1 of 42

ללמוד מן הטעויות...�

2 of 42

 המשתנה התלוי - זהו הגורם המושפע בניסוי, הגורם הנבדק, מבצע הניסוי עוקב במהלך הניסוי אחרי שינוי בגורם זה ( אלו הם התוצאות).

מדידת המשתנה התלוי - במקרים רבים אין אפשרות לבדוק ישירות את התהליך ולכן מודדים גורם אחר המבטא את השינוי המתרחש בתהליך.

כאשר שואלים מהו המשתנה התלוי וכיצד תמדוד אותו, יש לשים לב לא לבלבל בין המשתנה עצמו לבין דרך המדידה.

לדוגמה:

המשתנה התלוי בניסוי הוא קצב פעילות האנזים קטלז.

בניסוי לדוגמה, האנזים קטלז מפרק מי חמצן למים וחמצן. אנו נבדוק את המשתנה התלוי על ידי מדידת קצב היווצרות התוצר (חמצן). נמדוד את נפח החמצן הנפלט במערכת ניסוי סגורה בפרקי זמן קבועים.

 

3 of 42

משתנה תלוי ודרך מדידתו�שאלות לדוגמה

  • מהו המשתנה התלוי בניסוי שביצעת?
  • מהי דרך המדידה של המשתנה התלוי?
  • הסבר מדוע דרך המדידה מתאימה למדידת המשתנה התלוי.
  • בניסוי דומה נבחרה שיטה אחרת למדידה של... הסבר מדוע גם דרך זו מתאימה ....
  • הסבר מדוע הוספת חומצה אמינית מסומנת בחומר רדיואקטיבי יכולה לשמש כשיטת מדידה לסינטזת חלבונים.

​

4 of 42

המשתנה הבלתי תלוי – הגורם המשפיע על המשתנה התלוי. המשתנה הבלתי תלוי , תלוי בי (מבצע הניסוי). אני קובע אותו ואני יכול לשנות אותו.

שינוי המשתנה הבלתי תלוי – ניתן להכין טווח בדיקה בו נשנה את המשתנה הבלתי תלוי.

לדוגמה:

המשתנה הבלתי תלוי בניסוי הוא הטמפרטורה הנמדדת המעלות צלזיוס.

נשנה את טווח הטמפרטורה על ידי הכנת אמבטי מים בטמפרוטורות שונות.

5 of 42

משתנה בלתי תלוי �

  • ניסוח מדויק של המשתנה בניסוי מסוים
  • דרך השינוי
  • טווח השינוי
  • ניסוי רב גורמי – שני משתנים בלתי תלויים
  • סוג המשתנה הבלתי תלוי קובע את דרך ההצגה הגרפית

​

​

​

6 of 42

קבועים – כל הגורמים העלולים או יכולים להשפיע על המשתנה התלוי חייבים להשאיר קבועים. לכן בתכנון יש לחשוב אלו גורמים עשויים להשפיע על המשתנה התלוי ואותם להשאיר קבועים.

חשיבות שמירת גורמים קבועים היא שבסוף הניסוי נוכל ליחס את התוצאות למשתנה הבלתי תלוי בלבד. אם יש מספר גומים שישפיעו על המשתנה התלוי לא נוכל לקבוע בסוף הניסוי מהו מכל הגורמים הוא שגרם לתוצאה.

​

לדוגמה-

בניסוי שלנו יש להקפיד לשמור על גורמים אשר משפיעים על קצב פעילות אנזימים , קבועים.

נפח מי החמצן וריכוזם, ריכוז אנזים קטלז, דרגת ה PH, ומשך זמן הפירוק בכל טיפול.

 

7 of 42

גורמים קבועים רלוונטיים לניסוי:

זיהוי, תכנון, הסבר חשיבות במערך הניסוי

  • גורם שמשפיע על המשתנה התלוי ואיננו המשתנה הבלתי תלוי בניסוי – הוא גורם קבוע (ורלוונטי לניסוי)
  • הסבר חשיבות שמירה על הגורם כקבוע בניסוי:�יש להסביר באיזה אופן אותו גורם משפיע על המשתנה התלוי (אין להסתפק באמירה כוללנית)

​

8 of 42

גורמים קבועים�שאלות לדוגמה

9 of 42

גורמים קבועים – תשובות חלקיות ושגויות

  • כי כל הגורמים בניסוי פרט למשתנה הבלתי תלוי צריכים להיות קבועים
  • מציין את המשתנה הבלתי תלוי כגורם קבוע.�נימוק: יש לשמור על גורם X קבוע במשך כל הניסוי.�התשובה מבוססת על התייחסות שגויה לגורם קבוע, ככזה שנשמר קבוע במשך הניסוי ולא במערך הניסוי / בטיפולים השונים

