Das biologische Experiment – eine wichtige wissenschaftliche Erkenntnismethode


  1. Vorbereitung

    1. Problem oder Aufgabe formulieren bzw. erfassen

      • Was ist bekannt? Was ist unklar?

      • Welcher Widerspruch besteht?

      • Welche Aufgabe soll gelöst werden?

      • Wonach ist gefragt?

    2. Hypothese/Vermutung formulieren und begründen

      • Welche Sachverhalte sind zu überprüfen?

      • Welche Voraussetzungen sind gegeben?

      • Wie könnte der Widerspruch gelöst werden?

      • Wie wird die Hypothese begründet?

    3. Experiment planen

      • Welche Objekte, Geräte, Materialien sind dafür geeignet und wie müssen sie angeordnet werden? (Materialliste und Skizze)

      • Wie können die Grundvoraussetzungen/ Merkmale (siehe oben) gesichert werden?

      • Wie und in welcher Reihenfolge müssen die einzelnen Arbeitschritte durchgeführt werden?

      • Welche Naturschutz- und Arbeitsschutzvorschriften müssen eingehalten werden?

  2. Durchführung
    Durchführung des Experimentes einschließlich Beobachtung und Protokollführung

      • Experimentieranordnung aufbauen!

      • Experimentablauf auslösen!

      • Beobachten, unter welchen Bedingungen und zu welchen Zeitpunkten qualitative und quantitative Veränderungen auftreten!

      • Beobachtungen notieren, Zeichnungen anfertigen

      • Durchführung des Experiments beenden, wenn deutliche Ergebnisse eintreten!

  3. Auswertung

    1. Ergebnisse ordnen, werten, formulieren!

      • Wie können die Ergebnisse geordnet und verglichen werden?

      • Wie können die Ergebnisse dargestellt werden?

      • Was ist wesentlich, was zufällig oder unbedeutend?

    2. Aufgestellte Hypothese an den Ergebnisse überprüfen!

      • Welche Übereinstimmung oder Unterschiede ergeben sich?

      • Verifikation (Bestätigung) oder Falsifikation (Ablehnung) der Hypothese

    3. Ergebnisse verallgemeinern und Schlussfolgerungen ziehen!

      • Welche Beziehungen bestehen zwischen den Ergebnissen und bereits vorhandenen Kenntnissen und wie werden die neuen Erkenntnisse eingeordnet?

      • welche Verallgemeinerungen können vorgenommen werden?

      • Welche Schlussfolgerungen sind zu ziehen und welche neuen Probleme oder Fragen ergeben sich?

      • Wie können die Ergebnisse in der Praxis verwendet werden?

 

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Regeln des Experimentierens


Um zu biologischen Einsichten zu gelangen, reichen Betrachten und Beobachten allein nicht aus.

Genaue Aufschlüsse über Kausalzusammenhänge für bestimmte Vorgänge in der lebenden Natur können oft nur durch das Experimentieren gewonnen werden.

Durch Experimentieren werden vorher nicht sinnlich erfassbare Abläufe oder Erscheinungen beobachtbar. Durch Einhalten konstanter Bedingungen sowie die Möglichkeit des planvollen Eingreifens in den biologischen Vorgang werden Ursachen/Faktoren/Faktorenkombinationen herausgefunden, die den Lebensvorgängen zu Grunde liegen.



 

Folgende Merkmale kennzeichnen ein biologisches Experiment

  • Konstante, künstliche Bedingungen

  • Isolation des Vorganges – Beseitigung störender Einflüsse

  • Variation der Bedingungen (wenigstens ein Faktor muss bei Konstanthaltung der übrigen variabel sein)

  • Kontrollierbarkeit der Bedingungen

  • Beobachtbarkeit bzw. Messbarkeit der qualitativen und quantitativen Veränderungen

  • Reproduzierbarkeit der Ergebnisse

 

 

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