Physikalische Soiree | Wissen

Kategorie: Forschungsfragen

  • Soft Skills Naturwissenschaften

    Soft Skills Naturwissenschaften

    Naturwissenschaften | Soft Skills

    Die vier Sterne der Wissenschaft:

    • Messbarkeit
      qualitativ: „wie, wie sehr“ oder
      quantitativ „wie genau, in Zahlen“
    • Wiederholbarkeit
      immer wieder das gleiche
    • Vorhersagbarkeit
      ich weiß, was herauskommt
    • Widerspruchsfreiheit
      wir müssen nicht mehr darüber streiten

    Alle Erkenntnisse sind Behauptungen. Und das ist gut so.
    Sie werden Hypothesen genannt.

    Man kann Hypothesen nie beweisen, auch wenn sie noch so richtig aussehen. Sie werden durch Experiment bestätigt, die aber nur zeigen, dass sie stimmen, sie beweisen es nicht.

    Es könnte ja irgendwo im Universum anders sein.

    Was man beweisen kann ist aber, dass eine bestimmte Behauptung nicht zutrifft. Wenn jemand eine bessere Erklärung hat, ersetzt sie die bisherige, die meistens notwendig war, um die neue zu formulieren.

    Was wissenschaftlichen Kriterien nicht genügt, kann durchaus sein, es darf auch sein, es ist halt nur nicht wissenschaftlich.

    Wissenschaft beginnt sehr ruhig. Erst beobachten, das Ding kennenlernen, dann ein wenig daran herumdrehen. Dann genauer nachschauen, vielleicht Fragen stellen. So entsteht ein Bild, das immer wieder mit Freunden erprobt, beschrieben und diskutiert wird.

    2018

    1. Zusammenstellung: Lothar Bodingbauer, WienExplorieren | erforschen
      1. Sich mit 1 einfachen Gegenstand beschäftigen
        1. 1.1.1.Ansehen
        2. 1.1.2.Angreifen
        3. 1.1.3.Riechen
        4. 1.1.4.Hören
        5. 1.1.5.Eingreifen und verändern
      2. Sich mit einem komplexen Gegenstand beschäftigen
        1. 1.2.1.Ansehen
      3. Sich mit Abläufen beschäftigen
        1. 1.3.1.Mit einem Gegenstand
          1. 1.3.1.1.Beobachten
          2. 1.3.1.2.Anhören
          3. 1.3.1.3.Fühlen
          4. 1.3.1.4.Eingreifen und verändern
        2. 1.3.2.Mit mehren Gegenständen
          1. 1.3.2.1.Beobachten
          2. 1.3.2.2.Anhören
          3. 1.3.2.3.Fühlen
          4. 1.3.2.4.Eingreifen und verändern
      4. Sich mit Ideen dazu beschäftigen
        1. 1.4.1.Kritisch denken
          1. 1.4.1.1.In Frage stellen
          2. 1.4.1.2.Hinterfragen
          3. 1.4.1.3.Quellen identifizieren
          4. 1.4.1.4.Quellen bewerten
          5. 1.4.1.5.Quellen anzweifeln
          6. 1.4.1.6.Widersprüche erkennen
          7. 1.4.1.7.Eine Meinung bilden
          8. 1.4.1.8.Störungen identifizieren
          9. 1.4.1.9.Ethische Probleme erkennen
      5. Fragen formulieren
        1. 1.5.1.Warum-Fragen
        2. 1.5.2.Wie-Fragen
        3. 1.5.3.Wie sehr-Fragen
        4. 1.5.4.Wann-Fragen
        5. 1.5.5.Verneinungen: Warum/wie/wann – nicht?
        6. 1.5.6.Generalisierungen
          1. 1.5.6.1.Alle
          2. 1.5.6.2.Immer
    2. Beschreiben | festhalten
      1. Gegenstände beschreiben
        1. 2.1.1.Einen Gegenstand beschreiben
        2. 2.1.2.Zwei Gegenstände vergleichen
          1. 2.1.2.1.Gemeinsamkeiten beschreiben
          2. 2.1.2.2.Unterschiede beschreiben
      2. Vorgänge beschreiben
        1. 2.2.1.Starbedingungen beschreiben
        2. 2.2.2.Ablauf beschreiben
        3. 2.2.3.Endbedingungen beschreiben
        4. 2.2.4.Variationen beschreiben
      3. Kausalverbindungen beschreiben
        1. 2.3.1.Wenn-Dann-Bedingungen beschreiben
        2. 2.3.2.Wenn_nicht-Dann_nicht-Bedingungen
        3. 2.3.3.Bedingungen unterscheiden
          1. 2.3.3.1.Hinreichende Bedingungen
          2. 2.3.3.2.Notwendige Bedingungen
      4. Kategorisieren
        1. 2.4.1.Gegenstände kategorisieren
        2. 2.4.2.Einflüsse kategorisieren
        3. 2.4.3.Messfehler kategorisieren
      5. Theorien formulieren
        1. 2.5.1.Konflikte beschreiben
        2. 2.5.2.Auswege skizzieren
        3. 2.5.3.Theorien darstellen
    3. Experimentieren | verändern
      1. Fragestellung erarbeiten
      2. Experiment durchführen
        1. 3.2.1.Aufsetzen
        2. 3.2.2.Durchführen
        3. 3.2.3.Messen
        4. 3.2.4.Verbessern
      3. Ergebnisse festhalten
      4. Ergebnisse auswerten
        1. 3.4.1.Daten darstellen
        2. 3.4.2.Modelle bilden
      5. Ergebnisse diskutieren
    4. Bestehendes Wissen | aneignen
      1. Wikipedia Artikel lesen
      2. Fachbuch Kapitel lesen
      3. Fachartikel lesen
      4. Expert:innen finden
      5. Kontakt mit anderen Menschen aufnehmen
      6. Internet einsetzen
    5. Erkenntnisse festhalten | weitergeben
      1. Jemandem erzählen
      2. Fragen beantworten
      3. Ein Gespräch führen
      4. Wissenschaftlichkeit nachweisen
      5. Eine Arbeit schreiben
      6. Weiterführende Fragen identifizieren
      7. Eine Pressemitteilung herausgeben

