Η επιστημονική μέθοδος ως εργαλείο ανάπτυξης

της Βιολογίας

Η Βιολογία βασίζεται στην Επιστημονική Μέθοδο

Αυστηρή μεθοδολογία σε προσέγγιση προβλημάτωνΕπαλήθευση ευρημάτων με κατάλληλα σχεδιασμένες πειραματικές διαδικασίες

Ουσία της επιστημονικής μεθόδου : η τοποθέτηση ερωτημάτων

οι ερωτήσεις προκύπτουν από παρατηρήσεις ή/και πειράματα

η προσπάθεια απάντησης των ερωτημάτων οι απαντήσεις επαληθεύονται με παρατηρήσεις ή/και

πειράματαΗ επιστήμη έχει και προσωπική και κοινωνική

διάσταση. Δεν είναι μυστική διαδικασία.

Η Επιστημονική Μέθοδος Παρατήρηση Υπόθεση Σχεδιασμός

πειράματος Συλλογή δεδομένων Ανάλυση & ερμηνεία

δεδομένων Συμπεράσματα Θεωρία

Παρατήρηση Παρατηρούμε τις δομές ή τα φαινόμενα που επαναλαμβάνονται και αναγνωρίζουμε ότι κάτι συμβαίνει Διαμορφώνουμε ερωτήματα και επιλέγουμε αυτά που κατά την κρίση μας θα μπορούσαν να απαντηθούν Συλλέγουμε πληροφορίες Ανταλλάζουμε απόψεις

Υπόθεση Διατυπώνουμε μια

υποθετική εξήγηση, την πιο πιθανή, με βάση τα δεδομένα μας

Προσπαθούμε να ελέγξουμε την ορθότητά της επιστημονικά

Έχουμε πάντα υπόψη μας ότι η υπόθεση μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι λανθασμένη

Σχεδιασμός πειράματος Σχεδιάζουμε ένα πείραμα

ή μια σειρά πειραμάτων που θα μας επιτρέψουν να ελέγξουμε την ορθότητα ή μη της υπόθεσής μας

Επιλέγουμε περιβάλλον με ασφαλή αντικειμενικότητα

Χρησιμοποιούμε πάντα μάρτυρες (ομάδα ελέγχου) στα πειράματά μας

Οργάνωση πειράματος

Συλλογή δεδομένων Κάνουμε τα

πειράματα, Συλλέγουμε και Καταγράφουμε

προσεκτικά τα δεδομένα από αυτά

Ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων

Αναλύουμε και Ερμηνεύουμε τα

δεδομένα που συγκεντρώσαμε από τα πειράματα,

Συνεκτιμώντας και την προηγούμενη γνώση, αν υπάρχει, για το θέμα που μελετάμε

Συμπεράσματα Καταλήγουμε σε

συμπεράσματα που μπορεί να δίνουν

απάντηση στο αρχικό ερώτημα ή

μπορεί να επιβάλλουν επανεξέταση του θέματος

ΣυμπεράσματαΜέθοδοι Επιστημονικής Μεθοδολογίας Αφαιρετική μέθοδος: βασιζόμενοι σε διαθέσιμες πληροφορίες

(=προτάσεις) καταλήγουμε σε συμπεράσματα, π.χ. Πρόταση 1: όλα τα πτηνά έχουν φτερά Πρόταση 2: οι πελαργοί έχουν φτερά Συμπέρασμα: οι πελαργοί είναι πτηνά

Επαγωγική μέθοδος: στηριζόμενοι σε συγκεκριμένες πληροφορίες διατυπώνουμε γενικά συμπεράσματα ή ανακαλύπτουμε γενικές αρχές και κανόνες

Οργάνωση πρωτογενών πληροφοριών Κατάταξη στοιχείων με κοινά χαρακτηριστικά σε κατηγορίες Αδύνατο σημείο: Συμπεράσματα με περισσότερη πληροφορία από τα αρχικά δεδομένα Επαγωγικά άλματα Συμπεράσματα που πιθανόν φαινομενικά δεν ευσταθούν

Θεωρία Όταν οι

παρατηρήσεις και τα πειράματα γίνονται από διαφορετικούς επιστήμονες και

Οδηγούν στα ίδια συμπεράσματα

τότε είναι δυνατόν να προκύψει μια θεωρία

ΘεωρίαΗ Θεωρία : είναι μια επιστημονικά αποδεκτή γενική αρχή που

εξηγεί φαινόμενα συσχετίζει γεγονότα φαινομενικά άσχετα μεταξύ τους αναπτύσσεται και εξελίσσεται συνδέει νέα γεγονότα όπως προκύπτουν προβλέπει άλλα γεγονότα προτείνει νέες σχέσεις μεταξύ των φαινομένων βοηθά στην κατανόηση των φαινομένων της φύσης κάνει φανερές τις σχέσεις μεταξύ των φαινομένων

ΘεωρίαΜια Θεωρία που επαληθεύτηκαν οι προβλέψεις της επιβεβαιώθηκαν πειραματικά οι υποθέσεις της και γίνεται παγκόσμια αποδεκτή ονομάζεται επιστημονική αρχή ή νόμος.Π.χ. θεωρία ιδανικών αερίων, κινητική θεωρία,

αρχή του Lavoisier, αρχή του Lechatelie, νόμοι του Νεύτωνα, νόμοι του Mendel, κυτταρική θεωρία, θεωρία της Φυσικής Επιλογής κ.λ.π.

ΕΡΓΑΣΙΑ για το σπίτι1. Το 1976 στο Σεβέζο, κοντά στο Μιλάνο, διέρρευσε μεγάλη

ποσότητα διοξίνης. Ήταν η μεγαλύτερη έως τότε έκθεση ανθρώπων στην ουσία αυτή. Το 1993 έγινε μια έρευνα, κατά την οποία καταγράφηκε και μελετήθηκε το ιατρικό ιστορικό ανθρώπων 20 - 74 ετών που κατοικούσαν μέσα και κοντά στο Σεβέζο. Εξετάσθηκαν 550 άτομα που ζούσαν πολύ κοντά στην περιοχή του ατυχήματος, 4.000 άτομα που ζούσαν λίγο μακρύτερα και 20.000 άτομα που ζούσαν μακριά από την περιοχή.

Γιατί εξετάστηκε διαφορετικός αριθμός ατόμων στην καθεμιά από τις τρεις αυτές περιοχές;

ΕΡΓΑΣΙΑ για το σπίτι2. Η επιστημονική μέθοδος είναι ο άξονας κάθε ερευνητικής

εργασίας. Μπορεί αυτή η διαδικασία να χρησιμοποιηθεί για την προσέγγιση θεμάτων της καθημερινής ζωής; Πώς θα μπορούσε ένας τέτοιος τρόπος προσέγγισης της ζωής να αλλάξει τις απόψεις σας σχετικά με πράγματα όπως το ντύσιμο ή το είδος του αυτοκινήτου που θα αγοράσετε;

Θα μπορούσαν ή πρέπει αυτά να αναλυθούν επιστημονικά;

ΕΡΓΑΣΙΑ για το σπίτι3. Είναι γνωστό ότι η υπεριώδης ακτινοβολία (UV) έχει βακτηριοκτόνο δράση και

γι' αυτό χρησιμοποιείται για αποστείρωση αντικειμένων ή υλικών. Ένας ερευνητής προσέθεσε διάλυμα χρωστικής σε δοχείο που περιείχε υλικό καλλιέργειας κυττάρων. Διαπίστωσε ότι, ενώ το είχε αποστειρώσει με υπεριώδη ακτινοβολία, αναπτύχθηκαν βακτήρια. Υπέθεσε ότι η χρωστική προστατεύει τα βακτήρια από την UV. Για να το αποδείξει, έκανε το εξής πείραμα: πήρε δύο άλλα ίδια δοχεία στα οποία προσέθεσε υλικό καλλιέργειας κυττάρων. Στο υλικό του ενός δοχείου

προσέθεσε και χρωστική, ενώ στο υλικό του άλλου όχι. Και στα δύο δοχεία προστέθηκαν βακτήρια και ακολούθησε επώαση. Όταν άρχισαν να αναπτύσσονται τα βακτήρια, και τα δύο δοχεία ακτινοβολήθηκαν. Με βάση τα δεδομένα αυτά συμπληρώστε τα κενά στη δεξιά στήλη του πίνακα που ακολουθεί.

ΒΗΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣΣυγκρότηση ομάδας& επιλογή θέματος

Καθορισμός στόχων &επιμερισμός εργασιών

Καθορισμός πηγών πληροφόρησης& συλλογή στοιχείων

Επιμέρους αξιολόγησητης πορείας της εργασίας

Ταξινόμηση, αξιολόγηση& σύνθεση δεδομένων

Παρουσίαση εργασίας &τελική αξιολόγηση στην τάξη

Επαναπροσδιορισμόςστόχων

αν υπάρξει ανάγκη