Пособие _ Биология_Жакибаева

Рисунок 2. Среднее время, занимаемое на всплытие листовых дисков на поверхность раствора 50 мл NaHCO3 разной концентрации.

Примечание: планки погрешности приведены из вычислений стандартного отклонения в Таблице 4.

VII. Заключение

Убедитесь в том, что в своем заключении вы анализируете любые количественные результаты, даже если они упоминаются в других пунктах отчета. При этом необходимо не просто переформулировать результаты, а делать из них выводы. Помните, что гипотезу можно только поддерживать или опровергать. Ее нельзя «доказать»! Не забывайте сравнивать свои результаты с соответствующей литературой. Это могут быть количественные значения из литературы, промышленные рекламные тезисы или обоснованные теории. Если вы сравниваете количественные результаты, выражайте различия между вашим значением и литературным значением в процентах. Такие утверждения, как «Наши результаты были очень близки к литературным значениям», недостаточны. Нужно указать, насколько они были близки в процентном отношении [4].

Такие выводы, как «Результаты подтверждают мою гипотезу» никак не будут вознаграждены. Вы должны объяснить, почему ваши результаты поддерживают или опровергают вашу гипотезу. Вы можете сделать это, показав конкретные наблюдения, уклоны или очертания графиков и накопленные или рассчитанные величины.

Пример выполнения

В заключение, из полученных в ходе эксперимента доказательств видно, что разные концентрации NaHCO3 в 50 мл растворе оказывают значительное влияние на время, занимаемое на всплытие листовых дисков Acacia auricularformis на поверхность раствора. Данные, полученные в ходе эксперимента, подтверждают гипотезу о том, что при повышении концентрации NaHCO3 время, занимаемое листовыми дисками Acacia auricularformis на всплытие на поверхность в 50 мл растворе, будет уменьшаться.

21

Анализ данных Таблицы 2 показывает, что линия тренда, построенная на среднем времени, занимаемом на всплытие в концентрации NaHCO3 , имеет отрицательное значение. Это значит, что при повышении концентрации NaHCO3 время, занимаемое на всплытие, уменьшается. Следовательно, на Рисунке 2 показана отрицательная зависимость между концентрации NaHCO3 и временем, занимаемым на всплытие листовых дисков. Эти качественные данные подтверждают теорию о факторах, влияющих на фотосинтез, по мере того, как листовые диски всплывают, вырабатывая кислород. Так

кислород выделяется в процессе фотосинтеза согласно химическому уравнению 6CO2 +

6H2O→C6H12O6 + 6О2↑.

Теория утверждает, что увеличение концентрации свободного углекислого газа увеличивает уровень фотосинтеза. Так как в NaHCO3 присутствует углекислый газ, изменение его концентрации приведет к увеличению или уменьшению концентрации CO2 в 50 мл раствора. Следовательно, результаты, полученные в ходе эксперимента, являются действительными и релевантными, так как совпадают с теорией, описанной в учебнике МБ. Тем не менее, было найдена только одна точка на графике, не соответствующая линии тренда (прямой линии регрессии). Посторонний результат можно наблюдать в Таблице 3. При 40 мл NaHCO3 среднее время, занятое на всплытие

– 11,61 минут, и для 30 мл NaHCO3 – 11,45 минут. Эти данные противоречат тенденции данных, так как среднее время, занятое на всплытие в 40 мл NaHCO3 будет меньше, чем время на всплытие в 30 мл NaHCO3 .

Случайная ошибка может возникнуть в результате колебаний температуры в пяти растворах. Это может повлиять на время, занятое на всплытие на поверхность, так как теория утверждает, что температура влияет на уровень фотосинтеза (Allot, 2007).

Следовательно, можно сделать заключение, что концентрация NaHCO3 влияет на время всплытия листовых дисков растения Acacia auricularformis на поверхность, так как при увеличении концентрации NaHCO3 время, занимаемое для всплытия листовых дисков, уменьшится.

VIII. Оценивание

Оценивание является неотъемлемой частью исследовательской работы, которая позволяет проанализировать возможные источники ошибок и рассмотреть недостатки выбранных методов. Следует провести различие между систематическими и случайными ошибками. Случайные ошибки могут возникнуть ненамеренно, обычно из-за различий биологических тканей.

Систематические ошибки возникают каждый раз при выполнении эксперимента

втом случае, если результаты эксперимента имеют систематическую погрешность [4]. Например, мензурка или термометр могут быть неточными. Термометр, вместо показания 25°C при температуре 25°C, показывает 27°C. Поэтому все показания температуры, которые Вы фиксируете с использованием этого термометра, будут иметь погрешность

в2°C. Это может сильно повлиять на расчетные значения (если не влияет, тщательно оцените значимость возможных ошибок).

При оценивании следует обратить внимание на соответствие ваших результатов относительно следующих вопросов [4]:

•Есть ли какие-либо погрешности в используемой методике, которые могут отрицательно повлиять на результат?

•Каким образом контролировались переменные?

•Надежны ли результаты измерений и наблюдений?

•Точность результатов неизвестна ввиду отсутствия повторных измерений?

•Какие делаются предположения?

22

Усовершенствование методов исследования

Оценив результаты исследования, следует рассмотреть пути или способы усовершенствования методов исследования.

Необходимо учесть, что жалобы о нехватке времени или о личной неорганизованности не имеют ничего общего с методикой. Вам необходимо предложить как минимум три значительных усовершенствования. Если их меньше, то это будет частичный уровень. Вы должны объяснить, почему эти усовершенствования приведут к уменьшению систематических и случайных ошибок [4].

•Предложения, которые ведут к повышению точности, подойдут только к экспериментам, для которых требуются точные измерения.

•Такие предложения, как «собрать больше данных» достаточно очевидны и сами по себе недостаточны для решения последнего аспекта.

•Некоторые предложения, такие, как «быть острожным», не убедительны.

Оценивая степень приемлемости того или иного метода, рассуждения, факты и предположения можно оформить в виде таблицы:

Слабая сторона/ошибка	Влияние слабой стороны	Усовершенствования

Пример выполнения

Из оценивания эксперимента можно увидеть несколько недостатков и ограничений в планировании эксперимента и метода/хода работы исследования наряду с качеством данных. В следующий раз некоторые улучшения в методе исследования помогут усовершенствовать эксперимент:

Шаг 2: 100 мл мерные стаканы, 6 мензурок с разными концентрациями NaHCO3 были использованы для эксперимента, как показано в следующей таблице:

	Таблица 2. Концентрация NaHCO3		в каждой мензурке.
	№ мензурки	Объем NaHCO3		Объем воды		Общий объем
		(мл)		(мл)
	1			50		50
		0
	2	10		40		50
	3	20		30		50
	4	30		20		50
	5	40		10		50
	6	50		0		50

Недостатки/Ограничения:

В данном эксперименте недостатком является точность измерения объемов жидкостей. Так, было сложно отмерить точно 50 мл воды с помощью мерного стакана на 100 мл. Данная сложность в измерениях могла повлиять на возникновение случайной ошибки, потому что каждый объем раствора не мог быть точным из-за ошибки в мерном стакане приблизительно ±0,5см3. Эта ошибка в измерении жидкостей могла повлиять на количество углекислого газа, доступного для фотосинтеза и, следовательно, на полученные результаты. Тем не менее, неточность в измерениях жидкостей не является

23

значительной. Потому что неточность в измерениях жидкостей не может быть достаточно большой для значительного влияния на результаты.

Улучшения:

Данный недостаток может быть улучшен с помощью использования более точных инструментов, таких, как градуированная пипетка на 50 мл. Градуированная пипетка на 50 мл имеет погрешность в ±0,1см3, которая имеет меньшую погрешность, чем мерный стакан на 100 мл. Использование более точных измерительных инструментов дает более точные результаты. Следовательно, использование более аккуратных измерительных инструментов приводит к меньшей погрешности. Так, объем каждого раствора будет равен 50 мл, что приведет к меньшим случайным ошибкам в данных.

Шаг 5: Температура каждого раствора замерена в начале эксперимента и записана в соответствующей таблице.

Недостатки/Ограничения:

Недостаток данного шага в том, что температура растворов недостаточно контролировалась, чтобы гарантировать отсутствие влияния этого фактора на зависимую температуру. Температура является ограничивающим фактором фотосинтеза. Это может означать, что температура может ограничивать количество выделяемого кислорода в процессе фотосинтеза, если температура ниже оптимального уровня. Следовательно, если в ходе эксперимента температура не сохранялась на постоянном уровне или выше

оптимального уровня, она может	ограничивать количество выделяемого кислорода
и отсюда повлиять на результаты.	Однако, если температура каждого раствора была

на оптимальном уровне или выше, результаты также могут быть изменены, так как температура не сохранялась на постоянном уровне. Из-за того, что температура не являлась независимой температурой в данном эксперименте, любые колебания температуры в растворах могли повлиять на результаты и обуславливать случайные ошибки. Собранные данные не свидетельствуют о значительных ошибках в результатах, кроме результатов при 40 мл NaHCO3.

