AT-1. Oktober 09 + December 10 + November 11. CL+JW. Stenhus. side 1/5

Transkript

1 AT-1. Oktober 09 + December 10 + November 11. CL+JW. Stenhus. side 1/ AT-1. Metodemæssig baggrund. Oktober 09. (NB: Til inspiration da disse papirer har været anvendt i gamle AT-forløb med en anden struktur end vor nuværende) Videnskab. Hvad er det? Mulige svar: Empirisk. Opbygge generelle regler (induktion). Udnytte generelle regler i særlige tilfælde (deduktion). Reproducerbarhed. Opdeling i hovedområder (fakulteter.) Naturvidenskabelig, humanistisk, samfundsvidenskabelig. Naturvidenskab. A. Matematik. B. Empiriske naturvidenskaber. Fysik, kemi o.s.v. Metode i de empiriske naturvidenskaber. A. Observation af kendsgerninger. B. Fremsættelse af en HYPOTESE. Dette er som regel en årsags-sammenhæng et forsøg på at forklare de observationer, man har gjort. C. En TEST af hypotesen. Man deducerer (udleder) visse konsekvenser af hypotesen (forudsigelser), og ser ved forsøg, om de passer i praksis. Sagt på en anden måde: Hvis vores påstand X (hypotese) er sand, så kan vi tænke os til, at så må visse ting (Y, Z, W, ) også være sande. Dette kan vi så forsøge at undersøge. Hvis forsøgene giver det forventede, siger vi, at hypotesen er bekræftet (verificeret). Hvis ikke, er hypotesen afkræftet (falsificeret). En matematik-lærers eksempel (kan skiftes ud med et andet fag): Observationer: Jeg har nu i en del år syntes, at det ser ud som om, at elever, der er medlem af en sportsklub, er bedre til matematik, end dem, der ikke er. Det ville være interessant, hvis der var en sammenhæng, der kunne forklare disse observationer. Foreløbig har jeg tænkt mig at undersøge følgende hypoteser: A. Hvis man er god til sport, så er man god til matematik. B. Hvis man er god til matematik, så er man god til sport. C. Hvis man er god til matematik, så har man ofte en anden egenskab, der gør, at man er god til sport (f.eks. boldøje). D. Hvis man skal passe sin sport, så er man nødt til at være omhyggelig med at organisere sin tid. Derfor vil man som regel planlægge sin tid, så man når det man skal også matematikopgaverne. Disse hypoteser må jeg så se at få testet en gang.

2 AT-1. Oktober 09 + December 10 + November 11. CL+JW. Stenhus. side 2/5 LÆRERPAPIR til AT2 VT-øvelser 2010 (JW): 1. Hvad er AT & hovedområderne? 2. Hvad er naturvidenskab? Hvad er årsag-virkningssammenhænge (kausale sammenhænge)? 3. Udfyldning af spørgeskema med nedenstående parametre: (til kopiering se side 5) 4. Spørgeskema erne blandes og elever får udleveret 4 stk pr. gruppe. 5. Gruppen noterer deres egne resultater i gruppen: 2 i gruppen noterer i et skema, hvor de parametre står som der indgår i jeres hypoteser. 2 andre i gruppen tegner resultaterne ind i et koordinatsystem for de 2 parametre. 6. Gruppen fremsætter en hypotese for hvilken årsagssammenhæng gruppen har en idé om der kunne være mellem de 2 parametre. Denne årsagssammenhæng indskrives i hypotesen. Giv evt. eksempler på gode hypoteser. 7. Forklar at det de nu har gjort er induktion og vis gerne Zebra-eksempel (eller Humes svaner). 8. Vi lader som om de resterende resultater er en ny undersøgelse som vi foretager. Bed eleverne overveje hvordan de resterende resultater i koordinatsystemet bør fordele sig hvis vi antager at deres hypotese er sand (/ hvis den bliver bekræftet.) Bed dem tegne en linie ind i koordinatsystemet der viser dette. Sig at dette kaldes en forudsigelse (hvilket også til tider kaldes en hypotese bl.a. i AT2-papiret) og er foretaget ved det man kalder deduktion (her ikke foretaget ved sammenligning med yderligere gældende teori). 9. Resultaterne roterer et antal gange indtil alle resultater er skrevet op i skemaet og i koordinatsystemet. 10. Bed eleverne overveje om deres hypotese er blevet bekræftet eller afkræftet ud fra de resterende resultater. 11. Hvad er (natur)videnskabelighed? Er undersøgelsen god nok? Hvordan kan man øge troværdigheden af jeres hypotese yderligere? Hvilke forskellige typer naturvidenskabelige undersøgelser findes der i forskellige naturvidenskabelige fag og hvad er fordele og ulemper ved de forskellige? (Se oplysninger af JW om særligt biologifaget næste side). Eksempel på typer af hypoteser (ombearbejdet fra CL s eksempler) Der er en ligefrem proportional sammenhæng mellem antal timers sport man dyrker og hvor god man er til matematik. E. Jo flere timers sport man dyrker om ugen (1), jo bedre er man til matematik (2): 1 2 F. Jo bedre man er til matematik (2), jo flere timers sport dyrker man om ugen (1): 2 1 Teoretiske begrundelser: Enten før eller efter ovenstående forudsigelser: G. Hvis man er god til matematik (A), så har man ofte en anden egenskab (B), der gør, at man er god til sport (f.eks. boldøje) (C): A B C H. Hvis man skal passe sin sport (X), så er man nødt til at være omhyggelig med at organisere sin tid (Y). Derfor vil man som regel planlægge sin tid og være effektiv (Y), så man når det man skal også matematik-opgaverne (Z): X Y Z Disse hypoteser må jeg så se at få testet en gang.

