Metoder i biologi

I biologi kan man benytte sig af flere forskellige metoder. Valget af den konkrete metode beror på, hvad det er, man ønsker at undersøge.

Naturvidenskabelige metoder:

Observationer/undersøgelser

  • Kan være kvalitative eller kvantitative

Eksempler på observationer/undersøgelser

  • Er der nitrat i drikkevand?
  • Hvor mange musvitter har vi i Danmark?
  • Hvad er forskellen på et bøgetræ og en sommerfugl?
  • Hvor mange forskellige slags fugle er der på Galapagosøerne?

Naturvidenskab beskæftiger sig med den fysiske virkelighed. Naturvidenskabelig erkendelse starter med en undren over noget, man iagttager.

  • Man kan f.eks. observere, at levealderen i forskellige lande kan variere meget og undre sig over, hvorfor det er sådan.
  • En mulig forklaring kunne være, at hvis man får god mad i passende mængder, lever man længere. Dette kaldes en hypotese.

Formulering af hypoteser

Naturvidenskab beskæftiger sig med den fysiske virkelighed. Naturvidenskabelig erkendelse starter med en undren over noget, man iagttager.

Man kan f.eks. observere, at levealderen i forskellige lande kan variere meget og undre sig over, hvorfor det er sådan.

  • En mulig forklaring kunne være, at hvis man får god mad i passende mængder, lever man længere. Dette kaldes en hypotese.
  • En hypotese er IKKE et gæt på udfaldet af et forsøg, men en forudsigelse baseret på viden og teorier. Hypotesen er også bestemmende for, hvordan et forsøg skal tilrettelægges

Induktiv metode ”Fra det specielle til det generelle”

Man kan teste hypotesen ved at undersøge fødeindtagelsen og sammenholde det med levealderen.

Hvis man i en lang række lande finder, at god og passende føde og høj levealder optræder samtidig, kan man konkludere, at det gælder overalt.

Når man gør observationer af enkeltstående tilfælde til en generel lovmæssighed kaldes det induktion

  1. Kan ikke bevise, men sandsynliggøre. Før man har undersøgt alle, er der stadig mulighed for at der findes steder, hvor sammenhængen ikke gælder.
  2. Fastlægger ikke umiddelbart årsagssammenhænge: Hvorfor giver god mad en højere levealder?
  3. Man kan blive snydt, fordi indtagelse af god mad hænger sammen med andre ting, som er langt vigtigere. Det kunne f.eks. være, at mennesker, der spiser god mad er i god form og ikke-rygere.

Deduktive metode – ”Fra det generelle til det specielle”

Når man arbejder hypotetisk-deduktivt, forsøger man at finde en lovmæssighed, der altid gælder og som derfor kan bruges til forudsigelser.

En hypotese, der mange gange er blevet bekræftet af mange forskere ved forskellige forsøg, får status som teori. En hypotese er altså en mulig sammenhæng, som der arbejdes med, medens en teori anses for et bevis, som der er bred enighed om.

TEORI: Levealder er positivt korreleret med kostens sundhedsmæssige egenskaber

Når man arbejder deduktivt, går man ud fra erkendte lovmæssigheder til at forklare og forudsige.

”Han blev ikke så gammel, fordi han spiste dårlig mad”

”Hvis du spiser dårlig mad, bliver du ikke ret gammel”

Eksperiment

 

Det kontrollerede eksperiment

Professor Nibbowitz har en hypotese: Blæksprutter er mere intelligente end katte.

Han planlægger et korrekt videnskabeligt eksperiment:

  • Blæksprutte og kat har samme alder, køn og vægt
  • Alle andre faktorer holdes konstant
  • Dyrene testes med den samme opgave

Hypotese, teori, paradigme

  • Hypotese: Forudsigelse baseret på observationer og ideer
  • Teori: Modeller/forklaringer, der er blevet bekræftet gentagne gange ved testning af falsifiserbare hypoteser
  • Paradigme: Overordnet ramme for gyldighed af omverdensfortolkninger. ”Verdensanskuelse” er en populær betegnelse for et paradigme, men i videnskabsteoretisk sammenhæng er paradigmebegrebet langt mere kompliceret end en verdensanskuelse.

Darwinismen er et eksempel på et paradigmeskift, fordi det brød med den fastetablerede opfattelse af Gud som Livets skaber

Korrelation eller årsagssammenhæng?

Naturvidenskabens begrænsninger

  • Experimenter er begrænset af vor evne til at observere og vor kreative evne til at finde nye hypoteser.
  • Experimenter er begrænset af tekniske muligheder for at måle.
  • Det kan være næsten umuligt at lave et korrekt videnskabeligt eksperiment: Har man styr på alle faktorer, så der ikke er andet end det ønskede, der spiller ind på forsøgsresultaterne?
  • Experimenter er kunstigt skabte situationer. Virkeligheden er som regel meget komplex, så hvor stor gyldighed har resultater i virkeligheden? (reduktionisme)
  • Specielt med mennesker kan det være svært at lave naturvidenskabelige eksperimenter. Hvor mange vil f.eks. deltage i et forsøg, der undersøger madkvalitetens betydning for livslængde?
  • Hvor stor gyldighed har forsøg med dyr for mennesker? Kan resultater og erfaringer overføres, – og hvad kan man i øvrigt tillade sig at udsætte dyr for?

Videnskabeligt bevis?

”Videnskabelig bevist” betyder i biologiske sammenhænge som regel følgende:

  1. At gentagne eksperimenter har bekræftet en sammenhæng (”Madkvalitet bestemmer din livslængde”)
  2. At der er fundet en årsagssammenhæng, hvilket vil sige, at man fundet en forklaring på, hvorfor der er en sammenhæng. I eksemplet med mad og livslængde kan det f.eks. være, at god mad styrker dit immunforsvar, nedsætter åreforkalkning og mindsker antallet af mutationer i dine gener.

I praksis er det svært at komme så langt og ofte udmelder forskere på et for tidligt tidspunkt resultater, der af pressen udlægges som ”videnskabelige beviser”. Det er et af hovedproblemerne for forskeres troværdighed i befolkningen

Videnskabelig ansvarlighed

(læs mere i Bent Rasmussen: Videnskabsteori for Naturvidenskab med fokus på kemi og biologi: http://www.emu.dk/sites/default/files/videnskabsteori_bike.pdf)

Robert Menton (1942): De Institutionelle Imperativer

  • Universalisme. Der stilles krav om at fremsatte videnskabelige påstande skal være upersonlige, uden påvirkning af kulturen/kulturkredsen, og de skal være transnationale.
  • Kommunalisme (eller kommunisme). Ejen­domsretten til videnskabelige resultater kan ikke monopoliseres af enkelte forskere, institutioner eller nationer. Man skal åbent fremlægge sine data og kilder, samt åbne en debat af disse. Problem: Offentlig forskning contra erhvervsfinancieret forskning. Grundforskning – Anvendt forskning
  • Uegennytte. Forskeren indgår i et forsknings­projekt uegennyttigt og med ydmyghed, uden at profitere af andres arbejde eller for egen vindings skyld.
  • Organiseret skepticisme. Forskeren bør være sin egen stærkeste kritiker, og forskersamfundet bør gøre, hvad der står i dets magt for kritisk at afprøve fremsatte påstande. Samtidig må man være åben overfor, at der kan sættes spørgs­målstegn ved selv den etablerede videns mest grundlæggende teorier.