Улучшения:

Шаг 5 можно улучшить с помощью помещения термометра в каждый раствор и записи температуры с 20-минутным промежутком. Это означает, что любые колебания в температурах растворов могли наблюдаться и быть записаны. Если бы не было отмечено никаких колебаний температуры, это могло бы быть указано в разделе сбора данных и представлено в соответствующей таблице и графике как источник случайной ошибки.

Эксперимент не повторялся. Недостатки/Ограничения:

Данный факт является недостатком, так как повторение эксперимента влияет на точность данных. Без выполнения повторов нет никаких признаков того, что результаты являются случайными или точными, так как нет данных для сравнивания. Следовательно, данные, полученные в ходе данного эксперимента, могут иметь значительные отклонения, которые могли быть не определены. Данный недостаток может быть значительным, так как полученные данные могут быть не точными или даже не соответствующими для оценивания вопроса исследования. Таким образом, отсутствие повторения эксперимента увеличивает неточность данных и значительно повлияет на полученные данные.

Улучшения:

Данный недостаток можно улучшить повторением эксперимента пять раз для увеличения точности данных. Повторение эксперимента дважды должно обеспечить достаточно доказательств релевантности данных к вопросу исследования и увеличить точность данных. Также с увеличением повторов можно обнаружить любые значительные расхождения в данных, так как данные, полученные с помощью повторения эксперимента, можно сравнивать. Данное улучшение поможет получению более убедительных данных, а также даст ответ на вопрос исследования.

24

Шаг 6: 5 листовых дисков были помещены в мензурку с помощью пинцетов, удостоверившись, что все диски помещены на дно мензурки.

Недостатки/Ограничения:

Недостатком шага 5 является то, что все пять листовых дисков были одновременно помещены в одну мензурку перед тем, как положить листовые диски в следующую мензурку. Секундомер был включен только после того, как все пять листовых дисков были помещены в каждую мензурку. Это привело к тому, что первый листовой диск был помещен в соответствующую мензурку приблизительно на одну минуту раньше, прежде чем последний листовой диск был помещен в последнюю мензурку. Разница во времени между первой и последней мензурками может иметь значительное влияние на полученные данные, так как разница во времени составляет примерно одну минуту. Данный недостаток может значительно повлиять на распределение данных, поскольку

вграфик была добавлена линия тренда. Следовательно, помещение листовых дисков в каждую мензурку индивидуально, в конечном счете, может иметь более значительное влияние на данные.

Улучшения:

Шаг 6 может быть улучшен через помещение листовых дисков последовательно

вкаждую мензурку, расположенных близко друг к другу. Это поможет удостовериться

внезначительной разнице во времени, так как листовые диски будут помещены в каждую мензурку. Это также сделает данные, полученные от каждой мензурки, более сравниваемыми, так как листовые диски, помещенные в каждую мензурку, ближе располагались друг к другу. Данное улучшение должно увеличить точность данных и сделать данные из каждой мензурки более сравниваемыми друг с другом для получения более убедительных результатов.

Список использованной литературы

Список литературы является обязательной частью любой исследовательской работы. Он позволяет определить диапазон обзора литературных источников данных.

Если в своем отчете вы используете чьи-то идеи, вам необходимо указать авторов. Кроме того, к использованной литературе имеют прямое отношение ссылки в тексте и страница со списком использованной литературы.

Цитирование и ссылки

На любую информацию, которую вы используете для поддержки своей идеи, должна даваться ссылка в записях. Для этого просто вставьте соответствующую информацию (обычно автор, номер страницы, год) в круглых скобках после слов или идей, взятых из другого источника. Поместите их там, где появилась бы естественная пауза, во избежание разрыва потока вашего изложения (обычно в конце предложения). Затем по этой ссылке можно найти все подробности этих источников в разделе списка использованной литературы в конце вашего реферата.

Не существует единого стиля оформления цитирования, но по причине наибольшей распространённости рекомендуется использовать Гарвардский стиль. Полное описание того, как необходимо указывать ссылки по методу оформления стиля Гарварда для каждого вида источника с примерами можно найти по следующей ссылке [6]:

http://www.staffs.ac.uk/assets/harvard_quick_guide_tcm44-47797.pdf

Пример выполнения

Литература

1.ALLOT.A, MINDORFF.D, (2007) Biology-Course Companion, Oxford University Press, Great Clarendon Street, Oxford, OX2 6DP.