10 of 42

חזרות וריבוי פריטים�

  • חזרות על הניסוי וריבוי פריטים מאפשרים להסיק מסקנה מהימנה (התוצאות אינן מקריות)�
  • הסיבות להבדלים בין תוצאות של חזרות (וריבוי פריטים):
    • שגיאות מדידה
    • שונות בין האובייקטים שנבדקו בחזרות (אורגניזמים, חומרים)
    • אי הקפדה על קביעותם של כל הגורמים הרלוונטיים בחזרות��

�

11 of 42

חזרות או ריבוי פריטים – �שאלות לדוגמה

  • אחד ההסברים להבדלים בתוצאות של החזרות על הניסוי הוא אי דיוקים הקשורים במהלך העבודה. הצע גורם נוסף שיכול להסביר הבדלים אלה (תשס"ז, בעיה 3)�
  • בניסוי נבדקו 3 גבעולים משיחים שונים ונמצאו הבדלים בין התוצאות שהתקבלו בגבעולים השונים. ציין גורם אחד שעשוי להסביר את ההבדלים האלה, ופרט את השפעתו (תשס"ג בעיה 6ב)�
  • האם מדידת האורך של שני עלים בלבד מכל אחת משלוש הצלחות הייתה מאפשרת להסיק מסקנה? נמק.

​

​

12 of 42

​

השערה חייבת לכלול התייחסות למשתנה בלתי תלוי ולמשתנה תלוי.

​

ההשערה צריכה לכלול את אופיה של הקורילציה המצופה בין המשתנה הבלתי תלוי למשתנה התלוי. למשל: ככל ש... עולה, כך ...עולה אף הוא, או: כך ... יורד.

מדוע המשפטים הבאים אינם עומדים בקריטריון של השערה מנוסחת נכון?

  1. יש קשר בין כמות החיידקים לקצב פרוק האוריאה.
  2. כמות החיידקים משפיעה על קצב פרוק האוריאה.
  3. אם יש אצל מישהו יותר חיידקים, יפלט אצלו יותר פד"ח מסומן.

​

כללים לניסוח השערה:

13 of 42

לעיתים יידרש מאיתנו לנסח או לזהות שאלת חקר

14 of 42

ניסוח

שאלת החקר תנוסח בצורה הבאה:

מהו הקשר בין X ל Y?

או :

מהי השפעת X על Y?

​

15 of 42

הצורך בבקרה

בניסוי מדעי תקין יש להכניס בקרה.

מטרת הבקרה לבסס את הקשר בין המשתנה הבלתי תלוי למשתנה התלוי, ולשלול השפעת גורם אחר על המשתנה התלוי.

סוגי בקרה

בקרה "פנימית"- השוואה בין השפעות ברמות שונות של המשתנה הבלתי תלוי

בקרה "חיצונית"- ללא המשתנה הבלתי תלוי

16 of 42

בקרה – הבקרה משמשת להשוואה ולבדיקה שאמנם כל גורם בניסוי משפיע באופן שהחוקר חושב . בעזרת הבקרה מבצע הניסוי מוודא כי התהליך הנמדד בניסוי אכן מושפע מהמשתנה הבלתי תלוי. ובמידה ויש גורמים נוספים בניסוי אפשר ורצוי לבדוק גם אותם

 

1. בקרה ללא הגורם המשפיע – הבקרה היא בדרך כלל טיפול הזהה לשאר הטיפולים בניסוי אך הושמט בו המשתנה הבלתי תלוי.

לדוגמה- בניסוי הבודק את השפעת ריכוז האנזים על קצב פעילות האנזים, ניתן להכניס מבחנת בקרה שלא תכיל אנזים כלל.

חשיבות הבקרה במקרה הזה היא שלילת הסבר חלופי. למשל: במהלך הניסוי קיים פירוק ספונטני של הסובסטרט ללא קשר לריכוז האנזים.

 

17 of 42

​

2. בקרה פנימית – השוואתית- זוהי בקרה המשווה בין הטיפולים השונים בניסוי. כל טיפול מהווה בקרה לטיפול אחר.