     

    Witerführende Links:

    Bauer, Martin. (2015). Science literacy and beyond. Public understanding of science (Bristol, England). 24. 258-259. 10.1177/0963662515578025.

    Public Understanding of Science: http://journals.sagepub.com/home/pus

  • Wie geht das? Vorwissenschaftliche Arbeit (VWA)

    Wie geht das? Vorwissenschaftliche Arbeit (VWA)

    Verfolge deine eigene Forschungsfrage und schreibe darüber, was du herausfindest. Wie das gehen kann, steht hier. Die Vorwissenschaftliche Arbeit mit eigener Forschung im Mittelpunkt – ein Phyx-Schwerpunkt in Zusammenarbeit mit dem Abendgymnasium Wien.

    Hier geht’s ausführlichen 10-Punkte-Plan der VWA (Vorwissenschaftliche Arbeit)

  • Newtonsche Ringe

    Newtonsche Ringe

    Die Farben dünner Schichten. Durch einen Ölfilm verursacht. Hintergrund: Newtonsche Ringe.

  • Schnee auf Feld und Acker

    Schnee auf Feld und Acker

  • Reflexionen

    Reflexionen

    Was sagen Reflexionen über die Oberflächen aus, an denen die Lichtstrahlen reflektiert wurden? Anders gefragt, verändern Oberflächen das Licht?

  • Was sehe ich, wenn ich in eine Lichtquelle schaue?

    Was sehe ich, wenn ich in eine Lichtquelle schaue?

    Achtung: nicht in die Sonne schauen. Nicht in helle Lichtquellen schauen.

    Man sieht immer irgend etwas rundherum. Das ist durchaus unterschiedlich.

  • Perspektiven

    Perspektiven

    Das Haus ist doch schief? Wie kriegt man es (wieder) gerade?

  • Wie steil sind Haufen?

    Wie steil sind Haufen?

    Es gibt große Haufen, es gibt kleine Haufen. Aber es sieht so aus, als wären sie alle ungefähr gleich steil. Stimmt das? Klarer Fall für eine Forschungsfrage.

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    Ameisenhaufen
  • Problemelösen

    Problemelösen

    … haben gleich einmal etwas mit dem Erkennen des Systems zu tun. Michael Müller hat im Publicis-Verlag ein hübsches Buch dazu geschrieben: „Ideenfindung, Problemlösen, Innvoation“. Einige Punkte daraus möchten wir hier vorstellen, weil sie sich ausgezeichnet dazu eignen, auch in der Schule verwendet zu werden.

    Um für ein Problem eine Lösung zu finden, müssen wir zuenächst das System beschreiben und erkennen. Dazu sind unter anderem Freihandskizzen eine gute Idee, aber grundsätzlich gibt es vier Methoden, ein System zu erklären:

    1. Die historische Methode. Wie hat sich das alles im Laufe der Geschichte entwickelt.
    2. Die pragmatische Methode. Wie gehe ich selbst – privat – damit um.
    3. Der pädagogische Ansatz. Den Kern deutlich machen.
    4. Die funktionale Methode. Was ist die angestrebte Funktion, die sichtbaren Strukturen sind da Mittel zum Zweck. Diese Methode ignoriert die historische Entwicklung, meint Michael Müller.