25

Критерии оценивания лабораторных работ

В Международном Бакалавриате, по Дипломной Программе для оценивания практической работы используются следующие пять критериев оценивания [7]:

•Планирование - D

•Сбор и обработка данных - DCP

•Выводы и оценивание - CE

•Манипулятивные навыки - MS

•Личные качества – PS

Первые три критерия - Дизайн (D), Сбор и обработка данных (DCP), а также Выводы и оценка (СЕ) - оцениваются дважды (на практике каждый из них оценивается по нескольку раз и две лучшие оценки принимаются для конечной оценки). Манипулятивные навыки (MS) оцениваются в сумме за весь двухлетний курс, и оценивание должно быть основано на широком спектре манипулятивных навыков по предмету.

Личные качества (PS) оцениваются только один раз, и это должно произойти в течение Проекта «Группы 4».

Каждый из критериев оценивания может быть разделен на три аспекта (показано в таблицах на следующих страницах). Описания предоставлены для указания того, что ожидается в целях удовлетворения требований данного аспекта полностью (п) и частично (ч). Описания также приведены для условий, в которых требования не удовлетворены, или не совсем удовлетворены (н).

Аспекту «Выполнено полностью» присуждается 2 балла; «Выполнено частично» - 1 балл; а «Не выполнено» - 0 баллов.

Максимальная оценка по каждому критерию составляет 6 (учитывая все три

«полностью»).

D × 2 = 12 DCP × 2 = 12 CE × 2 = 12 MS × 1 = 6 PS × 1 = 6

Критерии и рубрики оценивания приведены далее [8].

Критерий Планирование (D)

		Аспект 1	Аспект 2	Аспект 3
	Уровень/	Определение вопроса	Контроль переменных	Разработка метода
		исследования и выбор		сбора данных
	Балл	переменных
		Вопрос исследования	Разработан метод	Разработан метод,
	Выполнено	сфокусирован и опре­	эффективного	который позволяет
		деленысоответствующие	контроля переменных.	сбор достаточных
	полностью/2
		эксперименту		соответствующих
		переменные.		данных.
		Вопрос исследования	Разработан метод	Разработан метод,
	Выполнено	неполный или опреде­	частичного контроля	который позволяет
		лены только некоторые	переменных.	осуществлять сбор
	частично /1
		соответствующие экспе­		недостаточных соот­
		рименту переменные.		ветствующих данных.
		Вопрос исследования	Разработан метод,	Разработан метод,
	Не	не сформулирован	не контролирующий	который не позволяет
		и не определены	переменные.	сбор любых
	выполнено
		соответствующие		соответствующих
	/0
		эксперименту		данных.
		переменные.

26

Сбор и обработка данных (DCP)

			Аспект 1			Аспект 2		Аспект 3
Уровень/		Запись первичных				Обработка		Представление
Балл		данных				полученных данных		обработанных данных
		Записаны соответствую­				Количественные		Обработанные
		щие количественные и				данные обработаны		данные представлены
Выполнено		качественные первичные				правильно.		надлежащим
		данные, с учетом						образом с учетом
полностью/2
		единиц измерения и						единиц измерения и
		погрешностей, где это						погрешностей, где это
		необходимо.						необходимо.
		Записаны				Количественные		Обработанные
		соответствующие				исходные данные		данные представлены
Выполнено		количественные и				обработаны, но		надлежащим образом,
		качественные первичные				с некоторыми		но с некоторыми
частично /1
		данные, но с некоторыми				ошибками и/или		ошибками и/или
		ошибками или				упущениями.		упущениями.
		упущениями.
		Не записаны				Количественные		Обработанные
Не		соответствующие				исходные данные		данные представлены
		качественные первичные				не обработаны		неправильно или
выполнено
		данные или данные				или допущены		непонятны.
/0
		непонятны.				грубые ошибки при
						обработке.
			Выводы и оценивание (CE)
			Аспект 1			Аспект 2		Аспект 3
Уровень/			Заключение			Оценка процедуры		Улучшение
Балл								исследования
			Заключение дано с			Дана оценка слабых		Предложены реалис­
			обоснованием, на			сторон и ограничений.		тичные улучшения
Выполнено			основе разумной					исследования в отно­
полностью/2			интерпретации					шении выявленных
			полученных данных.					недостатков и
								ограничений.
			Заключение основано			Определены		Предложены лишь
			на разумной			некоторые недостатки		поверхностные
Выполнено			интерпретации			и ограничения, но		улучшения
частично /1 полученных данных.						оценка не полная или		исследования.
						отсутствует.
			Заключение не дано или	Определены не				Предложены
Не выполнено			заключение основано			соответствующие		реалистичные
			на интерпретации			слабые стороны и		улучшения
/0
			необоснованных			ограничения.		исследования.
			данных.

