Fotosinteza dhe variabli i ngatërruar: drita apo nxehtësia?
Një maturante e lëndës me zgjedhje Biologji vendos degëz të Elodea-s në gotë me ujë dhe numëron flluskat e gazit që çlirohen në një minutë, duke e vendosur llambën në 10 cm, 20 cm dhe 30 cm larg. Rezultatet: 42, 27 dhe 14 flluska/min. Ajo përfundon: «Intensiteti i dritës përcakton shpejtësinë e fotosintezës: sa më afër drita, aq më shumë fotosintezë.» Në ditarin e laboratorit është shënuar se temperatura e ujit ishte përkatësisht 22 °C, 25 °C dhe 28 °C, sepse llamba nxehej gjatë punës. Flluskat u numëruan, por nuk u mat madhësia e tyre. Eksperimenti u krye një herë për secilën distancë.
1. Cili është problemi kryesor me përfundimin e maturantes? Identifiko të paktën dy dobësi metodologjike.
Read the worked answer
Dobësia 1 - variabli i ngatërruar (confounding). Distanca nga llamba ndryshon dy gjëra njëkohësisht: intensitetin e dritës dhe temperaturën e ujit (22 → 25 → 28 °C). Të dyja ndikojnë në shpejtësinë e fotosintezës (temperatura ndikon në aktivitetin enzimatik). Me këtë dizajn, rritja e numrit të flluskave nga 14 në 42 nuk mund t'i atribuohet vetëm dritës - efektet e dy variablave janë të pandashme në të dhënat.
Dobësia 2 - matja. Numri i flluskave nuk është masë e sasisë së gazit. Nëse flluskat ndryshojnë madhësi (p.sh. për shkak të temperaturës më të lartë), numri mund të rritet ndërsa vëllimi total i oksigjenit mbetet i njëjtë. Masa e duhur do të ishte vëllimi i gazit të mbledhur ose përdorimi i një treguesi kimik.
Dobësia 3 - pa përsëritje. Një matje e vetme për çdo kusht nuk lejon dallimin mes efektit të vërtetë dhe zhurmës (p.sh. një degëz e stresuar). Mungon mesatarja e të paktën tre përsëritjeve.
2. Propozo një dizajn të korrigjuar që izolon variablin «intensiteti i dritës».
Read the worked answer
Parimi: ndryshohet vetëm një variabël; gjithçka tjetër mbahet konstante.
- Kontrolli i temperaturës: vendos gotën në një banjë uji ose përdor filtër nxehtësie (enë me ujë) mes llambës dhe gotës. Mbaj temperaturën konstante në 25 °C për të tria distancat dhe verifikoje me termometër gjatë çdo matjeje.
- Kontrolli biologjik: përdor degëza nga e njëjta bimë, të prera në të njëjtën gjatësi, të mbajtura në të njëjtën tretësirë (p.sh. ujë me bikarbonat) dhe të acclimatizuara para matjes.
- Variabli i pavarur: vetëm distanca 10/20/30 cm, me të njëjtin llambë dhe të njëjtin tension.
- Matja: mblidh gazin në një kapilar të kalibruar dhe lexo vëllimin në mm³/min, ose, nëse numërohen flluskat, sigurohu që madhësia të jetë e krahasueshme dhe shpreh rezultatin si mesatare ± interval.
- Përsëritja: 3 përsëritje për çdo distancë, me rend të rastësishëm për të shmangur efektet e rendit.
- Kontroll negativ: një gotë e mbajtur në errësirë; duhet të japë pothuajse zero flluska.
3. Riformulo përfundimin e maturantes në një formë që është në përputhje me provat e mbledhura.
Read the worked answer
Model i pranueshëm:
«Në këtë eksperiment, duke e afruar llambën nga 30 cm në 10 cm, numri i flluskave në minutë u rrit nga 14 në 42. Ky rezultat është në përputhje me hipotezën se intensiteti i dritës rrit shpejtësinë e fotosintezës. Megjithatë, meqenëse temperatura e ujit u rrit njëkohësisht me afrimin e llambës, nuk mund të pohohet se rritja vjen vetëm nga drita; nevojitet një eksperiment me temperaturë të kontrolluar.»
Dallimi kyç: përfundimi origjinal thoshte «intensiteti i dritës përcakton», që është pohim kauzal i pambështetur. Versioni i ri përshkruan të dhënat, e lidh me hipotezën dhe emërton kufizimin. Ky është standardi që pritet në provimin me zgjedhje: jo më pak ambicie, por po aq pohim sa lejojnë provat.