Kennis Maken met Onderzoek

Transcriptie

1

2

3 Kennis Maken met Onderzoek NLT-module voor 4/5 vwo Versie 1.0

4 Colofon De module Kennis Maken met Onderzoek is bedoeld als voorbereiding op het profielwerkstuk. Deze module kan ook gebruikt worden voor de lessen Natuur, Leven en Technologie. De module is gemaakt in opdracht van het Junior College Utrecht ( onder leiding van W.H. van Ledden. Met bijdragen van: Drs. W.H. van Ledden (modulecoördinator), Dr. A.E. van der Valk (curriculumcoördinator) en collega s van het Junior College Utrecht. Voor deze module geldt een Creative Commons Naamsvermelding-Nietcommercieel-Gelijk delen 3.0 Nederland Licentie Het auteursrecht op de module berust bij de Universiteit Utrecht, het Junior College Utrecht. Aangepaste versies van deze module mogen alleen verspreid worden indien in de module vermeld wordt dat het een aangepaste versie betreft, onder vermelding van de naam van de auteur van de wijzigingen. De auteurs hebben bij de ontwikkeling van dit materiaal gebruik gemaakt van materiaal van derden. Waar dat is gebeurd, is zo veel mogelijk de bron vermeld en gaat het, tenzij anders vermeld, om een soortgelijke of ruimere licentie. Mocht er onverhoopt toch materiaal zijn opgenomen waarvan de bronvermelding of licentie niet correct zijn weergeven, dan verzoeken we u contact op te nemen met het Junior College Utrecht. De module is met zorg samengesteld. De Universiteit Utrecht aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid voor enige schade voortkomend uit (het gebruik van) deze module. Versie 1.0, augustus 2011

5 Kennis Maken met Onderzoek Inhoudsopgave Inhoudsopgave Inhoudsopgave 1 Voorwoord 3 Hoofdstuk 1. Inleiding Onderzoeksbekwaamheid Opbouw module Producten Begeleiding en beoordeling Planning 7 Hoofdstuk 2. Kennis maken Analyse onderzoekende houding Oriëntatiefase Onderzoeksplanfase Uitvoering onderzoek Verwerken en interpreteren resultaten Communiceren over onderzoek Reflectie 13 Hoofdstuk 3. Toelichting onderzoek en oefenopdrachten Stappenplan Typering van het onderzoek Formuleren van onderzoeksvraag en hypothese Maken van een onderzoeksplan Verwerken van metingen Conclusies en discussie 25 Hoofdstuk 4. Communiceren over onderzoek Peer feedback Verslag schrijven Mondeling presentatie 32 Bijlagen 35 Bijlage 1 Hulpmiddelen bij het onderzoek 36 Bijlage 2. Checklist onderzoekende houding 41 1

6 Inhoudsopgave Kennis Maken met Onderzoek Bijlage 3. Checklist peer feedback 42 Bijlage 4. Begeleidingsformulier I 42 Bijlage 5. Begeleidingsformulier II 44 Bijlage 6. Beoordelingsmodel opzet en uitvoering 45 Bijlage 7. Beoordelingsmodel verslag 46 Bijlage 8. Beoordelingsmodel presentatie 47 2

7 Kennis Maken met Onderzoek Voorwoord Voorwoord Onderzoek doen is niet iets wat je zomaar even tussendoor doet, want het vereist een onderzoekende en analytische kijk op de werkelijkheid. Een wetenschapper neemt de werkelijkheid waar en stelt zich daarbij de vraag waarom de dingen zo zijn als ze zijn. Het vinden van een antwoord op vragen vergt veel logisch denken, nauwgezet en gestructureerd werken, nieuwsgierigheid en creativiteit. Dit betekent niet dat wetenschappers precieze robots zijn. Er zijn sloddervossen en pietje preciezen, extraverte en introverte mensen, flamboyante figuren als Richard Feynman, internationals als Niels Bohr, clowns als Gamov, vaderlijke figuren als Lorentz, eigenwijze maar briljante als Pauli, doorzetters als Marie en Pierre Curie. Een wetenschapper moet zichzelf willen verbazen, niet alles voor zoete koek slikken en dingen zelf willen uitzoeken en verklaren. Dit alles kun je tot op zekere hoogte leren. Om hiermee te oefenen kun je met behulp van deze module zelf onderzoek gaan doen. Het doel van deze module is je voor te bereiden op je profielwerkstuk door het uitvoeren van een onderzoek. Het onderwerp van je onderzoek bepaal je in overleg met je docent. In deze module vind je algemene aanwijzingen hoe je je onderzoek kunt opzetten. Veel daarvan (bijvoorbeeld of je een experiment moet doen, en zo ja, welke apparatuur je nodig hebt en hoe je met die apparatuur moet omgaan) moet je zelf (met hulp van je docent) aanvullen, door informatie op te zoeken over je onderwerp in boeken, op internet e.d., en handleidingen bij te gebruiken apparatuur. Hoofdstuk 1 Inleiding geeft een beschrijving van de opbouw van de module en wordt uitgelegd wat de werkwijze en de eindproducten zijn. In Hoofdstuk 2 Kennis maken wordt middels opdrachten geleerd om onderzoek te doen. Het ontwikkelen van de onderzoekende houding neemt hierin ook een centrale plek in. In H3 Toelichting onderzoek en oefenopdrachten vind je nadere uitleg en oefenopdrachten bij de stappen in het onderzoeksproces. De oefenopdrachten kunnen gebruikt worden om de systematiek van onderzoek doen verder eigen te maken, zodat je die kennis en ervaring kan toepassen in je eigen onderzoek. In H4 Communiceren over onderzoek wordt een beschrijving gegeven over het schrijven van een verslag en het mondeling presenteren van onderzoeksresultaten en het feedback geven op elkaars producten. Namens het ontwikkelteam, Willem Hendrik van Ledden 3