27

Манипулятивные навыки (MS) Оценивается один раз за весь период обучения

	Аспект 1		Аспект 2		Аспект 3
Уровень/	Следование		Проведение методов		Безопасная работа
Балл	инструкциям
	Инструкции		Компетентное		Следование правилам
	выполнены точно,		и методичное		безопасности.
Выполнено	приспосабливаясь к		использование
	новым обстоятельствам		техники и
полностью/2
	(обращения за		оборудования.
	помощью в случае
	необходимости).
	Следование		В большинстве случаев		В большинстве
Выполнено	инструкциям с		компетентное и		случаев следование
	помощью учителя		методичное исполь­		правилам
частично /1
			зование техники и		безопасности.
			оборудования.
	Редкое следование		Некомпетентен		Редкое следование
Не выполнено	инструкциям или		и неметодичен в		правилам
	необходимость		использовании		безопасности.
/0
	постоянного надзора.		техники и
			оборудования.

*Инструкции могут быть в разных формах: устные, письменные, диаграммы, фотографии, видео, графики, аудио кассеты, модели, компьютерные программы и т.д.

	Личные качества (PS)		(только для оценивания командной
	проектной деятельности)
	Аспект 1		Аспект 2		Аспект 3
Уровень/	Самомотивация и		Работа в команде		Саморефлексия
Балл	настойчивость
	Самомотивация		Сотрудничество и		Проявление осознания
Выполнено	к выполнению		взаимодействие в		своих сильных и слабых
	проекта вплоть до его		группе и интеграция		сторон.
полностью/2
	завершения.		мнения других.
	Самомотивация		Обмен некоторыми		Проявление
	недостаточная, но		взглядами, но		недостаточной
Выполнено	проект выполнен.		необходимо		осведомленности о
частично /1			руководство для		своих сильных и слабых
			сотрудничества с		сторонах.
			другими.
Не выполнено	Недостатoк		Выполнено мало или		Нет осознания своих
/0	настойчивости и		нет сотрудничества в		сильных и слабых
	мотивации.		группе.		сторон.

28

Контрольный лист для учащихся

Моя гипотеза:

Мой прогноз:

Возможными переменными для данного эксперимента являются:

Моя независимая переменная:

1.

Моя зависимая переменная:

2.

Мои контролируемые переменные:

3.

4.

5.

Мои независимые переменные:

() Категориальные ( ) Непрерывные

Мои зависимые переменные:

() Категориальные ( ) Непрерывные

Следовательно, я построю ________________

график

Я должен проводить мониторинг всех контролируемых переменных, чтобы убедиться, что они остаются неизменными. Что произойдет, если изменить переменную 3? 4? 5?

		Измерительное	Разрешение моего	Разрешениемакс.
	Переменная			десятичных знаков
		оборудование	оборудования
				после запятой

1.

2.

3.

4.

Мой расчетный схематический график

2.

1.

Возможно, мне понадобится повторить следующие эксперименты: _________

Это означает:

•Это уменьшит случайные ошибки, такие, как недостоверные методы измерения, недостаток согласованности при выполнении моего метода.

•Нужно уметь вычислять среднее значение так, чтобы оно было максимально близко к истинному значению

•Уметь сравнивать мои результаты и выявлять неправильные результаты. Если вы находите неправильные результаты, вам следует:

Повторно снять показания или исключить данные

29

ДИАПАЗОН моей независимой переменной (включить единицы измерения):

От_______________ до______________

Если диапазон слишком мал, я могу не увидеть тренд

Мой метод:

1. Приготовить оборудование

2.

Я будут измерять независимую переменную каждый ____________. Это ИНТЕРВАЛ

ОБЩЕЕ ЧИСЛО ЗАМЕРОВ________

Оценка риска для моего метода:

A.

B.

C.

Объяснить возможные типы ошибок

A. Имеются ли какие-либо СЛУЧАЙНЫЕ ошибки?

B. Имеются ли какие-либо СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ошибки?

C. Имеются ли какие-либо НУЛЕВЫЕ ошибки?

Таблица результатов должна иметь следующие заголовки (не забудьте про единицы измерения):

		Измерение 1	Измерение 2		Измерение 3		Среднее
							значение
	Значение 1		2		2		2
		2
	Значение 2

Что моделирует этот эксперимент? Что он пытается показать? Как он относится к реальной жизни? Каков контекст?

30