Erlernen von wissenschaftlichem Arbeiten

Erlernen von wissenschaftlichem Arbeiten

Hallo! Heute wollen wir uns einmal ansehen, wie man wissenschaftlich richtig arbeitet. Warum ist das eigentlich so wichtig?

Stell dir vor, du möchtest in der Schule ein Experiment durchführen. Bei so einem Experiment kann einiges schief gehen. Leider kann man sich oft nicht jeden einzelnen Arbeitsschritt merken. Es schleichen sich auch manchmal Fehler ein, die man erst bemerkt, wenn man schon einiges an Zeit und Mühe in das Experiment gesteckt hat. Darum ist es sehr wichtig genau und durchdacht zu arbeiten. Wie du das am besten machst, wollen wir uns nun einmal genauer ansehen.

In der Naturwissenschaft werden häufig Experimente durchgeführt. Diese sind nötig, um sich neue Zusammenhänge zu erschließen oder Dinge, die schon bekannt sind zu überprüfen. Manchmal läuft ein Experiment nicht so ab, wie du es dir vorgestellt hast.

Je genauer du dein Experiment also planst und protokollierst, desto besser lassen sich die Gründe nachvollziehen, warum es nicht geklappt hat. Außerdem lässt sich das Experiment nur durch eine exakte Protokollierung auch ein zweites Mal reproduzieren.

Wie du dein Experiment erfolgreich durchführen kannst, wollen wir uns nun einmal genauer ansehen. Der erste Punkt ist die Vorbereitung. Als erstes solltest du dir überlegen was das Ziel deines Experiments sein soll. Also welcher Stoff wird entstehen oder welche Ergebnisse kannst du nach korrekter Durchführung erwarten.

Zur Vorbereitung gehört auch, dass du dir genau überlegst welche Chemikalien du benötigst. In einigen Fällen ist es sogar nötig die Chemikalien vorher noch einmal zu prüfen. Es gibt Chemikalien, die über längere Zeiträume mit der Umgebungsluft reagieren. Stehen Flaschen lang geöffnet, kann die benötigte Chemikalie also unter Umständen nicht mehr einsetzbar sein.

Manchmal hilft da schon ein optischer Test. Kupfer(I)-Oxid reagiert mit der Zeit zum Beispiel zu Kupfer(II)-oxid. Das lässt sich dann leicht durch die Farbänderung von rotbraun zu schwarz feststellen.

Außerdem solltest du planen wie der Versuch aufgebaut ist und welche Geräte du für den Versuchsaufbau brauchst. Wenn du deine Versuchsapparatur fertig aufgebaut hast, musst du immer überprüfen, ob sie wirklich fest und sicher steht, damit keine Chemikalien verschüttet werden oder Unfälle passieren. Du solltest generell vor dem Experiment mögliche Gefahrenquellen überprüfen. Besonders wenn du mit gefährlichen Chemikalien oder mit einem Bunsenbrenner arbeitest.

Wenn du nun also mit dem Aufbau fertig bist und alle Chemikalien bereit stehen, kannst du mit der Durchführung des Versuchs beginnen. Die Versuchsvorschrift solltest du immer ganz genau durchlesen. und dann Schritt für Schritt abarbeiten. Wichtig ist, dass du dir alle Beobachtungen und Messwerte deines Experiments genau aufschreibst.

Um Fehler zu vermeiden, gibt es bei der Dokumentation deiner Ergebnisse einiges, was du beachten solltest. Messwerte, die von einer Skala abgelesen werden, müssen immer frontal abgelesen werden. So vermeidest du den so genannten Parallaxenfehler. Dieser Fehler entsteht beim Ablesen, wenn der Blickwinkel des Betrachters auf die Skala variiert. Wenn du also das exakte Volumen an einem Messzylinder ablesen willst, musst du das immer frontal machen und nicht von oben oder unten.

Eine andere Methode, um Fehler zu vermeiden, ist die wiederholte Durchführung eines Experiments. Hier können mehrere Wiederholungen des Versuchs gemacht werden und die Ergebnisse miteinander verglichen werden, um sicher zu gehen, dass sich kein Fehler eingeschlichen hat.

Neben der richtigen Dokumentation solltest du auch immer auf die Sicherheit bei deinem Experiment achten. Es ist also wichtig, vorher zu überlegen, ob bei der Reaktion z.B. giftige Gase entstehen können, oder eine starke Wärmeentwicklung. Lass deshalb deinen Versuch niemals unbeaufsichtigt, denn andere im Labor wissen nicht, was du machst und könnten sich so in Gefahr bringen.

Wenn du mit deinem Experiment fertig bist, ist es wichtig, dass du sofort alles wieder aufräumst und sauber machst. Chemikalienrückstände könnten sonst noch unerwünscht weiter reagieren oder Glasgeräte durch unsachgemäße Lagerung zu schaden kommen. Deshalb solltest du die Apparatur reinigen, die Chemikalien wegräumen, die Chemikalienreste ordnungsgemäß beseitigen und alles wieder an seinen Platz stellen.

Nun solltest du deinen Versuch und die gesammelten Ergebnisse noch auswerten. In diesem Protokoll werden alle Messwerte und Ergebnisse zusammengefasst und ausgewertet. Da in der Chemie immer mit Formeln gearbeitet wird, ist es wichtig, in Protokollen Reaktionsgleichungen zu benutzen. Häufig benutzt man auch Diagramme oder Kurven, um Daten anschaulich darzustellen

Zum Schluss solltest du auch immer mögliche Fehler beachten, die beim Ablesen gemacht werden können oder die durch Geräte verursacht werden. Daher erfolgt nach Beendigung des Experiments immer eine genaue Fehlerbetrachtung. Du siehst also wie wichtig es ist, während des Experimentierens genau zu arbeiten und alle Schritte festzuhalten. So kannst du dir sicher sein, dass dein Experiment auch gelingt und du alle Ergebnisse richtig auswerten kannst.

Heute haben wir darüber gesprochen, wie man ein Experiment durchführt und welche Dinge man beachten muss, damit auch alles gut klappt. Du weißt nun, dass du dir vorher genau überlegen musst, welche Schritte du durchführen möchtest, wie dein Versuchaufbau aussehen soll und welche Chemikalien du benötigst. Außerdem hast du gelernt, dass du während des Experiments alle Beobachtungen notieren musst und sie nach dem Experimentieren auswerten solltest. Ganz wichtig dabei ist natürlich die Sicherheit im Labor. Du weißt nun auch, welche Fehler gemacht werden können und wie diese in der Auswertung berücksichtigt werden.

Tschüß und bis bald!