10-Stappenplan - ONDERZOEK doen

10-stappenplan onderzoek doen
Handleiding begeleiding profielwerkstuk |
Prof.dr. Eline Slagboom- LUMC
Deze handleiding is tot stand gekomen na
een pilot met VO-scholieren en
biologiedocenten.
Aan de tekst van het stappenplan mogen
geen veranderingen aangebracht worden.
Tekst mag in zijn geheel worden gebruikt
mits er sprake is van bronvermelding.
Deze reader is samengesteld door:
Eline Slagboom en Joyce Vriezen
CORRESPONDENTIEADRES
Moleculaire Epidemiologie
Onderzoeksgebouw
Einthovenweg 20, 2333 ZC Leiden
E-MAIL
[email protected]
INTERNET
www.molepi.nl
DATUM
December 2014
Photo Florent Clerc – Hvphoto.ch ©
Prof. dr. Eline Slagboom, hoogleraar Epidemiologie, ontwikkelde het
‘10-stappenplan onderzoek doen’ om de start, de opzet en de
uitvoering van onderzoek duidelijk te maken.
Deze handleiding is een omschrijving van het ‘10-stappenplan - Onderzoek doen’. Alle rechten worden voorbehouden en komen uitsluitend toe
aan het LUMC – Prof. dr. Eline Slagboom
1
Inhoudsopgave
Voorwoord
4
Hoofdstuk 1 – Docentendeel
6
Klassikale oefeningen lesuur 1:
6
1.
Onderzoek begint bij verwondering (fragment 1)
6
2.
Hoe bedenk je een onderzoeksvraag? (fragment 2)
7
3.
Hoe kom je tot een hypothese? (fragment 3)
8
Klassikale oefeningen lesuur 2:
1.
Internetoefening (fragment 4)
2.
Oefening met krantenartikel (fragment 5)
8
9
10
Krantenartikelen
13
Hoofdstuk 2 - Leerling deel
15
10-stappenplan ‘Opzetten van onderzoek’
Bijlage
15
21
2
3
Voorwoord
Het Profielwerkstuk
Enkele jaren geleden is het profielwerkstuk (PWS) verplicht gesteld op alle middelbare scholen in
Nederland. Een belangrijk onderdeel van het PWS is het doen van onderzoek. Dit is voor een
wetenschappelijk instituut als het LUMC een gouden kans. De bakermat voor de wetenschap ligt
immers in het voortgezet onderwijs.
Maar hoe bedenk je onderzoek? Wat is een goede onderzoeksvraag? Met deze en andere vragen
worstelen jaarlijks honderden leerlingen van de bovenbouw van de HAVO en het VWO. Steeds meer
van deze leerlingen melden zich bij het LUMC en andere onderzoeksinstituten met vragen over
begeleiding bij hun onderzoek voor het PWS. Men komt dan met de vraag: “Wij willen ‘iets‘ doen
met veroudering of ‘iets’ met tweelingen. Die vragen zijn te generiek voor de professional om te
kunnen of willen helpen. Dit was aanleiding voor Eline Slagboom, hoogleraar Moleculaire
Epidemiologie, een tool te ontwikkelen dat hulp kan bieden. Dit heeft geresulteerd in een ‘10stappenplan - Onderzoek doen’ ©.
Stappenplan (filmfragment)
Het stappenplan is ontwikkeld om de start, de opzet en de uitvoering van onderzoek duidelijk te
maken. Het stappenplan is zelfstandig te gebruiken door docenten en leerlingen. Om leerlingen goed
voor te bereiden heeft het de voorkeur om 1 of 2 lesuren te besteden aan de inleidende opdrachten
zoals deze besproken worden in hoofdstuk 1. Het eerste hoofdstuk is bedoeld voor docenten.
Het stappenplan bestaat uit onderstaande tien stappen. In hoofdstuk 2 zullen de stappen toegelicht
worden. Dit hoofdstuk is zelfstandig te gebruiken door de leerlingen.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Wat vraag je je af over een onderwerp? Oriëntatie m.b.t. kennis.
Formuleer een bruikbare onderzoeksvraag.
In wie en waarin meet je iets en verzamel je gegevens?
Hoe zet je je vraag om in een vergelijking van groepen, je studiedesign.
Formuleer een hypothese.
Hoe zullen de grafieken van de gegevens die je verzameld hebt er uitzien als je hypothese
klopt of als deze niet klopt?
Verwerk nu gegevens, trek conclusies en bedenkingen.
Wat doet de buitenwereld, ben je de eerste die dit bedacht heeft?
Wat is het maatschappelijk belang?
Kan iemand ook misbruik maken van de resultaten uit het onderzoek of je onderzoek
verkeerd uitleggen?
4
Bij dit materiaal is een promotiefilm gemaakt (17 minuten).
Er is ook een verkorte versie beschikbaar (9 minuten).
5
Hoofdstuk 1 – Docentendeel
Inleidende lesuren
Leerlingen in het voortgezet onderwijs hebben weinig of geen ervaring met het doen van onderzoek.
Voor een eerste kennismaking met de verschillende facetten van onderzoek, worden in dit
hoofdstuk een aantal inleidende oefeningen beschreven die met een hele klas uitgevoerd kunnen
worden. Aan deze oefeningen kunnen één of twee lesuren besteed worden. De verschillende
oefeningen worden geïllustreerd in korte filmfragmenten.
