Synpunkt Naturkunskap 2
Gy25
Anders Henriksson Torill Kornfeldt Olle Lind
5. Cellbiologi och bioteknik
5.1
5.2
5.3 Bioteknik
6. Kroppen i balans ...................................
6.1
6.2
6.3
6.4 Hjärnan
6.5
6.6 Hormonsystemet
6.7
6.8
Centralt innehåll
Undervisningen i ämnet naturkunskap på nivå 2 ska behandla följande centrala innehåll:
Natur och hållbar utveckling
• Materians uppkomst och kretslopp. Organiska och oorganiska ämnen i naturen och industrin samt hur de används och påverkar miljön.
Människokroppen och hälsa
• Kroppens reglering och några organsystem, däribland nerv-, hormon- och immunsystemet.
• Fysisk och psykisk hälsa. Förebyggande åtgärder, behandlingar och läkemedel.
• Artbildning och jämförande anatomi ur ett evolutionärt perspektiv.
• Cellbiologi och användning av levande organismer inom bioteknik, till exempel alger, bakterier och svampar.
Naturvetenskap i omvärlden
• Naturvetenskap bakom historiska och aktuella händelser i omvärlden samt naturvetenskapens betydelse för individ och samhälle.
• Etiska frågor med koppling till det naturvetenskapliga innehållet, till exempel inom bioteknik.
Naturvetenskapliga arbetsmetoder
• Fältstudier, laborationer och simuleringar. Formulering av frågeställningar, planering, riskbedömning, utförande, värdering och redovisning.
• Granskning av information och argumentation som rör naturvetenskap. Skillnaden mellan vetenskapliga och icke-vetenskapliga påståenden.
1. Vetenskapligt perspektiv
Vad tycker du?
1. Vilken naturvetenskaplig teori har påverkat samhället mest?
2. Borde samhället ge pengar till alla sorters forskning?
3. Varför är det viktigt att förstå skillnaden på vetenskap och pseudovetenskap?
Vetenskap gör att vi hela tiden får ny kunskap om världen.
1.1 Naturvetenskapens grunder
En av människans mest grundläggande egenskaper är nyfikenhet. Ända sedan vår art utvecklades har vi undersökt världen runtomkring oss och försökt ta reda på hur saker och ting fungerar. När vi har fått mer kunskap om världen har vi kunnat använda sakerna omkring oss på nya sätt eller kunnat uppfinna helt nya saker. Världen som vi lever i nu är ett resultat av människans nyfikenhet och önskan att förstå världen.
Det finns många olika sätt att undersöka världen, men under historien har vi utvecklat den vetenskapliga metoden. Den innebär att vi undersöker världen genom att hela tiden testa om våra förklaringar stämmer. Med det vetenskapliga synsättet kan vi noggrant undersöka fenomen och dra slutsatser som är mer tillförlitliga än antaganden eller subjektiva uppfattningar, det vill säga tyckande.
Vetenskapen är inte färdig. Forskare undersöker fortfarande världen för att ta reda på hur olika saker fungerar, och den vetenskapliga metoden är grunden för det arbetet.
Vid världens största partikelfysiklaboratorium CERN, i Schweiz, utvecklas vår kunskap om världen.
1.1.1 Vetenskapens grundläggande principer
Att arbeta vetenskapligt innebär att man följer en strikt metod, som vi går igenom i avsnitt 1.3. Det finns några grundläggande principer som har format den vetenskapliga metoden och som gör att vi kan lita på den:
• Forskare letar efter mönster som gör att man kan hitta och undersöka underliggande faktorer. Det kan vara att titta på hur planeterna rör sig över himlen för att förstå solsystemet, eller fundera på varför alla som åt en viss maträtt blev magsjuka.
• Forskare dekonstruerar problem och bryter ned dem i beståndsdelar. Det kan vara svårt att förstå till exempel hela den mänskliga kroppen på en gång, så forskare kan börja med att undersöka enskilda organ eller celler. Det kallas analys. Sedan kan man sätta samman den kunskapen för att bättre förstå helheten. Det kallas för syntes.
• Forskare reflekterar hela tiden över sina resultat och hur de kan hänga ihop med andra vetenskapliga resultat. Som forskare är det en grundläggande princip att alltid vara öppen för möjligheten att man kan ha fel.
