1. Einführung Wesentliche Bestandteile der Arbeitsweise des Naturwissenschaftlers sind Beobachten, Experimentieren und Quantifizieren (siehe 2.). Dabei werden die Naturwissenschaften in verschiedene Fachgebiete eingeteilt (Biologie, Physik, Astronomie, usw.). Ein Wissenschaftler untersucht also einen Gegenstand je nach Fachgebiet unterschiedlich. Zum Beispiel untersucht Herr Dilger einen versteinerten Ammoniten (eine Art Tintenfisch mit schneckenähnlichem Gehäuse) anders als Herr Warlo. Herr Dilger als Biologe zieht Rückschlüsse auf die Entwicklung des Ammoniten. Daneben erkennt er als Geologe aus welcher Landschaft die Versteinerung ist. Herr Warlo dagegen schaut wie hart die Versteinerung ist, welches Geräusch es beim Anstoßen macht oder wie es elektrischen Strom leitet usw.. Das Ziel aller wissenschaftlichen Forschungen ist dagegen wieder gleich: Zum einen die Sammlung von Tatsachenwissen und zum anderen die Erforschung von allgemeingültigen Gesetzmäßigkeiten spielen eine herausragende Rolle. 2. Der Erkenntnisweg der Naturwissenschaften Problem/Ausgangssituation Reproduzierbare Aussagen Als Erstes hat man sich mit einem Problem beziehungsweise einer Ausgangssituation zu beschäftigen. Dies kann ein neu entdecktes oder schon vorhandenes Problem sein, das heißt, es wurden schon reproduzierbare ( objektive) Aussagen getroffen. Unter jenen versteht man eine Feststellung, die wiederholt, in unabhängiger Weise von verschiedenen Personen getroffen wurde. Reproduzierbare Aussagen sind unabhängig von Beobachter, Wertvorstellungen, Ideologien etc.. Beobachtungen/ Experimente Als nächster Schritt folgen Beobachtungen. Für die Wissenschaft bedeutet „beobachten“, sich bewusst und hochkonzentriert einem ganz bestimmten Vorgang zuwenden und sich auf wesentliche Aspekte konzentrieren ( Bsp.: bei der Messung der Geschwindigkeit von Billardkugeln interessiert uns nicht welche Farbe sie haben). Nach den Beobachtungen werden Experimente angestellt. Ein Experiment muss so angelegt sein, dass das Problem oder die Fragestellung eindeutig beantwortet werden kann. Besonders beim Experimentieren kommt eine weitere Grundlage der Methoden der Naturwissenschaften zum tragen: das Kausalitätsprinzip ( jeder Wirkung muss eine Ursache zugrunde liegen und gleiche Ursachen rufen gleiche Wirkungen hervor). Bei Beobachtungen und Experimenten fließen erste Ideen in den Erkenntnisweg mit ein, beispielsweise wie man etwas beobachtet oder wie man ein Experiment anlegt. (Arbeits-) Hypothese (+Deduktion) Aus Experimenten und Beobachtungen folgt die Arbeitshypothese (das erste Zwischenergebnis). Mittels Deduktion (mit Induktion (siehe unten) wichtiges Prinzip des Erkenntnisweges), schließt man vom Allgemeinen zum Konkreten, dies bedeutet, wenn es allgemein heißt, alle Gegenstände fallen nach unten, fallen auch die konkret zu prüfenden Gegenstände im Experiment nach unten. Die Deduktion ist also die logische Rechtfertigung , die nun eben auf Widersprüche durch weitere Beobachtungen und Experimente prüft und die Arbeitshypothese auf Vereinbarkeit mit bestätigten Fakten und Regeln untersucht. Verfikation oder Falsifikation Es kommt so entweder zur Verifikation ( Bestätigung) oder zur Falsifikation ( Widerlegung) .Gelangt man zur Falsifikation muss eine neue Arbeitshypothese aufgestellt werden und der Prüfungsprozess so lange fortgeführt werden, bis die Arbeitshypothese bestätigt wird ( Verifikation). Bestätigte Hypothese (+Deduktion) Die bestätigte Hypothese führt nun mittels Induktion zum Endergebnis. Induktion ist nun die praktische, nicht logische Rechtfertigung (Bsp.: Wir sagen oder wir sind uns ziemlich sicher, dass die Sonne jeden Tag aufgeht, wir wissen es aber nicht ganz genau. Also gilt diese Hypothese nur so lange ,bis auch sie wieder falsifiziert wurde). Endergebnis/ Theorie 5. Schluß Die aufgestellten Theorien in den verschiedenen Fachgebieten versuchen zuletzt die Wissenschaft zu einer Einheit zusammenzufassen, dem naturwissenschaftlichen Weltbild. Dies ist aber nur ein Teilbild der Welt, da die Methoden in den Naturwissenschaften nichtobjektive Aussagen wie Glaube, Wertvorstellungen,... ausschließen. Außerdem ist es nur ein vorläufiges Bild, da es stets ungelöste Fragen gibt und alle Theorien ständiger Kritik unterzogen sind. Manchmal werden sie sogar widerlegt. Dass wir aber auch richtige Theorien über die Welt bilden können, ist durch die Evolution zu erklären. Denn nur diejenigen Säugetiere, Vormenschen und Menschen überlebten in der Evolution, die eben in der Lage waren richtige Vorstellungen über ihre Umwelt zu entwickeln. Nur so konnten sie die Vorteile ihrer Fähigkeit zum einsichtigen Handeln ausnutzen.