Wikipedia · einfach zusammengefasst · Stand
Versuchsprotokoll
Ein Versuchsprotokoll beschreibt die Durchführung eines wissenschaftlichen Experiments und dokumentiert Beobachtungen sowie eventuelle Ergebnisse.
Inhalt5 Abschnitte
Kernidee und Zweck
Ein Versuchsprotokoll beschreibt die Durchführung eines wissenschaftlichen Experiments. Es dokumentiert Beobachtungen und mögliche Ergebnisse so, dass andere nachvollziehen können, was gemacht wurde und was dabei herauskam.
Wichtig ist ein Versuchsprotokoll vor allem wegen der Reproduzierbarkeit: Andere Personen sollen ein Experiment nachprüfen oder wiederholen können. In der Forschung dient es dem Austausch von Erkenntnissen in der wissenschaftlichen Community. In der naturwissenschaftlichen Ausbildung, zum Beispiel in Physik, Chemie, Biologie, Pharmazie und Medizin, wird das Schreiben von Versuchsprotokollen geübt. In der Industrie kann ein Versuchsprotokoll außerdem nachweisen, dass ein Produkt gesetzliche Anforderungen erfüllt, etwa im Rahmen der Qualitätssicherung oder Zulassung.
Versuchsprotokolle in der Schule
In der Schule ist das Versuchsprotokoll eine Textsorte, mit der meist ein einzelnes Experiment schriftlich festgehalten wird. Es übernimmt Ziele aus der Forschung, nämlich die Dokumentation des Experiments und die Darstellung der gewonnenen Erkenntnisse, passt diese aber an den Unterricht an.
Wenn Experimente dem Erkenntnisgewinn dienen, sollte eine Frage formuliert werden. Haben die Lernenden genug Vorwissen, sollte außerdem eine begründete Hypothese aufgestellt werden. Die Versuchsskizze soll groß, eindeutig und beschriftet sein, zum Beispiel mit Chemikalien oder Geräten. Bei Geräten sollten, soweit möglich, Anzahl und Volumina angegeben werden.
Die Durchführung soll klare, genaue und chronologisch nummerierte Anweisungen enthalten. Auch Videos oder Comics können als Darstellung der Durchführung dienen. Bei der Beobachtung muss klar zwischen dem tatsächlich Wahrgenommenen und der Interpretation unterschieden werden. Beispiel: „Gasblasen steigen auf“ ist eine Beobachtung; „Wasserstoff entsteht“ ist eine Interpretation. In der Auswertung werden die wesentlichen Beobachtungen theoretisch erklärt. In Chemie kann dazu eine Reaktionsgleichung gehören, in Physik passende Rechnungen. Am Ende soll die Hypothese oder Fragestellung reflektiert werden.
Grundaufbau
Ein Versuchsprotokoll enthält grob folgende Bestandteile: Datum und Name, Titel, Thema oder Fragestellung, Vermutung beziehungsweise Hypothese, verwendete Materialien, Versuchsaufbau, Durchführung, Beobachtung mit gegebenenfalls Messwerten sowie Auswertung, auch Deutung, Erklärung oder Interpretation genannt, gegebenenfalls mit Fehleranalyse.
Name und Datum zeigen, wer das Protokoll geschrieben hat und wann es entstanden ist. Der Titel benennt das Protokoll. Thema oder Fragestellung geben an, worum es im Experiment geht. Die Frage sollte so formuliert sein, dass sie durch ein geeignetes Experiment beantwortet werden kann; zu offene Fragen sind schwerer zu beantworten.
Die Hypothese ist eine Vermutung darüber, wie das Experiment verlaufen wird. Es können auch mehrere Vermutungen gesammelt werden. Unter Materialien werden die allgemeinen Materialien und Chemikalien aufgelistet, die beim Versuch benötigt wurden.
Aufbau, Durchführung und Beobachtung
Beim Versuchsaufbau soll eine detaillierte Zeichnung erstellt werden. Die verwendeten Geräte und Geräteteile müssen benannt werden. Auch Fotos können zur Dokumentation dienen.
Die Durchführung muss exakt protokolliert werden, damit andere das Experiment nachmachen und überprüfen können. Dazu gehören die Ausgangssubstanzen oder Ausgangsbedingungen, genaue Mengenangaben der verwendeten Stoffe sowie Temperatur- und Druckangaben. Die Beschreibung soll genau Auskunft darüber geben, wie der Versuch gemacht wurde. An dieser Stelle wird nur erklärt, was man tut.
In der Beobachtung werden alle Wahrnehmungen festgehalten, zum Beispiel Farbveränderungen, Veränderungen der Konsistenz, Verdampfung oder Ausfällungen von Substanzen. Bei quantitativen Versuchen müssen Messungen sehr genau dokumentiert werden.
Auswertung und typische Schwierigkeiten
Nach der Durchführung folgt die Auswertung der Ergebnisse, eventuell mit Fehlerrechnung. Die genaue Vorgehensweise hängt stark von der Art des Versuchs ab. Nicht immer lassen sich Beobachtungen erklären. Dann sollte diskutiert werden, welche weiteren Versuche zur Erklärung nötig wären. In jedem Fall muss die Auswertung auf die Fragestellung und die Hypothese eingehen.
Lernende haben anfangs oft Schwierigkeiten mit Versuchsprotokollen, weil diese hohe geistige und sprachliche Anforderungen stellen. Häufige Probleme sind die Unterscheidung von Wichtigem und Unwichtigem, fehlende Struktur, zu starke Kürzung, wodurch die Nachvollziehbarkeit leidet, fehlende Überschriften sowie Unsicherheiten in Rechtschreibung und Grammatik.
Besonders schwierig ist es, die Schritte der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung fachlich korrekt zu trennen, vor allem Beobachtung und Interpretation. Deshalb sind Versuchsprotokolle im Unterricht am Anfang oft stark vorstrukturiert. Mit wachsender Erfahrung sollen Lernende immer mehr Teile selbst übernehmen. Beobachtung und Auswertung sollten dabei nicht vorgegeben werden.
