Naturligtvis NATURKUNSKAP 1a1
Karl-Ni K las Hult
Peter Olss ON Gy25
INNEHÅLL
ANATURVETENSKAPLIGT ARBETSSÄTT 6
A1 Ett naturvetenskapligt arbetssätt 7
Testa dig själv 16
A2 Egna naturvetenskapliga undersökningar 17
Testa dig själv 24
Tillämpning – Nya vaccin 25
A3 Att inte bli lurad 27
Testa dig själv 35
Sammanfattning 36
Uppgifter 37
BHÅLLBAR UTVECKLING 38
B1 En hållbar utveckling 39
Testa dig själv 45
Tillämpning – Hållbarhetsarbete inom yrkeslivet 46
B2 Ekologi och ekosystem 47
Testa dig själv 53
Tillämpning – Växtbaserad kost kan mätta fler 54
B3 Biologisk mångfald och ekosystemtjänster 56
Testa dig själv 64
Tillämpning – Ekologiskt jordbruk 65
B4 En hållbar energiproduktion 66
Testa dig själv 77
B5 Ett förändrat klimat 78
Testa dig själv 84
B6 Åtgärder mot en global uppvärmning 85
Testa dig själv 93
Sammanfattning 94
Uppgifter 96
CKROPPEN, LIVSSTIL OCH HÄLSA 98
C1 Kost och hälsa 99
Testa dig själv 105
Tillämpning – Vad innehåller livsmedlet? 106
C2 Träning och hälsa 107
Testa dig själv 111
Tillämpning – Dopning 112
C3 Droger och beroende 113
Testa dig själv 123
C4 Återhämtning, sömn och psykisk hälsa 124
Testa dig själv 130
Tillämpning – Den mentala tallriksmodellen 131
Sammanfattning 132
Uppgifter 134
DSEXUALITET, SAMTYCKE OCH RELATIONER 136
D1 Samtycke och relationer 137
Testa dig själv 146
Tillämpning – Sexuella trakasserier i skolan och på arbetsplatsen 147
D2 Kön, genus och sexualitet 148
Testa dig själv 156
Tillämpning – Normkritik inom vården 157
D3 Konsekvenser av sex 158
Testa dig själv 165
Sammanfattning 166
Uppgifter 167
Facit 168 Register 174
Bildförteckning 176
NATURVETENSKAPLIGT
A1 Ett naturvetenskapligt arbetssätt
A2 Egna naturvetenskapliga undersökningar
A3 Att inte bli lurad
A1 Ett naturvetenskapligt arbetssätt
Diskutera
På vilket sätt har de senaste århundradenas naturvetenskapliga upptäckter påverkat hur vi föreställer oss världen?
Det är nog ingen överdrift att påstå att de naturvetenskapliga upptäckterna har förändrat hur de flesta av oss uppfattar omvärlden och oss själva.
Den vetenskapliga revolutionen
Den moderna naturvetenskapen växte fram på flera håll i världen, men det stora genombrottet skedde i Europa efter medeltiden under den vetenskapliga revolutionen. Tidigare sökte man svar i antika skrifter eller kyrkans lära, men nu började forskare istället undersöka världen genom experiment och naturvetenskap. En viktig föregångare var den polska astronomen Nicolaus Copernicus. Genom att noggrant iaktta planeternas rörelser kunde han visa att det är solen, och inte jorden, som ligger i solsystemets centrum. Hans idé möttes först med stor tvekan och det tog mer än hundra år innan den började accepteras av allmänheten.
Sedan dess har vi gjort många naturvetenskapliga upptäckter. Det har lett till nya kunskaper som gjort att vi förändrat vår syn på världen och att livsvillkoren förbättrats för de allra flesta.
Den italienska vetenskapsmannen Galileo Galilei var en central figur under den vetenskapliga revolutionen. Eftersom han betonade vikten av att pröva teorier genom experiment kallas han ibland för ”den moderna vetenskapens fader”. Enligt en känd, men omstridd, berättelse genomförde Galilei ett experiment där han släppte två klot med olika massor från det lutande tornet i Pisa. Till åskådarnas förvåning nådde båda marken nästan samtidigt. Detta visade att föremål faller lika snabbt oavsett vikt, så länge luftmotståndet inte påverkar. Berättelsen illustrerar Galileis nya sätt att tänka, att man inte bara skulle lita på gamla idéer utan också pröva dem genom experiment.
Vad är ett naturvetenskapligt arbetssätt?
Naturvetenskapens huvudsyfte är att ta reda på hur världen är uppbyggd och fungerar. Nya kunskaper tas fram genom olika slags undersökningar. Ofta utgår man från frågeställningar eller hypoteser. En frågeställning är en fråga man vill undersöka och få svar på, medan en hypotes formuleras som ett möjligt svar på frågeställningen. Den kan ses som en kvalificerad gissning eller möjlig förklaring till något. När man formulerar en hypotes vet man inte om den stämmer eller inte.
Frågeställning
Varför fungerar inte belysningen?
Hypotes
Belysningen fungerar inte eftersom ljuskällan är trasig.
Är formulerad som en fråga. I det här fallet handlar frågan om vad något beror på. Är formulerad som ett påstående. I det här fallet som en möjlig förklaring till varför takbelysningen inte fungerar.
För att besvara frågeställningar och testa hypoteser behöver man samla in data från observationer eller experiment. För att en undersökning ska vara vetenskaplig är det viktigt att följande kriterier uppfylls:
• Eventuell hypotes måste vara testbar.
• Undersökningen måste vara repeterbar.
Att en hypotes ska vara testbar betyder helt enkelt att den måste kunna prövas genom observationer eller experiment. Om hypotesen inte kan undersökas går det inte heller att avgöra om den stämmer. Med repeterbar menas att den undersökning som görs måste kunna upprepas och kontrolleras av andra.
När ett resultat redovisas är det viktigt att det finns en noggrann metodbeskrivning som förklarar hur undersökningen gjordes. På så sätt kan experimentet upprepas och kontrolleras av andra.
