Wie arbeiten Forscher?

Beim Experimentieren werden Kinder selbst zu Wissenschaftlern und betreiben Forschung. Neben dem Erfahren neuer Zusammenhänge sollte es daher auch darum gehen, zu lernen, wie man die Ursache eines Problems aufspüren kann. Doch wie geht ein Forscher zur Lösung eines Problems vor? Der Forschungsprozess beruht auf dem Prinzip von Versuch und Irrtum. So versuchen Wissenschaftler mit einer Reihe von Tests und Versuchen, herauszufinden, was die Ursache eines Problems sein könnte und was nicht. Im Folgenden erläutern wir kurz, wann man von einer Versuchsreihe spricht und zeigen ihre Konzeption an einem simplen Beispiel.

Was ist eine Versuchsreihe?

Bei einer Versuchsreihe handelt es sich um eine Serie von Versuchen, die bis auf eine Veränderung gleich sind, das heißt dass sie bis auf eine Veränderung unter gleichen Bedingungen ablaufen. Die Veränderung wird auch als Parameter bezeichnet. Wird bei den Versuchen immer nur ein Parameter verändert, kann man so herausfinden, was den Versuchsablauf beeinflusst.

Beispiel für eine Versuchsreihe: Schmeckt Kakao kakaoiger, je mehr Löffel Kakaopulver ich beim Anrühren in meine Tasse gebe?

Anders gesagt: Ist der Kakaogeschmack abhängig von der verwendeten Menge an Kakaopulver?

 

Eine mögliche Versuchsreihe hierzu könnte wie folgt aussehen:

• Versuchsgrundlage: 5 Gläser, alle gleich voll mit derselben Sorte Milch
• In jedes Glas wird nun dasselbe Kakaopulver gegeben. Jedoch in unterschiedlicher Menge: In das Erste ein Löffel, in das Zweite zwei Löffel…
• Jedes Glas wird mit einem eigenen sauberen Löffel umgerührt, damit beim Umrühren in allen Gläsern gleiche Bedingungen herrschen.

Zur Klärung der Geschmacksfrage müssen die Kakaomischungen schließlich probiert werden. In weiteren Versuchen kann man zum Beispiel erforschen, was passiert, wenn man anderes Kakaopulver bzw. andere Milch nimmt oder weniger Milch in die Gläser füllt.

Literatur zum Vertiefen:
Rieß et al. (2012): Experimentieren im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht: Schüler lernen wissenschaftlich denken und arbeiten. Münster: Waxmann.