Rode draad in de twee lesuren is dat de docent leerlingen motiveert om origineel en oorspronkelijk
na te denken over een goede vraag. Dit helpt de leerlingen bij het bedenken van een goede
onderzoeksvraag wanneer ze een onderwerp hebben gekozen voor het PWS.
Onderzoek doen begint bij verwondering. Ook het PWS begint bij verwondering:


Liefst in de eigen omgeving;
Het liefst verwondering over iets waarover je je iets kunt afvragen en waaraan je iets kunt
meten.
Komen tot een vraag brengt met zich mee dat je een zekere mate van kennis hebt. Die kennis hoeft
niet meteen heel diep te gaan. Het gaat niet om zoveel mogelijk kennis te vergaren om tot een vraag
te komen. Er moet vooral nagedacht worden over waar de vraag nu eigenlijk begint.
‘Over veel tegelijk kun je niet denken!’ is een uitspraak van prof. Slagboom tijdens colleges aan
studenten en biologiedocenten.
Docent legt uit dat het profielwerkstuk gaat om iets dat je zelf kunt onderzoeken. Leerlingen kunnen
naar een professional gaan voor een gericht interview om gegevens te vragen of in te mogen zien.
Ook kan er gevraagd worden om in een laboratorium mee te lopen. De basis van het onderzoek
moet daarbij wel bij de leerlingen zelf liggen.
Klassikale oefeningen lesuur 1:
Onderstaande oefeningen worden geïllustreerd met behulp van korte filmfragmenten.
1. Onderzoek begint bij verwondering
De docent stelt de klas de volgende twee vragen en maakt vervolgens een rondje door de
klas om antwoord te krijgen:
o
o
Wat verwondert je?
Waarover vraag je je iets af?
Sommige leerlingen vinden dit heel lastig en hebben eerst meer kennis nodig om zich
überhaupt iets af te vragen. Andere leerlingen hebben hier minder moeite mee.
6
Wanneer er onvoldoende input komt vanuit de klas is deze oefening iets meer te sturen
door de volgende aanpak:
Oefening om leerlingen zich iets af te laten vragen:
De docent stelt de klas de volgende vraag: ‘Waarin lijk je op je familie?’ Deze fase is
interactief. De docent gaat in op suggesties van de leerlingen.
Hierbij kun je je van alles afvragen:
o
o
o
o
o
Wat voor kenmerken zie je in de familie (uiterlijk, karakter, gezondheid);
Waar komt die gelijkenis vandaan?
Bij hoeveel familieleden zie je dat terug?
Is het erfelijk of omgeving gebonden?
Hoe kun je daar achter komen?
Nadat hier een tijdje over is gesproken door de klas vraagt de docent of iemand een goede
onderzoeksvraag weet. Deze onderzoeksvragen worden op een geeltje gezet en vervolgens
op het bord gehangen (filmfragment). Hier wordt later op teruggekomen.
2. Hoe bedenk je een onderzoeksvraag? (filmfragment)
De docent doet de deur dicht en geeft aan dat de leerlingen terplekke een onderzoek
moeten gaan doen. Ze krijgen een stopwatch en een meetlint (fictief) en geen beschikking
over het internet. De docent geeft aan dat ze nu ter plekke een onderzoek gaan bedenken.
Ze mogen het lokaal niet verlaten.
1. Wie van de leerlingen heeft een idee? Wat is er te onderzoeken in een afgesloten
klaslokaal?
a. Er worden een aantal dingen gezegd. Docent reageert hierop en vraagt zich
hardop af of er een vraag in zit.
b. Als er weinig reactie komt, zou docent kunnen vragen: ‘Wat zou je aan je
buurman/vrouw kunnen meten?’
c. Een leerling die zich niet verwondert weet vaak niet wat de speelruimte is. Het
gaat erom dat docent de leerling laat zien dat je je over van alles en nog wat iets
af kunt vragen.
d. Bij mensen kun je van alles testen: springen, adem inhouden, opstaan/zitten,
geheugen testen , ogen testen enz.
7
2. Nadat je weet wat je kunt meten komt: ‘Wat is dan de vraag?’, bv. :
a. Kunnen meisjes hoger springen dan jongens?
b. Kunnen kleine of dunnere mensen vaker opstaan dan lange of dikkere mensen?
3. Het antwoord op de vraag is steeds ja of nee of ja/nee met een getal. Dus een vraag
met een meting!
4. Als een leerling dit in een half uur kan bedenken is er al een goede eerste start
gemaakt. Hoe meer leerlingen zich afvragen over hun omgeving, hoe makkelijker ze tot
een oorspronkelijke vraag komen.
Leerlingen moeten herkennen dat er een bepaalde structuur is waarin je je dingen kunt
afvragen en dat je daarbij zoekt naar een bepaald antwoord. En dat antwoord is dan te
meten. Dit is het vertrekpunt van waaruit je in je directe omgeving een onderzoek kunt
beginnen. In deze eerste fase moeten de leerlingen nog niet druk op zoek zijn naar
informatie, maar zitten ze voornamelijk in een denkproces. Kritisch nadenken is belangrijk is
deze fase.
3. Hoe kom je tot een hypothese? (filmfragment)
Wanneer de leerlingen een onderzoeksvraag hebben geformuleerd wordt hier op
doorgegaan door te vragen naar de hypothese, de bedachte verklaring voor het fenomeen.
Welke hypothese kan er bij deze vraag horen?
Onderzoeksvraag: ‘Halen leerlingen op maandag lagere, hogere of gemiddelde cijfers
voor tentamens?’
