Ecology, experiment and philosophy

Course goals

Leerdoelen
In deze cursus bestudeer je biologische processen op de hogere integratieniveaus (populatie, levensgemeenschap en ecosysteem). Het centrale thema hierbij zijn de fundamentele ecologische theorieën die ons ecosysteem onderbouwen. We bestuderen de belangrijkste ecologische theorieën en patronen en bekijken hoe die van pas kunnen komen bij de bescherming en het herstel van de natuur in een wereld waarin die natuur sterk onder druk staat. In de module Wetenschapsfilosofie neem je een stap terug en stel je de vraag: Wat is wetenschap? Hoe weten we wat we weten? Je ontwikkelt kritisch denkvermogen, verkent fundamentele debatten in de filosofie en ecologie, en reflecteert op de rol van experimenteren, modellering en historische perspectieven bij het vormgeven van ons begrip van de wereld. Bij het experiment dat onderdeel uitmaakt van deze cursus leer doorloop je zelf de gehele experimentele cyclus.
Na afloop van de cursus kun je:

• reflecteren op jouw functioneren binnen een groep met het doel hierin te groeien
• de centrale concepten uit de ecologie en populatiedynamica hanteren
• simpele prooi-predatie interacties formuleren, analyseren en vertalen naar de praktijk van het natuurbeheer
• de verworven kennis van ecologische concepten en theorieën gebruiken bij de bestudering van wat complexere problemen binnen de ecologie
• een experimenteer cyclus doorlopen (vraag definiëren, hypothese formuleren, experiment ontwerpen, experiment uitvoeren, data analyseren, discussiëren & concluderen, rapporteren)
• wetenschapsfilosofische concepten hanteren om de verschillende stappen van de experimenteercyclus kritisch te kunnen doorlopen en de wetenschappelijke status van de verkregen data te kunnen beoordelen

Deze cursus biedt een brede basis in ecologie, wetenschapsfilosofie en experimentele praktijk, waarmee je wordt voorbereid om kritisch te denken en onderzoek te doen in het bredere veld van de biologie. Aan het einde van deze cursus heb je een diverse set vaardigheden ontwikkeld, waaronder: 

Ecologie 

• Begrijpen van fundamentele concepten 

• Beheers de essentiële principes van de moderne ecologie. 

• Beschrijven van interacties tussen organismen en hun omgeving 

• Leg de verschillende manieren uit waarop organismen interageren met zowel de fysieke als biologische aspecten van hun omgeving. 

• Kritisch nadenken over de toepassing van ecologische theorie in natuurbescherming 

• Evalueer de rol van ecologische principes in natuurbeschermingsinitiatieven en besluitvorming in de echte wereld. 

Wetenschapsfilosofie 

• Kritisch denken over ecologische vraagstukken 

• Ontwikkel het vermogen om kritisch na te denken bij het aanpakken van ecologische uitdagingen. 

• Leren denken als een wetenschapper 

• Leer het grotere plaatje te zien van wat het betekent om wetenschappelijk onderzoek te doen en een logische, op bewijs gebaseerde benadering te hanteren. 

Experiment 

• Formuleren van hypothesen 

• Stel hypothesen en onderzoeksvragen op, gebaseerd op kennis uit de literatuur om wetenschappelijke vraagstukken te onderzoeken. 

• Experimenteel ontwerp 

• Ontwikkel haalbare experimenten om biologische fenomenen te onderzoeken. 

• Gegevensverzameling en -analyse 

• Voer eenvoudige meetmethoden uit, verwerk verzamelde gegevens en pas statistische analyses toe voor zinvolle interpretatie. 

Alle drie (Ecologie, Wetenschapsfilosofie, Experiment) 

• Effectieve communicatie 

• Toon vaardigheid in het geven en ontvangen van feedback, evenals in het schrijven en presenteren van wetenschappelijk materiaal. 

• Literatuurverwerking 

• Haal relevante informatie uit aangeboden achtergrondliteratuur binnen het vakgebied. 

