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wissenschaft (Subject) / wissenschaft (Lesson)

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• Wissenschaft Ziel Erkenntnisgewinnung genauer: Gewinnen von “objektiver Erkenntnis”Wissenschaftliche Erkenntnis = begründetes Wissen einesSachverhalts Begründungsanspruch Aussagen ... [könnten] in jeder kompetent und rationalgeführten Argumentation Zustimmung finden ...” (Grund-annahme)
• Wissenschaft geht über das Alltagswissen hinaus Gegensätze: Meinen (unabgesichert, meist subjektiv)Glauben»Kunstfertigkeit« (Handwerk)Kunst
• Aufklärung: Aufklärung:- »Aude sapere« - Wage es, zu denken (Gebrauche deinenVerstand und lass dir kein X für ein U vormachen)- Primat der Vernunft (Ratio || rationales Denken)Moderne Wissenschaft ist Teil der Aufklärung# Gegensatz:- Esoterik- Populismus- Vorurteil- Verschwörungstheorien- Stammtisch- Bauchgefühl
• Wissenschaft ist • keine bloße Beschreibung dessen, was ist • keine bloße Beschreibung dessen, wie etwas gemacht wird Wissenschaft ist• keine bloße Beschreibung dessen, was ist• keine bloße Beschreibung dessen, wie etwas gemacht wird
• Wissenschaft ist ... genau hinschauenunterscheidendas unter/hinter der sichtbaren Oberfläche liegende ergründen
• Wissenschaft ist nicht ... Dinge und Phänomene einfach hinnehmen
• Wissenschaft ist kritisch „krinein“⇒ „unterscheiden“ Kritik  -> „Unterscheidungsvermögen“
• Ziel von Wissenschaft: Gewinnen von Erkenntnis(sen) Voraussetzung dafür:• Neugier− etwas hinterfragen wollen− etwas wissen wollen„Erkenntnis-Interesse“
• Ziele von Wissenschaft Erkenntnisgewinn:▪ Status-Quo verstehen▪ Entwicklung verstehen▪ Zusammenhänge verstehen▪ Gesetzmäßigkeiten ergründen▪ Gestaltungs- und Handlungsoptionen ableiten → Wissenschaftliche Wissensbasis verbreitern und/oder vertiefen→ Neue und/oder bessere Problemlösungen entwickeln
• auf Erkenntnisgewinn gerichtet (→ neues / verbessertes Wissen) begründet ihre Aussagen (Standardfrage: Warum?) methodisch (daher nachvollziehbar / reproduzierbar) objektiv (Sachbezogenheit, nicht Personenbezogenheit / persönlicher Blickwinkel: Ergebnisse nicht abhängig von der Person des/r Forschers/in) kritisch diskursiv auf Erkenntnisgewinn gerichtet (→ neues / verbessertes Wissen)begründet ihre Aussagen (Standardfrage: Warum?)methodisch (daher nachvollziehbar / reproduzierbar)objektiv (Sachbezogenheit, nicht Personenbezogenheit /persönlicher Blickwinkel: Ergebnisse nicht abhängig von der Persondes/r Forschers/in)kritischdiskursiv
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• Wissenschaft geht ... geht methodisch vor- formalwissenschaftlich-deduktiv(z.B. mathematische Beweisführung)- realwissenschaftlich-empirisch(z.B. Focusgruppe mit Usern, Experiment)
• Wissenschaft verwendet ... verwendet Konzepte und Theorien- zur Problembeschreibung und Problemlösung im symbolischenBereich (formalwissenschaftlich)- zur Analyse und zum Verstehen von Phänomenen/Problemen derReal-World (realwissenschaftlich: natur- oderkulturwissenschaftlich
• Wissenschaft argumentiert (begründet Behauptungen und Schlussfolgerungen oder stellt sie begründet in Frage bzw. widerlegt sie) ist in ihren Aussagen und Theorien/Konzepten konsistent (widerspruchsfrei) Wissenschaft argumentiert (begründet Behauptungen und Schlussfolgerungen oder stelltsie begründet in Frage bzw. widerlegt sie) ist in ihren Aussagen und Theorien/Konzepten konsistent (widerspruchsfrei)
• Wissenschaft ▪ bezieht existierende Untersuchungen und Forschungen in die eigenen Überlegungen mit ein / baut darauf auf („State of the Art“) ▪ gibt nicht nur fremde Erkenntnisse wieder, sondern - erweitert diese mit eigenen Überlegungen / Gedanken - argumentiert auch eigenständig ▪ schreibt nicht ab ▪ gibt nicht fremde Ideen, Überlegungen und Erkenntnisse als eigene aus Wissenschaft▪ bezieht existierende Untersuchungen und Forschungen in dieeigenen Überlegungen mit ein / baut darauf auf („State of the Art“)▪ gibt nicht nur fremde Erkenntnisse wieder,sondern- erweitert diese mit eigenen Überlegungen / Gedanken- argumentiert auch eigenständig▪ schreibt nicht ab▪ gibt nicht fremde Ideen, Überlegungen und Erkenntnisse als eigeneaus
• Zitieren wörtlicher Textstellen die andere Autoren formulierthaben (unter Anführungszeichen; in begrenzter Zahl und nur inbegrenztem Umfang; Verweis – Quellenangabe erforderlich!!)
