalska, dölja eller selektivt rapportera data, och de lär sig att rättvist utvärdera data och andra forskares arbete. Med tanke på all den vetenskapliga forskning som bedrivs finns det få fall av vetenskaplig ohederlighet, men dessa rapporteras ofta med stor häftighet av medierna. Detta får ofta allmänheten att misstro vetenskapsmännen på ett sätt som är onödigt. Forskare som inte har vetenskaplig integritet fördöms starkt av det vetenskapliga samfundet.

Säkerhet inom vetenskapen

Olyckor inträffar då och då i vardagen, och vetenskapen är inget undantag. Forskare arbetar ofta med farliga material och därför måste forskare – och även vetenskapsstudenter – vara försiktiga för att förhindra olyckor (figuren nedan). Om en olycka inträffar måste vetenskapsmännen se till att behandla eventuella skador på lämpligt sätt.

Säkerhetssymboler: A. frätande, B. oxidationsmedel, C. giftigt, D. högspänning

Inom det vetenskapliga laboratoriet

Om du arbetar i det vetenskapliga laboratoriet kan du stöta på farliga material eller situationer. Vassa föremål, kemikalier, värme och elektricitet används alla ibland i geovetenskapliga laboratorier. Genom att följa säkerhetsriktlinjerna kan nästan alla olyckor förhindras eller skadorna minimeras. Exempel på säkerhetsutrustning i laboratoriet finns i figuren nedan.

  • Följ anvisningar hela tiden.
  • Följ säkerhetsriktlinjer som ges i laboratorieinstruktioner eller av laboratoriehandledaren. Ett labb är ingen lekplats.
  • Använd endast de mängder material som anges. Kontrollera med den ansvariga personen innan du avviker från labbproceduren.
  • Ta tillbaka långt hår. Bär stängda skor och skjortor utan hängande ärmar, huvor eller dragband.
  • Använd handskar, skyddsglasögon eller skyddsförkläden när du blir instruerad att göra det.
  • Växla ytterst försiktigt med vassa eller spetsiga föremål som skalpeller, knivar eller krossat glas.
  • Ät eller drick aldrig något i det vetenskapliga labbet. Farliga ämnen kan finnas på bordsskivorna.
  • Håll ditt arbetsområde snyggt och rent. Ett stökigt arbetsområde kan leda till spill och brott.
  • Rengör och underhåll material som provrör och bägare. Överblivna ämnen kan interagera med andra ämnen i framtida experiment.
  • Var försiktig när du sträcker dig. Lågor, värmeplattor eller kemikalier kan finnas nedanför.
  • Använd elektriska apparater och brännare enligt instruktionerna.
  • Vet hur man använder en ögonspolningsstation, brandfilt, brandsläckare eller första hjälpen-kit.
  • Varsko labbansvarig om något ovanligt inträffar. En olycksrapport kan krävas om någon skadas; laboratoriehandledaren måste få veta om något material skadas eller kasseras.
  • Säkerhetsutrustning i laboratoriet.

    Utefter laboratoriet

    Många geovetare arbetar ute på fältet, vilket visas i figuren nedan. Arbete utomhus kräver ytterligare försiktighetsåtgärder, till exempel:

    • Bär lämpliga kläder, till exempel vandringskängor, långa byxor och långa ärmar.
    • Tag med dig tillräckligt med mat och vatten, även för en kort resa. Dehydrering kan ske snabbt.
    • Har lämplig första hjälpen tillgänglig.
    • Berätta för andra vart du är på väg, vad du ska göra och när du kommer tillbaka.
    • Ta med dig en karta. Det är också bra att lämna en kopia av kartan till någon hemma.
    • Säkerställ att du har tillgång till räddningstjänsten och något sätt att kommunicera. Tänk på att inte många fältområden är för avlägsna för att mobiltelefoner ska vara användbara.
    • Säkerställ att du åtföljs av en person som är bekant med området eller bekant med den typ av undersökning som du gör om du är ny i fältarbete.

    Utomhusutflykter.

    Lektionens sammanfattning

    • Målet med vetenskap är att ställa och besvara testbara frågor.
    • Vetenskapsmän använder sig av en sekvens av logiska steg, den så kallade vetenskapliga metoden, som innebär att man gör observationer, bildar en hypotes, testar hypotesen och drar en slutsats.
    • Fysiska, konceptuella och matematiska modeller hjälper forskare att diskutera och förstå vetenskaplig information och vetenskapliga begrepp.
    • En vetenskaplig teori är en hypotes som har testats upprepade gånger och som inte har bevisats vara falsk.
    • Säkerhet i laboratoriet såväl som på fältet är viktiga komponenter i bra vetenskapliga undersökningar.

    Review Questions

  1. Skriv en lista på fem intressanta vetenskapliga frågor. Kan varje fråga testas?
  2. En forskare studerade effekterna av oljeföroreningar på havsalger. Han trodde att oljeavrinning från dagvattenavlopp skulle hindra tång från att växa normalt, så han bestämde sig för att göra ett experiment. Han fyllde två lika stora akvarietankar med vatten och övervakade det lösta syret och temperaturen i varje tank för att vara säker på att de var lika stora. Han hällde lite motorolja i den ena tanken och mätte sedan tillväxten av tång i varje tank. I tanken utan olja var den genomsnittliga tillväxten 2,57 cm. Den genomsnittliga tillväxten av algerna i tanken med olja var 2,37 cm. Baserat på detta experiment:
    1. Vad var frågan som forskaren började med?
    2. Vad var hans hypotes?
    3. Identifiera den oberoende variabeln, den beroende variabeln och experimentets kontroll(er).
    4. Vad visade data?
    5. Kan han vara säker på sin slutsats? Hur kan han göra sin slutsats fastare?
  3. Förklara tre typer av vetenskapliga modeller. Vad är en fördel och en nackdel med varje modell?
  4. Identifiera eller utformar fem egna säkerhetssymboler, baserat på dina kunskaper om säkerhetsrutiner i ett vetenskapligt laboratorium.
  5. Utforma ett eget experiment baserat på en av dina frågor från fråga 1 ovan. Inkludera frågan, hypotes, oberoende och beroende variabler samt säkerhetsåtgärder. Du kanske vill arbeta tillsammans med din lärare eller en grupp.

Fördjupad läsning/tilläggslänkar

  • En extremt bra och detaljerad förklaring av vad vetenskap är och hur den bedrivs.
  • BrainPOP har fördjupade diskussioner om vetenskaplig undersökning, inklusive text och filmer.
  • Ett exempel på användning av vetenskaplig metod för att studera växthusgaser och trädtillväxt finns här. Eller ett för att studera sambandet mellan fotvärk och vädret.

Punkter att tänka på

  • Vilka typer av modeller har du erfarenhet av? Vad lärde du dig av dem?
  • Vilka situationer är både nödvändiga och farliga för forskare att studera? Vilka försiktighetsåtgärder anser du att de bör vidta när de studerar dem?
  • Hur skiljer sig den vetenskapliga betydelsen av ordet teori från den vanliga användningen? Kan du hitta ett exempel i medierna där ordet användes felaktigt i en vetenskaplig berättelse? Den felaktiga användningen av ordet teori är utbredd i medierna och i det dagliga livet.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.