De subvraag zit dan bij het verschil tussen jongens en meisjes.
Verzamel de gegevens bij de school of het centraal bureau voor de statistiek (CBS).
Hypothese: ‘In het weekend gaat men uit, waardoor er lagere cijfers gehaald worden
op maandag.’
Verzamel gegevens wie er drinkt
Verzamel gegevens wie er niet uitgaat
Klassikale oefeningen lesuur 2:
De leerlingen hebben in het eerste lesuur ervaren dat je je heel veel kunt afvragen over een
onderwerp en dat je de fase van je iets afvragen en een onderzoeksvraag opstellen vanuit je luie
stoel kunt doen. Hierbij kunnen ze gebruik maken van informatie die te vinden is op het internet.
Op het internet is echter een veelheid aan informatie voorhanden. Dat helpt niet altijd om de
verwondering in banen te leiden. Leerlingen moeten leren de veelheid aan informatie in kaders
te plaatsen. De onderstaande oefening geeft leerlingen inzicht hoe ze kunnen omgaan met de
enorme hoeveelheid informatie dat te vinden is op het internet.
8
1. Internetoefening (filmfragment)
Deze oefening is geschikt om leerlingen te laten ervaren dat ze niet moeten laten meeslepen
door de enorme hoeveelheid informatie die te vinden is op het internet. De informatie is te
categoriseren en dus te structureren. Aan het eind van de oefening worden de gevonden
resultaten klassikaal besproken. De docent helpt om de dingen die ze vinden een plaats
geven. Waar hoort de kennis thuis? Hoe kan het gecategoriseerd worden?
Deze opdracht is mogelijk met alle soorten onderwerpen. Voor een oefening is het
verstandig om als docent een onderwerp uit te kiezen. Als voorbeeld wordt hier het thema
veroudering gebruikt.
Maak een rondje door de klas en vraag de leerlingen persoonlijk waar ze aan denken
wanneer ze het woord veroudering horen? Schrijf de woorden in een mindmap op het bord:
Vervolgens krijgen leerlingen 15 minuten de tijd om op het internet te zoeken naar dingen die
onderzocht worden met betrekking tot veroudering, ze kunnen hierbij gebruik maken van de
steekwoorden die op het bord staan. Dit kan in tweetallen of in kleine groepjes.
Na 15 minuten wordt klassikaal besproken wat ze hebben gevonden. Per antwoord gaat de
docent samen met de leerlingen datgene dat gevonden is categoriseren:





Waar hebben jullie gezocht?
Welke onderzoeken hebben jullie gevonden?
Waarin doet men onderzoek? In welke mensen en dieren? (diermodellen, mensen, weefsels,
cellen).
Hoe doet men onderzoek? fenotype (ziekte, eigenschap), jong met oud vergelijken).
Wat is het studieontwerp? Mensen volgen in de tijd, mens of dier blootstellen aan een test.
De docent legt hierbij uit dat er verschillende soorten onderzoek zijn:
o Cross-sectionele studies: hierbij vergelijk je verschillende groepen (rokers vs. nietrokers, jonge mensen vs. oude mensen)
o
Longitudinale studies: je volgt de onderzoeksgroep in de tijd en je meet op diverse
tijdspunten.
o
Observationeel onderzoek: Hierbij observeer je de onderzoeksgroepen.
o
Experimenteel onderzoek: Bij dit type onderzoek verricht je experimenten met een
groep mensen/dieren of met weefsel.
o

Interventiestudie: Een interventiestudie is een experimenteel onderzoek waarbij
men het effect van een experimentele interventie (bijvoorbeeld medicatie)
onderzoekt.
Wat voor onderwerpen hebben jullie voorbij komen? Welke termen?
Alle informatie waar de leerlingen mee komen krijgt een plek. Aan de leerlingen wordt duidelijk
gemaakt dat ze de gevonden informatie kunnen categoriseren op onderstaande wijze. De
9
docent doet dit een aantal keer voor met de verschillende groepjes/tweetallen. Bij alles dat
gevonden is wordt de volgende vraag gesteld: ‘En wat vraag je je daarbij af? Welke vraag hoort
daar nu bij?’.
Het categoriseren gaat aan de hand van de volgende punten (filmfragment)
•
•
•
•
Soort onderzoeksvraag;
Soort onderzoeksobject (mens/dier/weefsel);
Soort studieontwerp (wat vergelijk je, welke groepen?);
Soort phenotype: naar welk kenmerk van veroudering kijkt men? (levensduur, ziekte,
uithoudingsvermogen, spierkracht).
Naast het feit dat je overal een vraag bij kunt bedenken heeft alles dat gevonden wordt te
maken met oorzaak en gevolg.
‘Ik doe een waarneming, zie onderlinge verbanden, en ik doe vervolgens onderzoek om te
kijken of ze wel met elkaar te maken hebben’, aldus Eline Slagboom.
2. Oefening met artikel uit krant
Om leerlingen te laten oefenen met kritisch nadenken is de volgende oefening geschikt.
Leerlingen gaan oefenen met kritisch denken met behulp van een krantenbericht uit de
wetenschappelijke bijlage.