En analys är att dela upp i mindre delar och undersöka varje del för sig. Motsatsen är syntes som innebär att sätta ihop separata element för att forma en sammanhängande helhet.
Astronomen Caroline Herschel (1750–1848) gjorde systematiska undersökningar av natthimlen med hjälp av ett teleskop. Hennes noggranna tabeller över himlafenomen och tidpunkter är fortfarande viktiga för dagens forskare.
1.1.2 Systematiska undersökningar
Styrkan i den vetenskapliga metoden ligger i att den är systematisk. För att vi ska kunna få kunskap om världen måste vi undersöka den noggrant och stegvis. Om du till exempel vill ta reda på hur månen rör sig runt jorden kan du inte bara gå ut och titta på månen en enda kväll, eller titta ut genom fönstret när du råkar komma ihåg det. Istället måste du göra noggranna och regelbundna mätningar och anteckningar om exakt var månen finns på himlen vid olika tider och på olika dagar. Den typen av systematiska undersökningar, ofta under lång tid, är fortfarande viktiga för vetenskapen.
Det är utifrån de systematiska undersökningarna som man sen kan gå vidare och utveckla eller testa teorier. Det tar lång tid att göra systematiska undersökningar, och eftersom teorier prövas hårt tar det lång tid för dem att utformas.
1.1.3 Många perspektiv ger en starkare vetenskap För att vår kunskap om världen ska utvecklas behövs det också nya idéer och tankar. Under historien har vetenskaplig och teknisk utveckling tagit stora kliv framåt när olika kulturer har mötts. Ett exempel är antikens Grekland som var en mötesplats för många människor från Europa och Asien. Ett annat är när texter från Mellanöstern kom till Europa under medeltiden, och bidrog till utvecklingen under renässansen.
Detta gäller fortfarande. Grupper av forskare med olika perspektiv, erfarenheter och bakgrund är bättre på att lösa problem och att vara innovativa.
Grupper av människor med olika bakgrund och erfarenheter är bättre på att lösa problem och tänka nytt, jämfört med grupper av människor som är väldigt lika.
1.2 Vetenskapliga teorier
Vetenskapliga teorier är förklaringar på hur världen ser ut och fungerar. Vi hade inte haft ett fungerande GPS-nätverk utan Einsteins relativitetsteori eller ett mRNA-vaccin utan teorin kring hur DNA-molekylen fungerar.
Under 1900-talet gjorde många forskare experiment kring hur atomen är uppbyggd. Man utgick från att atomer är odelbara, men en del av resultaten gick inte att förklara. 1934 gjorde kemisten Ida Noddack experiment som tydde på att atomer faktiskt kunde delas. Det stämde inte överens med den tidens atomteori men skulle snart bekräftas av andra forskare. Studierna av atomdelning, fission, ledde till utvecklingen av kärnkraft, men också ett nytt slags vapen – atombomben.
Den vetenskapliga teorin är inget ögonblicksverk, den växer fram som en syntes genom många forskares observationer och tester, ofta över lång tid. Det gör den robust men inte statisk. Teorier utvärderas ständigt genom nya experiment och det händer att äldre teorier motbevisas, omformuleras eller stärks i ljuset av nya vetenskapliga fynd.
Ett exempel på det här är evolutionsteorin – läran om hur organismer förändras över tid.
Mary Anning (1799–1847) försörjde sig på att samla och sälja fossil i södra England under tidigt 1800-tal. Hon gjorde unika fynd av utdöda djur som tidigare varit okända för vetenskapen. Bilden visar en havslevande Pliosaur som levde för cirka 180 miljoner år sedan. Nu finns den på National History Museum i London.
Richard Owen (1804–1892) studerade fossil av reptiler. Han beskrev en ny grupp av djur som liknade ödlor. De fick namnet Dinosauria. Owen såg att många arter liknade varandra och föreslog att det finns en sorts grundläggande anatomisk plan, en arketyp, för till exempel alla ryggradsdjur. Han var tveksam till naturlig förändring av organismer och föreslog istället att en gudomlig kraft hade modifierat arketypen till olika arter.
