Doświadczenie (eksperyment) jest metodą badania organizmu lub zjawiska (procesu) i kontrolowanych warunkach, mająca na celu odpowiedź na postawione wcześniej pytanie

 Etapy doświadczenia biologicznego:

 1. Sformułowanie problemu badawczego

Problem badawczy może mieć formę pytania, które stawiamy sobie przed rozpoczęciem doświadczenia. Powinien być jasno i prosto sformułowany i może zaczynać się od słów:

Dlaczego…?

W jaki sposób…?

Od czego zależy…?

Czy ....?
Jak ....?
Czy .... wpływa na ....?
Czy istnieje wpływ ..... na ........?
Czy istnieje zależność między … , a ....?
Jaki jest wpływ ... na...?

lub w postaci równoważnika zdania:
Wpływ .... (czegoś) na ... (coś),
Badanie przebiegu......,
Zależność między ...., a ....,
Wykrywanie .... w.....,
Oznaczanie zawartości .... w ....

Odpowiedź na nasze pytanie uzyskujemy w wyniku przeprowadzenia doświadczenia.

Nazwa badanego organizmu oraz zmieniany czynnik muszą być zawarte w pytaniu.

Czy światło wpływa na wzrost i barwę roślin?

 

2. Sformułowanie hipotezy

Hipoteza to założenie oparte na prawdopodobieństwie, wyraża nasze przypuszczenie, co do wyniku eksperymentu. Jest próbą odpowiedzi na pytanie zawarte w problemie badawczy. Hipoteza może być prawdziwa lub nieprawdziwa. Sprawdzamy ją, prowadząc obserwacje, pomiary i doświadczenia.

Hipoteza sformułowana jest zawsze w formie zadania oznajmującego.
(Coś) ......................... wpływa na ...................... (coś).
W ............................. znajduje się ................................
Im ........................ tym ..............................

Światło wpływa na wzrost i barwę roślin

lub

Światło nie wpływa na wzrost i barwę roślin.

3. Zaplanowanie doświadczenia

- ustalenie materiałów, odczynników, przyrządów,
   które zostaną wykorzystane podczas doświadczenia

Dwie jednakowe rośliny, np. pelargonie (tzn. w tym samym wieku, o podobnej wielkosci i pokroju), pudełko tekturowe, woda

- zaplanowanie zestawu doświadczalnego i
   kontrolnego – w zestawie doświadczalnym
   dokonujemy zmiany (obecność lub brak badanego
   czynnika, natężenie czynnika), drugi zestaw stanowi
   układ odniesienia

Próba kontrolna:

Pelargonia ustawiona na parapecie okiennym w temperaturze pokojowej


Próba badawcza:

Pelargonia osłonięta pudełkiem tekturowym, ustawiona na parapecie okiennym w temperaturze pokojowej

 

- ustalenie liczby powtórzeń – dzięki sprawdzaniu
   hipotezy na próbie statystycznej unikamy 
   przypadkowych wyników

- określenie czasu przebiegu doświadczenia

Miesiąc

 

- ustalenie sposobu odnotowywania wyników

   Planujemy co najmniej dwa zestawy: doświadczalny i
   kontrolny. W zestawie doświadczalnym działa sprawdzany
   przez nas czynnik, w zestawie kontrolnym zaś czynnik ten nie
   działa. Zestaw kontrolny służy więc do porównania wyników
   doświadczenia. Jest to konieczne, aby móc wykluczyć
   przypadek i uzyskać pewność, że zmianę wywołał badany
   czynnik. Każdy zestaw budujemy w ten sam sposób:
   używamy tego samego materiału biologicznego i takich
   samych przyrządów potrzebnych do wykonania
   doświadczenia.

4. Przeprowadzenie doświadczenia

     Montujemy zestaw doświadczalny i kontrolny.
     Dokonujemy obserwacji oraz pomiarów, jeśli wymaga tego
     hipoteza

Podlewaj obydwie rośliny taką samą ilością wody dwa razy w tygodniu. Przez miesiąc obserwuj wygląd roślin co kilka dni; notuj spostrzeżenia.