Forskningens arbetsgång
Ett vetenskapligt arbetssätt innebär att man systematiskt undersöker och testar idéer för att få fram tillförlitlig kunskap. Ofta använder vi ett liknande sätt att tänka i vardagen och i yrkeslivet utan att vi är medvetna om det. Till exempel när vi försöker ta reda på varför något har slutat fungera.
Tänk dig att lampan i rummet där du befinner dig plötsligt slocknar. Det får dig att ställa frågan: Varför fungerar inte belysningen? En möjlig förklaring kan vara att lampan är trasig. En sådan kvalificerad gissning kallas inom naturvetenskapen för en hypotes. Den kan testas genom att vi byter lampa, vilket kan ses som ett experiment. Om belysningen fungerar efter det att vi bytt ut lampan mot en ny har vi troligen hittat felet. Om inte, behöver vi testa andra möjliga förklaringar. Felet skulle istället kunna bero på att en ”propp har gått”, det vill säga att en säkring löst ut i husets elcentral.
Både som privatpersoner och i våra yrken händer det att vi ibland behöver undersöka varför något inte fungerar. Det kan handla om att en belysning slutat fungera, att en bil inte startar eller att ett djur ser ut att må dåligt. Den arbetsgång vi använder när vi undersöker vad som orsakat felet påminner om den som används för att få fram nya kunskaper inom naturvetenskapen.
Om belysningen
INTE fungerar...
... trots att vi bytt till en ny lampa tyder det på att hypotesen är falsk. För att hitta felet behöver vi därför formulera nya hypoteser och undersöka andra möjliga förklaringar.
Frågeställning
En fråga ställs om det som ska undersökas: ”Varför fungerar inte belysningen?”
Hypotes
Formuleras som en kvalificerad gissning eller möjlig förklaring: ”Belysningen fungerar inte eftersom lampan är trasig”.
Undersökning
Hypotesen kan testas genom att vi byter lampa: ”Den gamla lampan byts ut mot en ny”
Om belysningen fungerar...
.... efter att vi bytt till en ny lampa har vi troligen hittat felet. Det ger stöd för att hypotesen stämmer.
Slutsats
Resultaten granskas för att se om det som hypotesen förutsäger faktiskt har skett eller inte.
När man gör systematiska undersökningar används ofta den hypotetisk-deduktiva metoden.
Här visas en förenklad variant med fyra steg där hypotesen utgör en möjlig förklaring till vad felet med belysningen beror på.
Semmelweis lär oss tvätta händerna
År 1846 tillträdde läkaren Ignaz Semmelweis sin tjänst som chef för en av de två förlossningsavdelningarna på Wiens allmänna sjukhus. Denna avdelning hade ett dåligt rykte eftersom många kvinnor dog av komplikationer efter förlossningen. Semmelweis observerade att dödligheten på hans avdelning i genomsnitt var 11,2 %, medan motsvarande siffra för den andra avdelningen var 2,7 %. Han var därför fast besluten att ta reda på vad som orsakade den höga dödligheten. För att lösa gåtan använde Semmelweis en vetenskaplig metod där han systematiskt testade olika hypoteser.
Båda klinikerna låg på samma sjukhus och var i stort sett likadana. Den enda skillnaden var sammansättningen av personalen. På
Semmelweis avdelning arbetade läkarstudenter som ibland obducerade lik. På den andra
avdelningen arbetade barnmorskestudenter. Var det förklaringen till skillnaden i dödlighet?
Genombrottet kom när en kollega till Semmelweis dog i symtom som liknade barnsängsfeber efter att ha skurit sig i fingret under en obduktion. Det fick Semmelweis att misstänka att barnsängsfeber orsakades av att något ”likämne” överfördes från liken till kvinnorna via läkarstudenternas händer. Det var innan man visste att bakterier kunde sprida sjukdomar. För att testa sin hypotes införde Semmelweis obligatorisk handtvätt för läkarstudenterna. Resultatet var enastående. Efter handtvätten sjönk dödstalet omedelbart från 11 % till runt 2 %. Denna upptäckt har lagt grunden till de strikta hygienrutiner som används inom sjukvården idag.
Semmelweis upptäckt har räddat många liv och lagt grunden för dagens hygienrutiner. Genom regelbunden handtvätt minskar risken för smitta. Noggrann handhygien är särskilt viktig inom vård och livsmedelsbranschen eftersom det förhindrar spridning av mikroorganismer som orsakar sjukdom, exempelvis magsjuka.
Naturvetenskapliga teorier
Naturvetenskap bygger på systematiska mätningar från observationer och experiment. Ju fler gånger en hypotes testas, desto mer pålitliga blir slutsatserna om den. Mest pålitliga är försök som upprepats och kontrollerats av andra. Hypoteser som stöds av många olika experiment kan med tiden bli vetenskapliga teorier. Det är väl underbyggda modeller som förklarar hur något i världen fungerar. Till skillnad från vardagsspråkets ”teori” är en vetenskaplig teori alltså mycket mer än bara en gissning.
Vetenskapliga teorier är öppna för förändring. Nya upptäckter kan leda till att gamla teorier omprövas och ersätts. Ett exempel är när den geocentriska världsbilden (jorden i centrum) ersattes av den heliocentriska (solen i centrum). Att teorier utvecklas över tid betyder inte att vetenskapen är opålitlig, tvärtom visar det att felaktiga idéer kan rättas till.
Exempel på några välkända vetenskapliga teorier:
I historien har det hänt att felaktiga teorier utvecklats eller ersatts av andra, bättre förklaringsmodeller. Ett exempel på det är när den polske astronomen Nicolaus Copernicus på 1500-talet kunde visa att det är solen, och inte jorden, som ligger i solsystemets centrum.
Heliocentrisk världsbild Att det är solen, inte jorden, som ligger i solsystemets centrum.
Evolutionsteorin Att arter förändras över tid genom naturligt urval.
Cellteorin Att allt levande består av celler.
Plattektonik Att jordens kontinenter är plattor i berggrunden.
Relativitetsteorin Att tid, rum och gravitation hänger ihop.
Forskning
Syftet med forskning kan vara att hitta samband mellan olika saker, eller förstå hur något fungerar. Forskning som görs utan direkt fokus på praktiska tillämpningar kallas grundforskning. Om målet är att hitta lösningar eller utveckla ny teknik kallas den istället för tillämpad forskning.