​

3. לפעמים עושים מבחנה שתשמש בקרת צבע בכדי לחזור לצבע מקורי

בניסויים שבהם המשתנה הבלתי תלוי הוא טמפרטורה או דרגת PH , אין אפשרות לבצע בקרה ללא המשתנה הבלתי תלוי, שכן לא ניתן לבצע ניסוי " ללא טמפרטורה" או "ללא PH".

במקרים אלה הבקרה הפנימית כלולה במערך הניסוי, כלומר כל טיפול בPH או טמפרטורה מסויימת – מהווה בקרה לטיפול אחר.

18 of 42

פעמים רבות ניתקל בשאלה הדורשת להסיר את הצורך בבקרה מסוימת בניסוי.

כיצד נענה על כך?

​

הבקרה:

א. מאפשרת שלילת הסבר חלופי,

ב. ונותנת תוקף למסקנה,

​

ולכן יש לנסח את התשובה בדרך הולמת למטרות אלו:

19 of 42

בקרה בניסוי: זיהוי, תכנון, הסבר חשיבות � במערך הניסוי�

    • בלי המשתנה הבלתי תלוי (מומלץ לא להשתמש במושג בקרה חיצונית אם לא מסבירים )
    • בקרה פנימית
    • בקרת צבע (בלנק)
    • בקרה לשיטת המדידה�
  • חשיבות הבקרה:�התלמיד נדרש להסביר מדוע אי אפשר לאשש את ההשערה בלי טיפול הבקרה �

​

​

​

מיומנויות בהגדלה.....

20 of 42

ניסוח אפשרי להסבר לבקרה

ללא הבקרה ניתן היה לחשוב שגורם אחר השפיע על תוצאות הניסוי ולא המשתנה הבלתי תלוי.

​

לא להסתפק באמירה כללית: בתוך התשובה יש לציין את הגורם האפשרי, המופיע המערך הניסוי, שיכול היה להיות חשוד כמשפיע. - שלילת הסבר חלופי

21 of 42

כדאי לדעת איך לא מסבירים את נחיצותה של הבקרה

  • מבחנה זו היא בלנק (ללא הסבר נוסף)
  • מבחנה זו היא טיפול ללא ......
  • בקרה חיצונית (ללא....)
  • מבחנה זו היא מבחנת השוואה (ללא הסבר נוסף)
  • הניסוי יותר מדויק כי..
  • התוצאות יותר מהימנות כי...
  • לוודא ששאר התוצאות לא מקריות

22 of 42

בקרה�שאלות לדוגמה

​

​

​

​

23 of 42

בקרה – תשובות חלקיות ושגויות

​

24 of 42

מדוע חשוב לשמור על

גורם X כקבוע?

  • כי חשוב לשמור על גורם קבוע (לדוגמה: ריכוז האנזים)
  • במערך הניסוי רק משתנה בלתי תלוי אחד ושאר הגורמים צריכים להיות קבועים
  • כדי לבודד משתנים
  • כי הריכוז משפיע על תוצאות הניסוי
  • מגדיל מהימנות הניסוי
  • כי זאת בקרה של הניסוי

אלו תשובות שלא יתקבלו

25 of 42

בתשובה צריכים להיות שני מרכיבים:

1) תאור השפעת הגורם הקבוע על המשתנה התלוי

2) המשפט: "השפעתו של גורם זה לא נבדקה בניסוי, אלא השפעת המשתנה בלתי תלוי בלבד."

"הגורם X צריך להישאר קבוע כי X עלול להשפיע בדרך זו וזו על התהליך שבדקנו.

בניסוי שלנו נבדקה השפעתו של גורם Y בלבד ולכן על X להשאר קבוע."

26 of 42

27 of 42

איך מתארים תוצאות?

​

תוצאות – מה שנראה / מה שנמדד !!!

אין להכניס מסקנה או פרשנות!!!!!

​

ולכן:

בתיאור יש להתייחס לדרך המדידה של המשתנה התלוי (מה שנמדד) ולא למשתנה התלוי עצמו

בתיאור יש להתייחס למשתנה הבלתי תלוי ולא לדרך השינוי שלו (דרך השינוי היא חלק ממהלך הניסוי)

​

שימו לב שמדובר בתוצאה ולא במסקנה!!

במסקנה נסיק על המשתנה התלוי עצמו (ולא לדרך המדידה). בתיאור התוצאה אין להוסיף מידע הסקתי או פרשני, אלא להתייחס לנתונים בלבד.

28 of 42

איך מתארים נכון גרף?