8 Inleiding Kennis Maken met Onderzoek Hoofdstuk 1. Inleiding 1.1 Onderzoeksbekwaamheid In de module Kennis Maken met Onderzoek leer je als onderzoeker met elkaar een onderzoek op te zetten en uit te voeren. Van begin tot eind! Het hoofddoel van de module is leren onderzoeken, ervaren hoe je op een wetenschappelijke manier nieuwe kennis kunt construeren. Daarvoor moet je een onderzoeksbekwaamheid ontwikkelen. Een belangrijk deel van leren onderzoeken is het verder ontwikkelen van je onderzoekende houding. Verder doet leren onderzoeken een beroep op je creativiteit en durf, op je kennis van het te onderzoeken onderwerp en op verschillende onderzoeksvaardigheden die passen bij een onderzoekende houding. On onderzoekbekwaamheid komen onderzoekende houding, kennis van onderzoek en onderzoeksvaardigheden bij elkaar. Aan onderzoekende houding onderscheiden we vier aspecten: Nieuwsgierig zijn, dat wil zeggen op zoek gaan naar nieuwe kennis. Enthousiasme en nieuwsgierigheid tonen voor het gekozen onderwerp. Het bedenken van een onderzoekbare onderzoeksvraag. Het beantwoorden van de onderzoeksvraag op grond van je bevindingen. Het bedenken van vervolgstappen op het onderzoek. Kritische houding tonen, dat wil zeggen ervoor zorgen dat je nieuwe kennis kwalitatief goede kennis is. Een kwalitatief goed onderzoek op zetten (validiteit en betrouwbaarheid, zie par ). Nauwkeurig verwerken van gegevens. Resultaten adequaat interpreteren. Kritisch kijken naar je eigen onderzoeksmethode. Jouw opzet en methoden vergelijken met die van anderen en de sterke en verbeterpunten ervan aangeven. Staan op schouders van voorgangers, dat wil zeggen gebruik maken van wat anderen al gevonden hebben, in de vorm van theorie en literatuur. Opzoeken van relevante literatuur Verwerken van literatuur/theorie in je onderzoeksvragen en conclusies. Gebruik maken van standaard meetmethoden en omgaan met standaard meetapparatuur. Deel uit maken van een onderzoeksgemeenschap, dat wil zeggen je kennis delen met anderen en elkaars resultaten kritisch bespreken. Samenwerken met je groepsgenoten: o het verslag als gemeenschappelijk product. o Elk groepslid kan het onderzoek presenteren Bediscussiëren van je onderzoek met je klas als onderzoeksgemeenschap: o Verkregen feedback op waarde schatten en verwerken in methoden en verslag o Feedback geven op het verslag en / of de presentatie van medeleerlingen. Naast deze onderzoekende houding heb je ook kennis van onderzoeken en onderzoeksvaardigheden nodig: Kennis van onderzoeken, dat wil zeggen iets weten over het proces van wetenschappelijke kennisconstructie, door Aan de hand van een keuzeonderzoek verdiepen in het onderwerp van het onderzoek De stappen in het proces van wetenschappelijk onderzoek doorlopen 4

9 Kennis Maken met Onderzoek Inleiding Onderzoeksvaardigheden, dat wil zeggen Algemene vaardigheden die je bij onderzoeken nodig hebt zoals o Informatie opzoeken o Samen werken, taken verdelen o Een verslag schrijven o En dergelijke Specifieke vaardigheden, behorend bij je onderzoeksonderwerp zoals o Omgaan met specifieke apparatuur o (bij scheikundig onderzoek) structuurformules kunnen lezen en maken o Rekenvaardigheden, enzovoorts 1.2 Opbouw module Het onderzoek voer je uit bij een van de bètavakken op school of bij een natuurwetenschappelijk onderzoeksinstituut. Hoofdstuk 2 vormt de rode draad in de uitvoering van de module. De activiteiten en bijbehorende onderzoeks- en reflectieopdrachten worden beknopt beschreven. In Hoofdstuk 3 vind je een nadere toelichting op de stappen in het onderzoek en oefenopdrachten. Hoofdstuk 4 gaat over het communiceren over je onderzoek: hoe presenteer je je resultaten en hoe geef je medeleerlingen feedback op hun presentatie. In de module onderscheiden we 3 type opdrachten: Onderzoeksopdrachten Reflectieopdrachten Oefenopdrachten Onderzoeksopdrachten vormen de leidraad in het uitvoeren van de activiteiten zoals beschreven in onderstaande tabel. De onderzoeksopdrachten zijn groepsopdrachten. Reflectieopdrachten zijn bedoeld om de ontwikkeling van de onderzoekende houding te stimuleren en vormt daarmee ook de input voor het reflectieverslag. De reflectieopdrachten zijn individueel. Oefenopdrachten zijn bijgevoegd om de theorie over onderzoek doen eigen te maken. Deze opdrachten vormen een naslagwerk op het moment dat de uitvoering van het onderzoek stokt. Deze opdrachten zijn individueel en facultatief,. Je docent kan je verplichten een oefenopdracht te doen als je een onderdeel van je onderzoek moet verbeteren ( no go ). 5