1.2.1 Förändras arter?
Under 1700-talet förstod forskare att fossil är ett bevis på att det tidigare funnits arter som hade ett annat utseende än de nutida. Det var förvånande. Det fanns ännu ingen evolutionsteori och idén om att arter förändras var främmande för de flesta.
Den franska zoologen Georges Cuvier (1769–1832) föreslog att fossil visar hur tidigare arter försvunnit i stora katastrofer och att nya varelser sedan har skapats. Den här katastrofteorin var kopplad till religiösa föreställningar, som syndafloden.
Jean-Baptiste de Lamarck (1744–1829) hade en annan åsikt. Hans teori var att individer förändras för att anpassa sig till den miljö som de lever i. De egenskaper som en individ använder mycket kommer att förstärkas, och de som inte används kommer att försvagas. De förändrade egenskaperna går i arv. Därför blir arter bättre och bättre anpassade till sin miljö.
Man brukar förklara Lamarcks teori med exemplet att giraffer sträcker på sin hals och elefanter sträcker på sin snabel för att hitta mat. Då förstärks de egenskaperna vilket ger giraff- och elefantungar allt längre hals och snabel.
Eftersom miljön är olika på olika platser och ständigt förändras kommer individer att anpassa sig på många olika sätt. Lamarck ansåg att det skulle kunna förklara hur nya arter bildas.
Både Lamarck och Darwin föreslog att arter blir mer och mer anpassade till den miljö de lever i. Lamarcks idé var att när till exempel elefantsnabeln sträcks efter vatten gör det ”behovet” snabeln längre hos individen, och att förändringen ärvs av elefantungarna. Darwins teori bygger på att individer från födseln är lite olika, så elefanter har olika långa snablar. Om de som har längre snablar får fler ungar, sprids egenskapen för lång snabel.
1.2.2 Darwins evolutionsteori
Charles Darwin (1809–1882) lyckades knyta ihop de tidigare forskarnas observationer med sina egna idéer till en enhetlig evolutionsteori. Darwins teori är att alla individer föds lite olika, även om de tillhör samma art. Det kallas att individernas egenskaper varierar. Det finns en naturlig variation. De som föds med egenskaper som passar miljön kommer att överleva och få avkomma som i sin tur ärver de positiva egenskaperna. Processen, där överlevarnas egenskaper förs vidare så att de blir allt vanligare inom arten, kallas för naturligt urval, eller naturlig selektion
Darwin var inte överens med Lamarck om att alla egenskaper som man får under sin livstid är ärftliga. En elefant får inte ungar med längre snabel bara för att de sträcker på sin egen snabel, och människor får inte intelligenta barn bara för att de tänker väldigt mycket.
Darwin ansåg att endast vissa egenskaper var ärftliga. Men idéerna kring ärftlighet var den svagaste länken i hans resonemang.Vid den tiden visste man fortfarande inte hur egenskaper ärvs, eller var informationen om ärftliga egenskaper lagras.
1.2.3 Arvets mekanismer
Den som först löste arvets gåta var munken och naturvetaren Gregor Mendel (1822–1884). Han korsade ärtväxter och studerade vilka egenskaper avkomman fick. Utifrån sina experiment föreslog Mendel att könsceller innehåller en slags “partikel” för var och en av individens ärftliga egenskaper. Partiklarna, eller anlagen, förekommer i par eftersom man ärver ett från vardera föräldern.
Bananflugan kan vara irriterande i köket, men inom biologisk forskning är den hyllad som en mycket viktig modellorganism. En stor del av vår förståelse av hur egenskaper ärvs från generation till generation kommer från studier av bananflugor.
I början av 1900-talet gjorde Thomas H. Morgan (1866–1945) experiment med bananflugor som visade att det som Mendels beskrivit som “partiklar” egentligen är gener som sitter samlade på kromosomer i cellernas cellkärna.
Under 1900-talet fortsatte ett stort antal forskare att studera gener och kromosomer. I början av 1950-talet beskrevs DNA-molekylen. Kort därefter upptäckte man hur anlagen för våra egenskaper är kodade i människans DNA och hur DNA kopieras till nya celler.
De nya kunskaperna gav Darwin rätt. Ärftliga egenskaper är de man föds med och de finns i vårt i DNA. Hur mycket man än styrketränar får man inte barn med stora muskler eftersom ens styrketräning inte förändrar ens DNA. Kombinationen av Darwins evolutionsteori med teorierna kring arvets mekanismer kallas för modern evolutionär syntes.
1. Vetenskapligt perspektiv
Utblick
Målet med vetenskap är att förstå världen och hitta förklaringar. Men, om man gör ett experiment, hur kan man då veta att resultaten verkligen stämmer och inte bara beror på slumpen?
Här tar forskare hjälp av statistik. Tänk dig att du spelar ett spel där du kastar ett mynt många gånger. Om myntet är rättvist, förväntar du dig att få ungefär lika många krona som klave. Men vad händer om du kastar myntet 100 gånger och får 70 krona och bara 30 klave? Då kan du börja misstänka att myntet inte är rättvist.
Forskare använder begreppet statistisk signifikans. Det handlar om att avgöra om resultatet du ser (70 krona, 30 klave) är tillräckligt osannolikt för att dra slutsatsen att något är oväntat (myntet är inte rättvist). Att ett resultat är statistiskt signifikant betyder att det är osannolikt att resultatet beror på slump.
Sanning eller slump?
Lagom osannolikt
I teorin skulle man kunna göra om ett experiment hur många gånger som helst och ändå säga att det inte säkert stämmer. Samtidigt är det viktigt att göra tillräckligt många experiment. Att bara kasta myntet 10 gånger räcker inte för att ta reda på om det är rättvist eller inte.
Därför har forskare bestämt att om sannolikheten att resultatet beror på slumpen är mindre än 5 procent så accepterar man det som ett statistiskt signifikant resultat. Det betyder att chansen är mindre än 1 på 20 att resultatet beror på slumpen.
Falsk signifikans
Om man gör ett experiment som testar många saker samtidigt så ökar risken att man får ett signifikant resultat på grund av slumpen. Om man till exempel testar kopplingen mellan akne och 20 olika godisfärger är det stor risk att slumpen ger minst ett falskt samband. Eftersom sannolikheten för ett positivt resultat på grund av slumpen är just 1 på 20. Då kan det se ut som om exempelvis gröna godisbitar orsakar akne, även om inte röda, blåa, lila (och så vidare) gör det.
För att kontrollera att resultatet verkligen stämmer måste man göra om experimentet och se om man fortfarande får samma resultat.
Singla slant med ett mynt 10 gånger. Räcker det för att säga att myntet är rättvist?
1.3 Vetenskapligt arbete
Det naturvetenskapliga arbetssättet bygger på observationer, mätningar och experiment. Forskare som har en frågeställning (något de vill undersöka) börjar med att formulera en hypotes, ett påstående om vad som ska hända i en viss situation. Därefter planerar forskaren experiment för att testa hypotesen.
Om experimentet visar att hypotesen är felaktig säger man att den har falsifierats. Det hjälper forskaren att förstå sin frågeställning bättre och formulera nya hypoteser. Om hypotesen inte kan motbevisas behålls den. Trots det brukar forskare vara försiktiga med att säga att den är “sann”. Det kan ju hända att man gjort något fel i det vetenskapliga experimentet och därför inte lyckats falsifiera en hypotes som verkligen är falsk. Det är också en anledning till att hypoteser testas om och om igen av många olika forskare.
OBSERVATION
FRÅGESTÄLLNING
HYPOTES
hypotesen testas med observationer och experiment
hypotesen håller hypotesen håller inte och ändras därför
1. Vetenskapligt perspektiv
TEORI
Ett vetenskapligt arbetssätt bygger på att hypoteser prövas och omprövas.
1.3.1 Det vetenskapliga experimentet
Vetenskap bygger på systematiska undersökningar. Vi använder två experiment för att illustrera hur det kan gå till och hur resultaten kan analyseras.
Jästceller och temperatur
Antag att du undersöker celler i jäst och tycker dig se ett mönster, cellerna är mer aktiva i en varmare miljö. Din frågeställning blir: Kan cellernas metabolism (ämnesomsättning) bero på värme? Det verkar troligt eftersom du vet att de flesta kemiska reaktioner sker snabbare i värme än i kyla. Du formulerar en hypotes: Jästcellerna är mer aktiva i högre temperaturer.