Leerlingen maken een keus uit de twee krantenberichten op pagina 10-11 of een zelf
meegenomen artikel. Na het zorgvuldig gelezen te hebben moeten ze antwoord geven op de
volgende vragen:
1. Welke vraag zullen de onderzoekers zichzelf gesteld hebben?
2. Wat was het onderzoeksobject?
3. Wat was het studieontwerp?
4. Naar welk phenotype hebben ze gekeken?
5. Welke kritische vragen kun je jezelf stellen n.a.v. het artikel? Probeer zo eigenwijs
mogelijk te zijn.
Wanneer leerlingen met een kritische houding kijken naar artikelen zullen ze ook beter in
staat zijn om informatie te filteren op bruikbaarheid.
3. Oefening met grafieken (fragment 6)
Terug achter de denktafel: om de leerlingen te laten kennismaken/oefenen met het maken
en aflezen van grafieken kan deze oefening gebruikt worden.
Leerlingen komen vaak met vragen om iets te mogen meten in het lab. Sommige dingen
mag of kun je echter niet meten. Een voorbeeld hiervan is een meting van de
telomeerlengte in bloed, dat kan alleen in een medisch instituut. Toch hebben leerlingen
deze of vergelijkbare gegevens wel nodig om conclusies te kunnen trekken. Vaak is een
10
instituut wel bereid om medewerking te verlenen en inzicht te geven in geanonimiseerde
gegevensbestanden. Hierbij is het wel een vereiste dat een leerling goed heeft nagedacht
over wat ze willen weten en zich al hebben verdiept in wat de uitkomst van een meting zou
kunnen zijn. Ze kunnen in de kliniek dan bevestiging krijgen van datgene zezelf hebben
bedacht. Hiervoor hoef je eigenlijk nog geen onderzoek te doen.
Aan de hand van onderstaand voorbeeld is met de leerlingen te oefenen hoe je van te voren
al kunt nadenken over hoe de grafiek eruit zou komen te zien. Docent verteld kort iets over
telomeerlengte en over hoe deze lengte samenhangt met iemands levensverwachting.










Kun je voordat het onderzoek is uitgevoerd bedenken hoe de grafiek eruit zou zien
als je hypothese klopt èn je de meting zou mogen doen?
Wat wil je vinden als het allemaal heel mooi uitpakt ? (Plaatje laten zien van een lege
grafiek). En hoe ziet de grafiek er ongeveer uit als de hypothese niet klopt?
Wat staat er op de x-as?
Wat staat er op de Y-as?
Docent zet zelf een stip voor zijn/haar telomeerlengte (fictief getal).
Waar zit het meetpunt van de leerling en diens oma (welke leeftijd, welke lengte)
Stel je bent een leerling die rookt, drinkt. Waar zit dan je meetpunt? En waar zit het
meetpunt als je je hele leven hebt gerookt en je bent nu 50 jaar?
En waar van de opa van …?
Zijn de luciferhoutjes van de opa’s en oma’s even lang?
En hoe zit het met de telomeerlengte van de ouders? En van de leerlingen zelf? En
oma’s? En de opa’s, zijn hun luciferhoutjes even lang?
50-jarige docent zet
hier een stip


Waarom mag je dit zelf niet meten?
Wat zegt de lengte van de telomeren over iemands kans om snel te overlijden? Wil
je het weten als je korte telomeren hebt? Wie is er blij met een afgebrand
luciferhoutje?
11
Ethisch gezien mogen we niet zomaar van alles meten bij mensen. Dit kan voor een profielwerkstuk
lastig zijn. Gelukkig zijn er al veel onderzoeksgegevens beschikbaar. Daar kunnen leerlingen wel
gebruik van maken wanneer ze zich met een goede onderzoeksvraag melden bij een universiteit of
onderzoeksinstituut. De gegevens zijn al in huis. Wanneer een leerling de mogelijkheid heeft om een
professional te bezoeken is het erg handig om de onderzoeker te googlen. Dan weet de leerling
welk onderzoek hij/zij doet en kan meer gerichte vragen stellen. Een goede voorbereiding is een
vereiste.
De leerlingen hebben in het eerste lesuur ervaren dat je je van alles kunt afvragen bij een heleboel
onderwerpen. Deze vaardigheid kunnen ze gebruiken als ze daadwerkelijk gaan starten met het
PWS.
In het tweede lesuur hebben ze geleerd op welke manier ze informatie dat ze vinden op het internet
kunnen categoriseren en structureren. Daarnaast hebben ze geoefend met het bedenken van vragen
en hypotheses tijdens het lezen van een krantenbericht en hebben ze ervaren dat je voorafgaand
aan onderzoek al een voorspelling kunt doen over de grafiek.
Leerlingen zijn nu voldoende voorbereid om te gaan starten met het bedenken van een onderwerp
en het opstellen van een goede onderzoeksvraag.
Het ’10- stappenplan - onderzoek doen’ helpt de leerlingen bij het doen van onderzoek voor het
PWS.
12
Krantenartikelen
Veroudering cel is deels
omkeerbaar
Naarmate we ouder worden neemt het vermogen van
de mitochondriën om voldoende energie op te
wekken geleidelijk af. Tot nog toe ging men ervan uit
dat dit vooral werd veroorzaakt door mutaties in het
DNA van deze energiecentrales van de cel.
Onderzoekers van Harvard University hebben nu
ontdekt dat ook andere factoren een rol spelen. En dat
die omkeerbaar zijn met een lichaamseigen stof.
Toediening daarvan aan oude apen gaf hun cellen een
verjongingskuur (Cell, 19 december).
De onderzoeksgroep in Boston heeft een reputatie
hoog te houden als het gaat om fundamenteel
verouderingsonderzoek. Zo ontdekten ze als eersten
de sirtuïnen, een groep eiwitten die zo’n gunstig
effect op de stofwisseling heeft dat gistcellen,
wormen, fruitvliegen en muizen er langer van leven.
De onderzoek richtten zich op het verband tussen de
activiteit van één sirtuïne, SIRT1, en de
ouderdomsgerelateerde achteruitgang van de
mitochondriën. Hiervoor creëerden ze muizen waarin
het gen voor SIRT1 ontbrak.
Zoals verwacht verouderden de dieren relatief snel.
Maar die snelheid was slechts gedeeltelijk te
verklaren door het ontstaan van mutaties in het
mitochondriale DNA.
Bij nader onderzoek bleek dat in ouder wordende
cellen – door nog onopgehelderde oorzaak – het
gehalte van het co-enzym NAD geleidelijk afneemt.
NAD speelt een cruciale rol in de zogeheten
ademhalingsketen van de cel, de moleculaire
kettingreactie die nodig is voor de energieproductie.
Door de vorming van NAD te stimuleren slaagden de
onderzoekers erin de energieproductie weer op te
peppen en zo de veroudering deels terug te draaien.
Die werkt echter alleen in aanwezigheid van SIRT1.
Een versie van dit artikel verscheen op zaterdag 21
december 2013 in NRC Handelsblad.
Op dit artikel rust auteursrecht van NRC
Handelsblad BV, respectievelijk van de
13
De langlevers onder de dieren.
Hoe doen ze het?
Hoe is het leven te verlengen? Van kort levende
dieren weten we dat. Maar langlevers zijn
interessanter. In het laboratorium lijkt de strijd tegen
veroudering al lang beslecht. Zet een fruitvlieg op een
hongerdieet en hij leeft langer. Geef een muis een
ontstekingsremmer en hij zal zijn soortgenoten
overleven. Schakel bij de rondworm bepaalde genen
uit en het diertje gaat twee keer langer mee.
Wetenschappers hebben de levens van hun
proefdieren al op talloze manieren weten te rekken.
Knap. De sleutel tot een lang en gezond leven ligt
echter niet in het lab, maar in de natuur, denkt Steven
Austad, hoogleraar biologie aan de University of
Alabama in Birmingham en expert in veroudering.
„Evolutie is slimmer dan wij zijn”, zegt Austad aan
de telefoon. Hij bedoelt dat de kunstmatige
levensverlenging uit het lab in het niet valt bij de
ouderdom die sommige wilde dieren kunnen
bereiken. In 2006 stierf een stokoude
Galapagosreuzenschildpad die nog door Charles
Darwin verzameld zou zijn. In de Atlantische Oceaan
zwemmen walvissen met harpoenpunten uit de
negentiende eeuw verankerd in hun blubber. En op
het strand van Ameland liggen schelpen van meer dan
150 jaar oud.
Wie gezond oud wil worden, kan meer van deze ‘ark
van Methusalem’ leren, vindt Austad, dan van
kortlevende soorten als muizen en rondwormen.
Dertig jaar geleden isoleerden onderzoekers de eerste
langlevende mutanten van het rondwormpje
(Caenorhabditis elegans). Sindsdien is keer op keer
gebleken hoe simpel het is om veroudering bij de
rondworm uit te stellen. „Er zijn inmiddels
driehonderd genen gevonden die je kunt uitschakelen
om de levensspanne van een rondworm te verlengen”,
zegt hij. Lachend: „Ach, ze leven zelfs al langer als je
ze een beetje vreemd aanstaart.”
De mens leeft buitengewoon lang
Tot bruikbare therapieën die veroudering bij de mens
vertragen heeft al het wormenwerk nog niet geleid.
Dat verbaast Austad niet. De mens leeft al
buitengewoon lang voor een zoogdier van onze
grootte, legt hij uit. „Waarschijnlijk hebben wij de
simpelste genetische routes om langer te leven al lang
geleden in onze evolutie bewandeld.” „Dat is wat kort
door de bocht”, vindt Riekelt Houtkooper,
ouderdomsonderzoeker aan het AMC in Amsterdam.
„Het veld is nog jong, en voor je getest kan hebben of
mensen langer leven door een therapie ben je honderd
jaar verder.”
Maar Austad heeft een punt, vindt ook Houtkooper.
„Een worm is geen muis, en een muis geen mens.”
Houtkooper doet zelf wel verouderingsonderzoek met
rondwormen en muizen. En hij heeft een goede reden
om met rondwormen te werken: „Het zijn simpele
organismen die we in het lab kunnen manipuleren. Op
die manier kunnen we causale verbanden aantonen
tussen een ingreep en een langer leven.” Bij
langlevende soorten is dat onmogelijk.
Een vergelijking van verouderingspatronen tussen
lang- en kortlevende soorten is mogelijk, maar
zekerheid over de oorzaak van trage veroudering
ontstaat dan niet. Het blijven correlaties.
Een slome stofwisseling zou het leven rekken
„Dat alles met een experiment moet worden
aangetoond vind ik een een beperkte blik”, reageert
Austad. „Als we hetzelfde verouderingspatroon
zouden vinden bij primaten, vleermuizen en
knaagdieren is dat toch een sterke indicatie dat we
doordringen tot de kern van het verouderingsproces?”
