Fagenes metoder - Bioteknologi
Arbejdsformer
I biotek arbejder vi særligt inden for det empiriske felt, hvor vi laver observationer af naturen omkring os, og prøver at sætte disse observationer i system. Biologi, kemi og bioteknologi tilhører alle det naturvidenskabelige fakultet. I naturvidenskab bruger man sådanne observationer til at opnå naturvidenskabelig viden. Empiri opnås altså gennem indsamling af data, praktisk arbejde, registrering eller måling af/på omverden. Denne opnåede viden analyseres så, og opstilles i samlende modeller.
Observationerne kan inddeles i to grupper:
· Systematiske observationer.
o ORDNEDE IAGTTAGELSER: Eksempler herpå kan være aktiviteter i laboratorium eller felten, hvor man iagttager eks. mønstre der går igen (fx, at man hvert efterår ser fugle, der trækker på himlen). Iagttagelsen kan rejse spørgsmål, som kan undersøges mere struktureret.
o FELTUNDERSØGELSER: Målinger foretaget i naturen eller i de naturlige omgivelser (den virkelige verden).
o EPIDEMIOLOGISKE UNDERSØGELSER: Undersøgelser af en stor befolkningsgruppe for eks. en sygdom, hvor man vil prøve at finde ud af hvad årsagen til sygdommen er. Kliniske forsøg (som kan inddeles i flere faser) er eksempel på en sådan epidemiologisk undersøgelse.
· Kunstigt frembragte observationer, hvilket man får, når man opstiller et eksperiment, eller hvis der inddrages en naturvidenskabelig artikel, hvor andre har lavet disse:
Det kan være:
o LABORATORIEFORSØG: Undersøgelser under kontrollerede forhold (den konstruerede verden).
Herunder kan man anvende forskellige analysemetoder. Det kan være:
§ Titrering
§ ELISA
§ Spektrofotometri
§ Chromatografi f.eks. HPLC, TLC m.v
osv - altså de analysemetoder, der ligger bag ved f.eks. en graf eller anden data.
o MODELLERING og SIMULERING: Man undersøger et problem ved at arbejde med en model for problemet. I stedet for en sygdom hos mennesket kan man arbejde med et dyr som model for sygdommen, eller man kan simulere problemet med en computermodel eller en matematisk model.
Matematiske (og statistiske): Kan illustrere en forenkling af den biologiske virkelighed. Eks: indenfor epidemiologien har man udviklet modeller for, hvordan en epidemi kan sprede sig i en befolkning (SIR-modellen).
Dyremodeller: Man kan eks. studere effekten af langvarige udsættelser for forskellige stoffer. Eks. dafniers reaktion på udsættelse for nikotin.
o BIOINFORMATIK: Man benytter sig af digitale redskaber og databaser på internettet til at finde sammenhænge i biologisk information. Man søger typisk efter sammenhænge baseret på information om organismers DNA og proteiner. Bioinformatiske metoder anvendes f.eks. til slægtsskabsanalyser, faderskabssager, kriminalteknologiske undersøgelser, opstilling af stamtræer (fylogeni), undersøgelser af proteiners 3-D struktur.
Metodiske overvejelser
Her kan du så se på de konklusioner du har draget på baggrund af de observationer/eksperimenter, og forklaringer, du har brugt i din opgave. Vil du vurdere, at de er pålidelige?
o FELTUNDERSØGELSER
§ Det er umuligt at have kontrol med alle de betydende faktorer så som temperatur, vind, nedbør og andre organismer. Dog er dette en vigtig metode, når man vil overvåge naturens tilstand. Her skal man overveje nogle faktorer, som ikke så ofte kommer i spil i laboratorieundersøgelser. Eks.: Prøvestørrelser, Antal delprøver/stikprøver, Måletidspunkter (årstider, dag/nat), Prøvehyppighed
o LABORATORIEUNDERSØGELSER
§ Her er det vigtigt, at I forholder jer til hvordan, man konkret har brugt eksperimentet.
· Hvilke type eksperiment er det?
· Er resultatet kvalitativt eller kvantitativt, og hvilken forskel gør det?
· Foregår undersøgelsen under kontrollerede forhold (den konstruerede verden)
· Hvor stor er datamængden, og hvilken forskel gør det. Det kan ex være din konklusion er draget ud fra et forsøg på 3 mus.
· Er din data kun fra et enkelt eksperiment. Er forsøget reproducerbart (kan det gentages med samme udfald)?
· Hvilke usikkerheder er der ved forsøget?
· Forhold dig desuden også til den analysemetode, som du har brugt. Her er der også altid usikkerheder og begrænsninger. Ex er en titrering altid helt præcis??
o MODELLERING og SIMULERING
§ Modeller er jo altid en forenkling af den biologiske virkelighed. Hver gang der opstilles en model er der nogle antagelser og forsimplinger bag. Ex så er dyr jo forskellige fra mennesker.
o BIOINFORMATIK
§ Størrelsen af databasen afgør ofte usikkerheden på denne undersøgelse. Samt de valg der tages, når man hiver data ud af disse databaser.
Dine og andres undersøgelser
Når man indsamler viden til sin SRP bruger man jo dels andres forklaringer af fænomener. Hvis du har inddraget forklaringer, som du har skaffet på nettet, fra en bog eller andre steder, så vurdér disse forklaringer. Hvor pålidelige er de? Er det et helsestudie fra den alternative klinik, der er ophav til forklaringerne, eller er det et review over en masse artikler samlet af forskere fra Harvard universitet. Er det fra wikipedia eller en anerkendt lærebog denne viden typisk udelukkende fra andres undersøgelser.
Det anbefales helt klart at have minimum en undersøgelse, hvor I har noget data/empiri, som I kan analysere på. Denne data kan både være noget I har fået ved selv at lave forsøg, men det kan også opnås gennem en videnskabelig artikel. Hvis man ikke selv laver forsøg, men i stedet bygger sin SRP på faglitteratur og videnskabelige artikler, så bruger man den naturvidenskabelige metode indirekte. Inddrager man en videnskabelig artikel, har forskerne bag artiklen brugt den naturvidenskabelige metode behøver altså ikke selv at have lavet forsøget. Men får meningsfyldt at kunne overveje hvilke metoder, der er anvendt og hvor god undersøgelsen er, så er det vigtigt ikke udelukkende at benytte sig at faglitteratur (bøger osv). Hvis andres undersøgelse anvendes, så skal de samme ting overvejes som ovennævnt, men der ud over kan man også overveje:
· Er undersøgelserne foretaget af eksperter?
· Hvem har udgivet materialet?
Basale videnskabsteoriske overvejelser
I den mundtlige del af SRP, bliver du bedt om at gøre dig basale videnskabsteoretiske overvejelser i forhold til dit projekt. Basal videnskabsteori præsenteres i tre moduler med en filosofilærer, men her følger nogle eksempler som er særligt relevante for bioteknologi. Her fokuseres som sagt på observationer og slutninger gennem systematisering af denne viden. Her er det vigtigt at fokusere på, hvad du rent praktisk har trukket på, for at indsamle viden til besvarelse af din SRP opgaveformulering. Overvej hvilken fordel/ulemper der er ved at indsamle viden på denne måde.
Se nu på din problemformulering, især på de spørgsmål, hvor du skal vurdere eller analysere noget. For at kunne besvare de spørgsmål, der står i den, hvilken type viden har du så brug for?
Hvis svaret f.eks. er, at du har brug for observationer, som typisk kommer i form af kvantitativ eller kvalitative data. Ja så ligger dit spørgsmål inden for det naturvidenskabelige anvendelsesområde.
Det kan også være, du skal bruge forklaringer, altså årsagssammenhænge og strukturer, men for at få det inden for naturvidenskab, så bruger du stadig de observationer, som andre bare har lavet, og denne viden bliver udbygget af andre forskere, der også laver eksperimenter, og disse eksperimenter samles og vurderes i forhold til hinanden. Og til sidst bliver det skrevet i bøger som kendsgerninger. I hvert fald indtil der er nogen, der laver et eksperiment, der modbeviser det. Alt faglitteratur er bygget på viden, som forskere har opnået ved at opbygge og udbygge naturvidenskabelig viden gennem eksperimenter.
Overvej derefter hvilke begrænsninger er der ved at skaffe din viden på den måde. Her kan man både se på de førnævnte metodiske overvejelser, men også evt. overveje, om viden kunne være opnået gennem et andet fag.
HUSK metodedel handler ikke om, at du kan nævne hypotetisk deduktiv metode, reproducerbarhed, falsifikation, kvalitativ, kvantitativ. Hvilket er gode begreber at kende, hvis du bliver spurgt ind til det. MEN det handler om, at du kan vurdere den undersøgelse, som du har lavet i din SRP.