För att testa hypotesen behöver du göra ett experiment. Du vill testa hur aktiv jäst är i olika temperaturer. Enligt litteraturen är jäst aktiv mellan 10 och 45 °C. Du bestämmer att du ska testa 8 olika temperaturer i det spannet med 5 graders mellanrum. Här varierar vi alltså temperaturen i experimentet, medan vi håller alla andra faktorer konstanta. Därför kallas temperaturen för experimentets variabel.
Sedan hittar du en metod för att mäta jästcellens aktivitet. Under jäsningsprocessen gör jästen att socker omvandlas till alkohol och koldioxid. Det är koldioxid som “blåser upp” ett bröd när det jäser. Det kan du utnyttja.
Du ställer i ordning experimentet enligt bilden. Det är provrör fyllda med sockerlösningar och jäst som är nedsänkta i E-kolvar med vatten. Över provrörens mynningar sitter ballonger som ska samla upp koldioxid. Ballongens storlek visar hur aktiva jästcellerna har varit.
Innehållet i alla provrör måste vara exakt lika. De ska innehålla lika mycket lösning med samma sockerhalt. De måste också innehålla lika mycket jäst från samma kultur.
När experimentet är avslutat gör du ett diagram där x-axeln visar temperaturen hos jästblandningen och y-axeln representerar ballongens storlek. Nu kan du utvärdera om hypotesen stämmer och jämföra den med teorin. Kanske får du nya idéer och kan formulera nya hypoteser att testa. Du behöver också utvärdera dina metoder. Hur säker kan du vara på dina resultat och vad skulle kunna förbättras?
E-kolv
vatten
ballong
sockerlösning med jäst
Undersökning av jästens temperaturberoende. Vattnet i E-kolvarna har olika temperatur, medan innehållet i provrören är exakt lika. Jästen i provrören består av encelliga jästsvampar av arten Saccharomyces cerevisiae
Lockande dofter
En liten fjäril som heter äpplevecklare är en allvarlig skadegörare i äppel- och päronodlingar. Fjärilens larver gör gångar i frukterna när de äter sig in till kärnhusen. Fjärilen har länge bekämpats med gifter. Med tiden har detta ökat fjärilens motståndskraft mot gifterna så att odlingar behöver besprutas allt oftare. En annan nackdel med gifterna är att de även drabbar andra insekter.
En idé är att istället bekämpa äpplevecklaren med feromoner. Det är doftämnen som individer sprider för att påverka andra individer inom samma art. I detta fall handlar det om doftämnen som sänds ut av fjärilshonorna för att locka hanarna till parning.
Om människan också sprider sådana feromoner i fruktodlingarna, blir fjärilshanarna förvirrade och hittar inte till honorna. Då blir arten mindre fruktsam och angreppen på fruktodlingarna blir mindre.
Nu antar vi att forskare har tagit fram två preparat som lockar äpplevecklare av hankön. Vi kallar preparaten A och B. För att avgöra vilket som är bäst görs följande experiment. Preparaten placeras i en ”vindtunnel” där fjärilshanar flyger mot vinden, lockade av doftämnena. Sedan ser forskarna vilket preparat som lockar flest fjärilar.
Antag att forskarna släpper 10 hanar och att 6 av dessa landar på preparat A. Kan de då dra slutsatsen att preparat A är bäst? Nej, underlaget är så litet att slumpen kan ha påverkat resultatet. Om forskarna testar 100 fjärilar och om 60 av dessa väljer preparat A är trovärdigheten i testerna större. Upprepningar av experimentet kallas för replikat Forskare vill ha tillräckligt stora prov så att statistiska verktyg kan visa om skillnaderna i resultaten är signifikanta, det vill säga att de inte beror på slumpen. Ju större underlag man har, desto lättare är det att säkerställa att skillnader är signifikanta.
Äpplevecklaren förstorad cirka fem gånger. Fjärilens larver angriper äpplen och päron.
1. Vetenskapligt perspektiv
1.3.2 Den vetenskapliga rapporten
Vetenskapliga experiment redovisas i vetenskapliga rapporter som publiceras i vetenskapliga tidskrifter. Innan de publiceras granskas de av andra oberoende forskare. Det kallas för peer review. Publikationen är viktig för att alla ska kunna ta del av resultaten, utvärdera hur experimenten har utförts och testa hypoteserna själva. En forskare tillbringar en stor del av sin tid med att läsa andras vetenskapliga rapporter. Rapporten är också ett verktyg. När forskaren samlar ihop relevanta fakta och teorier på ett ställe skapas en överblick över det aktuella kunskapsläget. Den överblicken används för att tolka resultaten i rapportens sista del – diskussion. Det är i jämförelsen med andra experiment och teorier som resultaten får betydelse.
Universums expansion efter Big Bang 13,8 miljarder år
För någon som inte sysslar med forskning kan den vetenskapliga rapporten vara svår att läsa. Teorierna som redovisas förutsätter ett viss naturvetenskapligt kunnande, och det vetenskapliga språket är kompakt och formellt. Det är ändå viktigt att de vetenskapliga framstegen blir tillgängliga för alla i samhället. Ett sätt att komma runt det problemet är att forskaren berättar om sin vetenskap på ett mer lättförståeligt sätt. Det kallas för populärvetenskap. Det finns också vetenskapsjournalister som arbetar med att tolka vetenskap och göra den tillgänglig i media.
År 1929 gjorde Edwin Hubble (1889–1953) observationer av galaxer som bekräftade vad tidigare forskare hade trott; galaxer rör sig bort ifrån varandra. Hastigheten beror på hur långt bort de är från oss. När man sätter de resultaten i ett större sammanhang blir betydelsen häpnadsväckande. Det tyder nämligen på att universum expanderar. Världen växer! Idag kan forskare till och med räkna ut hur mycket universum växt sen det uppstod.
För att skriva en laborationsrapport gör du så här:
Inledning
Här beskriver du experimentets syfte, det vill säga vilken frågeställning och hypotes du testar genom experimentet. I inledningen ger du också läsaren den fakta som hen behöver känna till för att förstå metoder och resultat. Ange de källor du har använt så att läsaren förstår var informationen kommer ifrån.
Material och metoder
Här beskriver du vilken utrustning som används och hur experimentet utförs. Den som tar del av din beskrivning ska kunna upprepa experimentet på samma sätt som du utförde det.
Resultat
Berätta för läsaren om resultatet från dina studier, observationer och mätningar. Använd sammanställningar i tabeller och diagram för att göra resultaten överskådliga. Tänk på att dina beskrivningar av resultaten ska vara sakliga och objektiva.
Diskussion
I diskussionen tolkar du dina resultat. Vad säger resultaten om din frågeställning och hypotes och hur passar de ihop med den fakta som du har beskrivit i inledningen?
Diskutera gärna hur resultaten kan användas av till exempel andra forskare, i tekniska lösningar eller i vardagen. I diskussionen har man också utrymme att utvärdera det egna experimentet: vilka möjliga felkällor finns det och hur skulle experimentet kunna förbättras?
Källhävisningar
Här anger du dina källor så att läsaren kan leta upp och granska den information som du har använt.
1. Vetenskapligt perspektiv
1.3.3 Riskbedömningar
Enligt arbetsmiljölagen måste arbetsgivaren regelbundet undersöka och bedöma risker på arbetsplatsen. Ett syfte med lagen är att man ska ta fram förebyggande åtgärder på arbetsplatser så att arbetsplatsolyckor undviks. Lagen säger också att alla medarbetare ska delta i det riskförebyggande arbetet. En riskbedömning är ett verktyg som hjälper till att identifiera risker och förebygga olyckor. Riskbedömningen ska göras skriftligen så att alla på arbetsplatsen kan ta del av den.
Arbete i ett laboratorium innehåller många gånger arbetsmoment med maskiner och kemikalier som kan ge allvarliga skador om de hanteras felaktigt. I den situationen är riskbedömningen särskilt viktig.
(liten, medel, stor)? Åtgärd om en olycka inträffar
Skyddsutrustning:
Avfallshantering:
Datum: Utförd av:
Skriftliga riskbedömningar ingår som en del i det systematiska kvalitetsarbete som genomförs på alla arbetsplatser. Det är en process som pågår hela tiden där man granskar tidigare arbete, hittar förbättringsmöjligheter, genomför förbättringarna och till sist utvärderar resultatet. När man granskar riskbedömningar kan man dels hitta sätt att göra dem bättre, dels undersöka om det finns alternativa metoder som gör att man kan undvika riskfyllda moment och göra arbetet säkrare.
Dokumentationen av riskbedömningar är också viktigt om det inträffar en arbetsplatsolycka och man behöver utreda vem som bär ansvaret för det som har inträffat.
Kort beskrivning av arbetsmomentet: Identifierad
hända?
Förebyggande åtgärd
Hur stor är risken att det kan hända
1.4 Vetenskapliga och ovetenskapliga
påståenden
Ett påstående är bara vetenskapligt om det är något som går att testa – och motbevisa – med hjälp av experiment. En föreställning som gör anspråk på att vara vetenskaplig, men som inte har kunnat beläggas med observationer och experiment kallas pseudovetenskap. Det händer också att gamla vetenskapliga föreställningar och teorier, som har falsifierats med hjälp av experiment, lever kvar.
Så här kan du känna igen pseudovetenskap:
1. Auktoritetstro: Man tror på något bara för att en viktig person säger det, utan att man tänker själv.
2. Handplockade exempel: Man väljer bara exempel som stödjer ens teori och ignorerar exempel som säger emot.
3. Inte falsifierbart: Teorin kan vare sig bevisas eller motbevisas med experiment. Det går inte att testa om den är falsk.
4. Bristande upprepbarhet: När man säger att man har observerat något, men ingen annan kan upprepa samma observation eller göra ett experiment med samma resultat.
En konspirationsteori är en tro eller idé om att en händelse eller situation är resultatet av en hemlig plan eller sammansvärjning, ofta utan bevis.
1.4.1 Konspirationsteorier
Ett vanligt exempel på pseudovetenskap är konspirationsteorier. En konspirationsteori går oftast ut på att en grupp mäktiga personer försöker undanhålla en “sanning” från vanliga människor. Exempel på sådana teorier är att jorden egentligen är platt, att klimatförändringarna inte orsakas av mänskliga utsläpp eller att terrorattacken mot World Trade Center i New York den 11 september 2001 utfördes av den amerikanska regeringen.
Konspirationsteorier innehåller ofta påståenden som ser vetenskapliga ut, men som vid närmare granskning visar sig antingen vara falska, föråldrade eller så förenklade att de inte längre är sanna. De flesta konspirationsteorier bygger på att man plockar ut och erkänner just den fakta som stödjer teorin och ignorerar all annan information.
1. Vetenskapligt perspektiv
Sammanfattning
Med den vetenskapliga metoden kan vi noggrant undersöka fenomen och dra slutsatser som är mer tillförlitliga än antaganden eller subjektiva uppfattningar.
Forskning bygger på att man dekonstruerar problem för att göra en analys som kan avslöja underliggande faktorer. Sedan sammanfogar fakta i syntes
I den vetenskapliga processen reflekterar man ständigt över sina resultat.
En styrka i den vetenskapliga metoden är att den är systematisk
Vetenskapliga teorier är förklaringar av hur världen ser ut och fungerar. En teori blir aldrig helt ”klar”. Andra forskare kommer ständigt att testa teorin och se hur den passar ihop med andra teorier.
Två teorier om hur arter bildas och förändras var Georges Cuviers katastrofteori och Jean-Baptiste de Lamarcks teori om hur djur anpassar sig till sin miljö. I mitten av 1800-talet ersattes de av Darwins evolutionsteori som baseras på principen om naturligt urval.
Darwins evolutionsteori har kombinerats med teorier om arvets mekanismer till en ännu starkare teori, modern evolutionär syntes.
Vetenskapligt arbete bygger på att man hittar frågeställningar och utifrån dem sätter ihop hypoteser. Med experiment ser man om hypoteserna kan falsifieras
1. Vetenskapligt
Statistiska metoder används för att avgöra om ett resultat är signifikant. Det betyder att det troligtvis inte är orsakat av slumpen.