3 AT-1. Oktober 09 + December 10 + November 11. CL+JW. Stenhus. side 3/5 ELEVPAPIR til AT2 VT-øvelser 2010 (JW):

4 AT-1. Oktober 09 + December 10 + November 11. CL+JW. Stenhus. side 4/5 Ekstra informationer (lærer) (primært om biologi): Forskellige undersøgelsestyper i biologi (og delvist kemi-fysik): Undersøgelsestyperne er afhængige af det genstandsområde man har og hvad det er man vil undersøge: Ligefrem proportionalitet mellem usikkerhed af viden og størrelse/ kompleksitet af genstandsområde: De to komplementære typer: Laboratoriearbejde og Felt/ befolkningsundersøgelser. Laboratoriearbejde: Hvis det er muligt at isolere dele af en helhed, så man får et lille genstandsområde der kan undersøges i laboratoriet under kontrollable idealiserede forhold ved at holde alle undtagen én parameter/variabel konstant. I laboratoriearbejde: =véd meget om lidt: Høj reduktion/ isolering små og få dele/ lille størrelse/ lav kompleksitet af genstandsområde lav usikkerhed men kun teoretisk viden om det man undersøger afgrænset fra helheden. Felt/ befolkningsundersøgelser: Stort genstandsområde hvor komplekse forhold i felten/ befolkningsundersøgelser ønskes undersøgt og man har pga. det ikke er muligt at holde alle undtagen én variabel konstant kun en idé om hvilke variable der er årsag og hvilke der er virkning, (men som man selvfølgelig kan opstille hypoteser på baggrund af). Felt/ befolkningsundersøgelser: =véd lidt om meget: Lav reduktion/ isolering store og mange dele/ stor størrelse/ høj kompleksitet af genstandsområde høj usikkerhed men konkret/ realistisk viden om det man undersøger i forbindelse med helheden. Nedenstående figur af JW skal man nok ikke vise eleverne medmindre den forenkles, men er måske godt for lærerne

5 AT-1. Oktober 09 + December 10 + November 11. CL+JW. Stenhus. side 5/5 Kompleksitet, usikkerheder og værdier i naturvidenskaben: Virkelighedens kompleksitet og anvendelsen af teoretisk viden - In vivo og in vitro-problematikken; Teoretisk viden / Artefakter Ideélt set -Universel/ almen/ generel viden -Værdineutral og Objektiv, sikker viden Afgrænsning, forenkling, idealisering og isolering af delene i den komplekse virkelighed. -Nødvendighed af metodisk reduktionisme. Kompleks virkelighed/ Objekt -Konkret/ virkelighedsnært -Kontekstafhængig Molekylær simpel kausalitet Molekylære komplekse systemer Kompleks virkelighed/ Helhed -In vitro ( I reagensglas ) - In vitro ( I reagensglas ) - In vivo ( uden at dræbe ) - Eksperiment - Teoretisering - Epidemiologi -Mekanicisme - Komplekse interaktioner - Tidskrævende -Årsag / virkning - Regulering i systemer - Afgrænsningsproblem - Objektiv viden - Statistisk usikkerhed - Epistemologisk usikkerhed (dvs. lille usikkerhed) (dvs. medium usikkerhed) (dvs. STOR usikkerhed) Her er også et fint citat om emnet: Strand om reduktionisme: Roger R. Strand skriver om molekylærbiologiens vanskeligheder følgende: I think there are two important and in part overlapping foundational problems of the molecular life sciences: (1) the problem of reduction and (2) the in vivo-in vitro problem, or the problem of justifying the biological relevance of knowledge obtained under artificial conditions. [1] While I see the problem of reduction more as a problem of scope (what the molecular life sciences cannot do), the in vivo-in vitro problems is inherent to every usage of biochemical knowledge. It is a problem of the quality of biochemical knowledge. This is the real issue of epistemological naivety, underlying the political naivety of the possible consequences of the introduction of new technology. [2]