• Samenwerkingsvaardigheden 

• Werk effectief samen in kleine groepen, met nadruk op informatieoverdracht, informatieverwerking, kritisch bevragen, doelen formuleren, doelen bereiken en het evalueren van het samenwerkingsproces. 

Vaardigheden

• hypothesen en onderzoeksvragen formuleren
• het ontwerpen van een (uitvoerbaar) experiment
• eenvoudige meetmethodieken uitvoeren en data analyseren om een (ecologisch/biologisch) probleem te bestuderen
• bijhouden van een labjournaal
• gegevens verwerken en statistisch analyseren
• informatie halen uit aangereikte achtergrondliteratuur
• samenwerken in kleine groepen met nadruk op informatieoverdracht, informatie verwerking, kritische vragen leren stellen en doelen formuleren, doelen halen en evaluatie van het samenwerkingsproces
• mondeling presenteren van informatie door middel van een korte pitch
• feedback geven en ontvangen
• een wetenschappelijk rapport schrijven met een duidelijke structuur en met helder en correct taalgebruik
• creativiteit en probleemoplossend vermogen 

 

Skills	Part of the course?	Explicitely examined?
Writing	X	X
Presenting	X	X
Data handling	X	X
Practical research skills	X	X
General research skills	X	X
Co-operation	X	X
Critical thinking	X
Career orientation
Interdisciplinarity	X

 

Content

Ingangseisen
VWO met profiel NG met Natuurkunde of NT met Biologie. De cursus Ecologie, experiment en wetenschapsfilosofie bouwt voort op de kennis die is opgedaan in de cursus Planten en micro-organismen en Biologische modellen en statistiek (voormalige Kwantitatieve biologie). Verder is voorkennis uit de cursussen Moleculaire biologie en Biologie van dieren een pré. Deze cursus vervangt de voormalige cursus Ecologie en experiment (B-B1ECEX20).

Studie-interesserichting
De cursus is een voorbereiding op de studie-interesserichtingen Ecologie en Natuurbeheer en is aanbevolen voor de studie-interesserichtingen Mariene Wetenschappen, Plantenbiologie en Evolutie & Biodiversiteit. De module ‘Experiment’ bereidt voor op alle niveau 2 en 3 cursussen waarbij de experimentele cyclus wordt doorlopen.

Werkvormen
Hoorcolleges, werkcolleges, practica, kennisclips, presentaties, veldwerk en verslagen.

Taal
De cursus wordt grotendeels in het Nederlands gegeven. De colleges van Dr. Abigail Nieves Delgado worden in het Engels gegeven. De kennisclips en literatuur zijn in het Engels. Taal van begeleiding bij de module ‘Experiment’ is afhankelijk van de docent waarbij de student ingedeeld wordt. De ecologie en wetenschapsfilosofie tentamens zijn in het Nederlands, waarbij enkele termen ook in het Engels worden gegeven als deze in het Engels zijn uitgelegd. De student mag open vragen in het Nederlands en Engels beantwoorden, correcte antwoorden in beiden talen worden juist gerekend.

Inhoud
De cursus bestaat uit twee delen. De eerste 7 weken van de cursus bestaat uit de modules Ecologie en Wetenschapsfilosofie. In de ecologie-module maak je kennis met de belangrijkste theorieën en principes van de ecologie. Deze ecologische module bestaat uit hoorcolleges, werkcolleges en praktische opdrachten.
De wetenschapsfilosofie module bestaat uit hoorcolleges, kennisclips, werkcolleges en opdrachten, waarbij gekeken wordt naar wat het is om een wetenschapper te zijn en hoe de wetenschappelijke methode werkt, bouwend op voorbeelden uit de ecologie. De kennis van de ecologie en wetenschapsfilosofie module wordt in aparte tentamens getoetst tijdens hetzelfde tentamen moment. Het tweede deel van de cursus bestaat uit 3 weken experimenteren waarbij je met een projectgroep een eigen onderzoek ontwerpt en uitvoert. Dit onderzoek gaat over een biologisch relevant onderwerp – niet beperkt tot ecologie - en zal uitgevoerd worden bij de verschillende onderzoeksgroepen van het departement biologie. Aan het eind van het experiment beschrijf je je bevindingen in een wetenschappelijk verslag.