5. Zanotowanie spostrzeżeń

     Spostrzeżenia to dokumentacja obserwacji i
     eksperymentu.
     Może nią być na przykład opis zmian zachodzących w
     roślinach, na których przeprowadzamy doświadczenie.

      Dokumentowania i zapisywania wyników badań – zwykle dokonuje
     się w postaci tabeli, która ułatwi zebranie i uporządkowanie
     wyników badań.
     Ważne jest poprawne konstruowanie tabel, czyli:
      • adekwatne do zawartości tabeli zatytułowanie jej i umieszczenie
          tytułu nad tabelą
      • zaplanowanie tabeli zgodnie z zasadami konstruowania tabeli
         (kolumny i wiersze powinny mieć nagłówki informujące o
         zawartości tytułowanych komórek)
      • właściwe wpisywanie danych do tabeli – porównywane dane
         powinny znajdować się w wierszach jeden pod drugim.

Roślina z próby kontrolnej rośnie prawidłowo, jej pędy są zwrócone ku światłu, liście charakteryzują się ciemnozieloną barwą. Roślina z próby doświadczalnej nie rośnie prawidłowo, jest wątła, wydłużona, w miarę upływu czasu jej liście żółkną i zaczynają usychać. Roślina zamiera.

6. Opracowanie wyników

     Jeśli dokonaliśmy pomiarów, to niezbędne mogą się
    okazać obliczenia matematyczne, na przykład do
    określenia  wartości  średniej arytmetycznej czy udziału
    procentowego lub do przedstawienia informacji za pomocą
    diagramów. Dzięki temu łatwiej dostrzec prawidłowości
    biologiczne. Opis musi być na tyle dokładny, by możliwe
    było powtórzenie doświadczenia.

      Dane z tabeli można przetworzyć na odpowiednią formę wykresu,
     ułatwiającą analizę zmian i porównywanie wyników itp.

     Wykresy:
      • Liniowy – do zapisu  i analizy ciągłych zmian,
      • Słupkowy – do zapisu i porównań zmian skokowych (np. grup
          wiekowych, zestawiając obok siebie porównywane kategorie),
      • Kołowy – do analiz procentowych udziałów określonych kategorii
         wyników w zebranych wynikach  badania.    
    Prawidłowe konstruowanie wykresu to:
     • dokładne oznaczenie osi:
         – oś OX – tutaj nanosi się dane dotyczące zmiennej niezależnej,
            czyli dane dotyczące czynnika zmienianego w eksperymencie
        – oś OY – tutaj nanosi się dane dotyczące zmiennej zależnej, czyli 
           wartości zmieniającego się, mierzonego parametru,
        Ważne jest opisanie osi z uwzględnieniem jednostek (wyjątek 
        stanowią wykresy słupkowe, gdzie przy kategoriach nie ma
        jednostek) oraz zaznaczenie punktu „0”;
    • na osiach powinny być zaznaczone w odpowiednich proporcjach
       jednostki;
    • na wykresach powinny by naniesione punkty –  tylko obrazujące
       wyniki badań, które w przypadku wykresu liniowego powinny być
       połączone (nie zawsze wykres zaczyna się od punktu „0”);
    • w przypadku wykresów słupkowych, kołowych lub
       skomplikowanych wykresów liniowych – wykresy powinny
       zawierać tzw. legendę.

 7. Sformułowanie wniosku

    Na podstawie wyników badań i obserwacji formułujemy
    wniosek, czyli uogólnienie.

    Należy pamiętać, by wniosek był odpowiedzią na pytanie
    zawarte w problemie badawczym oraz wynikał
    bezpośrednio z informacji zebranych w doświadczeniu.
    Może być powtórzeniem zdania oznajmującego
    sformułowanego jako hipoteza.

Światło jest niezbędne do prawidłowego wzrostu

8. Weryfikacja hipotezy

    Teraz możemy ocenić, czy hipoteza, którą postawiliśmy na
    początku doświadczenia, była prawdziwa. Jeśli nasze    
    pierwotne założenie okazało się błędne, musimy
    znaleźć inne. Montujemy więc nowe zestawy i sprawdzamy
    kolejną hipotezę.