VAD ÄR VETENSKAP?

Gymnasiets naturvetenskapliga program är högskoleföreberedande, så när du fortsätter studera förväntar sig lärarna där att du har med dig grundläggande kunskaper och färdigheter i vetenskapliga metoder, arbetssätt och traditioner. 

I grundskolan gick det mesta ut på att lära sig färdig kunskap utantill, även om det fanns inslag som felaktigt kallades för forskning. På gymnasiet kommer du att utmanas på ett helt annt sätt. Kunskap har föga värde om den inte kan användas till något och det är inte speciellt praktiskt att försöka lära sig allt utantill. Strategin måste istället vara att med hjälp att ett antal grundläggande verktyg kunna lösa de problem eller frågeställningar du ställs inför.

På gymnasiet får du också öva forskningsprocessen, där målet inte är att du skall öka din egen teoretiska kunskap genom att leta efter redan kända fakta, utan du skall genom noggrant genomtänkta experiment och undersökningar komma fram till något nytt. Det är självklart ingen som förväntar sig att denna forskning skall resultera i banbrytande upptäckter, så kraven på den vetenskapliga höljden är lägre än på universitetet. Det viktiga är att du lär dig det vetenskapliga "tänket" och processen som leder fram till ny kunskap.

Vetenskap bygger inte på att lära sig saker utantill eller ta reda på vad andra redan kommit fram till, utan vetenskap är att söka svar på det vi inte känner till.

Det naturvetenskapliga paradigmet

Det finns uppgifter som säger att av alla forskare som funnits på denna jord lever 90% i dag. Oavsett om detta är sant eller inte, är det uppenbart att vetenskapligt arbete och forskning ökat exponentiellt i både omfång och betydelse under de senaste hundra åren, speciellt efter andra världskriget.  Förr var högre utbildning och forskning förbehållen adeln eller de som arbetade inom kyrkan. Under medeltiden samlades i Europa kunskap vid de universitet som då grundlades och där utvecklades bildningsideal. Kyrkan och den världsliga makten använde sedan universiteten för att utbilda en förhållandevis liten skara präster, läkare och ämbetsmän. Ännu i början av 1900-talet fanns det inte många yrken som krävde akademisk utbildning, men utmärkande för vårt moderna kunskapssamhälle är att högre utbildning och forskning fått stor betydelse på vitt skilda områden och att den berör många. Forskningen finns idag koncentrerad till universitet, högskolor och forskningsinstitut, men också inom framtidsinriktade företag som till exempel läkemedelsindustrin. Forskningen betraktas idag också som en förutsättning för teknisk och ekonomisk utveckling och den är väsentlig för vår konkurrensförmåga internationellt.
Utmärkande för vetenskap och forskning är att frågorna många gånger är viktigare än svaren. Forskarens uppgift är att kritiskt granska, ifrågasätta och pröva. Genom nya frågor och omvärderingar flyttas forskningsfronten framåt. Det är idag ovanligt med pionjärinsatser av enskilda forskare, utan för det mesta bygger framgångarna på omfattande lagarbeten där man för kunskapen framåt i många små steg. 
Forskningen är idag beroende av ett omfattande kommunikationsnät. Det finns stora organisatoriska apparater för att reglera och ordna kommunikationerna. Det största och kanske också viktigaste informationsutbytet torde dock fortfarande ske i informella och föga reglerade former. 
Hela vår samlade bildning är uppbyggd kring en indelning av kunskaper i ämnesområden eller discipliner, som har samma motsvarigheter över hela världen. Disciplinerna grupperas vid fullständiga universitet i fakulteter, till exempel juridisk, medicinsk, naturvetenskaplig, humanistisk och samhällsvetenskaplig (se www.gu.se). Dessutom finns olika varianter av specialhögskolor, till exempel Chalmers Tekniska  Högskola.  Denna uniformering har för- och nackdelar. Fördelarna är uppenbara. Inom ett ämnesområde skapas en enhetlig begreppsapparat. Tillsammans med ett gemensamt språk, i de flesta fall engelska, ger detta förutsättningar för internationell kommunikation. Gemensamma tankesystem, teoretiska ansatser och vetenskaplig metodik underlättar också vetenskaplig granskning och kvalitetskontroll. 
Kontakten mellan spridda universitet och olika forskare underlättas genom sammanslutningar och samarbetsavtal. Referenssystemen i vetenskaplig litteratur, tidskrifter och publikationsserier är mycket viktiga kommunikationsmedel och medier för spaning. Kontakter och möten mellan enskilda forskare är dock fortfarande viktiga, till exempel vid seminarier och konferenser.

”Vetenskapliga undersökningar har visat. . . ”, ”Nu är det vetenskapligt bevisat...”, ”Undervisning bör ha hög kvalitet och vila på en stadig vetenskaplig grund”. Uttryck som dessa ser och hör man dagligen. Varför vill man så tydligt markera och skilja ut vetenskapliga påståenden från andra utsagor? Det finns antagligen en allmän känsla av att mycket som påstås och framförs med stor säkerhet inte går att lita på. Vi vet ju till exempel att politiker, religiösa ledare och reklammakare ständigt utsätter oss för propaganda. Då kan det kännas motiverat att ge en försäkran om att det man påstår verkligen är sant. Men vad är då säker vetenskaplig sanning? När man ska lära sig mer om naturen – som på gymnasiets naturvetenskapliga program – är det viktigt att man känner till vad som kan anses vara säker kunskap, och hur forskare gör för att nå den. Det är också viktigt att känna till en del om svårigheterna med att studera naturen, och det är viktigt att kunna bedöma och diskutera osäkerheten i påståenden om naturvetenskapliga fenomen.