För att samla fakta använder forskarna vetenskapliga metoder som hjälper dem att testa hypoteser och dra slutsatser på ett systematiskt sätt. Det sker inte bara med hjälp av experiment och observationer, utan också genom att man frågar människor om deras erfarenheter och åsikter via intervjuer eller enkäter. Forskningsresultat kan vara betydelsefulla för samhället. Mycket av den nya teknik och de mediciner vi har idag hade inte funnits utan forskningen. En del forskningsresultat behövs också för att politiker och andra beslutsfattare ska kunna ta välgrundade beslut. Till exempel använder Läkemedelsverket forskningsresultat från medicinska studier när de granskar och godkänner de mediciner som ska få säljas i Sverige. Det förhindrar skadliga och verkningslösa mediciner på marknaden.
Många har en bild av forskare som ensamma genier i ett laboratorium. Det stämmer inte alltid med verkligheten. Forskare kan ha olika bakgrund och arbetar ofta tillsammans. Även om vissa tillbringar en stor del av sin tid i laboratorier finns också andra som jobbar ute i naturen, på sjukhus, i företag eller med datorer och statistik.
Naturvetenskap har förbättrat samhället
Naturvetenskapen har haft en enorm påverkan på samhället under de senaste århundradena och förbättrat våra liv på många sätt. Här ges exempel på praktiska användningar inom olika områden:
Medicin
Sterilteknik
Antibiotika
Vaccin
Nya mediciner
Medicinsk teknik (röntgen och EKG)
Genetiska analyser
Jordbruk
Växtförädling och djuravel
Genteknik (GMO)
Konstgödsel
Bekämpningsmedel
Teknologi
Elektricitet
Datorer
Internet
Radio
Energi och miljö
Förnybar energi (sol, vind och vatten)
Kärnkraft
Kunskap om miljöproblem
Hållbarhet
Praktiska
tillämpningar
Transport och bygg
Fordon (båtar, tåg, motorcyklar och bilar)
Infrastruktur (vägar, broar, vatten och avlopp)
Byggnader
Reningstekniker
Rymdforskning
Satelliter
Raketer
GPS
Rymdfärder
Fusion
Människan tillhör gruppen ryggradsdjur medan bläckfisken tillhör blötdjuren. Försök på människor kräver tillstånd från Etikprövningsmyndigheten. Försök på övriga ryggradsdjur och bläckfiskar kräver tillstånd av en djurförsöksetisk nämnd. Det grundar sig i att de här djuren har ett utvecklat nervsystem. Man tror därför att de kan uppleva smärta, stress och lidande på ett sätt som andra djur inte kan.
Forskningsetik
I Sverige är det förbjudet att utföra medicinska experiment på människor, ryggradsdjur och bläckfiskar utan tillstånd. För att få utföra experiment på människor måste det först godkännas av Etikprövningsmyndigheten. Syftet är att säkerställa att forskningen sker på ett etiskt godtagbart sätt. Det är en grundläggande etisk princip att de försökspersoner som ska delta i ett experiment gör det av egen fri vilja. För att få utföra experiment på ryggradsdjur och bläckfiskar måste man på motsvarande sätt först ha ett tillstånd från en djurförsöksetisk nämnd. Syftet är att säkerställa att inga djur utsätts för onödigt lidande.
Forskningsetik handlar också om att forskning ska ske på ett ansvarsfullt och ärligt sätt. Forskningsfusk är när en forskare bryter mot dessa principer, till exempel genom att plagiera, förfalska eller undanhålla resultat. Ett uppmärksammat fall av forskningsfusk inträffade i början av 2010-talet, när en läkare på Karolinska universitetssjukhuset opererade in konstgjorda luftstrupar på svårt sjuka patienter. Metoden var inte tillräckligt testad, och byggde på felaktiga forskningsresultat. Ingreppen ledde till att patienter dog och förtroendet för forskare och forskning skadades allvarligt.
TESTA DIG SJÄLV
1. Vad menas med den vetenskapliga revolutionen?
2. Vad kallas en möjlig förklaring eller kvalificerad gissning som kan testas genom observationer eller experiment?
3. Vad innebär det att en undersökning måste vara repeterbar?
4. Vilken slutsats kan man dra om hypotesen inte stämmer?
5. Vad är en vetenskaplig teori?
6. För vilka djurgrupper krävs tillstånd för att få utföra djurförsök?
7. Ge exempel på forskningsfusk.
A2 Egna naturvetenskapliga undersökningar
Diskutera
Varför kan det vara viktigt att själv kunna planera och utföra en naturvetenskaplig undersökning?
Ett vetenskapligt försök ska kunna upprepas och kontrolleras av andra. För att kunna återge alla steg är det viktigt att noggranna anteckningar förs under hela arbetsprocessen.
Att formulera frågeställningar och hypoteser
Naturvetenskapliga undersökningar görs för att förstå samband i naturen eller förklara hur något fungerar. Ett exempel är att undersöka hur ljusmängden påverkar tillväxten hos en viss växtart. När man har bestämt vad man vill undersöka formuleras en frågeställning som tydliggör vad man vill ta reda på. Som komplement kan man även formulera en hypotes, men det är inte alltid nödvändigt.
Exempel på en ospecifik frågeställning
Hur påverkar ljus en växt?
Frågeställningen är ospecifik eftersom det varken anges vad som förändras eller vad det är som mäts i försöket. Dessutom anges inte vilken sorts växt som undersöks.
Exempel på en specifik frågeställning
Hur påverkar mängden ljus tillväxten hos lök (Allium cepa) mätt som ökningen av biomassa?
Frågeställningen är specifik eftersom både det som förändras (den oberoende variabeln) och det som mäts (den beroende variabeln) anges. Dessutom anges namnet på växtarten som undersöks.
Inspirationen till frågeställningar kan komma från en rad olika håll. Det kan vara något man själv funderat på eller iakttagit och inte hittar en förklaring till. Det kan också grunda sig på forskning som andra redan gjort, men som man själv vill testa i en ny situation. För att frågeställningar ska kunna besvaras behöver de vara specifika. Det innebär att man tydligt anger vad som förändras i försöket, vad som mäts samt vilka arter som undersöks. En hypotes är en kvalificerad gissning eller en möjlig förklaring till något man vill undersöka. För att vara testbar måste man kunna pröva den med hjälp av observationer eller experiment.
