82 Physik verstehen 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12321-3) 6 1 Das wissenschaftliche Forschen über die Welt Physik in unserem Leben Wie funktioniert wissenschaftliches Forschen? „Wissenschaft ist, was Wissen schafft!“ – doch wie genau entsteht eigentlich neues Wissen? Häufig beginnt eine Untersuchung mit einer Beobachtung (Abb. 6.1). Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nehmen etwas in ihrer Umwelt wahr, das ihnen auffällt, und stellen dazu eine Frage. Diese Fragen lassen sich auf unterschiedliche Weise untersuchen: Manchmal durch gezielte Experimente (Versuche) im Labor, manchmal durch längere Beobachtungen, durch genaue Messungen, durch das Aufstellen von Modellen, durch Berechnungen oder auch durch den Vergleich mit bereits vorhandenen Daten. Aus einer Beobachtung oder Frage entsteht noch keine Hypothese. Zunächst wird recherchiert: Gibt es schon Wissen dazu? Haben andere Forscherinnen und Forscher etwas herausgefunden, das weiterhilft? (Abb. 6.2) Erst aus diesen Informationen und den eigenen Überlegungen wird eine Hypothese gebildet – eine Annahme, die erklärt, was man erwartet. Eine Hypothese muss überprüfbar sein, aber das gelingt nicht immer im Labor. Manchmal reicht auch Beobachten oder Rechnen. Um Hypothesen zu überprüfen, werden unterschiedliche Methoden genutzt. Experimente (Versuche) wie Kugeln auf einer schiefen Ebene helfen, Zusammenhänge sichtbar zu machen. Beobachtungen, etwa der Mondphasen, liefern ebenfalls wertvolle Erkenntnisse. Mit Modellen und Berechnungen lassen sich außerdem Vorgänge beschreiben, die man nicht direkt messen kann, wie den elektrischen Strom. Anschließend werden die Ergebnisse analysiert: Die Analyse zeigt, ob die Hypothese gestützt oder widerlegt wird (Abb. 6.3). Wissenschaftliche Ergebnisse werden veröffentlicht und von anderen überprüft und kritisch hinterfragt. Nur wenn viele Forschende zu ähnlichen Ergebnissen kommen, gilt eine Hypothese als gut gestützt und kann Teil einer Theorie werden. Zum Forschen gehört, dass man nur eine Variable verändert, während alle anderen Bedingungen gleichbleiben. Nur so kann man sicher sein, welche Größe das Ergebnis tatsächlich beeinflusst. Man muss sich außerdem bewusst sein, dass Messungen nie völlig exakt sind und immer Unsicherheiten eine Rolle spielen. Und schließlich gilt: Erkenntnisse sind nie endgültig, sondern können sich durch neue Beobachtungen oder bessere Experimente ändern. Hakim schaut sich einen Film an: Durch eine Maschine werden die Kinder einer Erfinderin versehentlich auf eine Größe von 10 cm verkleinert (Abb. 6.4). • Formuliere eine Hypothese: „Menschen können auf 10 cm verkleinert werden.“ • Überlege: Kann man das mit einem Experiment prüfen? Welche anderen Arten von Untersuchungen wären hier sinnvoll? • Begründe, warum diese Hypothese nicht wissenschaftlich überprüfbar ist. 6.1 Am Anfang steht oft eine Beobachtung. Daraus ergibt sich eine Frage, wie zB „Weshalb fällt der Tintentropfen erst nach einiger Zeit durch das Öl?“. Auf die Frage werden Antworten gesucht. 6.2 Die Recherche zeigt, welche Antworten zur Frage bereits gefunden wurden. 6.3 Die Forschungsergebnisse werden festgehalten, analysiert und gedeutet. 6.4 Ist das Verkleinern von Menschen wissenschaftlich? A1 phv4sb_12321_S001-104_04Korr_20251112.indd 6 13.11.2025 13:25:44 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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