• Paraphrasieren („Nacherzählen“ / „Nachformulieren mit eigenenWorten“) des Arguments eines anderen Wissenschafters/in(Verweis – Quellenangabe erforderlich!!)
• Aufbauen auf die Idee / Überlegungen eines anderenWissenschafters/in (Verweis – Quellenangabe erforderlich!!)
• Wissenschaftssprache: Wissenschaftliche Begriffe- präzise definiert- mit feststehende Bedeutung ▪ Ziel:- Ermöglichen eines stringenten Aufbaus vonArgumentationen- Vermeidung von Missverständnissen (worübergeschrieben / gesprochen wird)
• Abstimmung von Akteuren und Umwelt vererbt (Gene)feststehendes AktionsprogrammWarum ist Wissen wichtig?——————————————————————————+ individuell gelernt (bedingte Reflexe)individuelle Anpassung——————————————————————————+ symbolische Bearbeitung (Sprache)aktive Auseinandersetzungnicht mehr gebunden an / determiniert vonUmweltbedingungen (daher aber »orientierungslos«)→ Handlungsflexibilität→ Entscheidungen erforderlich→ Wissen notwendig zur Handlungsorientierung(Alltagswissen vs. wissenschaftliches Wissen)
• 2 Modi des Umgangs mit Wissen: Routinemodus Reflexionsmodus
• Routinemodus des Alltagsbewusstsein:- Ziel: Aufrechterhaltung der (unmittelbaren)Handlungsfähigkeit- gekennzeichnet durch:‣ egozentrischen und selektiven Blickwinkel‣ Routinen (flexibler »Instinktersatz«, funktioniert solangekeine Probleme auftreten)- Behauptungen (ohne Verpflichtung zur Begründung)
• Reflexionsmodus wenn Probleme / Schwierigkeiten auftauchen- bewusste, absichtsvolle Zuwendung zum Problem- Ziel: objektive Erkenntnis (verbunden mit der Überwindungdes egozentrischen Blickwinkels)- Konsequenz:• bessere Problemlösung• Vergrößerung der Handlungsfähigkeit
• Reflexion Voraussetzung für Reflexion / gezieltes Nachdenken:Entlastung vom unmittelbaren Handlungszwang# Erhöhung der Reichweite von Reflexion➔ durch Entwicklung von Sondersituationen, in denen derHandlungszwang teilweise/weitgehend suspendiert ist# Je komplexer die Gesellschaft wird➔ Notwendigkeit der systematischen Schaffungvon solchen Sondersituationen (= Institutionalisierung)→ Schaffung von Einrichtungen, die sich nur der Reflexionwidmen
• Reflexion 2 Konsequenzen der Institutionalisierung von Reflexion:• qualitativ neues Niveau von Reflexion- systematische Untersuchung und Auswertung- methodisch kontrollierte Erhebung von Befunden- Entwicklung von Theorien• Behauptungen müssen begründet werdenWissenschaft ist ein Sonderfall von institutionalisierter Reflexion➔ Gewinnen von begründetem Wissen➔ Lösen von (komplexen) Problemen➔ Handlungsfähigkeit
• Mythos in archaischen Gesellschaften- kleine Gruppen ohne Arbeitsteilung und soziale Differenzierung• Umfassende Erzählungen• behandeln wichtige Themen der jeweiligen Gesellschaft / erklären dieWelt (Entstehung der Welt, Sozialordnung, etc.; z.B. Schöpfungsmythos)• Zusammenschauende Sinnstiftung und Erklärung• Keine Unterscheidung von Gedachten und Realem• Überzeugung ausreichend (keine Begründung nötig)• keine Experten für die Welterklärung: Mythos ist gemeinsame Leistung