Att utföra experiment
För att kunna besvara en frågeställning eller testa en hypotes gör man ofta ett experiment. I ett experiment ändrar man medvetet en sak för att se hur det påverkar något annat. Det man ändrar kallas den oberoende variabeln, och det man mäter kallas den beroende variabeln. Andra saker som kan påverka resultatet måste hållas konstanta. De kallas kontrollerade variabler.
Den oberoende variabeln
belysningsstyrka
De kontrollerade variablerna
– jordmån
– näringstillgång
– tillgång till vatten
– temperatur
Den beroende variabeln
– tillväxt
Grupp 1 Grupp 2 Grupp 3 Grupp 4
Genom att variera mängden ljus en växt utsätts för kan vi exempelvis undersöka hur tillväxten påverkas. Det förutsätter att alla andra faktorer, som också kan tänkas påverka tillväxten, hålls konstanta.
Grupp 5
Det finns individuella variationer mellan hur snabbt exempelvis plantor växer. Varje försöksgrupp behöver därför bestå av flera individer. Ju fler som ingår, desto mer tillförlitligt blir resultatet. Det beror både på att individuella variationer och eventuella mätfel får en mindre effekt.
I vissa experiment används även en kontrollgrupp. Det gäller exempelvis när man vill undersöka effekten av en viss behandling. Kontrollgruppen utsätts inte för behandlingen, men hanteras i övrigt på samma sätt som de grupper som får behandlingen. Då kan man ta reda på om skillnaderna i resultaten beror på just den faktor som undersöks eller inte. Det är viktigt när man exempelvis vill ta reda på om en medicin är effektiv mot en viss sjukdom.
Ökning av biomassa (g) hos plantor av lök (Allium cepa) som odlats i olika belysningsstyrkor under två veckor.
(lux)
Att redovisa resultat
Resultat som samlas in från en undersökning redovisas vanligen i form av tabeller och diagram. En tabell kan exempelvis visa alla mätdata följt av ett beräknat medelvärde för varje grupp. I diagram som visar resultat från flera olika försöksgrupper är det i regel bara medelvärden som presenteras. På så sätt blir resultatet mer överskådligt.
Ökning av biomassa (g)
Gruppens medelvärde
Ökning av biomassa (g)
värde
Trendlinje
Belysningsstyrka (lux)
Resultaten är sammanställda i ett punktdiagram som visar medelvärdet för varje försöksgrupp. I diagrammet finns också en trendlinje som visar att biomassan ökar i takt med att växterna får mer ljus. Både x- och y-axeln är försedda med axelrubriker där enheterna anges inom parentes.
Att dra slutsatser
När resultaten har sammanställts används de för att dra slutsatser. Om undersökningen utgår från en frågeställning används resultaten för att besvara den. Om undersökningen istället utgår från en hypotes används resultatet för att avgöra om hypotesen stämmer eller inte. Om resultaten visar att det som hypotesen förutsäger har inträffat ger det stöd för att hypotesen är sann. Om det inte har inträffat tyder det på att hypotesen är falsk. Då behöver vi hitta nya möjliga förklaringar och formulera nya hypoteser.
Ibland visar resultaten på ett tydligt samband mellan de variabler som undersökts. I andra fall kan det vara svårare att urskilja något samband alls. Det kan bero på att det faktiskt inte finns något samband mellan variablerna, eller på att vår undersökning inte har lyckats identifiera de samband som faktiskt finns.
När resultaten tolkas är det viktigt att vara medveten om risken att dra förhastade slutsatser om orsak och verkan. Bara för att en undersökning visat på ett samband mellan olika variabler innebär det inte nödvändigtvis att det också finns ett orsakssamband. I vissa fall kan variabler samvariera (korrelera) enbart av en slump. I andra fall kan två variabler som tycks bero på varandra i själva verket vara påverkade av en tredje faktor och egentligen inte ha något med varandra att göra.
Varmt och soligt sommarväder
Orsakssamband
Orsakssamband
Glasskonsumtion
Samvariation (korrelation) men inget orsakssamband
Solbränna
Trots att det finns en samvariation (korrelation) mellan glasskonsumtion och solbränna finns det inget som tyder på att det finns ett orsakssamband mellan dem. Istället tycks både glasskonsumtion och solbränna orsakas av ytterligare en faktor, nämligen hur varmt och soligt väder det är.
Titel
Skriftlig redovisning av ett experiment
Den skriftliga redovisningen av ett experiment sker i regel genom en rapportskrivning. Det är viktigt att rapporten är välstrukturerad och tydlig. Nedan ges ett exempel på hur en vetenskaplig rapport kan struktureras, men rubrikerna kan ibland variera något.
Det är viktigt att rapportens titel avspeglar innehållet i undersökningen.
Inledning
Här ges nödvändig bakgrundsinformation som läsaren kan behöva känna till för att förstå undersökningen. Svåra begrepp förklaras. Om undersökningen bygger på några speciella teorier bör de förklaras. Undersökningen kan också sättas i ett större sammanhang. Varför är det exempelvis viktigt att undersökningen görs?
I inledningen ska också frågeställningen och eventuell hypotes finnas med.
Material och metod
Här beskrivs noggrant vilken utrustning som använts samt hur experimentet utförts. De som läser beskrivningen ska själva kunna upprepa experimentet.
Resultat
Här redovisas resultatet av undersökningen. Tabeller och diagram används för att göra resultaten lättöverskådliga. Om medelvärden beräknats kan de visas i diagrammet istället för alla mätdata. Tabeller och figurer behöver tabell- och figurtexter.
Diskussion
Här besvaras frågeställningen och hypoteser utvärderas genom tolkningen av resultaten. Om det finns resultat som avviker, eller gör att en säker slutsats inte kan dras, behöver de tänkbara orsakerna till det diskuteras. Om undersökningen utgår från någon teori bör diskussionen ta upp ifall slutsatserna stödjer teorin eller inte. I diskussionen är det också vanligt att eventuella begränsningar och svagheter med försöket diskuteras. Det är också lämpligt att ange förbättringsförslag till undersökningen samt föreslå hur den ska kunna utvecklas vidare.
