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Wissenschaftliches Arbeiten!

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Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von gradient » 2. Okt 2010, 23:52

Hallo zusammen,

weder in der Schule (abgesehen vom Verfassen einer Facharbeit - aber dort schreibt man ja nur über ein Lehrbuchthema) noch an der Uni (zumindest bis jetzt [komme ins 3. Semester]) wird einem (von Grund auf) beigebracht, wie man wissenschaftlich arbeitet. Bisher werden uns in den Standardvorlesungen ausschließlich Fachkenntnisse vermittelt (was natürlich notwendig und super ist) und auf den Übungsblättern sind Aufgaben, von denen ich weiß, dass sie mit meinem Wissen in einem rel. kurzen Zeitraum (~1 Woche) lösbar sind, während man in der Forschung Probleme hat, bei denen das nicht klar ist.
Da die nächsten Jahre an der Uni schätzungsweise ähnlich ablaufen werden (Vorlesungen + Übungen), sehe ich nicht, wo man dort großartig lernen soll, wissenschaftlich zu arbeiten.

Erfreulicherweise bietet das Forum die Möglichkeit, Fragen rund um das Thema "Wissenschaftliches Arbeiten" an Leute zu stellen, die in der Forschung arbeite(te)n, so dass ich diese Gelegenheit nützen will, hier dieses Thema anzuschneiden(immerhin soll ich ja in zwei Jahren schon eine Bachelorarbeit verfasst haben).


1. Einlesen in (neue, vertiefende, ...) Themen
Für das Einlesen in bestimmte Themen und Fragestellungen greift man gewöhnlich auf Lehrbücher, Internet (das Forum :-)) oder Publikationen zurück. Dabei stoße ich i.d.R. auf eine riesige Flut an Informationen, die es zu verarbeiten gilt.
Da stellen sich schon erste Fragen und Probleme:

1.1. Gibt es Methoden, Fachtexte in angemessener Zeit zu lesen und zu verstehen?
(Manchmal brauche ich für eine DIN A4-Seite 1 Std., manchmal nur 3 Min., aber im Schnitt relativ lang.)
Wird man irgendwann schneller? (Z.B. durch mehr Fachwissen, mehr Erfahrung,...)
1.2. Lest ihr zu dem Thema alles, also komplette Kapitel (in Büchern) oder die gesamte Publikation? Oder genügt es, z.B., um auf dem Laufenden zu bleiben, von Publikationen lediglich abstract und conclusion zu lesen?


2. Wie man mit dem neu gewonnenen Wissen umgeht...
Wenn ich mich in ein neues komplexes Thema eingearbeitet habe, hilft es mir immer, die Inhalte kurz und nachvollziehbar zu strukturieren, damit sie in mein Langzeitgedächtnis gelangen (und ich später schnell nachschauen kann, falls ich nochmal dazu etwas nachlesen möchte).

Habt ihr irgendwelche Methoden, um neue Inhalte effektiv zu verarbeiten? (Wenn ich einfach nur irgendetwas komplexes lese, weiß ich nach längerer Zeit eigentlich nur noch Zusammenhänge aber nicht mehr viele Details. Das alleine reicht also nicht.)


3. Wissen schaffen und publizieren
In den meisten Fällen leitet man ja aus bekanntem Wissen etwas neues ab, daher sind für diesen Prozess mindestens 1. und 2. erforderlich.

Ich schätze, es ist nicht sinnvoll, darüber zu diskutieren, wie man neues Wissen im Detail schafft, denn dafür gibt es keine konkreten Rezepte (ansonsten könnte man ja systematisch neues Erkenntnisse ableiten).
Stattdessen will ich fragen, was eine wissenschaftliche Arbeit oder eine Publikation auszeichnet:

3.1. Muss eine wissenschaftliche Arbeit unbedingt neue Erkenntnisse erbringen?
3.2. Welche Art von wissenschaftlicher Erkenntnis darf das sein, falls 3.1. mit ja zu beantworten ist?
3.2.1. Lösung zu einem (bekannten) Problem (z.B. ein mathematischer Beweis)
3.2.2. Neue Messergebnisse mit neuen Resultaten (ich denke, das ist aber sowieso klar, das das eine Publikation wert ist)
3.2.3. Ein neuer Blickwinkel auf ein theoretisches Problem (etwa, dass man Zusammenhänge zu einem anderen Teilgebiet erkennt)
3.3. Darf man z.B. in Publikationen auch Vermutungen anstellen (ohne Beweise liefern zu können)? Was ist, wenn Vermutungen experimentell schwer überprüfbar sind, ist das noch wissenschaftlich? (M.E. nicht)
3.4. Können Arbeiten, die lediglich ein (Lehrbuch)Thema aufgreifen, zusammenfassen, neu strukturieren (wie es i.d.R. bei Diplom-, Bachelor-, oder Masterarbeiten zu sein scheint) eigentlich als wissenschaftliche Arbeit bezeichnet werden? Immerhin liefern diese meist keine neuen Erkenntnisse?