10 Inleiding Kennis Maken met Onderzoek Hieronder vind je een overzicht van de onderzoeksfasen en activiteiten, inclusief begeleidings- en beoordelingsmomenten en de verwijzing naar bijbehorende paragraaf. Als je een onderzoeksfase doorlopen hebt, laat je het product ervan aan je docent zien. Als die het goed genoeg vindt, kun je met de volgende fase doorgaan ( go ). Als het nog niet goed genoeg is, moet je het verbeteren ( no go ). Het doen van een oefenopdracht kan je dan helpen bij het verbeteren. Onderzoeksfase Activiteit Paragraaf Oriëntatiefase Keuze van een (deel)onderwerp, vormen van groepen, 2.2 inlezen en opstellen van onderzoeksvraag (hoofdvraag) en eventueel hypothese(s). Go/no go: Begeleidingsformulier I, Bijlage 4 Onderzoeksplanfase Verdiepen in beschikbare informatiebronnen, schrijven van onderzoeksplan inclusief onderzoeksvragen (deelvragen), onderzoeksactiviteiten en eindproduct, het uitvoeren van een pilot- of gidsexperiment, indien nodig het onderzoeksplan aanpassen. Go/no go: Begeleidingsformulier II, Bijlage Uitvoering onderzoek Verwerken resultaten Communiceren over onderzoek Uitvoeren van de experimenten. Go/no go: beoordelingsmode opzet en uitvoering: Bijlage 6 Verwerken van resultaten in berekeningen, tabellen en grafieken interpreteren van resultaten, conclusie, discussie OF verslag schrijven Schrijven van een concept verslag, Feedback geven; checklist Bijlage 3 definitief verslag. Beoordeling verslag: beoordelingsmodel verslag, Bijlage 7 OF presenteren Voorbereiden presentatie, proefpresentaties, feedback geven; checklist Bijlage 3, eindpresentatie van het onderzoek. Beoordeling presentatie: beoordelingsmodel presentatie, Bijlage Reflectie Evalueren van het onderzoek aan de hand van reflectieopdrachten, 2.7 schrijven van een kort reflectieverslag inclusief voornemens. Het Reflectieverslag moet als voldaan afgetekend zijn, als voorwaarde voor het beoordelen van de module. 6

11 Kennis Maken met Onderzoek Inleiding 1.3 Producten Als resultaat van de module lever je de volgende producten in: Product Groep / individueel werk 1. Feedback op concept verslag/oefenpresentatie van andere groep groep 2. Een schriftelijk verslag òf presentatie over het onderzoek groep 3. Een reflectieverslag individueel In Bijlage 1 worden de volgende hulpmiddelen beschreven: labjournaal, logboek en bronnenen materiaalboek. Overleg met je docent / begeleider hoe er met elk van deze hulpmiddelen wordt omgegaan. Indien gewenst: lever (één van) deze hulpmiddelen in bij de docent / begeleider (zet ze dus niet in het onderzoeksverslag). Op je concept verslag of oefenpresentatie krijg je feedback van enkele leerlingen en van je docent en/of je begeleider. Die feedback gebruik je om je verslag of presentatie te verbeteren. 1.4 Begeleiding en beoordeling Je wordt, samen met andere groepen met hetzelfde onderwerp, begeleid door je docent en (zo mogelijk) door een medewerker van een wetenschappelijk onderzoeksinstituut en eventueel de TOA of ander laboratorium personeel. Deze begeleiders helpen met het opzetten van het onderzoek en begeleiden je bij de practica. Ze kijken over je schouder mee met het onderzoek wat je doet. Ze geven je feedback op je concept-verslag of bij je proefpresentatie. Na het inleveren van het definitieve verslag of het geven van je presentatie geven ze je daar een beoordeling voor. Daarnaast zal je docent je reflectieverslag lezen en er feedback op geven. Onderstaande tabel geeft een voorbeeld van de zwaarte van de onderdelen. Je docent kan daarvan afwijken! Onderdeel % hoe? Opzet en uitvoering 50 Je begeleiders bepalen samen het cijfer - Jouw feedback op het conceptverslag of proefpresentatie van medeleerlingen 0 Wordt door je docent als voldaan afgetekend - reflectieverslag Verslag of Presentatie 50 Je begeleiders bepalen samen het cijfer De module wordt beoordeeld op opzet en uitvoering, het verslag of de presentatie van het onderzoek. De beoordelingsformulieren vindt je in respectievelijk Bijlage 6, 7 en 8. Je levert de feedback op het concept-verslag of de proefpresentatie van de andere groep en het reflectieverslag in bij je docent. Volgens bovenstaande tabel krijgt je hier echter geen cijfer voor. Wel moet je het inleveren om te voldoen aan de eisen van de module (dus: geen reflectieverslag ingeleverd geen cijfer voor de module). Het gegeven cijfer zal een groepscijfer zijn, tenzij de docent en de begeleier redenen hebben (vanwege verschillen in inzet en bijdragen aan het onderzoek) de leden van de groep verschillende cijfers te geven. 1.5 Planning Je bent als groep zelf verantwoordelijk voor de planning van je onderzoek. Je docent geeft alleen aan wanneer het concept- en het definitieve verslag klaar moet zijn of wanneer je je proefpresentatie en definitieve presentatie moet houden. 7