Vergelijkingen tussen langlevers en kortlevers hebben
bijvoorbeeld al laten zien dat soorten die lang leven,
vaak opvallend foutloos hun tienduizenden typen
eiwitten produceren. In levers van de langlevende
naakte molrat hopen zich minder beschadigde
eiwitten op dan in muizenlevers (PNAS, februari
2009). En ook bij schelpdieren is aangetoond: de
eiwitten van de extreem langlevende noordkromp zijn
veel stabieler dan die van andere schelpensoorten
(Age, november 2013) .
Austad verwacht zelfs dat sommige langlevers
uiteindelijk kans lopen een veelgebruikt proefdier te
worden. De naakte molrat ziet hij als grootste
kanshebber. Dit knaagdier wordt nu al in
verschillende laboratoria gehouden, kan in groten
getale gehouden worden, is klein genoeg om mee te
werken en bovendien is zijn DNA-volgorde al
bepaald.
Muis of molrat, Houtkooper én Austad zijn het erover
eens dat inzichten uit het dierenrijk uiteindelijk zullen
helpen om het leven van mensen te rekken. Austad:
„Ik weet zeker dat we het verouderingsproces kunnen
vertragen en op een gezonde manier ouder kunnen
worden.” Net zoals de noordkromp, de naakte molrat
en de grote baardvleermuis.
♦
Een versie van dit artikel verscheen op zaterdag 25
januari 2014 in nrc.next.
Op dit artikel rust auteursrecht van NRC
Handelsblad BV, respectievelijk van de
oorspronkelijke auteur.
14
Hoofdstuk 2 - Leerling deel
10-stappenplan ‘Opzetten van onderzoek’
Het stappenplan is bedoeld als handleiding om de opzet, de start en de uitvoering van onderzoek te
verduidelijken. De filmfragmenten geven een globaal idee hoe het stappenplan doorlopen wordt.
1. Wat vraag je je af over een onderwerp? Oriëntatie m.b.t. kennis (filmfragment)
Het bedenken van een onderwerp kan al heel lastig zijn. In je directe omgeving kunnen echter
al voldoende aanknopingspunten zijn. Waarover verwonder je je? Is er iets in je familie
waarover je je iets afvraagt? Hoe kom je van het stadium van ‘je dingen afvragen’ tot het
bedenken van het juiste onderzoek om een antwoord op je vragen te krijgen? En wat weet je
eigenlijk al, of kun je al bedenken voordat je met het onderzoek bent gestart? Bespreek met
anderen wat een vraag zou kunnen zijn. Wat vraag je je af over je onderwerp?
Je kunt eerst ook oppervlakkig op het internet kijken wat voor vragen anderen stellen over
het onderwerp. Dwing jezelf om meerdere vragen te verzinnen, dat voorkomt dat je te snel
‘vast’ zit.
Als je hebt bedacht wat je je afvraagt en een eerste opzet voor een onderwerp hebt gekozen
kun je op het internet zoeken naar informatie over jouw onderwerp.
o
Waar zoek je? Ga je op Nederlandse sites kijken of ook Engelstalig?
o
Is er al over jouw onderwerp geschreven en zo ja, wat dan? Welke vragen stellen
anderen over dit onderwerp?
o
Wat voor (sub)onderwerpen zie je voorbij komen? Welke termen? Zijn er misschien
al antwoorden bekend op je vragen? Heeft iemand dat al onderzocht?
o
Waaraan doet men
bevolking/patiënt?
o
Wat is het studieontwerp?
onderzoek?
Mens/dier, hele
organismen/cel/weefsel,
•
Observationeel: vergelijkt men groepen of volgt men groepen in de tijd? En
bekijkt men de effecten van blootstelling?
•
Experimenteel:
wordt het organisme door onderzoekers aan iets
blootgesteld (voeding, stress, koude etc.)
o
Wat kan ik vinden over hypotheses ( een bedacht antwoord op de vraag)?
o
Nu pas kijk je naar conclusies die onderzoekers trekken. Geloof je de resultaten van
eerder onderzoek? Zo ja, ga het dan niet over doen. Zo nee, waarom niet? Wat ga jij
beter doen?
15
o
Kijk ook eens naar het soort grafieken waarin onderzoekers in dat veld hun
resultaten weergeven.
o
Kun je voortbouwen op iemands resultaten? Bespaar jezelf onnodig werk! En spaar
je proefpersonen/proefdieren.
Noteer wat je hebt gevonden. Je hebt gezien welke verschillende onderzoeken worden
gedaan. Als je voldoende informatie hebt verzameld kun je een aantal vragen opstellen.
Noteer die vragen, dat mogen er best een aantal zijn. In de volgende stap ga je pas een
goede vraag uitkiezen.
2. Formuleer een bruikbare onderzoeksvraag (filmfragment)
In de eerste stap heb je een aantal vragen opgesteld. Hoe formuleer je nu een bruikbare
vraag? Je moet je realiseren dat bij elke vraag hoort dat je er iets aan moet kunnen meten en
in wie of wat je het onderzoek wilt doen. Pas aan het eind komt het opstellen van de
hypothese. Met de hypothese geef je aan wat een mogelijke verklaring zou kunnen zijn. Daar
moet je in deze fase al een beetje over nadenken.
Een bruikbare onderzoeksvraag is een vraag die:
o
o
o
Te beantwoorden is met ja, nee en een getal, er zit dus een meting aan vast;
Origineel is;
Zinvol is.