Källförteckning
I alla vetenskapliga arbeten ska de källor som det refereras till i texten finnas angivna i form av en källförteckning. Det finns olika standardsätt för hur en källförteckning skrivs.
Säkerhet i laboratoriet
När naturvetenskapliga undersökningar planeras och utförs är det viktigt att använda utrustning och kemikalier på ett säkert sätt. Då minskar risken för skador. Ett sådant säkerhetstänkande är också användbart i vardagslivet och i ett framtida yrkesliv.
En del av säkerhetsarbetet handlar om att göra en riskbedömning innan det praktiska arbetet påbörjas. Det gäller inte bara när man laborerar med kemikalier och biologiskt material, utan också när man samlar in svar via enkätundersökningar och intervjuer. I det praktiska arbetet, till exempel i en laborationssal, finns vissa generella regler som alltid måste följas. Det kan handla om att följa skolans säkerhetsföreskrifter och att använda skyddsutrustning då läraren säger det. Det kan också vara att inga experiment får utföras utan lärarens tillstånd och att man måste närvara vid en säkerhetsgenomgång för att få vara med och delta. Utöver de generella reglerna kan det också finnas specifika regler som gäller vid arbete med kemikalier, öppen låga och biologiskt material.
Skadlig. Kan ge klåda och irritation på huden eller i ögonen. Kan ge allergi vid hudkontakt. Kan göra dig dåsig och yr.
Brandfarlig. Produkten är brandfarlig och kan brinna våldsamt. Den ska därför hållas borta från värme, gnistor och öppen låga.
Frätande. Farlig att få på huden, i ögonen eller i munnen.
Hälsofarlig. Produkten kan vara cancerframkallande, ge fosterskador och störa fortplantningen. Produkten är därför farlig att förtära eller andas in.
Miljöfarlig. Produkten är farlig för vattenmiljön.
Giftig. Produkten ger livshotande skador vid inandning, hudkontakt och förtäring.
För att förebygga skada och olyckor ska hälso- och brandfarliga produkter vara märkta med farosymboler.
TESTA DIG SJÄLV
1. Vad kännetecknar en specifik frågeställning?
2. Varför är det viktigt att alla andra variabler, än de som undersöks, hålls så likartade som möjligt i ett experiment?
3. Varför kan ett experiment som upprepas flera gånger tänkas ge säkrare slutsatser än om experimentet bara utförs en gång?
4. Vad menas med en kontrollgrupp?
5. Vilka delar ingår vanligtvis i en vetenskaplig rapport?
6. Vad betyder följande farosymboler?
Nya vaccin
I likhet med andra mediciner måste vaccin som används på människor i Sverige vara godkända av Europeiska läkemedelsmyndigheten. Arbetet med att ta fram ett nytt vaccin är ofta komplicerat och det kan ta många år innan det blir godkänt. Innan ett vaccin kan börja användas på människor måste det först genomgå flera tester.
I det första skedet prövas vaccinet i laboratorium på celler och djur. Därefter testas det på friska människor. För att få starta en vaccinstudie krävs tillstånd från både Etikprövningsmyndigheten och Läkemedelsverket. När studien inleds får deltagarna en låg dos av vaccinet för att säkerställa att det inte orsakar allvarliga biverkningar. Om
vaccinet visar sig vara säkert höjs dosen stegvis, samtidigt som forskarna undersöker hur det påverkar kroppens immunförsvar. I senare faser testas vaccinet på större grupper av människor. Mest tillförlitligt resultat får man om man slumpmässigt delar in de frivilliga försökspersonerna i två grupper: en behandlingsgrupp och en kontrollgrupp. Behandlingsgruppen får injektioner med det riktiga vaccinet, medan kontrollgruppen får injektioner utan det verksamma ämnet, oftast ofarlig koksaltlösning. Efter vaccineringen följer medicinsk personal upp hur många i respektive grupp som utvecklar sjukdomen samtidigt som eventuella biverkningar rapporteras.
Att vaccinera sig kan vara viktigt för att skydda sig själv mot allvarlig sjukdom. Dessutom skyddar man också människor i sin omgivning genom att vara vaccinerad. När tillräckligt många i en befolkning är vaccinerade mot en viss sjukdom uppstår flockimmunitet, vilket gör att smittan minskar eller försvinner.
För att få pålitliga resultat från en medicinsk undersökning är det viktigt att försökspersonerna inte får veta om de tillhör gruppen som fått det riktiga vaccinet eller inte. Det kallas en blindstudie, och på så sätt minskar risken för att resultatet påverkas av placeboeffekten, det vill säga deltagarnas förväntningar på hur de kommer att
må av behandlingen. Först när ett vaccin har genomgått noggranna undersökningar kan det slutligen godkännas av Läkemedelsverket.
För att få godkänt måste vaccinet både ge ett effektivt skydd mot sjukdom och inte orsaka några allvarliga biverkningar.
1000 personer
Behandlingsgruppen
1000 personer
I en medicinsk studie är det viktigt att urvalet av människor representerar hela befolkningen. Därför bör det finnas försökspersoner med olika ålder, kön, socialgrupp och ursprung.
Vaccin
Personerna i behandlingsgruppen får det verksamma vaccinet medan personerna i kontrollgruppen får en verkningslös koksaltlösning.
Kontrollgruppen
8 personer insjuknar
Resultatet visar att just detta vaccin ger 95 % skydd mot att smittas av den aktuella sjukdomen.
Koksaltlösning
162 personer insjuknar
I Sverige finns ett allmänt vaccinationsprogram som omfattar vacciner mot totalt elva sjukdomar. Det ger ett livslångt skydd mot sjukdomar som kan vara livshotande och orsaka allvarliga skador.
A3 Att inte bli lurad
Diskutera
Hur ska vi undgå att bli lurade av felaktig information som medvetet eller omedvetet sprids av andra?
I takt med att information sprids allt snabbare har också risken för att utsättas för felaktig information och osanningar ökat.
