Transkript Planen, untersuchen, auswerten – Methoden
Methode: Planen, untersuchen, auswerten
Hallo! In welchen Fällen führt man in der Biologie eigentlich Untersuchungen durch? Wie plant man eine solche Untersuchung und wie wertet man sie am Ende aus? Ich möchte dir in diesem Methodenvideo “Planen, untersuchen, auswerten” so den Erkenntnisweg in der Biologie näher bringen.
In der Biologie kann man viele Fragen allein durch Beobachten und Vergleichen beantworten. Wenn du zum Beispiel wissen willst, ob die Blätter von Himbeeren oder Johannisbeeren größer oder dicker sind, kannst du das mithilfe einer Beobachtung und einem Vergleich herausfinden.
Du kannst z.B. auch Libellenlarven beobachten, um herauszufinden, wie groß sie sind und ob sie alleine oder in Gruppen auftauchen. Es gibt aber auch Phänomene, die nicht allein durch Beobachtung zu klären sind. Etwa: Woran erkennt eine Libellenlarve ihre Beutetiere? Durch welche Reize wird der Beutefang ausgelöst?
Diese Fragestellungen bedürfen einer genaueren Untersuchung, einer Versuchsanordnung. Wenn du möglichst richtige Ergebnisse erzielen möchtest, muss diese Untersuchung natürlich sorgfältig geplant werden.
Bevor die Planung für die Durchführung beginnt, werden Hypothesen aufgestellt. Hypothesen sind Vermutungen, die sich auf die Fragestellung beziehen. Also etwa: Die Größe des Objekts spielt eine Rolle bei der Auslösung des Beutefangreflexes. Oder: Die Farbe oder die Bewegung des Objekts ist von Bedeutung. Das sind alles Vermutungen, aber sie sind wichtig, um die Untersuchung planen zu können.
Jetzt müssen wir erstmal das Untersuchungsobjekt herbeischaffen. Dabei ist darauf zu achten, dass gewisse Lebewesen unter besonderem Schutz stehen. Libellenlarven etwa dürfen für eine kurze Untersuchung entnommen werden - in bestimmten Bundesländern ist dafür aber eine Genehmigung durch die Naturschutzbehörde nötig.
Auf jeden Fall tragen wir die Verantwortung über das zu untersuchende Lebewesen und müssen dafür Sorge tragen, dass es nach der Untersuchung wieder unbeschadet in seinem Lebensraum ausgesetzt wird. Für die 4cm großen Libellenlarven brauchen wir einen Plastikbehälter, etwas Sand und ein paar Wasserpflanzen. Zur Fütterung schaffen wir uns Wasserflöhe an.
Nun können wir mit unserer Untersuchung beginnen. Wir verwenden kleine Attrappen, um das Verhalten der Larven zu studieren. Mit kleinen schwarzen und weißen Knetmassekügelchen an einem Stück Draht versuchen wir, den Beutefang der Larve herauszufordern. Jeder Schritt muss genau festgehalten werden.
Um am Ende eine fundierte Aussage tätigen zu können, müssen wir jeden Versuchsschritt mehrmals wiederholen. So eliminiert man Fehler, die durch Zufall entstehen. Wichtig ist, dass jede Wiederholung unter den gleichen Bedingungen erfolgt. Erstmal testen wir schwarze Kügelchen, die wir bewegen. Die Larve spricht in 8 von 10 Versuchen darauf an.
Wir könnten nun zu dem Schluss kommen, dass Libellenlarven auf die Farbe Schwarz reagieren. Aber solche vorschnellen Schlüsse gilt es zu vermeiden. Vielleicht war ja auch die Bewegung des Objekts Ausschlag gebend und nicht die Farbe. Wir wissen es nicht. Also führen wir Kontrollversuche durch.
Und zwar mit weißen bewegten und mit schwarzen unbewegten Attrappen. Fertige stets ein Versuchsprotokoll an, um deine Ergebnisse festzuhalten. So kannst du sie später leichter auswerten.
Die Versuche sind nun zu Ende - die Libellenlarve entlassen wir wieder dort, wo wir sie gefangen haben. Wir brauchen sie nicht mehr, denn wir haben jetzt unser ausführliches Versuchsprotokoll. Darin sollte auch festgehalten werden, wann, wo, unter welchen Bedingungen die Untersuchung stattgefunden hat.
Auch zusätzliche Beobachtungen können im Protokoll festgehalten werden. Z.B.: „Die Larve kommt vorsichtig näher, schnappt dann aber ruckartig zu“. Bevor wir die Auswertung vornehmen, werfen wir nochmal einen Blick auf die Fragestellung. „Woran erkennt eine Libellenlarve ihre Beutetiere?
Durch welche Reize wird der Beutefang ausgelöst?“ Wenn wir uns dann das Versuchsprotokoll ansehen, dann können wir zum Schluß kommen, dass zum Auslösen des Beutefangreflex bei Libellenlarven die Bewegung des Beutetier genauso wichtig ist wie ein starker Kontrast zur Umgebung.
Das ist das Ergebnis der Untersuchung. Irrtümer sind bei solchen Experimenten nie auszuschließen. Hier ist es deshalb sinnvoll, dass du dir bei einer Fehlerbetrachtung Gedanken zu möglichen Fehlerquellen machst. Dies können Gerätefehler sein oder persönliche Fehler beim Ablesen von Skalen von z.B. Thermometern oder Messgeräten.
Du hast in diesem Video den Erkenntnisweg in der Biologie kennengelernt. Nun weißt du, dass du ausgehend von einem Phänomen Fragestellungen und dazupassende Hypothesen aufstellen musst, um dein Untersuchungsziel möglichst präzise im Blick zu behalten. Dann kannst du deine Untersuchung durchführen. Achte darauf, dass du gegebenfalls Kontrollversuche mit einbaust, um mögliche Einflussgrößen auszuschließen.
Zur Dokumentation deiner Ergebnisse musst du stets ein Protokoll anfertigen. Dann kannst du deine Ergebnisse auswerten. Verliere dabei nie deine Hypothese aus den Augen! Am Ende eines Protokolls steht meist eine Fehlerbetrachtung.
Nun kannst du dir selbst überlegen, was du gern einmal untersuchen möchtest. Viel Spaß dabei. Tschüss.
Videobeschreibung
In diesem Video lernst du, wie man Untersuchungen richtig durchführt. An einem Beispiel wird anschaulich, wie die einzelnen Abschnitte einer Untersuchung aussehen. Du lernst, dass am Beginn jeder Untersuchung eine Fragestellung steht, der bestimmte Hypothesen folgen. Der nächste Schritt ist die Planung der Untersuchung und die Durchführung. Die Auswertung des Protokolls stellt den Höhepunkt der Untersuchung dar, denn damit wird die eingangs gestellte Frage beantwortet. Unser Beispiel untersucht die Frage, wovon der Beutefangreflex von Libellenlarven ausgelöst wird. Schritt für Schritt führt das Video durch die einzelnen Stufen der Untersuchung auf dem Weg der Erkenntnisgewinnung in der Biologie.
Die Tutoren:
