Bioloogia

Loodusteaduslik uurimismeetodTiina Kapten

Bioloogia

� Teadus, mis uurib elu.

bios - elu logos - teadmised

� Algselt võib rääkida kolmest teadusharust:� Botaanika – Teadus taimedest� Zooloogia – Teadus loomadest� Mikrobioloogia – teadus mikroorganismidest

Teaduslik uurimismeetod

� Uurimisprotsess mille käiguspüstitatakse uurimisküsimusi, pakutakse lahendusi ning viiakse läbivaatlusi ja katseid.

Uuringu tüübid

1. Teoreetiline uurimus:• Olemasoleva teabe analüüs• Uue teadmise süntees (olemasoleva

teooria edasiarendus)2. Arendusuuring

• Probleemi analüüs• Arendusprotsessi kavandamine• Rakenduse arendusprotsess• Hindamine• Üldistused (soovitused, mudelid,

metodoloogiad..)

Empiiriline uuring

* Uurimisprobleem (küsimus)

* Hüpoteesi püstitamine (oletatav vastus)

* Strateegia (eksperiment, katse, vaatlus)

* Andmeanalüüsi meetod

* Tulemused/järeldused (kirjeldused, empiirilised üldistused, seaduspärasused)

Uuringu kvaliteet

� Viis üldist kvaliteedi kriteeriumit:

� Tähtsus ehk olulisus ja eetilisus

� Argumentatsiooni veenvus

� Asjatundlik meetodite kasutus

� Sisukus ja kompleksus

� Esitluse ja vormistuse korrektsus

Teadusliku meetodipõhietapid

� Probleemi püstitamine (uurimusküsimusesõnastamine)

� Taustinformatsiooni kogumine

� Hüpoteesi sõnastamine

� Vaatlused/katsed hüpoteesi kontrollimiseks

� Tulemuste analüüs ja järelduste tegemine

Probleemi püstitamine

Uurimusküsimuse sõnastamine.

• Küsimusest peaks selguma

uurimisobjekt ning muutuja

mille mõju uuritakse.

• Näiteks:

Kas Lactobacillus fermentum

ME3 sisaldavaid probiootilisi

piimatooteid tarbides väheneb

düsenteeriasse haigestumise risk?

• TÜ professor Marika Mikelsaar

Uurimisobjekt

Milliseid valdkondi võiksidjärgmised bioloogid uurida:� mikrobioloogid

� mükoloogid

� botaanikud

� malakoloogid

� ornitoloogid

� ökoloogid

� etoloogid

� paleontoloogid

� antropoloogid

Kes mida uurib?

� Molekulaarbioloogia – elu molekulaarne tase� Rakubioloogia (tsütoloogia) – rakkude ehitus ja talitus� Histoloogia – kudede ehitus ja talitus� Anatoomia – organite ja organismi ehitus� Füsioloogia – organite ja organismi talitlus ning regulatsioon� Geneetika – pärilikkus ja muutlikkus� Ökoloogia – organismide ja keskkonna seosed� Süstemaatika – elusolendite rühmitamine� Viroloogia – viirused� Mikrobioloogia - bakterid� Algoloogia – vetikad� Mükoloogia - seened� Botaanika – taimed� Zoologia - loomad

Muutuja

� Tegur, mille mõju uuritakse, näiteks ...

� Niiskus

� Temperatuur

� Toitainete kontsentratsioon

� Valgus

� jms.

Taimedel on võimalikult samad tingimused, erineb ainult uuritav tegur

Antud katse puhul on muutujaks valgus

Hüpotees

� Hüpotees on oletatav vastus küsimusele.

� Hüpotees põhineb olemasolevate teadmiste ja vaatluse käigus saadud info põhjal.

� Hüpoteesi tõesust kontrollitakse, kas katseliselt või teoreetiliselt, arvutuste abil

Näiteks: � Madalam kehtemperatuur pikendab

hiirte eluiga.

Vaatlus

� Hoolikas objekti või protsessi jälgimine. Märkmete tegemine . Sarnasuste ja erinevuste leidmine. “Mustrite” avastamine. Protsesside toimumisjärjekorra leidmine.

� Vaatleja ei sega oma tegevusega nähtuse toimumisse.

� Võib kasutada seadmeid, mille kasutamine ei sekku nähtusesse. Nt vaatlus mikroskoobiga.

� Vaatlusega kaasneb nähtuse kirjeldamine.

Kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed andmed

� Arvandmed – loendamine, mõõtmine, kaalumine...

� Mittearvulised andmed – meeltega tajutavad, kirjeldused ...

Katse e. eksperiment

� Katse planeerimine

� Katse tingimuste määratlemine

� Muutuja- tegur, mida uuritakse

� Uuritavad objektid: eksperimentaalgrupp ja kontrollgrupp

Nähtuse uurimine

Teaduslik fakt jaloodusseadus

� Kui püstitatud hüpotees korduvalt paika peab saadakse uus teaduslik fakt.

� Teaduslikke faktide üldistused võimaldavad sõnastada teaduslikke teooriaid ja loodusseadusi.

Teadusliku uurimistöö ülesehitus

Kohustuslikud osad:

� Sissejuhatus. Töö põhimõte ja otstarve. Töö eesmärk. Küsimuste ring, millele töö püüab lahendust leida.

� Kirjanduse ülevaade. Taust. Mis on selles valdkonnas tehtud, mis on teada.

� Materjal ja metoodika. Objektid. Tehniline teostus.

� Tulemused. Katsete/vaatluste tulemused. Arvandmed, mõõtmistulemused … Töö sisu hinnanguteta.

� Analüüs ja järeldused. Interpretatsioon.

� Kokkuvõte. Vastab sissejuhatuses püstitatud küsimusele.

� Kirjaliku töö puhul vormistatakse sisukord, kasutatud kirjanduse loend, lisad.

Ülesanne 1:

� Antud graafik iseloomustab hallitusseente kasvukiiruse sõltuvust ühest keskkonnategurist.

� Millise keskkonnateguriga on tegemist?

� Esita selle graafiku ja sealt saadavate andmete põhjal teadusliku meetodi põhietapid. (koostas Külli Praakli)

Ülesanne 2:

� Paiguta teadusliku meetodi etapid loogilissejärjekorda!

� Eelnevate aastate jooksul tehtud uuringutetulemuste kogumine ja analüüs

� Vesi on tugevasti reostunud

� Puhta vee indikaatorid puuduvad jões

� Veeproovide võtmine ja analüüs

� Kas läbi Maardu linna voolav jõgi on reostunud

Ülesanne 3:

� Kolmes termokarbis idandati herne seemneid. Igaskarbis oli erinev temperatuur.

� Sõnastage selle katse hüpotees

� Millise järelduse saate katse tulemustest teha?

Ülesanne 4:

� Anum mullale asetatud lehega paigutati erinevatesse tingimustesse.

� Sõnastage selle katse hüpotees

� Millise järelduse saate katse tulemustest teha?

Ülesanne 5

� Tehti katse, mille käigus uurisid konkurentsi mõju seemnete idanemisele. Seemned pandi idanema ja idandeid kasteti regulaarselt. Mõne päeva pärast loeti kokku lehtedega taimed. Saadud tulemused on esitatud tabelis.

� Sõnastage selle katse hüpotees. Millise järelduse saate katsetulemustest teha?