In de ecologie-module komen de volgende onderwerpen aan de orde:

• De structuur en dynamiek van ecosystemen in de tijd
• Terugkoppelingen en alternatieve evenwichten
• De rol van decompositieprocessen
• Energiestromen en nutriëntenkringlopen in ecosystemen
• Dispersie en fragmentatie
• Allocatie strategieën
• Biodiversiteit en invasieve soorten
• Intra- en interspecifieke interacties
• Predator-prooi relaties

Landschapsecologie & metapopulaties

Het praktische deel van de ecologische module bestaat uit:

• Een pitch over een natuurgebied en natuurconservatie
• Veldwerk in de vorm van een ‘Bioblitz’, waarbij je met behulp van een smartphone-app de biodiversiteit op de campus in kaart brengt
• Een interdisciplinaire middag samen met de opleiding Farmacie, om samen rond een gedeelde ecologische problematiek te werken

In de module Wetenschapsfilosofie komen de volgende onderwerpen aan bod:

• Wetenschappelijke experimenten
• Filosofie van ecologie Modellen
• Evolutie en adaptaties
• Biodiversiteit
• Het Anthropoceen
• Extinctie

De laatste 3 weken bestaan uit het experiment gedeelte van de cursus. Hierbij doorloop je de gehele onderzoekscyclus (vraag definiëren, hypothese formuleren, experiment ontwerpen, experiment uitvoeren, data analyseren, discussiëren & concluderen en verslaglegging). Dit onderdeel staat inhoudelijk los van de twee andere delen van de cursus.

Toetsing
De cursus is voldoende afgerond als je een voldoende (onafgeronde 5,5 of hoger) haalt als eindcijfer. Een cijfer van een 5,45 tot en met 5,49 is dus een onvoldoende resultaat. De onderdelen tellen als volgt mee voor het eindcijfer van de cursus:

• Schriftelijk tentamen Ecologie:                                                 60%
• Schriftelijk tentamen Wetenschapsfilosofie:                               10%
• Beoordeling van het experiment:                                              30%

Voor elk onderdeel moet minimaal een onafgeronde 5,5 worden gehaald. Bij een onvoldoende voor één of meerdere onderdelen is het mogelijk om ze afzonderlijk te herkansen mits het berekende eindcijfer niet lager is dan een niet afgeronde 4,0. Daarnaast moet de pitch over natuurconservatie met een voldoende (pass) worden afgerond. Binnen de experimenteerweken zijn aanwezigheid bij de practica en het voltooien en inleveren van de samenwerkingsevaluatie vereist voor het behalen van een voldoende.
De tentamens worden standaard in het Nederlands afgenomen,  waarbij enkele termen ook in het Engels worden gegeven als deze in het Engels zijn uitgelegd. De student mag open vragen in het Nederlands en Engels beantwoorden, correcte antwoorden in beiden talen worden juist gerekend.
In deze cursus is er een inspanningsverplichting om het recht tot aanvullende toetsing te mogen behouden (OER Artikel 4.5 en 5.5). Indien minder dan 75% van de werkcolleges en practica is bijgewoond, zal de student geen recht hebben op aanvullende toetsing in het geval van een onvoldoende resultaat voor één of beide tentamens en/of het experiment. De inspanningsverplichtingen binnen de eerste 7 weken (Ecologie en Wetenschapsfilosofie) en de laatste 3 weken (Experiment) van de cursus worden afzonderlijk beoordeeld.

Studiemateriaal
Verplicht:

• Elements of Ecology van Smiths and Smiths, 9^e editie.
• Werkboek en rekenmachine, liniaal, en schrijfbenodigdheden
• Cursushandleiding