På sociala medier sprids felaktig information mycket enkelt. Ibland sprids den avsiktligt för att påverka oss. Om det leder till att vi får en felaktig bild av klimatförändringar, vaccinationer och sjukdomar kan det få negativa följder för miljön och vår hälsa.
Ett vetenskapligt förhållningssätt
Ett vetenskapligt förhållningssätt innebär att man tänker kritiskt, är neutral, är öppen för nya idéer och grundar sina slutsatser på tillförlitliga fakta. Om vi inte kan skilja mellan det som är sant och det som är falskt riskerar vi att få en felaktig bild av världen. Idag kan i stort sett vem som helst publicera ogrundade påståenden som snabbt kan läsas och delas via sociala medier och bloggar. Det gör att felaktig information kan få stor spridning mycket snabbt.
Det finns dock strategier man kan använda sig av för att skydda sig. Exempel på det är:
• Att använda källkritik för att noggrant granska information och reklam.
• Att vara medveten om att man kan påverkas av desinformation, konspirationsteorier, faktaresistens, ekokammare och filterbubblor.
• Att kunna skilja mellan vetenskap och pseudovetenskap.
Källkritik
Källkritik innebär att man systematiskt granskar och bedömer källors trovärdighet. Genom att sortera bort inaktuella och opålitliga källor minskar vi risken att bli lurade. Vi förhindrar samtidigt att felaktig information sprids vidare. För att avgöra om en
Ett källkritiskt förhållningssätt kan också användas för att kritiskt granska reklam. Ofta används kändisar eller experter för att bygga trovärdighet. Men det är viktigt att komma ihåg att de här personerna kan få betalt för att säga positiva saker om produkten.
källa är trovärdig eller inte behöver vi säkerställa att källan är äkta och att upphovspersonen verkligen är den som den utger sig för att vara. När källan är anonym eller saknar referenser till andra källor är det extra viktigt att vara uppmärksam.
Genom att granska datumet för när en källa publicerades kan vi bedöma om informationen fortfarande är aktuell. Inom många naturvetenskapliga områden sker snabba framsteg, vilket gör att gammal information snabbt blir föråldrad.
När man bedömer en källas tillförlitlighet kan det vara relevant att ta reda på om den är en primär- eller sekundärkälla. Vetenskapliga artiklar räknas som primärkällor eftersom de ofta baseras på observationer och experiment. Sekundärkällor är däremot källor som hämtar sin information från andra källor. Dessa är generellt mindre pålitliga än primärkällor, eftersom de är beroende av att den ursprungliga informationen är korrekt. Om flera sekundärkällor oberoende av varandra ger samma information stärks dock trovärdigheten.
När man bedömer en källas tillförlitlighet är det också viktigt att ta reda på om den är tendensiös, det vill säga om den kan vara vinklad av politiska, ekonomiska eller ideologiska intressen. Vinklade källor är mindre trovärdiga, till exempel kan det finnas anledning att vara skeptisk mot källor om rökningens
Tips på hur man källkritiskt kan granska en källa.
Är källan aktuell?
Använd information från nya och uppdaterade källor.
skadeverkningar som finansieras av tobaksindustrin eftersom företagen samtidigt tjänar pengar på att underdriva riskerna.
Vetenskapliga källor är i allmänhet mer tillförlitliga än bloggar och hemsidor. Det händer ibland att forskare överdriver betydelsen av sina upptäckter eller tolkar resultaten fel. Därför granskas en vetenskaplig rapport ofta av minst två oberoende forskare innan den publiceras i en vetenskaplig tidskrift. Processen kallas ”peer review” och är ett sätt att säkerställa kvaliteten på vetenskapligt publicerade artiklar.
Är källan äkta?
Kolla upp om källan är pålitlig och om upphovspersonen verkligen är expert inom ämnesområdet. Om en upphovsperson saknas (till exempel om den har genererats av AI) gäller det att vara särskilt uppmärksam!
Är källan tendensiös?
Identifiera om det kan finnas några bakomliggande intressen som kan påverka informationens trovärdighet. Faktagranska information som du misstänker är vinklad!
Är källan beroende?
Källor som samlat in egen data är generellt sett mer pålitliga än de som bygger på uppgifter från andra källor. Försök därför hämta information från källor som är så nära ursprungskällan som möjligt.
Är källan granskad?
Vetenskapliga källor som granskas av andra forskare är i allmänhet mer pålitliga än inlägg på sociala medier och bloggar!
Idag kan man med hjälp av AI generera texter, bilder och videoklipp utan mänsklig inblandning. Det har ökat behovet av källkritik. Exempelvis kan chattbotar skriva artiklar utifrån instruktioner som en användare matar in. Även om sådan text kan verka trovärdig är det viktigt att komma ihåg att den kan innehålla felaktig information. Till skillnad från texterna i traditionella uppslagsverk har inte text som genererats av AI granskats av experter. Chattbotar kan ibland ange källor om man ber dem, men dessa källor kan vara påhittade eller sakna anknytning till texten.
Desinformation
Utvecklingen av internet och sociala medier har ökat spridningen av felaktig information. Om spridningen sker på grund av okunskap kallas den oavsiktligt felaktig information. Informationen kan också spridas medvetet för att lura eller vilseleda någon, den kallas då för desinformation. Anledningar till att någon vill sprida desinformation kan vara att gynna egna intressen eller försöka påverka personers uppfattning i en viss politisk fråga. Syftet kan också vara att skapa misstro, splittring och kaos i samhället. Desinformation är skadligt för samhället eftersom det kan öka polariseringen mellan olika grupper och undergräva människors förtroende för myndigheter och forskare.
Sociala medier
Sociala medier kan användas för att sprida desinformation. Problemet förstärks av att algoritmer ofta lyfter fram innehåll som väcker starka reaktioner. Därför sprids falska uppgifter som fått många delningar och gilla-markeringar ofta snabbare än sanna nyheter.
Deepfakes
Deepfakes är tekniker som använder AI (artificiell intelligens) för att skapa falska bilder, videor och ljudinspelningar av personer.