• Religion in Agrargesellschaften- viele Menschen in ausgedehntem Raum- Primärproduktion (Ackerbau, Viehzucht)- Klassengesellschaften mit klaren Grenzen und großen Abständenzwischen den Klassen• einerseits: in lokalen Gemeinschaften weiterhin mythische Vorstellungen• andererseits: Religion als neues System der Weltinterpretation(Welterklärung und Kausalität verweisen auf transzendentale Gottheiten)• professionelle Experten (Priester) für die »herrschende«Weltinterpretation• enge Verbindung der Religion mit der Herrscherschicht und derenLegitimation (z.B. Herrscher sind Götter oder Abkömmlinge der Götter)• z.T. systematisiert/institutionalisiert als theologische Welterklärung(Begründung mit Verweis auf Erleuchtung / Offenbarung durch die Götter
• Philosophie / Wissenschaft »bürgerliche« Gesellschaften- Lebensunterhalt durch Handwerk, Handel, Dienstleistungen- Voraussetzung 1:Großteil der Menschen nicht mehr in Primärproduktion, weilLebensmittel verfügbar durchSklaven || Handel || Produktivitätssteigerung- Voraussetzung 2a: Zusammenleben in größeren Aggregationen(Städten)Voraussetzung 2b: Keine Bevormundung durch herrschende Klasse /Herrschaftssystemerstmals: antike griechische Kultur➔ neue Form der Reflexion➔ systematisches Gewinnen von Erkenntnis
• Philosophie / Wissenschaft Warum? Neuer Bedarf an Erkenntnis• Experten, aber Kritik und Diskurs zentral➔ In-Frage-Stellen und Weiterentwickeln von Welterklärungen• von der Religion gelöste Reflexion• Beitrag zur Selbststeuerung der Gesellschaft
• Einteilung der Wissenschaften Formalwissenschaften Realwissenschaften
• Formalwissenschaften symbolischer Bereich• Mathematik, Logik deduktiv
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• Realwissenschaften (auch: empirische Wissenschaften) → äußere Wirklichkeit (»Realität«)A. Naturwissenschaften ( unabhänig von Mensch existiert)→ belebte und unbelebte Natur• Physik, Chemie, Biologie ... B. Kulturwissenschaften (was der Mesch geschaffen hat)→ Kultur (= Hervorbringungen des Menschen)(I) Sozialwissenschaften→ soziale Strukturen & Handeln der Menschen (»Soziales«)• Soziologie, Politikwissenschaft, Psychologie, ...(II) Geisteswissenschaften→ durch den Menschen geschaffene Artefakte• Geschichtswissenschaft, Germanistik
• Naturwissenschaften (Gegenstandsbereich) -> fixer Gegenstandsbereich → denotative Theorien ___-->induktiv:empirisch-quantitativ /Experiment Erklären (→ Gesetzmäßigkeiten) unterschiedlicher Gegenstandsbereich→ unterschiedliche Struktur von Theorien→ unterschiedliche forschungsmethodische Zugänge
• Kulturwissenschaften (Gegenstandsbereich) kontextabhängiger / variabler Gegenstandsbereich→ konnatotive Theorien ____----> induktiv-hermeneutisch:empirisch-quantitativ---empirisch-qualitativ / Kontextbezogenes Verstehen/Erklären (→ Sinn-zusammenhänge) unterschiedlicher Gegenstandsbereich→ unterschiedliche Struktur von Theorien→ unterschiedliche forschungsmethodische Zugänge
