Hauptseminararbeit

1.2.Die wissenschaftlichen Methodenschritte
Jeder tut dies die ganze Zeit, von der Sekunde an, in der wir aufwachen bis zur Sekunde, in der wir schlafen gehen. Schon in jungen Jahren übernehmen Kinder die Rolle von Wissenschaftlern und beobachten die Welt um sich herum genau. Storyboard That können diese Beobachtungen in Form von kurzen Comics beschrieben werden. Beobachtungen sind nicht nur Dinge, die wir mit unseren Augen sehen. Sie umfassen eine ganz andere Reihe von Dingen und umfassen Dinge, die wir fühlen, riechen, schmecken, berühren oder hören. Sie können auch aus Informationen stammen, die mit wissenschaftlichen Geräten wie Mikroskopen, Thermometern und Seismometern erfasst wurden. Fragen können auf irgendetwas basieren, obwohl einige Fragen leichter zu beantworten sind als andere. Einer der wichtigsten Teile der wissenschaftlichen Forschung ist das Nachdenken über das "Wie" und das "Warum". Fragen zu stellen kann eine großartige Aktivität sein, die Sie mit Ihren Schülern abschließen können. Lassen Sie die Schüler ein Mind-Map-Storyboard mit Fragen zur Welt erstellen oder Fragen auf ein bestimmtes Thema eingrenzen. Abhängig vom Alter Ihrer Schüler können sich diese Fragen häufig überschneiden. Recherchen können so einfach sein wie eine Internet- oder Bibliotheksrecherche und sind eine großartige Gelegenheit, um mit Ihren Schülern über zuverlässige und unzuverlässige Quellen zu sprechen. Wissenschaftler nutzen Zeitschriften, um herauszufinden, ob andere Wissenschaftler ähnliche Arbeit geleistet haben und welche Vorschläge diese Wissenschaftler für weitere Studien und Experimente gemacht haben. Eine andere Idee ist es, einige von Ihnen gefundene Forschungsergebnisse vorzulesen, um herausfordernde Schlüsselvokabeln hervorzuheben und zu erklären. Dies wird die Schüler ermutigen, vor Abschluss eines Experiments Nachforschungen anzustellen, um ihre Fragen zu beantworten, insbesondere wenn bereits eine durchgeführt wurde.
Eine Hypothese ist eine überprüfbare Aussage oder eine fundierte Vermutung. Die Hypothese ist wichtig, da das Experiment zu bestimmen versucht, wie sich eine Variable auf eine andere auswirken kann. Bei der Erstellung einer Hypothese ist es wichtig, zunächst die abhängigen und unabhängigen Variablen in der Untersuchung zu identifizieren. Überlegen Sie, welche Auswirkungen das Ändern der unabhängigen Variablen auf die abhängige Variable haben kann. Bilden Sie daraus eine "wenn ... dann ..." - Aussage. Wenn beispielsweise untersucht wird, wie sich die Temperatur auf das Schimmelwachstum auf Brot auswirkt, ist die unabhängige Variable die Temperatur und die abhängige Variable die Menge an Schimmel, die auf Brot wächst. Die "wenn ... dann ..." Hypothese wäre: "Wenn die Temperatur steigt, steigt auch die Menge an Schimmel auf dem Brot."
Daten können aus einer vorgeschriebenen Aktivität stammen, die von einem Lehrer entworfen wurde, aus einem Experiment, das auf einer überprüfbaren Hypothese basiert, oder aus veröffentlichten Daten zu dem Thema. Weitere Informationen dazu, wie Sie Ihre Schüler dazu bringen, als Wissenschaftler zu arbeiten und ihre eigenen Experimente zu entwerfen, finden Sie unter " Experimentelles Design ". Dies kann auch ein großartiger Moment sein, um den Schülern zu helfen, herauszufinden, welche Daten am wichtigsten sind.
Organisieren Sie die Ergebnisse des Experiments und suchen Sie nach Mustern, Trends oder anderen Informationen. In dieser Phase können die Schüler häufig Tabellen und Grafiken erstellen, um das Verständnis der Informationen zu erleichtern. Dies kann eine großartige Möglichkeit sein, mathematische Fähigkeiten in Ihren naturwissenschaftlichen Lehrplan aufzunehmen. In diesem Stadium interpretieren die Wissenschaftler die Daten, um Schlussfolgerungen zu ziehen. Sie entscheiden, ob die Daten eine Hypothese stützen oder verfälschen. Testen Sie bei einem Versuch, wie sich die Temperatur auf das Schimmelwachstum des Brotes auswirkt, zwei Brotstücke: eines an einem warmen Ort und das andere an einem kalten Ort. Eine Hypothese könnte sein , dass die Schimmelpilze schneller wachsen , wenn die Temperatur gesenkt wird . Wenn nach Abschluss des Experiments mehr Schimmel auf dem Brotstück gewachsen ist, das an der warmen Stelle belassen wurde, stützen die Daten die Hypothese nicht. Es ist wichtig, dass Ihre Schüler ihre Arbeit mit Gleichaltrigen teilen, um das Interesse an wissenschaftlichen Untersuchungen aufrechtzuerhalten⁵. Die Schüler können ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen auf vielfältige Weise mitteilen:

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  Die Schülerinnen und Schüler kritisieren sich gegenseitig in schriftlicher Form und bewerten sich gegenseitig
  
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  Die Schüler arbeiten an ihren Redefähigkeiten, indem sie eine Präsentation vorbereiten, in der sie ihre Arbeit beschreiben und ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen diskutieren
  
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  Erstellen Sie ein Class Science Journal, um die Arbeit der Schüler zusammenzufassen
  
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  Veröffentlichen Sie Daten, Diagramme oder Ergebnisse auf einem schwarzen Brett
  
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  Die Schüler diskutieren nach einem Experiment
  
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  Veranstalten Sie eine Wissenschaftsmesse, auf der die Schüler ihre Ergebnisse und ihre praktische Arbeit austauschen können.
  
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    Eine schulweite Veranstaltung, bei der externe Richter eingeladen werden, die Arbeit des Schülers zu inspizieren.
    
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    Informeller Informationsaustausch zwischen Schülern oder Gruppen im Klassenzimmer mit Postern oder Exponaten.
    

Der Austausch von Ergebnissen erfolgt häufig durch Veröffentlichung von Beiträgen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften oder durch Vorträge auf wissenschaftlichen Konferenzen. Zeigen Sie den Schülern Beispiele dieser Zeitschriften und prüfen Sie, ob sie etwas finden, das sie für interessant halten. Dies wird normalerweise von anderen Wissenschaftlern auf der ganzen Welt durchgeführt. Je mehr Personen ein Experiment reproduzieren und die gleichen Ergebnisse erzielen können, desto mehr Unterstützung erhält eine Theorie. Ihre Schüler können jedoch auch Ergebnisse anderer Schüler vergleichen oder Folgeversuche durchführen. Dies ist eine besonders gute Übung, wenn die Schüler ein Experiment entworfen haben. Mehrere Gruppen sollten ein Experiment durchführen, um festzustellen, ob sie dieselben Schlussfolgerungen ziehen oder ob das Experiment nicht reproduzierbar ist.