Vinklade nyhetssajter och bloggar
Vinklade nyhetssajter och bloggar kan användas för att sprida falska eller vilseledande artiklar. Syftet kan vara att försöka påverka andra personers uppfattning i en viss fråga.
Olika spridningsvägar för desinformation
Ryktesspridning
Falska rykten kan spridas för att smutskasta en meningsmotståndare.
Automatiserade program och anställda personer (nättroll) kan användas för att sprida desinformation på sociala medier. Det kan skapa en illusion av att viss falsk information är populär eller allmänt accepterad.
Propaganda
Propaganda är en form av kommunikation som syftar till att påverka den allmänna opinionen och smutskasta politiska motståndare. Den räknas som desinformation om den används för att medvetet sprida falsk information.
Desinformation kan spridas på olika sätt och det kan vara svårt att på egen hand avslöja vad som är sant eller inte. Det är därför viktigt att använda ett källkritiskt förhållningssätt när man bedömer trovärdigheten i ett påstående. Är man osäker kan man använda webbtjänster som ägnar sig åt faktagranskning.
Botar och troll
Konspirationsteorier
Kända konspirationsteorier som rör naturvetenskap grundar sig ofta på misstro mot de officiella förklaringarna kring månlandningarna, klimatförändringar, virussjukdomar och vacciner. Exempel på konspirationsteorier är föreställningar om att hemliga grupper arbetar tillsammans för att uppnå dolda mål. Ofta finns också en djup misstro mot den officiella förklaringen. Istället hävdar anhängarna att både myndigheter och experter medvetet ljuger för att försöka dölja sanningen för befolkningen. Enligt anhängarna vill forskare, företag, myndigheter och regeringar luras för att exempelvis få politiska fördelar, tjäna pengar och kontrollera befolkningen. Även om de flesta konspirationsteorier saknar stöd i forskningen finns det några historiska exempel där de visat sig innehålla inslag av sanning. Ett exempel på det är en politisk skandal i USA på 1970-talet som kallas Watergateskandalen.
Här visas besättningen från den första månlandningen. Totalt genomfördes sex bemannade månlandningar, alla inom ramen för NASA:s Apollo-program mellan 1969 och 1972. En utbredd konspirationsteori hävdar att månlandningarna aldrig ägde rum, och anhängarna menar att de istället spelades in i en filmstudio.
Faktaresistens, ekokammare och filterbubblor
Begreppet faktaresistens beskriver ett fenomen där en person håller fast vid det de tror på, trots att det finns fakta som talar emot. Att hålla fast vid en uppfattning enbart för att den bekräftar det man vill tro på strider mot ett vetenskapligt förhållningssätt. Det kan leda till att man förstärker felaktiga uppfattningar. Om sådana felaktiga uppfattningar är vanliga kan det bli svårt att nå enighet i viktiga samhällsfrågor, exempelvis kring vaccinationer och klimatförändringar.
Filterbubblor är ett fenomen där personer med likartade uppfattningar befinner sig i samma ”bubbla”, avskärmade från personer med avvikande åsikter.
En ekokammare är en miljö, ofta på sociala medier, där åsikterna i en grupp förstärks eftersom användarna ständigt bekräftar varandras övertygelser. Filterbubblor är ett liknande fenomen som uppstår när sociala medier anpassar innehållet efter användarens tidigare sökningar. Både ekokammare och filterbubblor hindrar oss från att möta uppfattningar som strider mot det vi redan tror. Att bara ta del av källor som bekräftar våra befintliga uppfattningar är inte förenligt med ett vetenskapligt förhållningssätt och riskerar att ge en felaktig bild av världen.
Sedan 1960-talet publicerar flera svenska dagstidningar horoskop där en människas personliga öde förutspås beroende på i vilket stjärntecken man är född. Eftersom förutsägelserna är skrivna generellt är de i allmänhet öppna för tolkning vilket gör att de inte kan testas med hjälp av vetenskaplig metod.
Pseudovetenskap
Begreppet ”vetenskapligt” har hög status i vår kultur och används ofta för att ge trovärdighet åt både produkter och idéer. Därför kan det i ett vetenskapligt förhållningssätt vara viktigt att kunna skilja verklig vetenskap från pseudovetenskap. ”Pseudo” betyder falsk, och pseudovetenskaper är läror som gör anspråk på att vara vetenskapliga, trots att de saknar vetenskapligt stöd. Exempel är idéer om att vi påverkas av linjer med energifält, så kallad ”jordstrålning”, eller att himlakropparnas positioner skulle avgöra människors personlighet och livsöden. Det senare kallas astrologi och klassas som pseudovetenskap eftersom inga experiment har kunnat visa något samband mellan personlighet och stjärntecken. De förutsägelser som görs i horoskop är ofta för vaga för att kunna testas vetenskapligt. Sedan 1960-talet publicerar ändå flera svenska dagstidningar horoskop. Problemet med pseudovetenskap är att den ofta presenteras på ett sätt som gör att den påminner om ”verklig” vetenskap. Det kan leda till att människor blir lurade att tro på saker som inte är sanna. Det kan också leda till att människor använder pseudovetenskapliga behandlingar i tron om att de får effektiv vård. Det kan leda till en falsk trygghet och att vissa personer avstår från att söka beprövad sjukvård.
Checklista för ett vetenskapligt förhållningssätt
• Är källan bakom ett påstående äkta?
• Bygger påståendet på gamla uppgifter?
• Stämmer påståendet med andra källor?
• Kan det finnas bakomliggande politiska eller ekonomiska intressen?
• Är källan bakom påståendet faktagranskad?
• Backas påståendet upp av den samlade expertisen inom ämnesområdet?
• Finns det vetenskapliga belägg som stödjer påståendet?
• Anges referenser så att påståendet kan kontrolleras?
• Är påståendet desinformation?
• Är du beredd att ifrågasätta dina egna övertygelser?
• Finns det risk att all information inte når dig på grund av ”filterbubblor”?
• Söker du annan information än den som bekräftar det du redan tror?
• Kan det röra sig om pseudovetenskap?
• Går det att testa påståendena vetenskapligt?
