Tytuł: Wpływ światła na rozwój fasoli.
Pytanie badawcze: Czy dostęp do światła wpływa na rozwój siewek fasoli?
Hipoteza: Dostęp do światła ma wpływ na rozwój fasoli.
Obserwacje: Przed rozpoczęciem doświadczenia próba badawcza i kontrolna nie różniły się znacząco pod kątem wyglądu i stopnia rozwoju. W trakcie trwania doświadczenia siewka będąca próbą kontrolną rozwijała się prawidłowo: wypuszczała kolejne liście i zwiększała swoją wysokość. Liście są jędrne i zielone. Siewka będąca próbą badawczą po upływie siedmiu dni praktycznie nie zwiększyła swojej wysokości, ma niewielkie, zwiędłe i pożółkłe liście.
Wniosek: Światło ma bardzo duży wpływ na rozwój siewek fasoli: bez niego nie jest możliwy prawidłowy ich wzrost i rozwój.
Sprawdzenie hipotezy: hipoteza potwierdziła się.
Aby nauka była wiarygodna, musisz przestrzegać w niej pewnych zasad. Na przykład reguł konstruowania doświadczeń. Każde doświadczenie powinno być dokładnie opisane, tak, aby każdy mógł je po Tobie powtórzyć i sprawdzić, czy ma takie same obserwacje i Twoje wnioski rzeczywiście zgadzają się z rzeczywistością.
Projektowanie doświadczenia zaczynamy od pytania badawczego: co konkretnie chcesz zbadać? Najlepiej ograniczyć się do jednego aspektu i nie testować wielu rzeczy naraz: to utrudnia wyciągnięcie poprawnych wniosków. Gdy już wiesz, co chcesz sprawdzić, postaw hipotezę badawczą. Nie może być ona wyssana z palca – musi opierać się na faktach, które już znasz, wynikać bezpośrednio z pytania badawczego oraz – co bardzo ważne – być możliwa do obalenia.
Hipotezy praktycznie nigdy nie da się w stu procentach potwierdzić, można ją jednak z całą pewnością obalić. Dlaczego tak się dzieje? Żeby sprawdzić, czy wszyscy ludzie na świecie potrzebują tlenu, by przeżyć, musiałbyś przebadać… Wszystkich istniejących ludzi na świecie, co jest oczywiście niemożliwe. Jednak zważywszy na to, że wiesz, jak działa ciało człowieka (potrzebuje tlenu, by funkcjonować) i każdy badany pacjent potrzebował tlenu do przeżycia oraz nie zgłosiła się do Ciebie nigdy żadna osoba, który byłby w stanie udowodnić, że nie potrzebuje powietrza – możesz zakładać, że hipoteza ta jest prawdziwa. Jednak, póki nie zbadałeś wszystkich bez wyjątku – masz jedynie 99.999999…% pewności – nigdy 100%.
Inaczej sprawa się ma z obalaniem hipotezy. Jeśli twierdzisz, że żaden żyjący człowiek nie wstrzyma powietrza na więcej, niż 20 sekund – wystarczy znaleźć chociażby jedną osobę, która to potrafi, by tę hipotezę obalić i w stu procentach być przekonanym o jej fałszywości. Innymi słowy: już jeden przypadek, który jawnie i w logiczny sposób przeczy hipotezie, wystarcza, by taką hipotezę obalić.
W doświadczeniach przyrodniczych często stosowana jest próba badawcza i próba kontrolna. Służą one temu, by z całą pewnością określić, jak dany czynnik wpłynął na badany obiekt czy zjawisko. Kluczowe jest to, by próby badawcza i kontrolna były praktycznie identyczne – z wyjątkiem czynnika lub elementu, który chcemy przetestować.
W przeprowadzonym na fasoli doświadczeniu testujesz wpływ światła na rozwój siewek. Siewki są praktycznie identyczne i mają praktycznie identyczne warunki – poza właśnie dostępem do światła. Dzięki temu będziesz pewny, że wynik doświadczenia jest związany z jego obecnością i z niczym innym. Dlaczego siewka pozbawiona światła zwiędła? Rośliny są organizmami samożywnymi, czyli są w stanie samodzielnie wyprodukować sobie pokarm. Jest to możliwe (w większości przypadków) dzięki zielonemu barwnikowi – chlorofilowi. Pochłania on energię ze światła o odpowiedniej długości i przekazuje ją komórkom rośliny, które wykorzystują ją w procesie fotosyntezy do wytworzenia cukru, który mogą potem strawić. Można żartobliwie powiedzieć, że mają małe, wewnętrzne fabryki słodyczy w swoich komórkach. Gdy przykryłeś siewkę papierową torbą – odciąłeś jej dostęp do większości światła, a co za tym idzie – nie miała ona czym zasilać procesu fotosyntezy. Nie była w stanie zatem „jeść”, bo nie mogła wyprodukować sobie cukru. Dlatego nie dość, że nie urosła, to jeszcze zwiędła. Tym sposobem zaobserwowałeś wyraźną różnicę między siewkami w grupie badawczej i siewkami w grupie kontrolnej, co potwierdziło Twoją hipotezę: światło ma wpływ na rozwój siewek – na bazie Twojej wiedzy nie mamy powodu przypuszczać, że jakakolwiek inna siewka zachowałaby się inaczej. Wyciągnąłeś wnioski z doświadczenia i zapisałeś jego przebieg. Można je uznać za zakończone sukcesem.