Wie bepaalt of een vraag zinvol is? En hoe bepaal je dat? (bevolking, arts, politiek,
onderzoekers). Hiervoor kun je op internet kijken of de vraag al eerder is gesteld en welke
antwoorden er zijn gevonden.
3. In wie en waarin meet je iets? (filmfragment)
In deze stap bepaal je wie of wat je onderzoeksgroep gaat worden. Hierbij kun je kijken welke
onderzoeksgroepen in andere studies gebruikt worden. Hoe bestuderen anderen het? Wil jij
deze groepen ed. ook bestuderen of maak je een andere keuze?
o
o
o
Waarin ga je iets meten? Wil je onderzoek doen in mensen, dieren, in welke
weefsels?
Voor een profielwerkstuk zoek je vaak iets dat je kunt meten in ‘intacte’ organismen.
Het is heel praktisch om iets te kunnen meten in je directe omgeving (familie, buren,
vrienden).
16
4. Hoe zet je je vraag om in een vergelijking van groepen?
Je hebt nu een vraag en je hebt bepaald wat je onderzoeksgroep/onderzoeksobject wordt. In
deze fase ga je bepalen wat je studieontwerp ofwel studiedesign wordt. Om dit te doen ga je
een antwoord geven op onderstaande vragen.
o
o
o
a.
b.
o
c.
d.
Wie ga je met wie vergelijken (jezelf, je grootouders, je huisdieren, eigenschappen
van groepen in verschillende landen, wie nog meer)?
Hoe groot zijn de groepen?
Ga je individuen vergelijken of groepen? Waarom?
- Wanneer zou je proefdieren willen gebruiken in plaats van mensen?
- Wat meet en vergelijk je dan als je je onderzoek in dieren zou doen?
Hoeveel mensen heb je nodig voor je onderzoek?
i. Als je met groepen werkt: hoeveel zitten er in een groep?
ii. Heb je daar genoeg aan om conclusies te kunnen trekken?
Waar spoor je die groepen op, is de groep representatief?
Wat ga je dan meten je in die individuen of groepen? Hoeveel mensen zijn dat dan?
Heb je dan alles? Kan dat ook in dieren? Wat vergelijk je daar dan? Vervolgens ga je
je afvragen welke vragen je daarover zou kunnen stellen. Hierbij zijn meerdere
antwoorden mogelijk. Bijvoorbeeld:
o Hebben jongens meer…dan meisjes?
o Hebben lange mensen meer…dan kleine mensen?
o Hebben mensen met overgewicht mensen meer…dan dunne mensen?
o Hebben rijkere mensen meer…dan armere mensen?
o Hebben rokers meer…dan niet-rokers?
o Enz.
Wat kun je meten? Mag je eigenlijk alles bij iedereen meten? Aan welke
beperkingen ben je gebonden uit ethisch oogpunt? Hoe gaat dat in een
laboratorium? Wat gebeurt er als je het niet mag meten? Kun je dan gebruik maken
van bestaande datasets?
Wat is gemakkelijk, wat is leuk maar misschien lastig (gewicht/lengte,
bloeddruk/kenmerken van cellen)?
Je hebt nu een vraag en je hebt bepaald in wie en wat je wilt gaan onderzoeken/meten. Het is
heel goed mogelijk dat je in gedurende deze eerste vier stappen je vraag hebt moeten
aanpassen, en een ander beeld hebt gekregen bij je onderzoek.
Er zijn verschillende soorten studies, bv.:
o
Cross-sectionele studies: hierbij vergelijk je verschillende groepen (rokers vs. nietrokers, jonge mensen vs. oude mensen)
17
o
Longitudinale studies: je volgt de onderzoeksgroep in de tijd en je meet op diverse
tijdspunten.
o
Observationeel onderzoek: Hierbij observeer je de onderzoeksgroepen.
o
Experimenteel onderzoek: Bij dit type onderzoek verricht je experimenten met een
groep mensen/dieren of met weefsel.
o
Interventiestudie: Een interventiestudie is een experimenteel onderzoek waarbij
men het effect van een experimentele interventie (bijvoorbeeld medicatie)
onderzoekt.
5. Formuleer een hypothese (filmfragment)
Een hypothese is een veronderstelling of een aanname. Het moet nog bewezen worden of deze
aanname juist is. Je zou kunnen zeggen dat het een voorspelling is van de uitkomst van het
onderzoek dat je gaat doen, een mogelijke verklaring.
Een goede hypothese vloeit voort uit een vraag en is zeer specifiek. Het geeft een voorlopig
antwoord op je (hoofd)vraag uit je onderzoek. Een hypothese hoeft niet juist te zijn. Na het
onderzoek kan het ook zo zijn dat je hypothese helemaal niet uitkomt.
De hypothese is een antwoord op de vraag dat te testen is.
Bijvoorbeeld:
Onderzoeksvraag: ‘Hebben mensen met overgewicht meer kans op een hartinfarct?’
Studie-opzet: Volg mensen met en zonder overgewicht van 60-80 jaar een bepaalde
periode. Noteer wie er in die tijd een infarct krijgt.
Hypothese: Het percentage mensen met een infarct op 80-jarige leeftijd is hoger in
mensen met een overgewicht.
Als je nog niet goed in beeld hebt wat de hypothese zou kunnen zijn, kun je nogmaals de eerste 4
stappen doorlopen.
