Eerlijk onderzoek plannen en uitvoeren

Misschien vraag je je af welk keukenpapier het beste is. Bepaal voordat je het onderzoekt wat “beste” betekent. Wil je dat het meer water opneemt of dat het meer gewicht kan dragen als het nat is? Dat zijn verschillende vragen.

Maak van wat je je afvraagt een vraag

Een onderzoekbare vraag kun je controleren door waar te nemen of te meten. Voor een eerlijk onderzoek noem je wat je gaat veranderen en wat je gaat meten. Probeer: “Welke invloed heeft het merk keukenpapier op de hoeveelheid water die het opneemt?” Je verandert het merk. Je meet het water in milliliters.

Ook aan “Houden planten van mest?” moet je nog werken. Een plant kan niet vertellen wat hij fijn vindt. Vraag: “Welke invloed heeft de hoeveelheid mest op de hoogte van bonenplanten na drie weken?” Nu is het resultaat een hoogte in centimeters.

Een mening zoals “Welke kleur is het mooist?” heeft niet één antwoord dat je kunt meten. Een vraag kan ook wetenschappelijk zijn, maar te groot of te onveilig voor je klas. Kies iets wat je kunt onderzoeken met de tijd en hulpmiddelen die je hebt.

Kies het onderzoek dat bij de vraag past

Wetenschappers gebruiken verschillende manieren om antwoorden te vinden.

Kies voor eerlijk onderzoek als je één ding kunt veranderen en andere dingen gelijk kunt houden. Je kunt niet kiezen hoe lang de benen van mensen zijn. Door veel mensen te meten kun je wel naar een patroon zoeken.

Vergelijk soorten of verander een hoeveelheid

Een vergelijkend onderzoek vergelijkt afzonderlijke dingen, zoals vier materialen om bekers mee in te pakken. Bij een eerlijk onderzoek kun je ook een getal in stappen veranderen, zoals hellinghoogten van 10, 20, 30, 40 en 50 cm.

Controleer of je vraag niet twee veranderingen samenvoegt. Bij “Stuiteren grotere, zwaardere ballen hoger?” veranderen grootte en massa. Om massa te onderzoeken, kies je ballen van dezelfde grootte en houd je de valhoogte en de ondergrond gelijk.

Stel dat je twee materialen onderzoekt om bekers mee in te pakken. De ene beker is groot en ingepakt in folie. De andere is klein en ingepakt in wol. Als één beker warmer blijft, welke verandering heeft dan geholpen? De grootte van de beker en het materiaal zijn allebei veranderd, dus dat kun je niet zeggen.

Geef elke variabele een taak

Een variabele is iets wat tijdens een onderzoek kan veranderen. In je plan geef je elke variabele één van drie taken.

De afhankelijke variabele is het resultaat dat je zoekt. Je kiest niet hoe ver de auto rolt. Je meet die afstand nadat je de auto hebt losgelaten.

Maak de vergelijking eerlijk

Bij een eerlijk onderzoek verander je expres één variabele. Andere dingen die het resultaat kunnen beïnvloeden, houd je gelijk. Om de hellinghoogte te onderzoeken, gebruik je elke keer dezelfde auto en helling. Zet de achterwielen op dezelfde startlijn. Laat de auto los zonder te duwen. Meet over dezelfde vloer van de onderkant van de helling tot de voorkant van de auto.

Om controlevariabelen te vinden, vraag je: “Wat kan mijn resultaat nog meer beïnvloeden?” Vertel daarna hoe je elk ding gelijk houdt. Gebruik voor de materialen om bekers mee in te pakken dezelfde bekers. Meet voor elke beker 100 mL water af. Zorg dat ze met dezelfde temperatuur beginnen en laat ze even lang staan.

Sommige omstandigheden zijn moeilijk precies gelijk te houden, zoals de wind buiten. Doe de proeven op dezelfde plek en houd de omstandigheden zo veel mogelijk gelijk. Schrijf elke verandering op die van belang kan zijn.

Een controleproef is een opstelling om mee te vergelijken

Een controleproef is een opstelling zonder de verandering die je onderzoekt. Bij een onderzoek naar mest krijgt één groep water zonder mest. Vergelijk de andere groepen met deze controleproef. De hoeveelheid water is een controlevariabele; de groep zonder mest is de controleproef.

