Die Forscher-AG untersucht wissenschaftliche Modelle
Was passiert in einem geschlossenen System, das wir nicht direkt beobachten können? Mit dieser Frage beschäftigte sich die Forscher-AG in einer Einheit zum Thema wissenschaftliche Modelle. Ziel war es, zu verstehen, wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Theorien über die Welt entwickeln – oft ohne alles direkt sehen oder messen zu können.
Im ersten Schritt stand das klassische Logikspiel „Black Box“ des britischen Mathematikers Eric Solomon aus dem Jahr 1976 auf dem Programm. Bei diesem Spiel versuchen die Spielerinnen und Spieler, durch gezielte „Strahlen“ in ein Spielfeld Rückschlüsse auf die Position von versteckten Atomen zu ziehen. Das Spiel veranschaulicht auf abstrakte Weise die Herausforderung, ein System nur durch seine Reaktionen auf äußere Einwirkungen zu verstehen – ganz ähnlich wie in der wissenschaftlichen Forschung.
Als praktisches Experiment kamen dann reale „Black Boxes“ zum Einsatz: In undurchsichtigen Schuhkartons befanden sich jeweils eine Metallkugel und mehrere Hindernisse. Mit Hilfe eines Magneten konnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Kugel von außen bewegen und auf diese Weise Rückschlüsse über den Innenaufbau des Kartons ziehen.
Die Aufgabe war klar: Was ist in der Box? Nach intensiver Untersuchung sollten die Jugendlichen ein Modell des Innenlebens erstellen: eine Skizze, die möglichst genau zeigt, wie die Hindernisse im Inneren platziert sind. Anschließend wurde die Box geöffnet – der Realitätscheck! In einer gemeinsamen Reflexion wurde diskutiert, welche Aspekte die Modelle richtig wiedergegeben hatten, welche nicht – und warum.
Zum Abschluss zogen wir Parallelen zur Arbeitsweise der modernen Wissenschaften: Auch dort entstehen Modelle auf Basis indirekter Beobachtungen – sei es in der Teilchenphysik, der Klimaforschung oder den Sozialwissenschaften. Die Forscher-AG hat dabei gelernt: Modelle sind nie die Wirklichkeit selbst, aber sie helfen uns, sie besser zu verstehen.
Ein großes Dankeschön geht an die Lernwerkstatt (Frau Bohnhoff und Herr Denker), die uns die Black Boxes freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat.
Matthias Seuffert und Sebastian Uffmann