12 Kennis maken Kennis Maken met Onderzoek Hoofdstuk 2. Kennis maken Hoofddoel van deze module is ervaren hoe je nieuwe kennis kunt maken en hoe een onderzoekende houding daarbij goed van pas komt. De reflectie- en onderzoeksopdrachten in dit hoofdstuk vormen daarbij de rode draad. Daarnaast worden er handreikingen gegeven die verwijzen naar hoofdstuk 3. Als jij of je docent daar aanleiding voor ziet, bijvoorbeeld bij een no go, pak jij een van onderstaande handreikingen op, tijdens het onderzoek of na een begeleidingsof beoordelingsgesprek. 2.1 Analyse onderzoekende houding Om je onderzoekende houding te kunnen ontwikkelen is het van belang dat je eerst analyseert wat de stand van zaken is. Reflectieopdracht 2-1. Ontwikkel je onderzoekende houding! a. Welke bekwaamheden denk je nodig te hebben om nieuwe kennis te ontwikkelen? Denk hierbij aan kennis over onderzoek doen en onderzoeksvaardigheden. Beschrijf ten minste 4 bekwaamheden. b. Aan welke onderdelen van een onderzoekende houding zou je willen werken? Gebruik bij het beantwoorden van deze vraag Bijlage 2 en kruis daar minstens drie onderdelen aan. c. Geef bij deze punten aan hoe je eraan zou willen werken. 2.2 Oriëntatiefase Kies je onderwerp en vorm een groep Ieder onderzoek begint natuurlijk met het vaststellen van wat je eigenlijk wilt onderzoeken, en waarom. In de huidige praktijk van de wetenschap is het meestal niet de individuele onderzoeker die bepaalt wat er onderzocht gaat worden. Dit is de taak van (de leiding van) het onderzoeksinstituut. Bijvoorbeeld, een kankerinstituut besluit om bepaalde vormen van kanker wel te gaan onderzoeken en andere niet (omdat die zeldzaam zijn, omdat die al door vele anderen onderzocht worden). Binnen de algemene keuze zal de onderzoeker wel deelgebieden aanwijzen waarin hij of zij in het bijzonder geïnteresseerd is. Zo kan een farmacoloog geïnteresseerd zijn in het ontwikkelen van een medicijn tegen een bepaalde kanker. In deze module biedt je docenten een aantal onderzoeksonderwerpen aan. Jij kunt je eerste en tweede voorkeur opgeven en je docent wijst (op basis van de voorkeuren) de beschikbare onderwerpen en onderzoeksplaatsen toe. Idealiter worden rond een onderwerp groepen van drie leerlingen gevormd. Een groep van drie is optimaal voor de samenwerking: als twee groepsleden het eens zijn met elkaar, is er altijd een derde om, door kritische vragen te stellen, de argumenten te verhelderen. Als meerdere groepjes aan ongeveer hetzelfde onderwerp werken kun je met elkaar een onderzoeksgemeenschap vormen. De groepjes kunnen werken aan verschillende deelonderwerpen. Dan is het eenvoudig om elkaars werk te becommentariëren en zo het eigen onderzoek te verbeteren. 8

13 Kennis Maken met Onderzoek Kennis maken Onderzoeksopdracht 2-2. Kies een onderwerp en vorm een groep. Je docent zal aangeven a. hoe je je eerste en tweede voorkeur voor de aangeboden onderzoeksonderwerpen kunt opgeven, b. hoe de onderzoeksonderwerpen worden toegewezen, c. en hoe er groepjes van ca. drie leerlingen gevormd worden. Je onderwerp verkennen Als je weet aan welk onderzoeksonderwerp je gaat werken en met wie, kun je aan de slag. Je gaat je onderwerp verkennen. Daartoe ga je tenminste het volgende doen: - lees de informatie bij je onderwerp die je van je docent krijgt en bespreek dat met elkaar. Wat vinden jullie er leuk aan? Zijn er al dingen die je niet begrijpt of die je wilt weten? - ga na welke voorkennis je al hebt van je onderwerp. Aarzel niet om er een leerboek bij te pakken om die voorkennis nog even op te frissen - zoek meer informatie over het onderwerp. Vaak zal je docent aanwijzen welke boeken of links op internet je kunt gebruiken. - Bespreek met elkaar hoe je het onderzoek zou kunnen gaan aanpakken. Niet alles is bij elk onderzoek precies hetzelfde. Daarom zul je altijd met je begeleider moeten overleggen over uit welke stappen het onderzoek bestaat en hoe je bijvoorbeeld het opzetten van een onderzoek het beste kunt aanpakken voor het type onderzoek wat je doet. Handreikingen: Wil je meer weten over stappen in het onderzoek, lees dan par 3.1 en maak bijbehorende oefenopdrachten. In par 3.2 kun je meer lezen over de typering van het onderzoek. Overleg met je docent over het gebruik van hulpmiddelen bij het onderzoek. Meer informatie over het logboek, het labjournaal en het bronnenboek kun je lezen in Bijlage 1. Wat is het probleem waarover je onderzoek gaat doen? Onderzoeken gaan meestal uit van een probleem. Na het oriënteren op de literatuur en het bespreken en afbakenen van het onderwerp met elkaar formuleer je het probleem uiteindelijk in een onderzoeksvraag. Onderzoeksopdracht 2-3. Oriëntatie op het onderwerp a. Verken je onderwerp, zoals hierboven staat beschreven, en geef een korte beschrijving van jouw onderzoek. b. Probeer in samenwerking met je groepsgenoten het idee af te bakenen tot een onderzoekbaar geheel. Maak een inschatting of je onderzoek technisch uitvoerbaar en toetsbaar is binnen de beschikbare tijd? Vul begeleidingsformulier I, Bijlage 4 in. c. Als er groepjes zijn met hetzelfde onderwerp, maak afspraken met elkaar, baken de onderwerpen dusdanig af, zodat jullie onderzoeken elkaar aanvullen en dubbel werk voorkomen wordt. Licht dit kort toe in begeleidingsformulier I, Bijlage 4 d. Als je het hele formulier hebt ingevuld, lever je dat in bij je docent. Handreiking: Je docent heeft tijd nodig voor het nakijken van begeleidingsformulier I. Gebruik deze tijd om alvast te oriënteren op de volgende fase in het onderzoek. 9