Je kunt grootheden die je gelijk houdt opschrijven om ze te controleren. Een kolom voor de begintemperatuur helpt je zien of alle bekers even warm begonnen. De taak van de variabele bepaalt het soort variabele, ook als die in een tabel staat.

Herhaalde resultaten helpen je oorzaak en gevolg te beoordelen. Zoek naar een verschil dat steeds terugkomt en duidelijk groter is dan de spreiding van de herhaalmetingen.

Schrijf vóór een proef op wat je denkt dat er gebeurt en waarom. Dat is je voorspelling. Je verbindt de verandering die je gaat maken met het resultaat dat je verwacht.

Vertel welke kant het resultaat op gaat

Een handige zinsbouw is “Als … dan … omdat …”. Bijvoorbeeld: “Als ik de helling hoger maak, dan rolt de auto verder, omdat hij onderaan sneller rijdt.” De voorspelling noemt een verandering, een resultaat en een reden.

“De auto zal het beter doen” is te vaag. “Verder” betekent dat je afstand gaat meten. Voor “sneller” moet je tijd meten. Een voorspelling kan ook zeggen dat er niets verandert.

Je reden moet komen uit iets wat je weet of hebt opgemerkt. Bijvoorbeeld: “Een helikopter met langere vleugels zal langer vallen, omdat grotere vleugels tegen meer lucht duwen.” Een gok heeft geen reden.

Een idee en het verwachte resultaat

Een hypothese is een onderzoekbaar idee dat iets zou kunnen verklaren. “Mest geeft planten voedingsstoffen die hen helpen groeien” is een hypothese. Op basis daarvan kun je voorspellen: “Planten die mest krijgen, zijn na drie weken hoger dan planten die alleen water krijgen.” Op sommige scholen heet een voorspelling met een reden ook een hypothese.

Je voorspelling helpt je om je voor te bereiden. Als je verwacht dat de auto verder rolt, heb je genoeg lege vloer en een meetlint nodig dat lang genoeg is.

Laat bewijs je van gedachten veranderen

Stel dat je voorspelt dat een zwaarder gewicht aan een touwtje sneller slingert. Je meet 10 volledige slingeringen met gewichten van 50 g, 100 g en 200 g aan een touwtje van 50 cm. Elke meting duurt ongeveer 14 seconden. Je resultaten laten geen duidelijk effect van de massa zien.

Daar leer je iets van. Bewaar de meetwaarden en verander je idee. Als je de getallen aanpast aan een voorspelling, verberg je wat er is gebeurd.

Voorspel een waarde tussen twee resultaten

Vanaf een helling van 20 cm rolt een auto ongeveer 150 cm. Vanaf een helling van 30 cm rolt hij ongeveer 210 cm. Wat zou er bij 25 cm gebeuren?

1. De nieuwe hoogte ligt halverwege 20 en 30 cm.
2. Halverwege 150 en 210 cm is 180 cm.
3. Voorspel ongeveer 180 cm en onderzoek daarna de helling van 25 cm.

De nieuwe waarde blijft een voorspelling totdat je haar meet.

Met een goed plan kan iemand anders dezelfde proef uitvoeren. Schrijf je vraag, voorspelling, variabelen, benodigdheden, stappen en veiligheidsmaatregelen op voordat je begint.

Kies wat je gaat onderzoeken

Plan voor een getal zoals de hellinghoogte minstens vijf waarden met gelijke stappen: 10, 20, 30, 40 en 50 cm. Deze waarden vormen samen een onderzoeksbereik van 10 tot 50 cm. Door verschillende hoogten te onderzoeken, kun je een patroon zien. Door één hoogte te herhalen, controleer je hoeveel de resultaten daarvan verschillen. Dat heeft een ander doel.

Onderzoek bij afzonderlijke dingen, zoals vier materialen om bekers mee in te pakken, elke soort. Bepaal wanneer je meet en hoeveel herhalingen je doet. Meet bijvoorbeeld de temperatuur van de bekers na precies 20 minuten, of laat de auto op elke hoogte drie keer los.

