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Methoden der Biologie

Biologen arbeiten naturwissenschaftlich

Die Biologie ist wie die Physik oder Chemie eine Naturwissenschaft. Um neue Erkenntnisse zu gewinnen oder mit bereits gewonnenem Wissen umzugehen, bedienen sich Biologen bestimmter Arbeitsweisen, die auch Methoden der Biologie genannt werden. Dabei ist es wichtig, dass wissenschaftlich gearbeitet wird. Versuchsergebnisse sollten nachvollziehbar sein, Ideen oder Vorstellungen müssen durch Daten und Fakten bewiesen werden.

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Die älteste Arbeitsmethode der Biologie

Traditionell ist das Beobachten, Vergleichen und Protokollieren eine der wichtigsten Methoden der Biologie. Wenn man z.B. ein Lebewesen, ein Körper- oder Pflanzenteil oder aber das Verhalten von Tieren ganz genau und detailliert betrachtet, so spricht man vom Beobachten. Beim Vergleichen mit ähnlichen Tieren bzw. Pflanzen kann man sich weitere Details bewusst machen. Hierbei können auch Hilfsmittel wie z.B. Lupe oder Mikroskop zum Einsatz kommen, wenn kleine Lebewesen beobachtet werden: Ein Fernglas hilft dir, scheue, weiter entfernte Tiere und deren Verhalten zu beobachten. Alle Details der Beobachtung werden als Protokoll aufgeschrieben. Dies nennt man Protokollieren.

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Das genaue Betrachten und Beobachten ist auch wichtig, um Lebewesen zu bestimmen. Mit Hilfe eines Bestimmungsschlüssels und genauer Betrachtung äußerer Merkmale gelingt es dir, herauszufinden, welches Tier oder welche Pflanze du vor dir hast. Das Bestimmen von Pflanzen, ist auch sehr nützlich, wenn du ein Herbarium erstellen möchtest. Dabei sammelst, bestimmst und beschriftest du Pflanzen. Durch Pressen und Trocknen gelingt es, deine Pflanzensammlung haltbar zu machen.

Versuche

Das Beobachten und Vergleichen reicht nicht immer aus, um neue Erkenntnisse zu gewinnen. Häufig führen Biologen deshalb Versuche (Experimente) durch, um herauszufinden, ob ihre Vermutungen (Hypothesen) richtig sind. Zu einem wissenschaftlichen Experiment gehört die richtige Planung, Untersuchung und Auswertung. Ein Versuch besteht aus mehreren Schritten: Zunächst wird eine Hypothese aufgestellt, danach der Versuch durchgeführt und ein Protokoll der Beobachtungen angefertigt. Oft ist auch eine grafische Darstellung Bestandteil des Protokolls. Dabei werden Messwerte in einer Wertetabelle gesammelt und schließlich in eine grafische Darstellung übertragen. Je nach Fragestellung kann man ein Linien-, Kreis- oder Balkendiagramm anlegen.

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Im letzten Schritt erfolgt die Auswertung, die zum Ergebnis der Versuchs führt. Bei allen Versuchen ist es wichtig, auch an mögliche Fehlerquellen zu denken und möglicherweise Kontrollversuche durchzuführen. Wichtig ist es auch, die Ergebnisse korrekt zu bewerten. Mit Hilfe einer 7-Schritt-Methode kannst du das Bewerten lernen. Diese Fähigkeit kann dir auch bei alltäglichen Problemen nutzen.

Ein Beispiel für einen Versuch ist die Chromatographie der Blattfarbstoffe. Warum färben sich die Blätter im Herbst bunt? könnte die Ausgangsfrage lauten. Durch ein spezielles Verfahren, das Chromatographie genannt wird, können einzelne Blattfarbstoffe sichtbar gemacht werden. Somit gelingt der Erkenntnisgewinn, dass im Blatt neben dem grünen Blattfarbstoff Chlorophyll auch noch andere Farbstoffe in Gelb- und Rottönen vorhanden sind.

Modelle

Biologische Sachverhalte sind häufig komplex und vielschichtig. Um diese besser zu verstehen, werden oft Anschauungsmodelle genutzt. Ein Modell, das dabei hilft, sich Abläufe biologischer Prozesse vorzustellen, wird Fuktionsmodell genannt. Um den Aufbau von biologischen Objekten zu veranschaulichen, werden Strukturmodelle eingesetzt. Ein berühmtes Modell ist das der DNA-Doppelhelix von Francis Crick und James Watson. Sie benutzten ihr Modell einerseits als Anschauungsobjekt, andererseits aber auch zum Erkenntnisgewinn, indem sie neue Fragestellungen entwickelten und ihre Forschungsergebnisse immer weiter einfließen ließen. Eine Gemeinsamkeit von Modellen ist, dass sie nicht das Original abbilden.

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Quellen nutzen und angeben

Nicht alle Erkenntnisse müssen neu gewonnen werden. In der Biologie ist es auch wichtig, bereits vorhandene Informationen zu nutzen. Dazu ist es notwendig, eine verlässliche Quelle zu benutzen, z.B. das Biologiebuch. Die 5-Schritt-Lesemethode hilft dir, die wesentlichen Informationen aus dem Text zu entnehmen. Nutzt du einen Text, z.B. für ein Referat, dann musst du deine Quelle korrekt angeben!

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Du siehst: Biologie ist mehr als Auswendiglernen! Vielleicht hast du jetzt auch Lust, deine belebte Umwelt etwas genauer zu erforschen! Geh doch einfach mal wieder raus in die Natur!