14 Kennis maken Kennis Maken met Onderzoek Go/no go Bespreek begeleidingsformulier I, met je begeleider. Er zijn twee mogelijkheden: - je plannen zijn goed genoeg om door te kunnen gaan: je krijgt een go. - Je plannen zijn nog niet goed genoeg : no go. Je begeleider geeft aan wat je zou moeten verbeteren. Hij/zij kan je nu verplichten bepaalde handreikingen te doen. Na het aanpassen van je formulier I bespreek je het resultaat opnieuw met je begeleider. Na goedkeuring ga je naar de Onderzoeksplanfase. 2.3 Onderzoeksplanfase Verdiepen in informatiebronnen en schrijven onderzoeksplan Met het doen van onderzoek hoop je iets nieuws te vinden, iets wat anderen nog niet ontdekt of bedacht hebben, Daarvoor moet je weten wat al bekend is over je onderwerp. Daarmee ga je staan op de schouders van voorgangers. Dat wil zeggen dat je met je onderzoek voortbouwt op de kennis die anderen al gemaakt of gevonden hebben. Literatuurstudie is noodzakelijk om onderzoeksvragen te stellen die nieuwe kennis oplevert. Onderzoeksopdracht 2-4. Hoe stel ik beantwoordbare onderzoeksvragen? a. Zoek naar artikelen over jouw onderwerp en verdiep je er met elkaar in. b. Wat ga je onderzoeken? Formuleer de onderzoeksvragen (de hoofdvraag en de deelvragen) en (zo mogelijk ook) hypothese(n). c. Beschrijf hoe de onderzoeksvragen een vervolg is op datgene wat al beschreven is over je onderwerp in de literatuur? d. Geef aan wat je precies gaat doen om deze vragen te beantwoorden (dwz: welke onderzoeksmethode kies je). e. Is je onderzoeksvraag onderzoekbaar? En toetsbaar? Na het opstellen van de onderzoeksvragen (deelvragen) volgt de vertaling in een onderzoeksplan met een concreet ontwerp voor een experiment. Handreikingen: Wil je meer informatie over het opstellen van onderzoeksvragen en een onderzoeksplan, lees dan par. 3.3 en 3.4 en maak de bijbehorende oefenopdrachten. Let bij het opzetten en uitvoeren van het onderzoek op de beoordelingspunten die vermeld zijn in het beoordelingsformulier opzet en uitvoering, Bijlage 6. Onderzoeksopdracht 2-5. Stel je onderzoeksplan op. Vertaal de onderzoeksvragen in een onderzoeksplan met concrete onderzoeksactiviteiten. Let op, voor sommige activiteiten zijn standaard meetmethoden of standaard meetapparatuur, maak daar gebruik van. Maak een lijst met apparatuur, literatuur en andere benodigdheden bij je onderzoek. Ga na of die benodigdheden inderdaad beschikbaar zijn. Zo niet, pas je plan aan! Maak afspraken met degenen die de apparatuur beheert over jouw gebruik ervan en evt. benodigde assistentie. Reflectieopdracht 2-6. Kijk kritisch naar je onderzoeksplan. a. Hoe heb je de afweging gemaakt of je voldoende informatie hebt om je onderzoeksvraag te kunnen beantwoorden / hypothese te toetsen? b. Kijk kritisch naar je eigen onderzoeksmethode. Vergelijk je eigen onderzoeksmethode met die van anderen en geef de sterke en verbeterpunten aan. c. Hoe houd je in de opzet van je onderzoek rekening met de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en validiteit (zie par ) van de resultaten? Gidsexperiment of proefberekening Bij veel onderzoek is het handig een gidsexperiment (of pilotexperiment) uit te voeren. Vaak leidt het uitproberen van een experiment tot veel goede en praktische veranderingen. Op grond van zo n experiment worden vaak niet alleen technieken bijgesteld, maar soms ook onderzoeksvragen aangescherpt of ingeperkt. 10