Maak een lijst van geschikte benodigdheden met hun grootte of soort: een meetlint van 5 m, één speelgoedauto, één helling, steunen en plakband voor startlijnen.

Schrijf handelingen op die iemand kan volgen

Een werkwijze is de verzameling stappen die je volgt. Begin elke stap met een handeling en vermeld precieze hoeveelheden of plaatsen.

1. Markeer een lijn op de vloer onder aan de helling.
2. Zet de bovenkant van de helling 10 cm boven de vloer.
3. Zet de achterwielen van de auto op de startlijn van de helling.
4. Laat de auto los zonder te duwen.
5. Meet vanaf de lijn op de vloer tot de voorkant van de stilstaande auto.
6. Schrijf de afstand in centimeters op. Herhaal nog twee keer.
7. Voer dezelfde stappen uit bij elke andere hellinghoogte.

Bij “gebruik wat water” en “wacht even” moeten mensen gissen. Schrijf “100 mL water” en “wacht 20 minuten”. Maak een tabel met ruimte voor elke waarde en herhaling.

Controleer risico's en probeer de werkwijze uit

Een risico is de kans dat iets schade kan veroorzaken. Bedenk voor elk risico een veilige handeling. Een volwassene schenkt heet water in en de bekers staan op een vlakke tafel. Sta op de vloer als je voorwerpen laat vallen en houd de ruimte eronder vrij. Veeg gemorste vloeistof op. Draag handschoenen als je met mest werkt, proef er nooit van en was daarna je handen.

Doe een proefronde: probeer je werkwijze snel uit. Als een auto de muur bereikt, heb je meer vrije vloer of een kleiner hoogtebereik nodig. Pas dat aan voordat je al je resultaten verzamelt. Schrijf tijdens de proef ongelukjes of veranderingen op, zoals een omgevallen beker die opnieuw gevuld moest worden.

Een meting heeft een getal en een eenheid nodig. “45 cm” vertelt je een lengte. “45” alleen kan een tijd, een massa of iets anders betekenen.

Kies een passend instrument

Kies ook een geschikte grootte. Met een kleine maatcilinder van 10 mL kun je 8 mL preciezer aflezen dan met een maatbeker van 1 L. Een nauwkeurige meting ligt dicht bij de werkelijke waarde.

Lees de streepjes zorgvuldig af

Begin bij het streepje van 0 op een liniaal. Dat kan iets van het uiteinde af liggen. Houd de liniaal naast de lengte die je meet. Meet de rolafstand altijd van dezelfde startlijn tot hetzelfde deel van de auto.

Tel de ruimten tussen de genummerde streepjes op een schaalverdeling. Als er tussen 0 en 10 vijf gelijke ruimten zijn, is elke ruimte 2 waard. De streepjes geven 0, 2, 4, 6, 8, 10 aan. Als je streepjes telt in plaats van ruimten, krijg je de verkeerde schaalstap.

Houd je ogen op dezelfde hoogte als het water in een maatcilinder. Lees af bij de onderkant van het gebogen wateroppervlak. Houd bij een vloeistofthermometer het reservoir in het water. Wacht tot de meetwaarde niet meer verandert en lees op ooghoogte af. Lees bij een digitale thermometer het scherm af zodra de meetwaarde niet meer verandert.

Geef je stopwatch genoeg tijd

Je hand reageert iets te laat als je een tijdmeter start of stopt. Dat maakt veel uit bij een val die korter dan 2 seconden duurt. Meet bij een slingerend gewicht 10 volledige slingeringen samen. Een volledige slingering gaat heen en terug.

Als 10 slingeringen 14,2 s duren, deel je door 10:

Eén slingering duurt ongeveer 1,42 s. Zo wordt de invloed van je reactievertraging op elke slingering kleiner.

Een datalogger gebruikt sensoren om zelf meetwaarden te verzamelen en op te slaan. Een sensor die vanaf 0 tot en met 20 minuten elke minuut een meting vastlegt, doet 21 metingen, inclusief het begin. Schrijf ook metingen die je zelf afleest meteen op. Gebruik tijdens een vergelijking steeds dezelfde eenheden.

