Wie geht man an eine (natur)wissenschaftliche Arbeit heran?

Die folgenden Schritte werden in einer wissenschaftlichen Arbeit in dieser Reihenfolge (allerdings meist mit Überlappungen) durchlaufen. Diese Struktur muss sich auch in der schriftlichen Arbeit niederschlagen.

Grundidee

Die Grundidee zu einer wissenschaftlichen Arbeit kann
- eine eigene Beobachtung oder Erfahrung sein, z. B. Magermilch verdirbt schnell
- eine Zeitungsnotiz, z. B. Dreissena polymorpha besiedelt den Sempachersee
- eine Anregung aus einem Gespräch etc. z. B. ist Handystrahlung etwa gefährlich für Lebewesen?

Fragestellung

Aus der Grundidee ergeben sich eine oder mehrere Fragen. Verdirbt Magermilch wirklich schneller als fette Milch? Welche Rolle spielt der Fettgehalt für Mikroorganismen? Wird Magermilch anders

Hypothesen

Zu jeder Frage muss eine Hypothese (eine begründete Annahme) aufgestellt werden, die mithilfe von Literaturdaten und/oder selbst erhobenen Daten widerlegt oder bestätigt werden kann. z. B. Magermilch verdirbt schneller, weil sie weniger Fett enthält; der Fettgehalt ist entscheidend für das Wachstum von Bakterien und Pilzen
Meist muss man sich bereits bis zu einem gewissen Grad in die Literatur eingelesen haben, bevor man eine Hypothese formulieren kann.

Prüfung der Hypothese(n)

Nun müssen Daten beschafft werden: durch Literaturstudium, Interviews, Beobachtungen, Experimente. z. B. Milchproben mit unterschiedlichem Fettgehalt unter kontrollierten mikrobiologischen Bedingungen inkubieren
Bereits bei der Planung der Datenerhebung muss daran gedacht werden, wie die Daten später ausgewertet werden sollen. Nach Möglichkeit sollten die Daten statistisch auswertbar sein.
Liegen die Rohdaten vor, müssen sie so dargestellt werden, dass ihre Aussage offenbar wird. z. B. in Form von Diagrammen, Tabellen, Fotos etc.

Diskussion der Daten

Die Daten werden ausgewertet, d. h. kritisch hinterfragt, Traten systematische oder andere Fehler auf?
nach Möglichkeit statistisch ausgewertet, Lassen die Daten überhaupt Aussagen zu oder beruhen sie auf Zufall?
mit der Literatur verglichen Wie erklären andere diese Daten?
und interpretiert. Wie erkläre ich selber diese Daten wissenschaftlich?
Die Diskussion der Daten dient dazu, dass für Aussenstehende klar wird, warum die Daten es erlauben, die Hypothese(n) zu widerlegen oder zu bestätigen.

Schlussbetrachtung

Schliesslich werden aufgrund der Datenlage die Hypothesen widerlegt oder bestätigt. Kann eine Hypothese nicht bestätigt werden, bedeutet dies auf keinen Fall, dass die Arbeit nicht gelungen ist. Die Erkenntnis, dass eine Hypothese sich nicht bestätigen liess, ist wertvoll.
Hier bietet sich auch die Möglichkeit, Vorschläge für weiterführende Forschungsarbeiten zu formulieren. Welche Fragen, die während Ihrer Arbeit aufgetaucht sind, würden Sie genauer untersuchen? Wie würden Sie bei einer nächsten Untersuchung vorgehen? Wie würden Sie das Versuchsdesign ändern?

Quellen

E. Mayr, 2000. Das ist Biologie, Spektrum Verlag Heidelberg, Berlin
Wegleitung zur Maturaarbeit in Biologie der FS Biologie der KSS