  • כל משפט בתיאור חייב לכלול בתוכו התייחסות למשתנה הבלתי תלוי ולמשתנה התלוי.
  • בתיאור יש להשתמש ביחידות המידה של כל משתנה.
  • התיאור יכלול את טיב הקשר בין המשתנים, דוגמת: יחס ישר / יחס הפוך / אין קורילציה.
  • התיאור ייצור הכללות, ובשום אופן לא יתאר ערכים בודדים בלבד.

​

29 of 42

כמו כן בתיאור הגרף :

  • יש להתייחס לשינוי במגמת התוצאות (שינויים בשיפוע).

לדוגמה: בהתחלה ככל שריכוז הסוסטרט עולה קצב התגובה האנזימתית עולה, אחר כך קצב התגובה האנזימתית נותר קבוע למרות העליה בריכוז הסובסטרט.

​

  • יש לציין את הטווח של המשתנה הבלתי תלוי בכל מגמה.

כלומר במשפט הקודם היה עלינו לדייק ולכתוב:

מריכוז 0.3 מולר ועד לריכוז 2 מולר ישנה עליה בתגובה האנזימתית עם העליה בריכוז הסובטרט, ומריכוז של 2 מולר קצב התגובה האנזימתית נותר קבוע למרות העליה בריכוז הסובטרט.

​

30 of 42

תוצאות הניסוי – הניסוי יכול להיות איכותי או כמותי.

 

בניסוי איכותי – התוצאות יוצגו בצורה מילולית, ויתארו את ההבדלים הנראים לעין, בין הטיפולים השונים, אין אפשרות מדידה כמותית, לדוגמה כאשר התוצאות הן צבעים .

בניסוי איכותי יתכן ויופיע תיאור תתקין מיקרוסקופי. בתיאור כזה יש לצייר בעיפרון על דף חלק את התתקין, ולהקפיד על:

רישום כותרת לציור

ציון ההגדלה בה התבוננת בשעת הציור

ציור בעיפרון

יחסי גודל מתאימים בין הפריטים שזוהו בהסתכלות

ציור מספיק גדול וסימון הפרטים החשובים בציור.

31 of 42

בניסוי כמותי – יש לסכם את מהלך הניסוי ותוצאותיו בטבלה. יש לכלול בטבלה את כל הגורמים הקבועים ואת המשתנים בניסוי. חשוב ליזכור להוסיף כותרת מתאימה לטבלה , וכן כותרות מתאימות הכוללות יחידות מידה בכל אחת מהעמודות של הטבלה.

לדוגמה- בטבלה הגורם הבלתי תלוי מצד ימין והגורם הנמדד מצד שמאל

​

קצב פעילות האנזים קטלז בהשפעת טמפרטורות שונות

​

מספר מבחנה

נפח תמיסת האנזים בריכוז X במ"ל

נפח מי החמצן בטיפות

טמפרטורה במעלות צלזיוס

קצב פליטת בועות החמצן הנמדד על פי שינוי מרחק הבועה בפיפטה במשך 3 דקות

1

5

2

5

 

2

5

2

20

 

3

5

2

35

 

32 of 42

בחירת סוג הצגה גרפית (1) �

מהי הדרך הגרפית המתאימה להצגת תוצאות הניסוי –� גרף רציף או דיאגרמת עמודות? נמק את תשובתך.�

תשובות אפשריות:�גרף רציף�נימוק: ריכוז מיצוי / המשתנה הבלתי תלוי הוא רציף

או: �דיאגרמת עמודות�נימוק: [למרות שהריכוז הוא משתנה רציף] יש מעט ערכים / מרווח גדול בין הריכוזים בניסוי ����

​

​

​

​

​

33 of 42

בחירת סוג הצגה גרפית (2)

נימוקים שגויים לבחירת סוג ההצגה הגרפית

  • אם ציין משתנה ולא התייחס לסוג �המשתנה – בלתי תלוי או ריכוז
  • אין (או יש) קשר בין המבחנות / הטיפולים / המשתנים
  • כי אפשר לחבר בין הנקודות
  • כי כך רואים יותר טוב

​

34 of 42

בחירת סוג הצגה גרפית (3)

  • כשהמשתנה התלוי הוא תוצאה של ספירה,�כלומר הוא אינו רציף:
    • נכון להציג את התוצאות בדיאגרמת עמודות (גם כשהמשתנה הבלתי תלוי הוא רציף)�לדוגמה: ספירת ביקורי דבורים בשעות היממה
    • אם חושב ממוצע של תוצאות ספירה, נכון להציגן בגרף רציף
  • כשדרך המדידה של המשתנה התלוי לכאורה איננה רציפה (מס' טיפות, דרגת pH ) אך מייצגת משתנה רציף נכון להציג את התוצאות בגרף רציף

35 of 42

איך מתארים תוצאות של �שני עקומים על אותה מערכת צירים?