Dezelfde proef geeft zelden elke keer precies dezelfde meetwaarde. Kleine verschillen bij het loslaten of het meten van de tijd kunnen het resultaat veranderen. Doe herhaalmetingen met dezelfde opstelling om die spreiding te zien.

Bereken voor elke instelling een gemiddelde

Meetwaarden die dicht bij elkaar liggen geven meer vertrouwen dan meetwaarden die ver uit elkaar liggen. Drie herhalingen bij elke instelling zijn gebruikelijk. Bereken voor elke instelling een apart gemiddelde.

Een helikopter valt in 1,8 s, 1,9 s en 1,7 s.

1. Tel de tijden op: $\mathrm{1,8}+\mathrm{1,9}+\mathrm{1,7}=\mathrm{5,4}$
2. Tel de meetwaarden: 3.
3. Deel: $\mathrm{5,4}÷3=\mathrm{1,8}$

Het gemiddelde is 1,8 s. Zet de eenheid bij het antwoord. Rond af op de nauwkeurigheid van je meetwaarden: hier op tienden van een seconde. Een gemiddelde ligt altijd tussen de kleinste en de grootste meetwaarde, of is eraan gelijk. Een gemiddelde van 5,4 s zou te groot zijn; dat is het totaal.

Bewaar verrassende meetwaarden en controleer ze

Een uitschieter is een meetwaarde die afwijkt van de andere. Een auto rolt vanaf dezelfde hellinghoogte 152 cm, 148 cm en 95 cm. Omcirkel 95 cm, laat die waarde in de tabel staan en ga na wat er is gebeurd. Herhaal de proef als dat kan.

Als je zag dat de auto tegen een tafelpoot botste, weet je dat die proef verkeerd ging. Laat 95 cm buiten het gemiddelde en leg uit waarom. Tel 152 en 148 op; dat is 300. Deel door de twee geldige meetwaarden; dat is 150 cm.

Als je alle drie meetelt, krijg je ongeveer 132 cm. De bekende fout trekt het gemiddelde omlaag. Als je niet weet waarom een resultaat afwijkt, bewaar het dan en onderzoek het. Een meetwaarde die niet bij je voorspelling past, kan toch echt zijn.

Gebruik meerdere organismen

Planten verschillen van elkaar, ook als je ze dezelfde verzorging geeft. Gebruik meerdere planten in elke groep. Vier planten zonder mest bereiken 14, 13, 15 en 14 cm: samen 56 cm en gemiddeld 14 cm. Vier planten met mest bereiken 19, 20, 18 en 19 cm: samen 76 cm en gemiddeld 19 cm.

Als je één plant vier keer meet, zie je niet hoe verschillende planten groeien. Herhalingen kunnen een oneerlijke opstelling ook niet goedmaken. Als je elke meting met de liniaal bij 1 cm begint, zijn alle meetwaarden op dezelfde manier fout.

Een resultatentabel geeft elke meetwaarde een plek. Maak de tabel voordat je begint, zodat je getallen kunt opschrijven zodra je ze meet.

Maak de kolommen

Zet wat je verandert in de eerste kolom. Geef elke herhaling een eigen kolom. Voeg aan het eind een kolom voor het gemiddelde toe. Kolomkoppen noemen de grootheid met de eenheid tussen haakjes. Als bovenaan “Vleugellengte (cm)” staat, schrijf je in het vakje eronder 4, niet “4 cm”.

Hier staan helikopterresultaten die je kunt gebruiken:

Lees een rij van links naar rechts om herhalingen bij één vleugellengte te vergelijken. Lees de kolom met gemiddelden van boven naar beneden om te zien hoe de valtijd verandert met de vleugellengte. Zet de vleugellengten op volgorde van klein naar groot. Bij rijen die door elkaar staan, is het patroon moeilijker te zien.

Leg een vergelijking van materialen vast

Bij een onderzoek naar materialen staan in de eerste kolom namen. Vier bekers beginnen op 60 °C. Hun temperaturen na 20 minuten staan hieronder. Trek de eindtemperatuur af van de begintemperatuur om elke daling te berekenen.