TESTA DIG SJÄLV
1. Ge två exempel på hur man källkritiskt kan granska en text.
2. Vad menas med att en källa är tendensiös (vinklad)?
3. Vad menas med desinformation?
4. Varför är det viktigt att vara källkritisk även mot bilder, ljud och filmer?
5. Vad menas med faktaresistens?
6. Vad menas med en filterbubbla?
7. Ge exempel på en konspirationsteori.
8. Vad menas med pseudovetenskap?
A SAMMANFATTNING
» Under den vetenskapliga revolutionen började mänskligheten ifrågasätta gamla ”sanningar” och istället använda observationer och experiment för att förklara hur vår omvärld är uppbyggd och fungerar. För att en undersökning ska anses vara vetenskaplig är det viktigt att hypotesen är testbar och experimentet repeterbart.
» Naturvetenskap har lett till en mängd förbättringar i samhället som antibiotika, genetiska analyser, GPS, effektivare jordbruk, förnybar energi, internet och vaccin.
» Hypoteser som testats i många olika experiment, och fått mycket stöd, kan upphöjas till, eller ingå i en vetenskaplig teori. Det är en väl underbyggd förklaringsmodell för hur världen fungerar eller är uppbyggd.
» Det man ändrar i ett experiment kallas den oberoende variabeln, och det man mäter kallas den beroende variabeln. Andra saker som också kan påverka resultatet ska hållas så lika som möjligt. Dessa kallas kontrollerade variabler.
» En kontrollgrupp fungerar som en jämförelsegrupp genom att de som ingår i gruppen inte får någon behandling eller verksamt ämne. Det minskar risken för att andra faktorer kan påverka resultatet.
» När man drar slutsatser är det viktigt att veta att en samvariation (korrelation) mellan två faktorer inte nödvändigtvis måste betyda att det också finns ett orsakssamband mellan dem.
» I den källkritiska processen ingår att utvärdera ifall källan är äkta, aktuell, oberoende, tendensiös och granskad. Vetenskapliga källor är i allmänhet pålitliga eftersom de grundar sig på vetenskapliga studier som granskats av andra forskare innan de publicerats.
» Desinformation är falsk information som sprids medvetet i syfte att lura eller vilseleda någon. Det finns olika spridningsvägar, exempelvis sociala medier, falska nyhetssajter, bloggar, automatiserade program, nättroll, AI-genererat material, ryktesspridning och propaganda.
» Konspirationsteorier är idéer om att den verkliga informationen döljs av en sammansvärjning av mäktiga personer för att uppnå olika syften. Anhängare misstror ofta officiella förklaringar från myndigheter.
» Om de sökmotorer vi använder på internet använder olika algoritmer för att anpassa innehållet till enskilda användare kan det uppstå filterbubblor Ekokammare är miljöer på sociala medier där personer med samma åsikter förstärker varandra. Det kan leda till att vi blir faktaresistenta och inte tar del av den information som motsäger den egna verklighetsuppfattningen.
» En pseudovetenskap uppfyller inte de kriterier som ställs på vetenskap. Det kan bero på att de läror som pseudovetenskapen vilar på inte kan ge upphov till testbara förutsägelser eller att de inte fått stöd av vetenskapliga undersökningar.
A UPPGIFTER
Förklara och utveckla
A1
1. Ge några exempel på vetenskapliga upptäckter som betytt mycket för mänskligheten.
2. Vad skiljer en vetenskaplig teori från en gissning?
3. Ge ett exempel på en situation där regler inom forskningsetiken kan sätta stopp för genomförandet av ett vetenskapligt experiment.
A2
4. Anta att vi vill undersöka sambandet mellan den omgivande vattentemperaturen och hur snabbt isbitar smälter.
a) Formulera en frågeställning om hur vattnets temperatur påverkar hur snabbt isbitarna smälter.
b) Ge exempel på ett experiment som kan användas för att undersöka detta.
A3
5. Ge ett exempel på varför en person medvetet skulle kunna vilja sprida falska uppgifter på internet.
6. Varför kan det vara viktigt att veta vem som har gjort en internetsida om till exempel djurförsök?
7. Hur kan ekonomiska intressen påverka om en källa är trovärdig?
8. Varför är vetenskapliga artiklar i regel mer pålitliga än bloggar?
9. Varför kan det finnas anledningar att vara kritisk till information som genererats med hjälp av AI?
10. Förklara hur fenomen som filterbubblor och ekokammare kan leda till en snedvriden världsbild.
Ta ställning och argumentera
1. Varför visas forskare i film ofta som ensamma genier i labbrock med rufsigt hår?
2. Hur pålitliga är de vetenskapliga teorierna som ligger till grund för vår världsbild?
3. Vad ska krävas för att det ska vara moraliskt rätt att göra försök med människor?
4. Hur kan vetenskapliga studier av vaccin påverka människors vilja att vaccinera sig?
5. Vilka problem kan det finnas med att begreppet ”vetenskapligt bevisat” används när en viss produkt marknadsförs?
6. Vad har desinformation med ämnet natur kunskap att göra?
Naturligtvis NATURKUNSKAP 1 a1
Naturligtvis naturkunskap 1a1 är ett läromedel i gymnasieämnet Naturkunskap, nivå 1a1 (50 p), som utgår från den uppdaterade ämnesplanen Gy25.
Boken har följande kapitelindelning:
A Naturvetenskapligt arbetssätt
B Hållbar utveckling
C Kroppen, livsstil och hälsa
D Sexualitet, samtycke och relationer
Karl-Niklas Hult har många års erfarenhet av att undervisa i naturkunskap på gymnasiet. Han har även en masterexamen i biologi, erfarenhet av fiskodling och har deltagit i ett projekt finansierat av WWF med syfte att kartlägga vithajsbeståndet utanför Sydafrikas kust. Karl-Niklas har också undervisat på IB-programmet.
Peter Olsson arbetar som gymnasielärare med undervisning i naturkunskap, biologi och även på IB-programmet. Tidigare har han doktorerat och forskat om fåglars syn vid Lunds universitet samt undervisat på universitetsnivå. Han har även medverkat i den populära Biologishowen som anordnas av naturvetenskapliga fakulteten i Lund.
Karl-Ni K las Hult Peter Olss ON