כשיש שני עקומים על אותה מערכת צירים מדובר על שני משתנים בלתי תלויים:

המשתנה הבלתי תלוי הראשון מיוצג על ציר ה - X

המשתנה הבלתי תלוי השני נרשם ליד כל אחד מן העקומים המתוארים על מערכת הצירים, ובשלו שורטטו שני עקומים.

36 of 42

דוגמאות (6)

37 of 42

איך מנסחים מסקנה??�יש להתחיל ניסוח מסקנה במילים:

  • "ניתן לראות שיש קשר בין....
  • המשתנה הבלתי תלוי ..... המשתנה הבלתי תלוי", אך לא ניתן להסתפק בכך!

​

  • יש לתאר את טיב הקשר:
  • "ככל ש.... כך...."

​

  • במסקנה מתייחסים למשתנה התלוי עצמו ולא לדרך המדידה שלו.

​

  • אם יש שני משתנים בלתי תלויים המשפיעים על משתנה תלוי אחד יש לתאר את הקשר של כל משתנה בלתי תלוי בנפרד:
  • ככל ש... כך...
  • ככל ש... כך...
  • וכן נדרש לתת הסבר לקשר בין שני המשתנים הבלתי תלויים.

38 of 42

מתיאור תוצאות להסקת מסקנה �תוצאות ניסוי בעיה 1 תשס"ט

ריכוז מיצוי ב-%

מספר טיפות HCl שהוספו עד להופעת צבע צהוב

25

12

50

26

75

37

100

58

תוצאות: �ככל שריכוז המיצוי עולה בטווח שבין 25% - 100%, כך גדל מספר טיפות HCl שהוספו עד להופעת צבע צהוב.

מסקנה: �ככל שריכוז האנזים אוראז (ידע קודם) שבמיצוי גדל, כך גדל קצב התהליך האנזימטי של פירוק האוראה (הבנת שיטת המדידה, וזיהוי המשתנה התלוי)

39 of 42

מסקנות – המסקנות מתייחסות רק להשערה שנבדקה בניסוי ולתוצאות שהתקבלו בו. חשוב להימנע מניסוח כוללני של מסקנות, שכן ניסוח כזה עלול לגרם לקביעת מסקנות מוטעות. ויש להראות כי המסקנה נובעת מהתוצאות

 

40 of 42

איך מנסחים מסקנה??�יש להתחיל ניסוח מסקנה במילים:

  • "ניתן לראות שיש קשר בין....
  • המשתנה הבלתי תלוי ..... המשתנה הבלתי תלוי", אך לא ניתן להסתפק בכך!

​

  • יש לתאר את טיב הקשר:
  • "ככל ש.... כך...."

​

  • במסקנה מתייחסים למשתנה התלוי עצמו ולא לדרך המדידה שלו.

​

  • אם יש שני משתנים בלתי תלויים המשפיעים על משתנה תלוי אחד יש לתאר את הקשר של כל משתנה בלתי תלוי בנפרד:
  • ככל ש... כך...
  • ככל ש... כך...
  • וכן נדרש לתת הסבר לקשר בין שני המשתנים הבלתי תלויים.

41 of 42

ביסוס המסקנה

בביסוס המסקנה יש להיעזר:

    • בתוצאות
    • ביכולת להבדיל בין המשתנה התלוי לבין דרך המדידה שלו.
    • בהבנת טיב הקשרים שבין המשתנה הבלתי תלוי לבין המשתנה התלוי

(שימו לב שהבנת הקשרים בין המשתנה הבלתי תלוי לתלוי חורגת מזיהוי הקורילציה הקיימת ביניהם. )

לצורך הבנת טיב הקשר בין המשתנה הבלתי תלוי למשתנה התלוי נדרש ידע. מקורו של ידע זה יכול להיות בשלושה דברים:

1) ידע ביולוגי קודם.

2) ידע המובא בבחינה עצמה על מנת להתמודד עם הבעיה.

3) ידע הנובע מהסקת מסקנה מתוצאות הניסוי המקדים (חלק א' של בחינת המעבדה או חלק קודם אחר).

42 of 42

לא די בכל אלו....

​

נדרשת הבנה של מערך הניסוי / התצפית או המידע הנלווה לנתונים, כולל תוצאות הבקרה

​