Voor wol is de berekening $60-52=8$. De daling is 8 °C. Met de beginkolom kun je ook controleren of de bekers op dezelfde temperatuur begonnen.

Bewaar het volledige overzicht

Schrijf ook een vreemde meetwaarde op. Omcirkel die en voeg een aantekening toe over wat je hebt opgemerkt. Bewaar de afzonderlijke herhalingen als je een gemiddelde berekent. Iemand die alleen het gemiddelde leest, kan niet zien of de herhalingen dicht bij elkaar lagen.

In een tabel kun je precieze meetwaarden opzoeken. In een grafiek van die meetwaarden kun je snel het patroon zien. Controleer de kolomkoppen en rijen voordat je van je tabel een grafiek maakt.

Gebruik een staafdiagram om afzonderlijke soorten te vergelijken. Elk materiaal om een beker mee in te pakken krijgt één staaf. Er is geen materiaal dat precies tussen wol en folie in ligt.

Teken de assen

Teken een horizontale as onderaan en een verticale as aan de zijkant. Geef de grafiek de titel “Temperatuurdaling bij verschillende bekerbedekkingen”. Zet onderaan “Bedekking van de beker” en aan de zijkant “Temperatuurdaling (°C)”.

De dalingen zijn 12 °C voor folie, 8 °C voor wol, 10 °C voor noppenfolie en 19 °C voor geen bedekking. De grootste waarde is 19. Op een verticale schaal van 0 tot 20 passen alle staven.

Gebruik gelijke stappen van 2 °C: 0, 2, 4, 6, enzovoort. Elke ruimte in het raster moet evenveel betekenen. Beginnen bij 0 is belangrijk, omdat de hele hoogte van de staaf de grootte van de daling laat zien.

Teken voor elke soort een staaf

1. Schrijf de vier namen van de bedekkingen onderaan.
2. Teken de staaf voor folie tot 12 °C.
3. Teken wol tot 8 °C en noppenfolie tot 10 °C.
4. Teken geen bedekking tot 19 °C, halverwege 18 en 20.

Maak alle staven even breed. Laat er ruimte tussen om te laten zien dat het afzonderlijke soorten zijn. De namen mogen in elke volgorde staan. Je kunt de staven van hoog naar laag zetten om ze makkelijker te vergelijken.

Lees af wat de hoogte betekent

De hoogste staaf laat de grootste temperatuurdaling zien. Dat is de beker zonder bedekking. De kortste staaf is wol: die beker verloor de minste warmte, te zien aan de kleinste temperatuurdaling. Van deze vier opstellingen hield wol het water het warmst.

Vergelijk de dalingen door af te trekken:

De temperatuur van de onbedekte beker daalde 11 °C meer dan die van de beker in wol. Lees het aslabel voordat je bepaalt wat “hoogste” betekent. Een hogere staaf voor temperatuurdaling betekent meer afkoeling, niet warmer water.

Controleer of de grafiek een eerlijk beeld geeft

Een schaalverdeling die bij 6 °C begint, zou een staaf van 8 °C heel klein laten lijken naast een staaf van 12 °C. Begin dit staafdiagram bij 0. Ongelijke stappen, zoals 0, 2, 5, 10 op gelijke afstanden, geven ook een verkeerd beeld. Controleer zowel je getallen als de afstanden ertussen.

Een lijndiagram laat zien hoe een gemeten resultaat verandert bij verschillende getalswaarden. Gebruik het als waarden tussen de onderzochte instellingen mogelijk zijn. Je zou een vleugel van 7 cm tussen 6 en 8 cm kunnen onderzoeken. Je kunt geen soort onderzoeken die precies tussen wol en folie in ligt.

Geef beide assen een label en een schaalverdeling

Zet wat je verandert op de horizontale x-as. Zet wat je meet op de verticale y-as. Bij een verandering in de loop van de tijd zet je de tijd op de x-as.

Geef de assen voor de helikopterresultaten de labels “Vleugellengte (cm)” en “Gemiddelde valtijd (s)”. Gebruik op de x-as 0 tot 12 cm in stappen van 2. Gebruik op de y-as 0 tot 4 s in stappen van 0,5. Elke as heeft een eigen gelijkmatige schaalverdeling.