Einige Fragen mögen naiv erscheinen, was aber angesichts dessen, dass man als Schüler bzw. Student nur Wissen serviert bekommt, jedoch praktisch nie damit richtig arbeitet, hoffentlich zu entschuldigen ist.

MfG
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von wilfried » 3. Okt 2010, 09:56

Guten Tag gradient

dazu kann ich Dir einiges erzählen. Ich lasse übrigens im 3. Semester keine Klausur schreiben, sondern meine Studenten erhelten 4 Themen zum Semestebeginn, sollen 4 gleichgrosse Gruppen bilden und diese Themen übers Semester ausarbeiten. Dann erfolgt pro Gruppe ein einstündiger Vortrag und jedes Thema soll als ausgearbeitetes Skript (pdf) auf unserem Rechner abgelegt werden.

Zu Deinen Punkten:
1. Einlesen in (neue, vertiefende, ...) Themen
Für das Einlesen in bestimmte Themen und Fragestellungen greift man gewöhnlich auf Lehrbücher, Internet (das Forum :-)) oder Publikationen zurück. Dabei stoße ich i.d.R. auf eine riesige Flut an Informationen, die es zu verarbeiten gilt.
Da stellen sich schon erste Fragen und Probleme:
Das ist so, da sollte aber der Dozent mit Hilfen zur Hand gehen ... UND!!! die Studenten sollten auch ihre Dozenten gezielt darauf ansprechen! (Leider tun die das zu selten und ich weiss ja auch nicht immer, welche Fragen meine Studis nun tatsächlich haben...)
1.1. Gibt es Methoden, Fachtexte in angemessener Zeit zu lesen und zu verstehen?
(Manchmal brauche ich für eine DIN A4-Seite 1 Std., manchmal nur 3 Min., aber im Schnitt relativ lang.)

1. Vorlesung bringt Themenkreise
Damit: Konzentration bzgl Literatur auf diese Themenkreise. Weiter: VL Themen müssen (Wunsch jeden Profs!) vom Studenten möglichst im Zuge der VL daheim nochmals ventiliert werden. Dadurch ergeben sich Fragen.
Diese Fragen zuerst selber stellen. Dann ins Internet oder Bibliothek gehen;
Suchbegriffe: Thema der Vorlesung, Unterthema Kapitel, Hauptpunkt der Frage
Beispiel: VL Thema: analoge CMOS Grundschaltungen
Unterthema: analoger Inverter
Hauptpunkt der Frage: Linearisierung im Arbeitspunkt

Dann kommt einiges zum Vorschein....

Wichtig dabei ist nur 2 Dinge zu lesen: Einleitung und Zusammenfassung.
Wenn dann Dein Interesse geweckt ist und dieses auch tatsächlich mit Deiner Frage zusammenhängt:

Lesen und verstehen lernen.

In allen Fällen: entweder verwerfen oder in die eigene Datenbank einbinden ... für später aufheben.
Wird man irgendwann schneller? (Z.B. durch mehr Fachwissen, mehr Erfahrung,...)
1.2. Lest ihr zu dem Thema alles, also komplette Kapitel (in Büchern) oder die gesamte Publikation? Oder genügt es, z.B., um auf dem Laufenden zu bleiben, von Publikationen lediglich abstract und conclusion zu lesen?
Wie oben gesagt: Einleitung und Zusammenfassung

Das reicht erst einmal.

Ist die Literatur sehr umfangreich, dann auch innheralb des Skripts mit Suchbegriffen arbeiten.

Es ist eine Kunst und diese muss halt auch gelernt (durch Erfahrung und ein wenig Anleitung) werden sich zu bescheiden. Bescheiden mit prägnanten (ich meine wirklich nutzbringenden) Suchbegriffen.
Gezielt vorher fragen: Was eigentlich ist mein Problem?

Bist Du dann nach Einleitung und Zusammenfassung zur Überzeugung gelangt: oh da steht was drin für mich folgt der zweite Teil der Bescheidenheit:

Aufschlagen der Literatur und auch hier wieder gezielt mit Suchbegriffen das Problem finden, sortieren und erst dann lesen und studieren.
2. Wie man mit dem neu gewonnenen Wissen umgeht...
Wenn ich mich in ein neues komplexes Thema eingearbeitet habe, hilft es mir immer, die Inhalte kurz und nachvollziehbar zu strukturieren, damit sie in mein Langzeitgedächtnis gelangen (und ich später schnell nachschauen kann, falls ich nochmal dazu etwas nachlesen möchte).
Mein Rezept dafür ist: Eigene kleine Datenbank anlegen. Ist nicht schwer, wenn man diese ein wenig strukturiert. Das kann z.B. mit dem Internet Browser passieren, indem Du Deine Lesezeichen hierarchisch verwaltest. Die Herarchie verweist dann auf Sachgebiete.
Und / oder Du legst Dir -dann aber nur wirklich interessante Literaturwerke- auf Deinem Rechner als pdf Biblo ebenfalls hierarchisch sortiert an.