    Ohne Herz geht es dabei nicht, man muss erst seine Liebe zum Problem erkennen, um es zu lösen.

  • Fragen für die VWA

    Fragen für die VWA

    Tipp: Hier geht’s ausführlichen 10-Punkte-Plan der VWA (Vorwissenschaftliche Arbeit)

    Wie finde ich eine Frage für die Vorwissenschaftliche Arbeit (VWA)?

    Stellen Sie doch eine Frage an die Natur. Eine, die Sie im Idealfall interessiert. Keine, die Sie sich wo abschauen. Eine, die Sie selbst hier und jetzt aufschreiben. – Aufgeschrieben? Dann fangen wir an. Ziel ist nun, zu schauen, ob sie funktionieren wird. Und wie die Natur sie beantworten wird – und nicht Sie.

    1. Zuerst arbeiten wir gleich mal an der Frage. Dazu beantworten wir Folgendes:

    „Eignet sich meine Forschungsfrage für eine Vorwissenschaftliche Arbeit?“

    Sie erkennen das, indem Sie folgende fünf Punkte beantworten können:

    1. Wie lautet das Themengebiet?
    2. Wie lautet die Frage?
    3. Wie wird die Antwort gefunden?
    4. Wie könnte die Antwort lauten?
    5. Gibt es ein Problem?

    Beispiel: Sie haben an einer Bushaltestelle einen Baum mit Flechten gesehen. Er erinnert Sie an den Biologieunterricht. Dort wurde gesagt, dass Flechten gute Luft anzeigen. Aber in der Stadt ist doch keine gute Luft. Da müsste man doch etwas untersuchen können.

    Sie beantworten die fünf Punkte:

    1. Themengebiet: Biologie / Pflanzen / Flechten / Luftqualität / Stadt
    2. Frage: „Welche Flechten befinden sich auf dem Baum an der Bushaltestelle?“
    3. Methode: Alle finden, abzählen, abmessen, beschreiben, bestimmen
    4. Erwartete Antwort: 150, zwischen 1 und 10 cm, gelb und grau, lateinische Namen
    5. Problem: Ich kann nicht den ganzen Baum absuchen, zu hoch, hat zu viele Zweige

    Da es ein Problem gibt, müssen Sie Ihre Frage ändern. Keine Angst, das ist ganz normal. Sie beantworten dann wieder die fünf Punkte:

    1. Themengebiet: Biologie / Pflanzen / Flechten / Luftqualität / Stadt
    2. Frage: „Welche Flechten befinden sich am Baumstamm in einem Streifen, der einen Meter breit ist, auf dem Baum an der Bushaltestelle?“
    3. Methode: Alle finden, abzählen, abmessen, beschreiben, bestimmen
    4. Erwartete Antwort: 40, zwischen 1 und 10 cm, gelb und grau, lateinische Namen
    5. Problem: Kein erkennbares, das werde ich schaffen

    Jetzt erhalten Sie von Ihrem Betreuungslehrer das OK für den Start.

    2. Und dann schreiben wir die Arbeit. Was soll in meiner Arbeit stehen?

    Sie beginnen (1) mit einem Kapitel über Flechten und ihre Verbindung zur Luftqualität (recherchieren), beschreiben dann (2.1–2.5) Ihre Arbeit – die obigen fünf Punkte mit Ihrem wirklichen Ergebnis, dazu (3) die Details, wie Sie das Ergebnis erhalten haben. Dann kommt (4) ein Kapitel, in dem Sie Ihre Ergebnisse bewerten, und in einem Schlusskapitel (5) schreiben Sie einen Ausblick: Welche weiteren Fragen könnte man unter Berücksichtigung Ihres Ergebnisses nun weiter stellen? Quellenangaben müssen immer dann gemacht werden, wenn etwas kopiert wird. Das wollen wir vermeiden. Faktenwissen, Lehrbuchwissen darf ohne Quelle aufgeschrieben werden – dazu müssen wir es aber selbst aufschreiben, so wie wir die Sache wissen und sie sehen. Wir wollen nichts und niemanden kopieren, ohne es sauber anzugeben. Fakten wollen wir überhaupt nicht kopieren. Wir lesen uns die Sachen durch, dann schreiben wir es auf. Wenn’s wichtig ist. Dann haben wir es auch im Kopf und schlagen notfalls halt mal nach.

    Disclaimer: Bevor Sie starten, sprechen Sie bitte mir Ihrem Betreuungslehrer. Vielleicht sieht sie/er die Sache anders.