Zet paren waarden in de grafiek

Ga voor het eerste punt opzij naar 4 cm. Ga dan omhoog naar 1,8 s en zet een klein kruisje. Zet de andere paren in de grafiek: 6 cm met 2,3 s; 8 cm met 2,8 s; 10 cm met 3,2 s; en 12 cm met 3,6 s.

Zet gemiddelden in de grafiek als je herhaalmetingen hebt. Verbind de punten op volgorde met lijnen die je met een liniaal tekent. Als punten een vloeiende kromme volgen, kun je er een vloeiende lijn doorheen tekenen. Laat een uitschieter zichtbaar, maar verbind die niet terwijl je hem controleert.

Beschrijf de vorm

De helikopterlijn stijgt: een helikopter met langere vleugels deed langer over de val. Een dalende lijn laat zien dat het resultaat kleiner wordt als de waarde op de onderste as toeneemt. Een horizontale lijn laat geen verandering zien.

Een grafiek van afkoelend water daalt meestal eerst steil en daarna minder steil. Een steilere daling betekent meer afkoeling in dezelfde tijd.

Schat tussen punten

Om de valtijd voor een vleugel van 7 cm te schatten:

1. Zoek 7 cm halverwege 6 en 8 cm.
2. Ga omhoog naar de lijn die deze punten verbindt.
3. Ga opzij naar de tijdas.

De tijd ligt halverwege 2,3 en 2,8 s: ongeveer 2,55 s, of 2,6 s afgerond op een tiende. Dit is een schatting, omdat je geen vleugel van 7 cm hebt gemeten. Onderzoek die om de schatting te controleren.

Een waarde ver buiten het onderzochte bereik is minder zeker. Het patroon kan buiten je metingen veranderen. Controleer ook of gelijke afstanden op elke as altijd gelijke getalsstappen voorstellen.

Je conclusie beantwoordt de vraag waarmee je begon. Gebruik het patroon en de getallen uit je resultaten om uit te leggen wat er gebeurde.

Maak een antwoord op basis van bewijs

Stel dat je vroeg welke invloed de hellinghoogte heeft op de rolafstand. Je gemiddelden stijgen van 80 cm bij een helling van 10 cm naar 310 cm bij een helling van 50 cm.

Een bruikbare conclusie is: “Doordat ik de helling hoger maakte, rolde de auto verder. De gemiddelde afstand steeg van 80 cm bij 10 cm hoogte naar 310 cm bij 50 cm hoogte. Dit paste bij mijn voorspelling. Vanaf een grotere hoogte reed de auto onderaan sneller en bleef hij langer doorrollen.”

De eerste zin beantwoordt de vraag. De getallen ondersteunen dat antwoord. De laatste zinnen vergelijken het resultaat met de voorspelling en geven een natuurwetenschappelijke reden. Als je navertelt hoe je de auto losliet, beschrijf je de werkwijze en beantwoord je de vraag niet.

Controleer hoe sterk het verschil is

Controleer bij een eerlijk onderzoek of je één ding hebt veranderd en andere belangrijke dingen gelijk hebt gehouden. Kijk naar de herhalingen. Als het verschil steeds terugkomt en duidelijk groter is dan hun spreiding, kun je zeggen dat de verandering het resultaat veroorzaakte.

Een patroon dat je vindt door mensen waar te nemen werkt anders. Kinderen met grotere voeten kunnen vaak beter lezen. Grotere voeten maken lezen niet makkelijker. Oudere kinderen hebben meestal grotere voeten en meer leeservaring. Een andere verandering kan verklaren waarom twee metingen samengaan.

“Geen duidelijk verschil” is nuttig

Voor verschillende massa's aan een slingerend touwtje zijn de gemiddelde tijden voor 10 slingeringen 14,1 s, 14,2 s en 14,2 s. Stel dat de herhalingen bij elke massa meer dan 0,1 s verschillen. De kleine verschillen tussen de gemiddelden zijn kleiner dan die spreiding. Concludeer dat de massa in dit onderzoek geen duidelijk verschil maakte.

Een voorspelling kan niet kloppen terwijl je toch iets leert van de proef. Vertel welk patroon je hebt gevonden, ook als dat onverwacht is.

Houd de bewering binnen het onderzoek

Zeg: “Van de vier bedekkingen die we onderzochten, hield wol het water het warmst.” Andere materialen zijn niet vergeleken. Zo beschrijven de resultaten met de helling hoogten van 10 tot 50 cm. Voor een veel hogere helling is een nieuwe proef nodig.

Gebruik woorden zoals “De resultaten ondersteunen ons idee” als je een verklaring beoordeelt. Eén onderzoek levert bewijs; met meer proeven kun je controleren of de bevinding standhoudt.

Vraag je na een proef af hoeveel vertrouwen je in het antwoord hebt. Daarmee ben je je onderzoek aan het evalueren. Gebruik wat er echt is gebeurd om te bepalen wat werkte en wat moet veranderen.

Kijk terug naar het bewijs

Bekijk je plan en resultaten samen.

• Veranderde er nog een variabele, zoals de valhoogte?
• Lagen de herhalingen dicht bij elkaar of ver uit elkaar?
• Waren er bijzondere meetwaarden? Kon je die verklaren?
• Heb je genoeg waarden of genoeg planten onderzocht?
• Was een meting moeilijk uit te voeren?

Een duidelijk patroon met herhalingen die dicht bij elkaar liggen geeft meer vertrouwen. Eén plant in elke groep geeft minder vertrouwen: het verschil kan door de planten zelf komen. Veel herhalingen helpen alleen als de werkwijze eerlijk is en de metingen goed zijn uitgevoerd.

Kies een verbetering die bij een probleem past

“Wees voorzichtiger” zegt niet wat je moet veranderen. Noem eerst het probleem en leg dan uit welke handeling zou helpen.

Je kunt ook vijf herhalingen doen in plaats van drie. Daarmee zie je de spreiding duidelijker, maar het lost niet op dat de auto tegen een muur botst.

Vermijd een vage aanduiding zoals “menselijke fout”. Zeg: “We startten de stopwatch soms te laat.” Iemand die dat leest, weet welk deel van de werkwijze aandacht nodig heeft.

Controleer ideeën met meer bewijs

Resultaten kunnen een idee ondersteunen als ze erbij passen. Ze kunnen er ook tegenin gaan. Als het bewijs tegen je idee ingaat, kijk dan opnieuw naar de verklaring en plan een zinvolle volgende proef.

Een helikopteronderzoek naar vleugellengte kan leiden tot de vraag: “Heeft de vleugelbreedte invloed op de valtijd?” Een hellinggrafiek kan aanleiding zijn om een hoogte van 25 cm tussen twee eerdere instellingen te onderzoeken.

Vergelijk je bevindingen ook met die van andere groepen. Als zij dezelfde werkwijze volgen en een vergelijkbaar patroon vinden, heb je meer reden om het te vertrouwen. Als ze iets anders vinden, vergelijk dan de werkwijzen en omstandigheden om te bepalen wat je hierna moet controleren.

Ingenieurs maken ontwerpen om problemen op te lossen. Bepaal voordat je ontwerpen vergelijkt wat succes betekent en aan welke beperkingen je je moet houden.

Stel het doel en de beperkingen vast

Ontwerpeisen zeggen wat een ontwerp moet doen. Voor een parachute kan je gekozen eis de langste gemiddelde valtijd vanaf een vaste hoogte zijn. Randvoorwaarden zijn beperkingen, zoals de beschikbare materialen, tijd of het beschikbare geld.

Stel je vierkante parachutes voor met zijden van 20, 30 en 40 cm. Gebruik plastic uit dezelfde tas, gelijke touwtjes en hetzelfde speelgoedfiguurtje. Laat elke parachute drie keer van 2 m vallen en meet de valtijd. Alleen de grootte van de parachutekoepel verandert.

De langste gemiddelde valtijd laat zien welke parachute over die val gemiddeld het langzaamst daalde. Vergelijk dat resultaat met je gekozen eis om een ontwerp te kiezen.

Ontdek waar een ontwerp faalt

Een faalpunt is waar of wanneer een ontwerp niet meer werkt. Een proef met een brug kan laten zien hoeveel een ontwerp draagt en welk onderdeel hulp nodig heeft.

