MATURA BIOLOGIA – JAK NIE EKSPERYMENTOWAĆ?
MATURA BIOLOGIA- JAK NIE EKSPERYMENTOWAĆ NA MATURZE?
Przebieg doświadczenia. Jeden z pierwszych tematów na lekcji biologii i wydawać by się mogło, że najbłahszy ze wszystkich. Niestety jednak, gdy na maturze z biologii pojawiają się zadania z tego działu, a zwykle jest ich kilka, to wielu uczniów nie potrafi sobie z nimi poradzić na egzaminie. Na czym polega problem? Przyjrzyjmy się najczęstszym poleceniom.
SFORMUŁUJ PROBLEM BADAWCZY PRZEDSTAWIONEGO DOŚWIADCZENIA
W tym zadaniu jesteśmy proszeni, żeby określić cel przeprowadzonego doświadczenia, czyli przedstawić po prostu, w formie pytania czy równoważnika zdań, co zaciekawiło danego naukowca na tyle, że chciał to zbadać. Pamiętaj o tym, że problem badawczy to problem, który nasz eksperyment ma rozwiązać, więc formułujemy go jeszcze PRZED planowaniem przebiegu i rozpoczęciem doświadczenia. Branie pod uwagę przedstawionych wyników eksperymentu może być tu mylące!
No dobrze, ale co zrobić, gdy zupełnie nie potrafimy stwierdzić, ani jaki czynnik jest badany, ani jakie zjawisko, na które wpływa? Spójrzmy do zadania maturalnego z maja 2017 roku:
Rys. 1 Matura biologia, maj 2017.
1) Najpierw zastanówmy się czym jest czynnik, którego wpływ będziemy badać. Sprawa jest tu prosta – zawsze będzie to ten czynnik, którym różnią się poszczególne zestawy doświadczalne. W tym wypadku widzimy, że jedyną różnicą jest moczenie w wodzie przez 3 dni kłącza perzu. Z tekstu domyślamy się, że chodzi tu o obecność allelopatin, które z kłącza perzu przedostały się do wody wodociągowej w zestawie nr 1.
2) Dalej musi podać na co miałby wpływać taki wyciąg z perzu. I tu warto spojrzeć znowu, co było sprawdzane przez uczniów? Obserwowali oni ile nasion grochu wykiełkowało. Ważne jest, żeby zastanowić się teraz o czym OGÓLNIE mogą nam powiedzieć te liczby. Ogólnie mówią one o zdolności do kiełkowania/dynamice kiełkowania/szybkości kiełkowania.
3) Mamy już więc zarówno badany czynnik, jak i proces na jaki ma wpływać, wobec czego łączymy obie te rzeczy i formułujemy problem badawczy, np.:
● Czy w perzu znajdują się allelopatiny wpływające na kiełkowanie nasion grochu?
● Wpływ substancji w wyciągu z perzu na dynamikę kiełkowania nasion grochu.
● Wpływ wyciągu z perzu na zdolność kiełkowania nasion grochu.
● Czy substancje wydzielane przez kłącza perzu wpływają na szybkość kiełkowania nasion grochu?
● Czy perz działa allelopatycznie na kiełkowanie nasion grochu?
WSKAŻ PRÓBĘ KONTROLNĄ I BADAWCZĄ
To chyba najbardziej problematyczne zadanie ze wszystkich odnoszących się do eksperymentów. Wynika to z różnej specyfiki doświadczeń. Często przytaczane wyznaczniki, że próby badawcze są poddane działaniu badanego czynnika (obecność/brak czynnika lub zmieniony jest parametr badanego czynnika), a próba kontrolna nie jest poddawana działaniu badanego czynnika/jest pozbawiona przedmiotu badań lub po prostu pozostaje w stałych, niezmiennych i bliskich realnym warunkach, bywają czasem dla maturzystów mylące, choćby ze względu na błędną interpretację!
JAK JEST NAJBEZPIECZNIEJ Z TEGO WYBRNĄĆ?
Zobacz na podstawie której próby możesz odpowiedzieć na problem badawczy → będzie ona próbą badawczą! “Skasuj” najpierw jedną próbę i spójrz, czy druga wystarczy do odpowiedzi. Jeśli tak, to masz do czynienia z próbą badawczą. Wówczas ta odrzucona grupa powinna jedynie upewniać Cię, że widziany efekt jest wynikiem rzeczywiście badanego czynnika, a nie czegoś innego – będzie to grupa kontrolna!
Spróbujmy zrobić to na przykładzie zadania z enzymami trzustki z matury w maju 2015 roku:
Rys.2 Matura biologia, maj 2015.
Czy ugotowana trzustka powie nam, czy są w niej enzymy trawiące skrobię? Nie! Bo zdenaturowaliśmy wszystkie enzymy i nie jesteśmy w stanie powiedzieć, że jest tam enzym trawiący skrobię → czyli jest to jedynie próba kontrolna, pokazująca jaki efekt daje płyn Lugola przy braku enzymu rozkładającego skrobię. To nieugotowana trzustka jest próbą badawczą, bo zawiera funkcjonalne enzymy i możemy wykryć, czy jest pośród nich enzym trawiący skrobię i odpowiedzieć na pytanie.
Inny przykład: Do doświadczenia, którego celem było zbadanie roli liścieni we wzroście i rozwoju rośliny, użyto 30 skiełkowanych nasion fasoli (siewek posiadających kilkumilimetrowy korzeń), umieszczonych w odrębnych naczyniach z wodą wodociągową.
Siewki podzielono na trzy zestawy (I–III) po 10 sztuk:
I – siewki, którym pozostawiono oba liścienie,
II – siewki, którym usunięto jeden liścień,
III – siewki, którym usunięto oba liścienie.
Egzaminatorzy prosili tu o wskazanie próby kontrolnej. Masz pomysł…?
Oczywiście chodzi tu o pierwszą grupę siewek. Dlaczego? Raz, że pewnie niektórzy zwrócą uwagę, że w grupie tej NIC nie zmieniono, czyli są stałe, realne warunki (każda siewka fasoli ma normalnie dwa liścienie). Idąc naszą pewną metodą. Czy ta pierwsza grupa odpowie nam jaka jest rola liścieni? Odpowiedź brzmi: nie. Każda fasola ma liścienie i nie wiemy co tak naprawdę one robią, patrząc tylko na nie w ogródku. Nie wiemy nawet czy cokolwiek one robią. Może to tylko taka ozdóbka fasoli? Musimy jakoś zadziałać, coś zmienić w tej fasoli, żeby określić jaka jest funkcja. I tu wchodzą próby badawcze II i III, które pokazują rzeczywiście, jak roślina by sobie radziła bez liścieni. Dopiero te próby umożliwiają nam sformułowanie odpowiedzi na zadane pytanie. A próba kontrolna tylko służy do porównania i wyciągnięcia wniosków co rzeczywiście zmieniło się z powodu tego konkretnego czynnika, czy efekt wynika tylko i wyłącznie z braku liścieni.
SFORMUŁUJ WNIOSEK NA PODSTAWIE WYNIKÓW PRZEDSTAWIONEGO DOŚWIADCZENIA.
To już ostatni typ najczęstszych poleceń maturalnych, który sobie omówimy. Sprawa jest tu całkiem prosta – analizujemy otrzymane wyniki i stwierdzamy, czy hipoteza postawiona na początku doświadczenia jest prawidłowa czy nie. Na podstawie tego tworzymy OGÓLNE wnioski, czyli odpowiadamy na postawione na początku doświadczenia pytanie. Pamiętaj, by jako wniosków nie opisywać wyników! Są to dwie różne rzeczy. Wnioski bazują na wynikach, ale są bardziej ogólne, wyciągają one z wyników nadrzędną informację. Nie odnoszą się tylko do tych poszczególnych dwóch czy trzech badanych obiektów. Spójrzmy na przykład zadania maturalnego z maja 2019 roku:
Rys.3 Matura biologia, maj 2019.
Zwróćmy uwagę na problem badawczy: “Badano wpływ endofitów na uszkodzenie liści kakaowca wywołane zakażeniem fitoftorą.”. Można więc by było postawić hipotezę, że endofity będą ograniczać uszkodzenie liści kakaowca wywołane zakażeniem fitoftorą. Przeanalizujmy wyniki → rzeczywiście tak jest! Nasza hipoteza jest prawidłowa. Formułujemy więc wnioski, np.:
● Endofity ograniczają uszkodzenie liści kakaowca przez fitoftorę.
● Endofity zmniejszają objawy zakażenia liści kakaowca fitoftorą.
● Endofity ograniczają rozległość uszkodzenia liści kakaowca przez fitoftorę.
● Obecność endofitów w liściach kakaowca zmniejsza skutki ich zakażenia fitoftorą.
● Symbiotyczne workowce zmniejszają odsetek liści kakaowca obumarłych na skutek zakażenia fitoftorą.
● Kakaowiec zainfekowany endofitami wykazuje większą odporność na fitoftorę niż rośliny niezainfekowane.
I pamiętaj!
Wnioski koniecznie formułuj na bazie otrzymanych informacji:
1) Muszą one odnosić się do wszystkich badanych aspektów, czyli nie mogą one być zbyt ogólne, np. „Endofity w symbiozie z kakaowcem zapewniają mu większą odporność na czynniki chorobotwórcze”. Przeprowadzone doświadczenie dotyczy tylko jednego czynnika chorobotwórczego – fitoftory. W przypadku innych czynników chorobotwórczych nie wiadomo jakie uzyskano by wyniki!
2) Nie mogą zawierać naszych domysłów i dopowiedzeń opartych na wiedzy własnej. W tym zadaniu można byłoby się pokusić o wniosek np. „Endofity dostarczają związków, które zwiększają odporność kakaowca na zakażenie fitoftorą.”. Jest to jednak wniosek nieuprawniony, gdyż nie podano w tekście co stoi za wpływem endofitów na uszkodzenie liści kakaowca wywołane zakażeniem fitoftorą. Badano tu jedynie wpływ samej obecności tych grzybów. Aby utrwalić tego typu zadania spróbuj się zmierzyć z nimi na naszym fanpagu FB.
Zachęcamy również do przeczytania naszego ostatniego artykułu ELEMENTUM pt.: “Czy biologiczne zombie uratują nasz świat?“, a także jeśli zainteresował Cię temat matury z biologii i chciałbyś dowiedzieć się więcej to zapraszamy do umówienia się na lekcję z biologii do naszego eksperta!
Autor: Kinga Piątek-Bajan, ELEMENTUM
MATURA BIOLOGIA 2020