Populärvetenskap betyder att vetenskapliga upptäckter och teorier förklaras på ett lättare sätt så att alla kan förstå dem.
Arbetet i ett laboratorium innehåller ofta många farofyllda moment. En riskbedömning av arbetet är avgörande för en god arbetsmiljö.
Pseudovetenskap är en föreställning som gör anspråk på att vara vetenskaplig men som inte har kunnat beläggas med observationer och experiment. Ett vanligt exempel på pseudovetenskap är konspirationsteorier.
Testa dig själv
Snabbkoll
1.1 a) Vad menas med att man dekonstruerar ett problem?
b) Vad är en vetenskaplig syntes?
1.2 Ge ett exempel på en vetenskaplig teori som ligger till grund för den teknologi vi använder idag.
1.3 Vad menas med att vetenskapliga teorier inte är statiska?
1.4 Lamarck och Darwin hade båda idéer om hur arter bildas och utvecklas. Ge något exempel på hur förklaringarna liknar varandra och hur de skiljer sig åt.
1.5 a) Vad var den svaga länken i Darwins evolutionsteori?
b) Vad är modern evolutionär syntes?
1.6 Beskriv skillnaden mellan hypotes och teori.
1.7 Varför är forskare försiktiga med att säga att en hypotes är sann?
1.8 När är skillnaden mellan två mätningar statistiskt signifikant?
1.9 Nämn två sätt som komplexa vetenskapliga resonemang och teorier kan göras tillgängliga för alla i samhället, oavsett utbildning.
1.10 Vad är en riskbedömning?
1.11 Vilka fyra principer kan man använda för att identifiera pseudovetenskap?
1.12 Ge ett exempel på en konspirationsteori.
Svara med egna ord
1.13 Darwin hävdade att de egenskaper man får under livets gång inte spelar någon roll i evolutionsteorin eftersom de inte ärvs. Men hur kan arter förändras om varje individ bara ger vidare de egenskaper som den föds med?
1.14 På vilket sätt är statistik viktigt i det vetenskapliga arbetet?
1.15 Förklara på vilket sätt den vetenskapliga rapporten används av forskare.
1.16 I laborativt arbete ska man göra en riskbedömning innan man får starta ett experiment. Riskbedömningen ska göras även om man ska göra en laboration som inte verkar ha några risker. Varför det?
Förbered ditt svar och diskutera
1.17 Läs om experimenten med jäst och äpplevecklare på sidorna 17–18. På vilka sätt är undersökningarna vetenskapliga och systematiska?
1.18 Svenska universitet och högskolor är finansierade av skattepengar. En del av pengarna går till att berätta för människor vad forskningen handlar om på ett enkelt sätt, så kallad populärvetenskap. Vilka argument kan finnas för att betala för en sådan verksamhet?
Synpunkt Naturkunskap 2
Synpunkt Naturkunskap 2 är ett basläromedel i ämnet naturkunskap på nivå 2, 100 poäng. Boken är utformad för att ge en bred och djup förståelse av ämnets olika delar. För att göra lärandet mer intressant och engagerande, innehåller boken utblickar med fördjupningar och intressanta exempel.
Efter varje kapitel finns sammanfattningar som ger en översikt av de viktigaste punkterna, både som text och som film via QR-koder. Respektive kapitel avslutas med ”Testa dig själv” där innehållsfrågor kompletteras med fördjupnings- och diskussionsuppgifter.Boken har följande kapitelindelning:
1. Vetenskapligt perspektiv
2. Materians uppkomst
3. Människan och kemin
4. Evolution
Anders Henriksson har undervisat på gymnasiet under mer än 20 år. Han är också naturfotograf och har skrivit ett flertal olika läroböcker inom naturvetenskapliga ämnen.
Torill Kornfeldt är biolog och vetenskapsjournalist med fokus på hur forskning påverkar samhället. Hon har bland annat arbetat på Vetenskapsradion och som programledare.
5. Cellbiologi och bioteknik
6. Kroppen i balans
7. Fysisk och psykisk hälsa
Olle Lind disputerade i biologi år 2011 och har bland annat forskat om färgseendet hos fåglar. Han har undervisat på universitet, folkhögskola och gymnasium.