1. Leg een papieren brug over een opening van 20 cm tussen boeken.
2. Leg één voor één gelijke munten op dezelfde plek.
3. Schrijf het laatste aantal munten op dat de brug droeg voordat hij instortte.
4. Noteer waar hij boog of scheurde.

Stel dat de brug herhaaldelijk in het midden doorbuigt. Dat wijst op een plek die je kunt verstevigen. Je kunt het papier in een zigzag vouwen om het stijver te maken en dat ontwerp daarna onderzoeken.

Verander één kenmerk en onderzoek opnieuw

Houd de papiersoort, de hoeveelheid papier, de opening en de manier van belasten gelijk als je vouwpatronen vergelijkt. Maak na het instorten voor een volgende proef een nieuwe brug volgens hetzelfde ontwerp. Een beschadigde brug zou niet in dezelfde toestand beginnen.

Als je zowel het papier als de vouwen verandert, weet je niet welke verandering hielp. Verander één kenmerk, onderzoek het ontwerp, bekijk het bewijs en verbeter het opnieuw. Deze cyclus kan meerdere pogingen duren.

Maak je keuze met behulp van de resultaten en de ontwerpeisen. Een brug die er netjes uitziet, kan misschien minder munten dragen. Een ontwerp dat meer munten draagt maar extra papier gebruikt, kan buiten een randvoorwaarde voor materialen vallen. Het moet zowel aan het doel als aan de beperkingen voldoen.

Als je je onderzoek deelt, kunnen anderen je gedachtegang volgen en nuttige vragen stellen. Je kunt een verslag, poster, spreekbeurt, diapresentatie of korte video gebruiken.

Zet het verhaal in een duidelijke volgorde

Een verslag volgt meestal deze volgorde:

1. Vraag: Wat wilde je ontdekken?
2. Voorspelling: Wat verwachtte je en waarom?
3. Benodigdheden en werkwijze: Hoe heb je de proef uitgevoerd?
4. Resultaten: Wat heb je vastgelegd? Laat de tabel en grafiek zien.
5. Conclusie: Welk antwoord ondersteunt het bewijs?
6. Evaluatie: Hoeveel vertrouwen heb je erin? Wat zou je verbeteren?

Geef genoeg details zodat iemand begrijpt hoe je het onderzoek eerlijk hebt gemaakt. Noem wat je hebt veranderd, gemeten en gelijk gehouden. Vermeld de meeteenheden.

Help je publiek het bewijs te zien

Leg aan jongere kinderen onbekende woorden uit en gebruik een eenvoudige afbeelding van de opstelling. Voor je klas kun je natuurwetenschappelijke begrippen gebruiken die jullie samen hebben geleerd. Maak grafiektitels, aslabels en eenheden groot genoeg om te lezen.

Wijs tijdens het spreken de resultaten aan. Bijvoorbeeld: “De vleugels van 4 cm deden gemiddeld 1,8 s over de val. De vleugels van 12 cm deden er 3,6 s over. De lijn stijgt als de vleugellengte toeneemt.” Je luisteraar kan elk getal verbinden met een plek op de grafiek.

Leg uit waarom je het patroon vertrouwt: “De herhaalmetingen lagen dicht bij elkaar.” Noem ook een moeilijkheid: “De tijdmeter starten en stoppen was lastig.” Een probleem is nuttige informatie voor iemand die je proef probeert te herhalen.

Beantwoord vragen met je overzicht

Als iemand vraagt of al je proeven overeenkwamen, laat dan de kolommen met herhalingen zien. Als iemand naar een vreemde meetwaarde vraagt, laat dan je aantekening daarover zien. Als je iets niet hebt gemeten, zeg dat dan en leg uit hoe je het hierna zou kunnen onderzoeken.

Luister naar de bevindingen van andere groepen. Vergelijkbare patronen geven meer vertrouwen. Verschillende patronen zijn een reden om werkwijzen en omstandigheden te vergelijken. Een vraag uit je publiek kan je helpen een nuttige verbetering te vinden of een nieuw onderzoek te plannen.