Bærekraftig utvikling - forskerspiren

1. Bærekraftig utvikling - forskerspiren Maria Sviland, Skolelaboratoriet NTNU

3. Forskerspiren Forskerspiren Kompetansemål etter Vg1 – studieforberedende utdanningsprogram ( - Naturfag i vidregående opplæring) Mål for opplæringen er at eleven skal kunne • planlegge å gjennomføre undersøkelser i samarbeid med andre der en identifiserer og varierer parametere • gjennomføre enkle datasimuleringer for å illustrere naturfaglige fenomener og teste hypoteser • forklare og vurdere hva som kan gjøres for å redusere usikkerhet og feilkilder i målinger og resultater • vurdere og argumentere for gyldighet og kvalitet av egne og andres observasjonsdata

4. Å forske på naturen • For å få gode forskningsresultater er det viktig med god planlegging og gjennomføring av forsøkene, derfor er det nødvendig å lære om de spilleregler som gjelder når man forsker på naturen. • Oppsett av hypoteser og testing av disse er en viktig del av undervisningsopplegget. • Vi skal finne en mulig grunn til nedgang i antall hos en fugleart langs norskekysten.

5. Hvordan gjøre undersøkelser i naturen? • Innen økologi bruker vi to hovedtyper av undersøkelser; Eksperimenter og observasjoner. Observasjoner • Fenomener i naturen observeres uten å gjøre endringer. • For eksempel kan man telle antall dyr i en bestand hvert år og sammenligne dette med forhold som sier noe om tilstanden i bestandens leveområde. • For å opprettholde en høy grad av gyldighet og kvalitet på observasjonsdataene i en tidsserie, er det viktig at disse er samlet inn med samme metode fra år til år. • Tilstanden i dyrenes leveområde som vi måler eller teller kaller vi parameterne.

6. Hvordan gjøre undersøkelser i naturen? Eksperimenter • Man gjør forandringer i et område i naturen. • Dette kan for eksempel være at man kunstig lager en høyere tetthet av dyr i noen områder, eller (omvendt) en lavere tetthet av dyr i områder. • Stedene der eksperimentet er gjort blir sammenlignet med områder der man ikke har gjort forandringer. • Fordelen med eksperimenter er at det oftere kan være lettere å si noe om årsak og virkning, fordi man kan endre parametere og se hvordan de påvirker det man undersøker.

7. Hypotesetesting • Formålet med statistikk er å presentere, analysere og trekke sluttinger ut fra data på en objektiv måte. • Det kan ofte være forsvarlig å bruke statistikk uten å forstå all matematikken bak. Akkurat som man bruker mobiltelefonen uten å forstå de tekniske innretningene som ligger i den. • Derimot er det svært viktig å forstå hva slags test man skal bruke til hvilke type av data.

8. Hypotesetesting Det finnes et uttall forskjellige statistiske tester. Vi skal se på to viktige grupper av tester. • Tester som kan avdekke ulikheter mellom forskjellige grupper av data Søylediagrammet viser gjennomsnittlig antall teist i kolonier uten mink og i kolonier med mink

9. Hypotesetesting • Tester som kan avdekke sammenhenger mellom fenomenet vi undersøker og en parameter. • Eks. Vi bruker et eksempel med sjøfuglen lomvi og vil undersøke om nedgang i antall individer i bestanden av lomvi kan ha sammenheng med tilgang på næring?

10. Hvordan sette opp hypoteser • Vi vil sette opp en hypotese for å finne ut om næringstilgang kan ha sammenheng med nedgang i antall individer i lomvibestanden. Nullhypotesen (H0): • Det er ikke sammenheng mellom nedgang i bestanden av lomvi og næringstilgang i området. Den alternative hypotesen (H1): • Det er sammenheng mellom nedgang i bestanden av lomvi og næringstilgang i området.

11. Hvordan teste en hypotese Vi vil finne ut om det er sammenheng mellom nedgang i bestanden av lomvi og næringstilgangen i området • Vi velger en statistisk test som kan påvise sammenhenger mellom nedgangen i antall lomvi og næringstilgang i leveområdene til lomvien. • Testen vil gi en verdi som uttrykker hvilke av de to hypotesene vi kan beholde. Denne verdien kalles signifikanssannsynlighet. • Oftest bruker man et signifikansnivå på 0,05 som utgjør den ”magiske” forskjellen for om vi beholder nullhypotesen eller om vi beholder den alternative hypotesen. • Hvis resultatet av testen viser en signifikanssannsynlighet mindre enn 0,05 forkaster vi nullhypotesen og konkluderer med at den alternative hypotesen gjelder. Hvis p-verdien er større enn 0,05 er det sannsynlig at nullhypotesen gjelder i situasjonen.

12. Oppgave 6 • Man tror at bestander av teist spesielt har hatt stor nedgang på grunn av stor sårbarhet ovenfor mink, fordi den hekker i steinurer og bergsprekker, oftest nær sjøen der minken trives. • Teisten hekker i kolonier, i dag finner vi de fleste store koloniene med teist i områder uten mink. • Bruk Excel til å teste om forekomst av mink i kolonier med hekkende teist kan ha en mulig sammenheng med nedgang i bestanden av sjøfuglen teist i Norge de siste årene • Dere skal undersøke om det virkelig er færre hekkende teist i kolonier med utbredelse av mink på kysten av Midt-Norge. Lykke til