Vorsicht mit den Hierarchien: nicht übertreiben, sonst musst Du durch zig Bäume hindurch, bis Du am Ziel bist. Das ermüdet auf Dauer! Also auch hier: Hierachie ja, Beschränkung darin: auch ja.

Habt ihr irgendwelche Methoden, um neue Inhalte effektiv zu verarbeiten? (Wenn ich einfach nur irgendetwas komplexes lese, weiß ich nach längerer Zeit eigentlich nur noch Zusammenhänge aber nicht mehr viele Details. Das alleine reicht also nicht.)

Eventuell -fürs Studium lohnt sich das durchaus- eine eigene Literatur Übersicht anfertigen.
Sachgebiet - Literaturüberschrift - Autorenteam - Suchbegriffe

3. Wissen schaffen und publizieren
In den meisten Fällen leitet man ja aus bekanntem Wissen etwas neues ab, daher sind für diesen Prozess mindestens 1. und 2. erforderlich.
Ja. Auch hier gilt: Wenn Du 1 & 2 bereits vorbereitet hast, ähnlich meiner Empfehlung beispielsweise, dann ist dieser Punkt nicht mehr allzu schwer.
Bei einer neuartigen Erkenntnis, namentlich von Dir eingebracht, ist es wesentlich aufzuzeigen, wer Dir die Intuitionen gab. Aufbauende Literatur angeben, Den / die Punkte herausarbeiten, welche für Dein Problem zwar relevent, jedoch unzureichend detailliert waren. das ist die Motivation des Neuen. Dann Deine neue Idee vorstellen: These, diese These möglichst an Beispielen anwenden und damit deren Sinn und Nutzen azfzeigen / beweisen.
Ich schätze, es ist nicht sinnvoll, darüber zu diskutieren, wie man neues Wissen im Detail schafft, denn dafür gibt es keine konkreten Rezepte (ansonsten könnte man ja systematisch neues Erkenntnisse ableiten).
Stattdessen will ich fragen, was eine wissenschaftliche Arbeit oder eine Publikation auszeichnet:
Oh doch, das ist bei einer wissenschaftlichen Arbeit notwendig. Man muss doch aufzeigen, wie und warum die eigene Idee zustande kam. Denb Nutzen aufzeigen, siehe voriger Punkt.

Eine wissenschaftliche Arbeit zeichnet sich durch Korrektheit und Sachlichkeit als auch durch Auzeigen von wissenschaftlichem oder industriellen Nutzen aus.
3.1. Muss eine wissenschaftliche Arbeit unbedingt neue Erkenntnisse erbringen?
Nein! Sie kann durchaus bekannets material bearbeiten, welches für besondere Anwendungen ebenso wie in dieser Publikation komponiert wurde.

Das ist schwerpunktmäßig bei industriellen Forschungen der Fall. Forschung heisst ja nicht: nach neuem fahnden, sondern nach neuartigen Anwendungen / neuartigen Nutzen fahnden. Somit kann eine Darstellung der verwendeten Thesen die Grundlage dazu bilden, obgleich alle verwendeten Thesen "uralt" sind,, aber eben in dieser Komposition doch wieder neue Aspekte schaffen.
3.2. Welche Art von wissenschaftlicher Erkenntnis darf das sein, falls 3.1. mit ja zu beantworten ist?
Beantwortet in 3.1
3.2.1. Lösung zu einem (bekannten) Problem (z.B. ein mathematischer Beweis)
3.2.2. Neue Messergebnisse mit neuen Resultaten (ich denke, das ist aber sowieso klar, das das eine Publikation wert ist)
Ja, es ist wert publiziert zu werden, unter der Voraussetzung, diese Resultate sind von übergeordneter Wichtigkeit bzw. Interesse. Nicht alles, was jemand im Laufe seines Lebens tut, interessiert auch andere Gruppen. Somit ist auch hier eine gewisse Kritik angebracht und es ist in den Teams abzusprechen, ob man der Meinung ist das zu veröffentlichen.

Beispiel: Patentwesen

Manchmal kommt es vor, dass tolle Dinge gemacht werden und gerne (ist ja auch ein gewisser Teamstolz und darf uns soll es auch sein) möchte man das veröffentlichen.
Nur: dann verwerten es andere und selber schaut man durch die lange Röhre und ärgert sich...

Ausweich: Idee wird als Patent angemeldet.

Auch mag es sein, dass die Idee zwar lokales Interesse besitzt, aber kein allgemeines Interesse.

Wenn Du feststellst, dass 7*3 in deinem Fall besser anzuwenden ist mit 7+7+7, dann ist das für Dein Projekt eventuell ein ganz toller Erfolg (ich meine das ernst, denn es mag ja sein, das eben diese Art in einem Prozess besser zu programmieren ist ... oder besser handzuhaben ist) jedoch ist das gewiss keine Erkenntnis, über die sich die Allgemeinheit freuen wird.
3.2.3. Ein neuer Blickwinkel auf ein theoretisches Problem (etwa, dass man Zusammenhänge zu einem anderen Teilgebiet erkennt)
Klar: das ist ein Punkt, der neu ist. Oben beriets angesprochen
3.3. Darf man z.B. in Publikationen auch Vermutungen anstellen (ohne Beweise liefern zu können)? Was ist, wenn Vermutungen experimentell schwer überprüfbar sind, ist das noch wissenschaftlich? (M.E. nicht)
Schwierig. Ich sag mal: wenn diese vermutung relevant ist und einen denkbaren Nutzen aufweist bzw. einen denkbaren Lösungsansatz dahinter mutmassen lässt.

Ist sehr weich ausgedrückt, muss auch so weich bleiben.
3.4. Können Arbeiten, die lediglich ein (Lehrbuch)Thema aufgreifen, zusammenfassen, neu strukturieren (wie es i.d.R. bei Diplom-, Bachelor-, oder Masterarbeiten zu sein scheint) eigentlich als wissenschaftliche Arbeit bezeichnet werden? Immerhin liefern diese meist keine neuen Erkenntnisse?
Ja sie können. Ich habe das oben bereits gesagt: wenn dies eine neuartige Komposition von bekannten Thesen darstellt. Gilt sehr häufig für industrielle Arbeiten.
Forschung heisst nicht: völlig neu
Forschung heisst: neuartige Ideen entwickeln, welche nutzbringend sind.

Gruß

Wilfried
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von gravi » 3. Okt 2010, 18:21

Wilfried hat ja schon sehr umfangreich geantwortet. Dem kann ich nicht viel hinzufügen.

Zum Lernen selbst: Da kann man durchaus einiges trainieren, hier ein paar Links:

http://www.allesgelingt.de/lernen/lernm ... lernen.php

http://www.club-positiv.de/index.php/ko ... 3godrwgqzA

oder einfach mal googeln "besser Lernen lernen"...

Gruß
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von gradient » 5. Okt 2010, 21:36

Hallo Wilfried, hallo gravi,

danke für die Antworten!

@ Wilfried:
Es ist eine Kunst und diese muss halt auch gelernt (durch Erfahrung und ein wenig Anleitung) werden sich zu bescheiden. Bescheiden mit prägnanten (ich meine wirklich nutzbringenden) Suchbegriffen.
Gezielt vorher fragen: Was eigentlich ist mein Problem?
Z.T. mache ich das auch, allerdings nimmt es eine gewisse Zeit in Anspruch, gute/verständliche Suchergebnisse herauszufiltern...
Ja. Auch hier gilt: Wenn Du 1 & 2 bereits vorbereitet hast, ähnlich meiner Empfehlung beispielsweise, dann ist dieser Punkt nicht mehr allzu schwer.
Tatsächlich? Wenn ich mir irgendetwas fachliches aneigne (z.B. über Kosmologie, o.ä.), stellen sich mir auch gelegentlich weiterführende Fragen oder spekulative Ideen, die ich dann aber nach weiteren Überlegungen widerlegen kann (weil sie unsinnig sind). Gut, mir fehlt natürlich auch immer einiges an Fachwissen, aber trotzdem halte ich es für schwierig die richtigen Fragen zu stellen und diese beantworten zu können.
Bei einer neuartigen Erkenntnis, namentlich von Dir eingebracht, ist es wesentlich aufzuzeigen, wer Dir die Intuitionen gab. Aufbauende Literatur angeben, Den / die Punkte herausarbeiten, welche für Dein Problem zwar relevent, jedoch unzureichend detailliert waren. das ist die Motivation des Neuen. Dann Deine neue Idee vorstellen: These, diese These möglichst an Beispielen anwenden und damit deren Sinn und Nutzen azfzeigen / beweisen.
Das klingt so, als könnte man an Publikationen selbst recht gut lernen, wie man Ansätze entwickelt und ausarbeitet! Dann durchsuche ich mal arxiv.org nach einfacheren Artikeln (es steht ja auch immer da, welche in Journals u.ä. veröffentlicht wurden, oder?).
Ich schätze, es ist nicht sinnvoll, darüber zu diskutieren, wie man neues Wissen im Detail schafft, denn dafür gibt es keine konkreten Rezepte (ansonsten könnte man ja systematisch neues Erkenntnisse ableiten).
Stattdessen will ich fragen, was eine wissenschaftliche Arbeit oder eine Publikation auszeichnet:
Oh doch, das ist bei einer wissenschaftlichen Arbeit notwendig. Man muss doch aufzeigen, wie und warum die eigene Idee zustande kam. Denb Nutzen aufzeigen, siehe voriger Punkt.
Ja, wenn man schon eine Idee hat, dann sollte man - wie du oben ausgeführt hast - beschreiben, wie man darauf gekommen ist, woher man die Anregungen hatte, usw.. Ich meinte, es ist nicht sinnvoll, hier im Forum zu überlegen, woher geniale Einfälle kommen (sich Wissen anzueignen ist dafür notwendig aber nicht hinreichend). Man kann zwar die Gedankengänge erklären und beschreiben, aber nicht, wie sie zustande gekommen sind. Sonst gäbe es ein "Kochrezept" wie man Probleme löst, neue Erkenntnisse gewinnt, usw...


@ gravi: Danke, aber m.E. sind die fundamentalen Ansätze von Lernmethoden immer dieselben: Wie beim "Hyperlernen" ist es überall sinnvoll, Verbindungen zu bereits bekanntem Wissen herzustellen. Für die Schule musste ich mir nie überlegen, wie man besonders effizient lernt, da der Stoff meistens überschaubar und nicht zu komplex war. An der Uni verstehe ich zwar das meiste und kann auch meistens die Aufgaben lösen, aber irgendwie ärgert mich es manchmal, dass ich diverse Herleitungen oder Beweise von Sätzen (die in der Vorlesung behandelt wurden) nicht zustande bringen würde, wenn ich spontan danach gefragt werden würde (ich kenne dann zwar vielleicht die Idee, aber wenn der ein oder andere Trick dabei ist und die Herleitung nicht gerade in zwei-drei Zeilen geht, hänge ich sicherlich irgendwo).

MfG
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von gravi » 6. Okt 2010, 19:16

...aber irgendwie ärgert mich es manchmal, dass ich diverse Herleitungen oder Beweise von Sätzen (die in der Vorlesung behandelt wurden) nicht zustande bringen würde, wenn ich spontan danach gefragt werden würde (ich kenne dann zwar vielleicht die Idee, aber wenn der ein oder andere Trick dabei ist und die Herleitung nicht gerade in zwei-drei Zeilen geht, hänge ich sicherlich irgendwo).
Das Gefühl kenne ich nur zur Genüge, wenn auch in etwas anderer Form: Ganz aktuell habe ich es mit einem amerikanischen Kunden zu tun. Nach vielen Jahren des "Vergessens" des erlernten Schulenglisch stehst Du bei einem plötzlichen Anruf wie der Ochs vorm Berg. Da merkst Du ganz schnell, was alles an Vokabeln fehlt. Aber zum Glück kann man sich ja meistens mit ausschweifenden Umschreibungen aus der Schlinge ziehen. Klappt aber auch nicht immer und das ist dann ganz schön doof.

Eigentlich hilft da nur üben, üben, bis man richtig sattelfest ist. Nur mir selbst fehlt die Motivation... :wink:

Gruß
gravi
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von Maclane » 13. Okt 2010, 15:48

Zum Thema Wissenschaftliches Arbeiten hab ich mal ne ganz doofe Laien-Frage:

Wie arbeitet ein theoretischer Wissenschaftler überhaupt?
Wie muss man sich das vorstellen?

Bei nem Ingenieur kann man sich ja noch was vorstellen - wie er da rechnet und Experimente selber macht oder von anderen durchführen lässt. So'n bisschen Daniel Düsentrieb. ;)

Aber wie ist das bei einem Theoretiker?
Sitzt der da von 8-17 Uhr vor einem Haufen Gleichungen und puzzelt die irgendwie zusammen?
Ich mein, eine Gleichung umzuformen, damit was bestimmtes bei raus kommt, ist ja grundsätzlich erstmal nicht so kompliziert. Nur erstmal drauf kommen, das ist nicht so einfach.
Wie geht denn so ein Theoretiker an die Sache ran - grade wenn es um völliges Neuland geht (LQG, String-Theorie, etc)? Kann mir irgendwie nicht vorstellen, dass der den ganzen Tag nur dasitzt und grübelt, bis ihm mal was einfällt. Warum dauert das Entwickeln einer Theorie überhaupt so lange (mehrere Jahre)? Was machen die Theoretiker die ganze Zeit?

Ist Wissenschaftstheoretiker eigentlich ein stressiger Beruf?

PS: Ich meine das nicht als Ketzerei oder irgendeine Art von Angriff. Interessiert mich nur einfach. ;a

Gruß
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von tomS » 13. Okt 2010, 20:14

Theoretiker haben natürlich auch ihre Aufgaben nebenher: Vorlesungen, Übungen, Klausuren, Institutsbesprechungen, Kaffeetrinken, ...

Dann gibt es da viele gemeinsame Diskussionen an der Tafel (früher black, jetzt white :-) über die aktuellen (theoretischen) Probleme, gegenseitige Unterstützung, Präsentationen (intern und extern), Veröffentlichungen, Tagungen, Literatur und aktuelle Veröffentlichungen sowie Rechere.

Und dann, ja dann sitzt man da mit einem Stift und viel weißem Papier; daneben alte, beschriebe Seiten, ausgedruckte Artikel anderer Forscher usw. Oder man sitzt am Computer und löst die Gleichungen numerisch.
Gruß
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von Maclane » 15. Okt 2010, 12:14

Okay, kann ja im Prinzip jeder (soll keine Arroganz sein). Was macht dann also einen guten Theoretiker aus? Was unterscheidet die Guten von den Schlechten?
Hat der Gute den gleichen Arbeitstag wie der Schlechte?
Würde man einen x-beliebigen Theoretiker mal für nen Monat begleiten, könnte man dann sehen, ob er mal ein Großer wird oder nicht? Und wenn ja, woran kann man das sehen?

Ich frag nur einfach, weil ich manchmal so an die "Großen" (Einstein, Heisenberg, Fermi, usw.) denke und mich frage, ob die jetzt einfach nur das Glück des richtigen Gedankenblitzes hatten oder ob die irgendwas anders gemacht haben als die anderen, die nie so groß geworden sind. Hätte man das auch vorher schon sehen können?

Gruß
Mac
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von tomS » 15. Okt 2010, 12:44

Die wirklich großen "sehen" das Ergebnis und arbeiten dann gezielt darauf zu; d.h. es gibt weniger Irrwege; ähnlich wei ein Schachgroßmeister eben 8 Züge im voraus "sieht". Außerdem sind sie in Mathe ziemlich fit :-)
Gruß
Tom

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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von wilfried » 15. Okt 2010, 12:52

Tag zusammen

ich hatte und halte es bei meinen Doktoranden und Diplomanden immer so, dass ich in reglemäßigen Abständen ein kleines Seminar abhalte. Dabei merkt man, wo es hakt und kann eingreifen.

Das passiert dann so, dass Fragen gestellt werden. Wichtig dabei sind 2 Dinge:

a) man muss Zeit haben, denn Antworten kommen nicht einfach so
b) man muss möglichst einfache Fragen stellen, auch wenn diese eventuell seltsam erscheinen

Beispiel:

Ausgangssituation:

in einer Arbeit ging es um den Aufbau einer ganz speziellen Matrix. Diese wurde traditionell mittels Monte Carlo Simulationen und dabei der Suche nach der optimal Besetzung gefunden.

Was wir gemacht haben:

Ich habe zunächst mal gesagt: es kann nicht sein, dass man dazu MC braucht, weil den Matrixaufbau kann ich ja auch beschreiben: wir wissen wohin wir wollen.
Und dazu kommt: das System ist kausal.

Also muss es einen Weg geben.

Fragen: was eigentlich ist ein Widerstand? was ein Kondensator, eine Spule, eine Spannungsquelle, Stromquelle, gesteuerte Quellen?

Diese Fragen verblüfften zunächst, eben auf Grund ihrer Primitivität.

Aber nach einigem Nachdenken kamen wir dann auf die Lösung:

Ein tree Element (graphentheoretisch) kann nur eine Spannungsquelle sein
Ein cotree Element nur eine Stromquelle

Warum?

Naja, weil eine Spannung misst man direkt: Potentialdifferenz
Einen Strom misst man indirekt als Spannungsabfall

Damit war alles klar und wir konnten den anderen Elementen eine Prioritätenstaffelung zuordnen.

Eingebaut in den Aufbau des Matrizenarrangements zeigte, dass wir auf Anhieb die optimale Matrix erhielten

Erfolg:

Unsere Berechnungen waren um zig-tausend fach schneller als die aller anderen an diesen Problemen arbeitenden Teams. wir haben damals einen Preis dafür bekommen.

Wissenschaftliches Arbeiten ist immer eine Mühsal und die Kunst ist dabei in kleinen Schritten voranzuschreiten udn vor allem die Fragen möglichst einfach (das heisst nicht "trivial" einfach, sondern fragestellungsmäßig einfach) zu stellen.

Dann kommt dazu, dass in den Teams offen gesprochen wird. Es darf nicht sein, dass jemand nichts oder wenig sagt, nur weil er Sorge hat etwas falsches zu sagen.

Jede Frage, auch wenn sie erst einmal seltsam klingt, ist sinnvoll. Auf den Antworten muss aber hinterher ein Sieb angewandt werden und das ergibt sich im Fortschritt der Erkenntnisse.

Auch hier im Forum erleben wir solches immer wieder. Manchmal weden Dinge hinterfragt und auch einfach einmal eine neue Idee damit aufgezeigt. Und wenn die alten Wege noch so tief gegraben und durch Heerscharen namhafter Leute beschritten werden:

Fortschritt erhält man nur durch den Mut der Hinterfragund, der Fragestellung nach dem Kern, dem Warum.

Netten Gruß

Wilfried
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von gradient » 15. Okt 2010, 12:57

Hallo Mac,

zunächst danke für deine interessanten Fragen, die du hier einbringst!

Ich bin zwar (noch?) kein Theoretiker, aber ich möchte trotzdem was zu deinem letzten Beitrag sagen:
Okay, kann ja im Prinzip jeder (soll keine Arroganz sein). Was macht dann also einen guten Theoretiker aus? Was unterscheidet die Guten von den Schlechten?

Es sind, glaube ich, die Fähigkeiten, Ideen für Lösungsansätze zu einem Problem zu bekommen und Dinge aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten (also auch Kreativität), die einen guten Theoretiker ausmachen (sicherlich auch noch mehr). Denn Probleme aus der Forschung funktionieren nunmal nicht nach Schema-F (sonst hätte man sie ja längst nach einem Schema gelöst)!
Und deswegen kann eben nicht jeder ein (guter) Theoretiker sein.
Ich frag nur einfach, weil ich manchmal so an die "Großen" (Einstein, Heisenberg, Fermi, usw.) denke und mich frage, ob die jetzt einfach nur das Glück des richtigen Gedankenblitzes hatten oder ob die irgendwas anders gemacht haben als die anderen, die nie so groß geworden sind.
Ich würde - ohne dass ich das belegen kann (außer, dass viele Fields-Medaillen-Gewinner als Jugendliche bei der Internationalen Mathematikolympiade Goldmedaillen bekommen haben) - vermuten, dass die "Großen" überdurchschnittlich gute Problemlöser waren, was sich sicherlich zum Teil auch am Erfolg in Schule und Uni gezeigt hat (z.B. war Heisenberg Stipendiat der Stiftung Maximilianeum). "Zum Teil" nur deswegen, weil Probleme in Prüfungen einen großen Unterschied zu Problemen aus der Forschung haben: In einer Prüfung weiß man, dass die Probleme mit dem bisherigen Wissen lösbar sind. Und, manchmal braucht man auch Glück, dass die Ideen noch in Prüfungszeit kommen (wenn ich z.B. in Linearer Algebra meine Beweisidee 15 min. später bekommen hätte, hätte ich 20% weniger Punkte gehabt).

MfG
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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von Skeltek » 15. Okt 2010, 20:50

Also meiner Erfahrung nach ist die Art und Weise wie man in der Schule lernt zum gewissen Grad kontraproduktiv. Bei uns in der Schule wurden Lösungsmethoden auswendig gelernt und die meisten Lehrer setzten alles daran, daß die Schüler in den Prüfungen die Lösungsschemata bis zum erbrechen auswendig lernten und eine gute Note erzielen würden. Änderte man an einer Aufgabe eine Kleinigkeit oder stellte eine weniger schwierige aber andere Aufgabe standen die meisten auf dem Schlauch.

Ziel sollte es sein völlig neue Aufgaben zu stellen und die Schüler schon früh daran zu gewöhnen, selbst Lösungen zu finden und Zusammenhänge zu erkennen, statt vorgefertigte Lösungsansätze auswendig zu lernen. Einen guten Physiker zeichnet aus zu erkennen, was überhaupt das Problem und was für die Lösung/Formel irrelevant und was wesentlich ist. Inteligenz und Wissen sind eben Zweierlei.

Erinnere mich auch an einige Aufgaben von der Uni: Sogar einige der besten und fleißigsten Kommilitonen hatten etliche Din A4 Seiten voll geschrieben mit Kräftegleichgewichtsformeln, weil sie das Problem nicht erkannten, was man auch hätte in einem Zweizeiler lösen können(Lösung alpha=tan^-1(a/b) war eigentlich schon aus der Zeichnung völlig offensichtlich und direkt hinschreibbar).

Was bereits in der Grundschule falsch gemacht wird ist, daß den Kindern vieles auch in der Mathematik zum ausweniglernen mitgegeben wird(fängt bei Kommutativgesetzen an, über Logarythmusrechenregeln und geht grade so weiter), anstatt daß die Kinder sich klar machen wieso die Zusammenhänge so sind wie sie sind und sich die Formeln selbst erarbeiten/herleiten. Sie sehen nur noch die Zahlen und Formeln und erkennen den Zusammenhang mit der Relatität oft sehr spät oder überhaupt nicht.
Diese Art des Denkens und das Defizit an Vorstellungsvermögen holt man später nur noch mit stark erhöhtem Zeitaufwand wieder auf.

Denke nur wenige werden hier meine Ansichten teilen, aber das sind nunmal die Erfahrungen die ich damals mit meinen Mitschülern und Kommilitonen hatte.
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  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Wissenschaftliches Arbeiten!

Beitrag von wilfried » 16. Okt 2010, 09:32

Guten Tag liebe Astros

Skeltek schreibt:
Also meiner Erfahrung nach ist die Art und Weise wie man in der Schule lernt zum gewissen Grad kontraproduktiv. Bei uns in der Schule wurden Lösungsmethoden auswendig gelernt und die meisten Lehrer setzten alles daran, daß die Schüler in den Prüfungen die Lösungsschemata bis zum erbrechen auswendig lernten und eine gute Note erzielen würden. Änderte man an einer Aufgabe eine Kleinigkeit oder stellte eine weniger schwierige aber andere Aufgabe standen die meisten auf dem Schlauch.
Diese Erfahrung habe ich auch nur zu oft gemacht. Es ist halt so, dass Lehrer leider häufiger ihren Beruf nicht als Berufung sehen, sondern als Vorteil des hochangesehenen Beamtentums ....

Die Schüler leiden darunter, dem Lehrer ist nur sein hoher Verdienst wichtig ---und der Arbeitsplatz ist sicher, egal ob ein Lehrer gut oder schlecht ist.
Erinnere mich auch an einige Aufgaben von der Uni: Sogar einige der besten und fleißigsten Kommilitonen hatten etliche Din A4 Seiten voll geschrieben mit Kräftegleichgewichtsformeln, weil sie das Problem nicht erkannten, was man auch hätte in einem Zweizeiler lösen können(Lösung alpha=tan^-1(a/b) war eigentlich schon aus der Zeichnung völlig offensichtlich und direkt hinschreibbar).
Nun das liegt aber oft an den Studenten. Ich "leide" auch darunter, dass meine Skripte nicht intensiv genug gelesen werden und auch erst gnaz kurz vor der Prüfung. Ja und dann passieren die Desaster. Auch während der VL sitzen einige darum und machen völlig andere Dinge.
Und dann kommt es eben dazu, dass die Methodik ein Problem zu erkennen und dieses dann möglichst elegant zu lösen a) nicht bekannt und b) nicht geübt wurde.

Klar, es gibt auch andere, die lernen und diese Methodiken nicht verinnerlichen können. Dazu muss ich dann sagen: ist halt so, es gibt eben gute und weniger gute

das liegt an der Natur, das ist -und ich muss es stets akzeptieren- eben nicht zu ändern.

Aber Faulheit kann geändert werden durch ein wenig Fleiss.

Und das gilt auch für Lehrberufe in ganz besonderem Masse. Wir haben gegenüber den uns anvertrauten Studenten / Schülern eine Verantwortung. Und diese Verantwortung heisst:

- Sorgfalt in der Lehre
- Eigenengagement in der Vorbereitung ... ich muss mehr können als meine Studenten, muss auf alle, zumindest auf die meisten Fragen eine richtige Antwort parat haben
- Der zu lehrende Stoff sollte didaktisch gut aufbereitet sein
- Das Verhältnis zu den Schülern / Studenten muss ein vertrauensvolles aber distanciertes sein. Nur dann kann Kritik seitens der Schüler / Studentenschaft positiv umgesetzt werden
- Der Lehrende hat sich dauernd, auch im Alter!!, selber weiterzubilden. Es geht nicht an, dass man vorne steht und hinten lebt.
- Der Stoff muss auch Erlebnis gerecht dargeboten werden. Heisst der Lernende muss damit etwas anfangen können. Manche sagen Spassfaktor dazu, ich halt es lieber mit dem Begriff "Erlebnis gerecht".
- Der Lehrende sollte erkennen, wenn einer seiner Schüler/Studenten Probleme mit dem Stoff hat. Dann ist ein beratendes Gespräch notwendig. Klar manchmal hilft der berühmte Tritt, aber meist ist es eine Frage der Einstellung zum Lernen. Und das gehört mal besprochen.
- Wenn es in einer Klasse/Semester hakt, dann ist es unbedingt notwendig, dass der Lehrende seitens der Klasse/Semester Aufschluss erhält, warum das so ist. Da zeigt sich dann, ob das Vertrauen gewonnen wurde oder nicht. Niemals darf ich hingehen und Kritiken gegen meine Schützlinge anwenden. Stets muss eine Kritik offen und ehrlich auf den Tisch kommen. Im sachlichen Gespräch kann dann gemeinsam entschieden werden, was getan werden muss. Diese Massnahmen müssen realistisch sein und auch tatsächlich umgesetzt werden.
- Prüfungen müssen fair sein -heisst nicht leicht. Fair heisst: Aufgaben in ihrem Charalter müssen den Lernenden bekannt sein, der Stoff muss durchgesprochen sein und die Benotung muss transparent sein. Die Arbeiten dürfen seitens der Lerndenden eingesehen werden.



Das sind Grundsätze, die meines Erachtens und meiner Erfahrung nach wichtig sind. Klar 100% wird man diese heeren Dinge nicht umsetzen können, aber wenn man sich Mühe gibt ist das so ein recht guter Weg.

Ist einer meiner Studis hier und kann was dazu sagen?

Netten Gruß

Wilfried
Die Symmetrie ist der entscheidende Ansatz Dinge zu verstehen:
-rot E - dB / (c dt) = (4 pi k ) / c
rot B - dE/ / (c dt) = (4 pi j ) / c
div B = 4 pi rho_m
div E = 4 pi rho_e

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