15 Kennis Maken met Onderzoek Kennis maken Afhankelijk van je experiment kun je ook een proefberekening uitvoeren, bijvoorbeeld door schattingen van metingen te doen en dan te berekenen tot welke uitkomst dat leidt. Onderzoeksopdracht 2-7. Gidsexperiment a. Overleg met je begeleider over de wenselijkheid van een gidsexperiment. Let op: een gidsexperiment en een kritische analyse kan leiden tot een verbetering van het experiment, maar kost extra tijd. b. Verzamel de gegevens en pas, indien nodig, je onderzoeksplan aan. Onderzoeksopdracht 2-8. Vul begeleidingsformulier II, Bijlage 5 in. Daaruit moet blijken of je een goede onderzoeksvraag, een duidelijke onderzoeksmethode en een haalbare planning hebt. Go/no go Na het invullen van begeleidingsformulier II bespreek je dit resultaat met je begeleider. Als je begeleider niet tevreden is over het resultaat, pak de handreikingen in deze paragraaf op, pas formulier II aan en bespreek het resultaat opnieuw met je de begeleider. Na goedkeuring ga je naar de uitvoering van het onderzoek. 2.4 Uitvoering onderzoek Om je onderzoeksvraag te kunnen beantwoorden is het nodig om je onderzoeksplan nauwkeurig uit te voeren en waarnemingen en metingen goed te verwerken. Onderzoeksopdracht 2-9. Uitvoeren experimenten en verwerken gegevens Voer je onderzoeksplan uit en verzamel de gegevens. Dit kan veel tijd kosten. Aarzel niet om je plan bij te stellen als dingen anders lopen dan voorzien. Kun je met de verzamelde gegevens je onderzoeksvraag inderdaad beantwoorden? In uiterste geval (bijv. als je iets onverwachts ziet), pas je onderzoeksvraag aan. 2.5 Verwerken en interpreteren resultaten Het goed weergeven van je resultaten in tabellen en grafieken is de basis voor je conclusie, discussie en je verslag of je presentatie. Door een kritische houding te tonen kun je ervoor zorgen dat je nieuwe kennis kwalitatief goede kennis is. Handreiking: Wil je meer informatie over het verwerken van metingen, lees dan par Reflectieopdracht Wees kritisch bij het verwerken van gegevens. Hoe is de uitvoering van het onderzoek en het verwerken van de metingen gegaan? Beschrijf en beoordeel de wijze waarop je dit gedaan hebt. Gebruik daarbij de begrippen nauwkeurigheid, validiteit en betrouwbaarheid. Handreiking: Wil je meer informatie over het formuleren van een conclusie en het schrijven van een discussie, lees dan par. 3.6 en maak bijbehorende oefenopgaven. Onderzoeksopdracht Conclusie en discussie a. Interpreteer de resultaten en beantwoord de onderzoeksvraag op grond van je bevindingen. b. Evalueer het totale onderzoek. Denk hierbij aan een discussie over de nauwkeurigheid ( meetfouten ), de validiteit van je onderzoeksopzet en gebruikte begrippen en de betrouwbaarheid van je meetmethoden en metingen, mede in het licht van je ervaringen bij je metingen. 11

16 Kennis maken Kennis Maken met Onderzoek c. Hoe sluit je conclusie aan bij relevante literatuur? Beschrijf dat in je discussie Reflectieopdracht a. Hoe bepaal je of je de resultaten adequaat hebt geïnterpreteerd? b. Welke (voor jou/jullie) nieuwe kennis Heb je gemaakt? c. Bedenk vervolgstappen op het onderzoek. 2.6 Communiceren over onderzoek Communiceren over onderzoek is een belangrijk onderdeel in het proces van kennis maken. Er zijn verschillende manieren waarop er gecommuniceerd kan worden over de resultaten van het onderzoek. In deze module schrijf je òf een verslag òf houd je een presentatie en becommentarieer je elkaars producten Feedback Een verslag en een presentatie worden vaak beter als een ander er met een frisse blik naar kijkt. Elkaars producten becommentariëren, wat ook wel feedback geven of peer review wordt genoemd, is onderdeel van onderzoek doen binnen een onderzoeksgemeenschap. De groepjes die aan hetzelfde onderwerp werken geven elkaar feedback op het concept verslag of de proefpresentatie. Doe hier je voordeel mee! Geef dan opbouwende kritiek aan elkaar in de vorm van het noemen van sterke punten en verbeterpunten. Verwerk de punten die de anderen als feedback hebben gegeven in je definitieve verslag of je presentatie. En kijk of je uit het verslag of de proefpresentatie dat jezelf hebt becommentarieerd ook ideeën voor verbetering van je eigen verslag of presentatie kunt halen. Handreiking: Wil je meer informatie over het geven van feedback, lees dan par Mogelijkheid 1: Schriftelijke rapporteren: Verslag Je schrijft je verslag als groep. Verdeel de taken, lees elkaars bijdragen en bediscussieer verbeteringen. Ben je het wel ècht eens met elkaar over hoe de opzet nu precies was, over welke conclusie je mag trekken en welke niet? Je moet er natuurlijk voor zorgen dat de hoofdstukken goed op elkaar aansluiten. Het is de bedoeling dat je verslag gelezen wordt door je begeleiders en een aantal medeleerlingen die een onderzoek op hetzelfde gebied gedaan hebben. Het verslag is dus gericht op mede-experts. En van hun mag je ook een reactie op je verslag verwachten, waarmee je het kunt verbeteren. Het is de bedoeling dat je met behulp van het verslag laat zien welke (nieuwe) kennis je hebt opgedaan door middel van het onderzoek. Je schrijft het verslag over het onderzoek dat je hebt uitgevoerd tijdens de module. Overleg met je docent over de opzet van jullie verslag. Wat handig en wenselijk is kan afhangen van het type onderzoek, het vak en de onderzoekstraditie van de omgeving waar je het onderzoek verricht. Handreiking: Wil je meer informatie over het schrijven van een verslag, lees dan par Onderzoeksopdracht Verslag a. Schrijf een verslag b. Lees het verslag een of twee andere groepen (zo mogelijk de groepjes met hetzelfde onderwerp). c. Geef die groepen feedback op hun conceptverslag. Volg de instructie van je docent en maak gebruik van de Checklist peerfeedback in Bijlage 5. d. Verwerk de feedback die jullie zelf ontvangen en schrijf een definitief verslag Handreiking: Check je verslag, voordat je het definitief inlevert, extra op de beoordelingspunten die vermeld staan in het Beoordelingsmodel verslag, Bijlage Mogelijkheid 2: Mondeling rapporteren: Presentatie Bereid de presentatie samen voor. Verdeel taken, bijvoorbeeld: wie maakt welk deel van de powerpoint presentatie. Bekijk elkaars bijdragen en bediscussieer verbeteringen. Ben je het wel ècht eens met elkaar over hoe de opzet nu precies was, over welke conclusie je mag trekken en welke niet? Je moet er natuurlijk voor zorgen dat de delen goed op elkaar aansluiten. Spreek ook af wie wat vertelt tijdens de presentatie en wie vragen beantwoordt erna. 12

17 Kennis Maken met Onderzoek Kennis maken De presentatie houden jullie als groep voor een geïnteresseerd leken-publiek. Dit betekent dat je in de meeste gevallen niet alleen niet alles kunt vertellen wat je hebt onderzocht, maar wat je vertelt moet je op een vrij eenvoudige niveau brengen. Simpelweg omdat het anders onbegrijpelijk is voor het publiek. Er wordt wel van je verwacht dat je laat zien dat je boven de stof staat. Dus wat je vertelt moet duidelijk en helder zijn. En als er vragen uit het publiek komen, wordt er verwacht dat je die (tot op zekere hoogte) ook kunt beantwoorden (of kunt verwijzen naar jullie verslag). Jullie presenteren als groep de opzet, resultaten en conclusies van het onderzoek. Daarnaast geven jullie in de presentatie aan wat jullie als groep hebben geleerd voor het doen van een vervolgonderzoek (bijvoorbeeld je profielwerkstuk)! Je docent kan ervoor kiezen om docenten, directie, ouders en / of medeleerlingen van andere klassen uit te nodigen voor de presentatie. Handreiking: Wil je meer informatie over het voorbereiden en geven van een mondelinge presentatie, lees dan par Onderzoeksopdracht Presentatie a. Bereid een mondelinge presentatie voor b. Je docent organiseert proefpresentaties. Geef de andere groepen feedback op hun proefpresentatie. Volg de instructie van je docent en maak gebruik van de Checklist peerfeedback, Bijlage 3. c. Verwerk de ontvangen feedback op jullie proefpresentatie en bereid je definitieve presentatie voor. Handreiking: Let bij de voorbereiding van je presentatie extra op de beoordelingspunten die vermeld staan in het Beoordelingsmodel presentatie, Bijlage Reflectie Naast het maken van kennis en het aanleren van onderzoeksvaardigheden staat het ontwikkelen van je onderzoekende houding centraal in deze module. De reflectie opdrachten in dit hoofdstuk zijn erop gericht je onderzoekende houding te versterken. Gebruik deze opdrachten voor je reflectieverslag. In het reflectieverslag kijk je terug naar de module en vooruit naar een volgend onderzoek, bijvoorbeeld je profielwerkstuk. Wat zijn de belangrijkste punten die je hebt geleerd? Wat ging heel goed en wil je bij een nieuw onderzoek weer zo doen? En wat ging niet (zo) goed en wil je anders gaan doen? De voornemens zijn voor jezelf. Ze zijn erop gericht dat je de ervaring van deze module zo concreet mogelijk mee kunt nemen. Je levert je reflectieverslag in bij je docent zodat die er een reactie op kan geven. Beperk je tot jouw belangrijkste leerpunten. Reflectieopdracht Kennis maken en de ontwikkeling van je onderzoeksbekwaamheden Schrijf een reflectieverslag (individuele opdracht). Verwerk daarin de volgende aspecten: Welke aspecten van je onderzoekende houding heb je verder ontwikkeld?. Beantwoord deze vraag weer aan de hand van de Checklist onderzoekende houding, Bijlage 2. Beschrijf welke ontwikkeling je hebt gemaakt. Is er een keerpunt in het onderzoek geweest waardoor je denken, handelen of houding veranderde? Wat was dat keerpunt? Wat zijn de belangrijkste punten die je hebt geleerd betreffende kennis over onderzoek en onderzoeksvaardigheden? Wat ging heel goed en wil je bij een volgend onderzoek (bijv. je profielwerkstuk) weer zo doen? Schrijf je voornemens voor vervolgonderzoek. Wat ging niet (zo) goed en wil je anders gaan doen? Schrijf je voornemens voor vervolgonderzoek. 13

18 Toelichting onderzoek en oefenopdrachten Kennis Maken met Onderzoek Hoofdstuk 3. Toelichting onderzoek en oefenopdrachten 3.1 Stappenplan In onderzoek is een aantal stappen te onderscheiden die wetenschappers doorlopen. Tijdens deze module doorloop je de stappen zoals beschreven in Hoofdstuk 2. Wetenschappers proberen deze stappen in deze volgorde te doorlopen. In ieder geval gebeurt dit bij onderzoeken die groot en duur zijn en dus sterk gepland moeten worden (CERN, Hubble, bepalen genetische code van de mens). Vaak echter verloopt het onderzoeksproces chaotischer en blijkt het moeilijk creativiteit en ontdekkingen te programmeren in een vast stappenplan. Bij sommige onderzoeken is bijvoorbeeld geen sprake van een hypothese omdat het doel in de eerste plaats is het verkrijgen van data (bepalen genetische code van de mens, inventariseren van alle planten in Nederland, bijhouden van klimaatgegevens). Bij andere onderzoeken leiden metingen direct tot een gewijzigde experimentele opzet. Soms leidt een conclusie tot herziening van de hypothese, of tot verandering van de experimentele opzet, of tot herhaling van metingen. In dergelijke gevallen is steeds geen sprake van een vaste volgorde van stappen in het onderzoek. Oefenopdracht 3-1. Uit welke stappen bestaat een onderzoek? Hieronder staat een voorbeeld van een onderzoek dat in de negentiende eeuw is uitgevoerd door twee beroemde biologen. In de tekst zijn de stadia van onderzoek onderstreept en genummerd. Vul in welke nummers bij welk stadium horen. onderzoeksvraag... hypothese... experiment... resultaten... conclusie... Darwin en Hugo de Vries hielden zich bezig met het gedrag van planten. Wat zij zich afvroegen was: (1) Hoe kunnen ranken van klimplanten zich om een steun heen slingeren? De Vries dacht dat dat kwam (2) doordat de buitenkant van een klimrank harder groeit dan de binnenkant. Zo zou de rank vanzelf krom worden. Darwin testte dat (3) door inktstipjes op een klimplant te zetten en op gezette tijden de onderlinge afstand tussen de stipjes te meten. Zo bleek dat (4) de buiten- en binnenkant van een klimrank even hard groeiden. (5) Het idee van De Vries klopte dus niet. Na veel nadenken kwam deze op de volgende oplossing: (6) Wellicht is de celdruk van de plantencellen aan de buitenkant van de rank wel groter dan aan de binnenkant. Hij testte dat (7) door kromme klimranken in een zoutoplossing te leggen. * (8) De klimranken werden recht. Hieruit concludeerde De Vries dat (9) de beweging van klimranken bepaald wordt door drukverschillen tussen de cellen aan de binnen- en buitenkant van een klimrank. * Opmerking: hierdoor staan cellen water af. Oefenopdracht 3-2. Wat is een geslaagd experiment? Is het experiment dat Darwin uitvoerde mislukt en dat wat Hugo de Vries uitvoerde gelukt? Of zou je het anders willen formuleren? Hoe dan? 14

19 Kennis Maken met Onderzoek Toelichting onderzoek en oefenopdrachten Oefenopdracht 3-3. Welke onderzoeksactiviteiten herken ik? Op de volgende pagina staat een (onvolledige) beschrijving van de denkprocessen van een wetenschappelijke onderzoeker tijdens het uitvoeren van een onderzoek. De bedoeling is om te laten zien wat voor patroon van logisch redeneren de onderzoeker volgt als hij zoekt naar antwoorden op vragen. Het voorbeeld toont hoe een probleem ontstaat, hoe de onderzoeker naar een oplossing zoekt, een hypothese opstelt en hoe hij begint met het verzamelen van materiaal voor zijn onderzoek. Het beschreven experiment betreft de migratie van zilverzalm en werd uitgevoerd door Hasler en medewerkers. Bestudeer de tekst. Vul in de linker kolom de regelnummers in waar de verschillende fasen in de tekst aan de orde komen. 15

20 Toelichting onderzoek en oefenopdrachten Kennis Maken met Onderzoek Fasen Waarneming en achtergrond van het verschijnsel (. -.) Onderzoeksvraag (. -. ) Hypothese I (.-. ) Hypothese II (. -.) Voorspelling grond hypothese I (. -.) Voorspelling grond hypothese II (. -.) Methode (. -.) Resultaten (. -.) Interpretatie (.-. ) Conclusie (. -.) op van op van Beschrijving De zilverzalm komt uit het ei in de zoetwaterstromen van N.W.- Amerika. De jonge vissen zwemmen stroomafwaarts naar de Stille Oceaan, waar ze volwassen en geslachtsrijp worden. Hier doen ze soms vijf jaar over, soms korter. Om kuit te schieten keren ze terug naar het zoete water. Kennelijk is er een of andere ons onbekende drang die hen verhindert om kuit te schieten in het zeewater en die hen dwingt om het zoete water op te zoeken. Nadat men de vissen gemerkt had, is na lange tijd een merkwaardig feit ontdekt: de zalmen keren bijna altijd terug naar de stroom waar ze geboren zijn. Hoe kunnende zilverzalmen precies de stroom vinden waar ze geboren zijn? Dit is immers helemaal geen gemakkelijke opgave. Sommige vissen moeten hoge watervallen nemen en heel ver stroomopwaarts gaan om terug te keren op hun geboorteplaats. Misschien vinden de vissen de weg naar hun geboorteplaats terug, doordat ze bepaalde dingen die ze gezien hebben toen ze er vroeger langs kwamen, nu weer herkennen. Een andere mogelijkheid is dat ze de smaak" of de geur" van hun geboortestroom herkennen. Als de zalm de weg naar zijn geboortestroom vindt uitsluitend met behulp van visuele prikkels, dan zouden zalmen, die het gezichtsvermogen missen de weg niet terug kunnen vinden. Als zalmen de weg naar de geboortestromen vinden uitsluitend met behulp van een bepaalde geur van de stroom, dan zouden zalmen met uitgeschakelde reukcentra de weg niet terug kunnen vinden. In zee werd een aantal geslachtsrijpe zalmen gevangen. Een gedeelte werd het gezichtsvermogen ontnomen. Van de overige werden de reukcentra uitgeschakeld. Alle dieren werden gemerkt. Op de paaiplaatsen werd een aantal van de behandelde vissen teruggevangen. Daarbij was het aantal blinde vissen groter dan het aantal vissen met niet functionerende reukcentra. Van de laatste groep kwam echter wel een aantal terug. Uit statistische analyse bleek dat een aantal vissen volgens toeval in hun geboortestroom terugkomt. Het aantal vissen dat ondanks uitgeschakelde reukcentra in hun geboortestroom terechtkwam, was niet veel groter dan het voorspelde aantal, dat volgens toeval verwacht mocht worden op de paaiplaatsen. Het aantal teruggevangen blinde vissen was groter dan dit voorspelde aantal. Zalmen vinden de weg naar hun geboortestromen terug door gebruik te maken van de geur van deze stromen Typering van het onderzoek 16