(C)Tom Grill/Corbis
Die wissenschaftliche Methode ist ein systematischer Prozess, der zu neuen Erkenntnissen führt, die auf Basis von Beobachtungen, Experimenten, Analysen und Kritik entstehen. Dieses Wissen gilt so lange als anerkannt und gesichert, bis neue Erkenntnisse oder Erfahrungen es ergänzt oder widerlegt.
Je nach Disziplin arbeiten Forscher auf etwas unterschiedliche Art und Weise. Die hier angegebene wissenschaftliche Methode gilt für die sogenannten Experimentalwissenschaften. Also die Wissenschaften, bei denen Experimente durchgeführt werden.
Sich eine Frage stellen
Alles beginnt mit einer Frage: Weshalb ist der Himmel blau? Kann man sich schneller bewegen als das Licht? Oder: Wie entwerfe ich einen Impfstoff gegen eine ansteckende Krankheit? Wie können Lesekompetenzen bei Kleinkindern in einem mehrsprachigen Kontext gefördert werden?
Diese Frage beruht auf Beobachtungen der Natur und der Welt, die uns umgibt – oder rein auf Gedanken.
Der Wissenschaftler begnügt sich jedoch nicht nur mit der Frage. Er will eine Antwort. Die wissenschaftliche Methode nimmt ihren Lauf…
Recherchen durchführen
Viele Fragen haben sich andere schon vor uns gestellt. Vielleicht gibt es bereits gute Antworten – in Büchern, wissenschaftlichen Publikationen, im Internet... Vielleicht aber auch nicht. Oder es gibt bereits Antworten, die jedoch wieder neue Fragen aufwerfen.
Je tiefer der Wissenschaftler in die Materie eindringt, desto präziser kann er seine Frage stellen. Oder eine neue Frage stellen. Und desto mehr versteht er auch die Zusammenhänge. Bis zu dem Moment, wo er glaubt, eine Antwort gefunden zu haben – eine vorläufige, mögliche Antwort.
Eine Hypothese aufstellen
Ein Wissenschaftler wäre kein Wissenschaftler, wenn er nicht vorsichtig mit seiner Antwort umginge. So lange er nicht Nachweise liefern kann, die unterstützen dass seine mögliche Antwort richtig ist, spricht er daher nicht von einer Antwort, sondern von einer Hypothese.
Eine Hypothese ist also nur eine Vermutung. Eine Vermutung, die nun bewiesen werden muss.
Die Hypothese mit einem Experiment testen
Der Wissenschaftler denkt sich nun ein Experiment aus, mit dem er seine Hypothese testen kann – bzw. formuliert er seine Hypothese so, dass er sie mit einem Experiment testen kann. Dieses Experiment muss natürlich einige Kriterien erfüllen. Es muss z.B. so aufgebaut sein, dass damit eindeutig die Hypothese bewiesen werden kann.
Zudem müssen Wissenschaftler von überall auf der Welt dieses Experiment nachmachen können – und dabei dieselben Resultate erhalten. Ist dies nicht der Fall, dann gilt das Experiment nicht.
Die Resultate analysieren und eine Schlussfolgerung ziehen
Nachdem das Experiment durchgeführt wurde, analysiert der Wissenschaftler seine Resultate. Dabei reicht es übrigens nicht, nur nackte Zahlen zu analysieren – sie müssen auch korrekt interpretiert und eingeordnet werden. Beweisen die Resultate, dass die Hypothese richtig ist?
Wenn nein: Dann war die Hypothese falsch. Nicht schlimm. Auch das erweitert den Wissensschatz der Menschheit. Vorrausgesetzt der Wissenschaftler behält dieses Wissen nicht nur für sich, sondern teilt es auch anderen Wissenschaftlern mit.
Wenn ja: Dann muss der Wissenschaftler nun nicht mehr nur vermuten, dass seine Antwort richtig ist – er kann davon ausgehen, dass es so ist. Seine Schlussfolgerung lautet: meine Hypothese war korrekt. Doch er sollte sich noch nicht zu früh freuen. Zuerst muss er seine Resultate noch kommunizieren.
Weshalb ist das so wichtig?
Ergebnisse kommunizieren
Um Wissen zu schaffen, arbeiten Wissenschaftler weltweit zusammen. Wissen wird nicht geschafft, wenn jeder das, was er herausfindet oder beweist, für sich behält. Er muss den Wissenschaftlern und anderen Menschen dies mitteilen: Wissenschaft ist nur dann ein ständiger Prozess der Wissenserweiterung.
Die Kommunikation ist jedoch noch aus einem anderen Grund wichtig: Es könnte sein, dass der Wissenschaftler einen Fehler begangen hat. Die anderen Wissenschaftler sollen seine wissenschaftliche Methode kritisch überprüfen: Wurde die Frage genau genug gestellt? Waren die Experimente wissenschaftlich korrekt? Beweisen die Experimente wirklich die Hypothese?
Wenn viele Wissenschaftler einverstanden sind, erst dann gilt die Hypothese als bestätigt. Die Hypothese wird zu einer neuen Erkenntnis, einer neuen Theorie oder sogar zum wissenschaftlichen Gesetz.
Autor: Jean-Paul Bertemes (FNR)
Editor: Michèle Weber
Foto: (C) Tom Grill/Corbis
Infobox
Die hier angegebene wissenschaftliche Methode gilt für die sogenannten Experimentalwissenschaften. Also die Wissenschaften, bei denen Experimente durchgeführt werden.