Forskning och vetenskap har föga värde om vi inte lyckas nå ut med den. Det finns flera exempel på vetenskapsmän på 1700-talet som forskade och kom fram till ungefär samma sak utan vetskap om varandra. Med dagens kommunikationsteknik är detta knappast möjligt.

Under Issac Newtons klassika bok  finns några riktlinjer för hur man skriver vetenskapligt, både vanlig uppsats och en vetenskaplig poster. Nedan finns ett par exempel på vetenskapliga uppsatser, både från gymnasiet och universitetet.

Referenssystem

När du skriver en vetenskaplig text, måste allt innehåll som du inte står för själv tydligt anges var det kommer ifrån. Detta kallas att man gör referenser och sättet man gör detta på varierar med vilken akademisk disciplin man rör sig i. 

Notsystem
Detta är det äldsta sättet och bygger på att man anger referensen med en upphöjd siffra och sedan finns det en fotnot längst ner på sidan. Det vanligaste är Oxfordsystemet, som idag främst används inom humaniora och juridik.

Parentessystem
Här använder man istället parentes efter referensen ofta med författare och årtal, som hänvisar till en källförteckning sist i dokumentet. Det finns många varianter på detta, till exempel Harvard och APA, där det senare är det mest utvecklade. Parentessystem används inom ett brett spektrum av discipliner i allt från humaniora till naturvetenskap.

Siffersystem
Detta liknar parentesystemen, med skillnaden att man bara anger en siffra i parentesen som hänvisar till källförteckningen sist i dokumentet. Det finns många varianter även på detta, till exempel Vancouver, AMA och IEEE. Siffersystem används främst inom medicin, naturvetenskap och teknik.

Bra länkar

Det kanske låter klumpigt, men det kan hända att du får olika instruktioner för hur referenserna skall anges beroende på vilket ämne det gäller. Det är så verkligheten ser ut, men vad du i grunden gör är samma sak oavsett vilket system du skall använda – du gör en tydlig åtskillnad mellan vad andra kommit fram till och vad du står för själv.
Sätt dig därför in i dessa tre grundsystem så att du har en allmän förståelse för dem. När du sedan själv väljer eller bli anvisad system skall du vara konsekvent i användningen.

Skrivhjälp

Det är viktigt att du lär dig använda verktygens möjligheter när du skriver dina uppsatser. För närvarande använder vi Googles program Dokument, Kalkylark och Presentation. Nedan finns några guider för vanliga frågor och problem.

Trendlinje i diagram

Många vetenskapliga undersökningar presenteras i form av diagram. Dessa måste vara tydliga och de måste tolkas på ett trovärdigt sätt, där en trendlinje är ett vanligt sätt.

Det finns ett antal utmärkta guider på YouTube, till exempel denna.
 

Specialtecken i text

I nästan all naturvetenskaplig text förekommer upphöjd och nedsänkt text, till exempel i enheter och kemiska formler. Du behöver ofta också kunna infoga tecken som pilar och symboler. Lär dig därför använda funktionerna Infoga > Specialtecken och Formatera > Upphöjt till respektive Nedsänkt till.

Nedanstående video handlar speciellt om Matematiska funktioner

Kemiska strukturformler

Ibland kan man behöva infoga kemiska strukturfotmler i sin text. För detta behövs hjälpprogram. Som vanligt får man mer i de program som man betalar för, men en studentlicens brukar inte kosta mycket. Kolla till exempel:

Chemdoodle
ChemDraw
MarvinSketch
Avogadro
ChemSketch

Kolla även:
ChemDraw Direct

VETENSKAPSHISTORIA

Vår världsbild är inte något som plötsligt uppstod i modern tid. Den är snarare en samlad kunskap som växt fram under hela mänsklighetens historia, men som tagit enorm fart under de senaste århundradena. En förståelse för och uppskattning av denna process är viktig för att du ska kunna se vad och varför vi gör som vi gör idag.

Under denna rubrik kommer jag att i januari lägga ut en sammanfattning av den historiska utvecklingen. Under tiden rekommenderar jag att du tittar på de fem filmerna i URs utbildningsserie Lärandets idéhistoria. Där diskuteras många viktiga frågor, till exempel Vad är kunskap? och Varför har vi betyg?
 

Övningar

Till höger hittar du några exempel på hur tidigare vetenskapsmän tänkte och du har till uppgift att visa hur de kom fram till det de kom fram till. De experiment som dessa hjältar genomförde har givetvis modifierats något, men de ger ungefär samma underlag för analys som originalet.

BRA OCH DÅLIG FORSKNING

Compund Interest

Detta är en hemsida som drivs ideellt av kemiläraren Andy Brunning i Cambridge. Här hittar du massor av grafiska förklaringar till vår vardagskemi. Exemplet till höger handlar om bra och dålig forskning, men tillbringa gärna en fredagskväll (eller flera!) med att gå igenom arkivet.