6. Als alles gaat lukken, hoe zullen de gegevens die je verzameld hebt er dan uitzien?
(filmfragment)
18
Voordat je begint met het eigenlijke onderzoek ga je vanuit je bureaustoel eerst nog antwoord
geven op onderstaande vragen. Je hebt nog steeds geen echt onderzoek gedaan. De eerste
fases doe je voornamelijk in je hoofd. Als je dit goed doet bespaar je jezelf heel veel tijd:
a. Stel dat je hypothese waar is, je hebt helemaal gelijk, hoe zou de grafiek er dan
uitzien? Wat staat er op de x-as en op de y-as?
b. Had je kunnen bewijzen dat je ongelijk hebt? Best case en worst case scenario.
c. Wat voor soort conclusies wil je kunnen trekken?
d. Wat is de beste uitkomst die je zou kunnen wensen? Wat is de slechtste uitkomst?
e. Hoe ziet je grafiek van beste en slechtste uitkomst eruit?
f. Is de hoeveelheid informatie die je verzameld hebt, goed te verwerken in een
grafiek? Heb je niet teveel categorieën bedacht? (zie bijlage 1: ‘een goede
vragenlijst’)
Deze eerste 5 stappen kun je eigenlijk nog heel lui zijn. Veel kun je gewoon vanuit je
bureaustoel. Na deze stap begint het eigenlijke onderzoek.
7. Verwerk nu gegevens, trek conclusies en bedenkingen
In deze fase wordt het daadwerkelijke onderzoek uitgevoerd. Afhankelijk van het type
onderzoek dat je hebt gekozen doe je bv. onderzoek in een lab, verricht je verschillende
metingen zelf, maak je gebruik van bestaande datasets, neem je vragenlijsten af, of maak je
gebruik van een combinatie. Bij een vragenlijst moet je je realiseren dat je niet teveel
categorieën moet nemen omdat dit vervolgens erg moeilijk in een grafiek te zetten is.
Hierover moet je van tevoren nadenken. Als je vóór onderzoek nadenkt hoe de grafiek eruit
zou kunnen zien beperk je jezelf sneller met het aantal categorieën.
Stel dat alles wat je hebt gedaan hebt is gelukt en je hebt allemaal gegevens, denk dan na
over de volgende punten (filmfragment):
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Hoe sla je het op? Ga je een grafiek of een tabel gebruiken? Of beide?
Wat voor verschil tussen de groepen wilde je laten zien?
Hoe zet je dat om in een grafiek?
Hoe kun je laten zien dat je gelijk hebt?
Kun je een verband in een getal omzetten? (klein beetje wiskunde: een lijn, de
helling van een lijn)
Als je het ongeveer ziet, heb je dan gelijk? Beslis je dat met het oog of reken je ook
iets uit? Hierbij komt een klein beetje statistiek kijken.
Wat zijn mijn conclusies? En wat zijn mijn bedenkingen (was mijn groepskeuze goed,
of is er een vreemde selectie geweest?)
Waren de metingen betrouwbaar (enquêtes waarheidsgetrouw beantwoord, meting
100% goed in het lab?)
Was het nou iets nieuws dat ik deed?
Kan ik weer met andere mensen meekijken in de keuken, meekijken wat anderen
doen?
19
o
Klopt het beeld dat ik heb?
In deze stap vergelijk je de resultaten met je hypothese en ga je antwoord geven op de
onderzoeksvragen. Waarom vind je dit resultaat? Is dit resultaat wel of niet logisch? Er
ontstaat een discussie. Dat is een vast onderdeel van artikelen … en van je profielwerkstuk.
8. Wat doet de buitenwereld, ben je de eerste die dit bedacht heeft?
a. Kun je op het internet informatie vinden over de resultaten die je hebt gevonden?
b. Zijn jouw resultaten vergelijkbaar met de resultaten van anderen?
c. Maakten anderen dezelfde soort grafieken en tabellen?
9. Maatschappelijk belang (mensen, scholen, dokters, politiek)
Het maatschappelijk belang kun je aan het begin en bij de afronding van de onderzoek
bepalen:
o
o
Wie heeft er wat aan je onderzoek? Wat heeft de maatschappij eraan als je dit
zou onderzoeken? Wat heeft de maatschappij aan de resultaten?
Aan wie vertel je de resultaten?
10. Kan iemand ook misbruik maken van de resultaten uit het onderzoek of je
onderzoek verkeerd uitleggen? (filmfragment)
20
Bijlage
Een goede vragenlijst
Bij het doen van onderzoek is het heel belangrijk dat je een goede vragenlijst maakt. Zonder goede
vragenlijst krijg je geen betrouwbare/bruikbare onderzoeksresultaten waaraan je conclusies kunt
verbinden.
Belangrijke punten bij het maken van een goede vragenlijst:
1. Wat is het doel /wat wil ik onderzoeken?
2. Hoe ga ik mijn gegevens verwerken?
Enkele voorwaarden:
o Eenvoudige, korte vragen
o Duidelijke antwoorden (kies je mogelijke antwoorden goed)
o Duidelijke vragen (geen moeilijke woorden of zinnen)
o Specifiek (geen twee vragen in 1 zin)
o Geordend (logische volgorde van de vragen)
o Acceptabel
o Uitdagend (niemand wil een saaie vragenlijst invullen)
Je hebt nu een hypothese, een hoofdvraag en deelvragen. Je hebt je doelgroep bepaald en
het doel van je onderzoek. De vragenlijst is klaar dus nu is het tijd om je doelgroep te
benaderen en de vragenlijst af te nemen.
21