• Wissenschaftsverständnis der Informatik formalwissenschaftliche Reduktion der Informatik(≈ Informatik als Teildisziplin der Mathematik) Informatik sei ausschließlich:• Erarbeitung formaler Spezifikation• Überführung in korrekte Programme
• Wissenschaftsverständnis der Informatik Erarbeitung streng formaler Modelle und Führung von Korrektheitsbeweisen etc. ist sehr wichtig, aber dabei nicht berücksichtigt: • technische Dimension von Computerartefakten • Einsatz in sozialen Kontexten Wissenschaftsverständnis der Informatik Erarbeitung streng formaler Modelle und Führung vonKorrektheitsbeweisen etc. ist sehr wichtig, aber dabei nicht berücksichtigt:• technische Dimension von Computerartefakten• Einsatz in sozialen Kontexten
• Erkenntnisinteresse: Ziel = begründetes Wissen über einen Sachverhalt• Ausgangspunkt:Fragestellung / Problemstellung• Endpunkt:Antwort• dazwischen:Methode (griechisch: »Weg zur Wahrheit«)
• Erkenntnisinteresse: Ziel = begründetes Wissen über einen Sachverhalt• Ausgangspunkt:Fragestellung / Problemstellung• Endpunkt:Antwort• dazwischen:Methode (griechisch: »Weg zur Wahrheit«)
• Methode (griechisch: »Weg zur Wahrheit«)- als Weg von der Frage zur Antwort- als Weg zu neuem, bestmöglich gesichertem Wissen (zurwissenschaftlichen Erkenntnis)- als Garant von größtmöglicher Objektivität/Sachbezogenheit (im Gegensatz zu subjektiverPersonenbezogenheit) und Reproduzierbarkeit- als Verfahrensweise zur Gewinnung von wissenschaftlichenErkenntnissen / Antworten (im Gegensatz zuAlltagsbehauptungen, Alltagswissen und zufälligenErgebnissen)
• Forschungsmethodologie 1. Deduktion2. Induktion3. Hermeneutik• Wahl der Forschungsmethode abhängig vonForschungsgegenstand und Forschungsfrage• Verwendung einer angemessenen Forschungsmethode zentral fürdie Güte der Forschung
• Deduktion Ableitung des Besonderen aus dem Allgemeinen.Ableitung einer Aussage aus anderen Aussagen / Axiomen mittelslogischer Schlussregeln• Ausgangspunkt: Axiome»Setzungen« als Ausgangspunkt der Ableitung, die selbst nicht bewiesenwerden müssen→ zB euklidische vs. nicht-euklidische Geometrie (Parallelenaxiom,Winkelsumme im Dreieck, ...)• Beispiele: indirekter Beweis, Induktionsbeweisnicht empirisch überprüfbar, aber mathematisch beweisbar• (1 + i) 2 = 2i• zB formale Verifikation - Korrektheitsbeweise, Laufzeitabschätzungen• Syllogismen- Alle Hunde sind Säugetiere. (Prämisse 1)- Waldi ist ein Hund. (Prämisse 2)→ Waldi ist ein Säugetier. (Schlussfolgerung)
• Induktion Schluss vom Besonderen auf das Allgemeine.Schluss von ((vielen) einzelnen) empirischen Feststellungen zuallgemeinen Aussagen.Bsp: gestreifte Zebras• nicht beweisbar, aber empirisch überprüfbar• Aber Achtung: Verallgemeinerung gilt nur, solange kein»Gegenfall« auftritt (Falsifikation)Bsp: weiße Schwäne• Popper: allgemeine empirische Sätze/Theorien können nichtverifziert, sondern nur falsifiziert werden• All-Sätze / Teils-Teils-Sätze
• Experiment /Versuch, Probe, Beweismittel/Beobachtungen →Hypothese über Zusammenhänge →Experiment →Vorhersage über Ergebnisse:→ zutreffend / Bestätigung: Stützung der Hypothese→ nicht zutreffend / Falsifikation:- Ablehnung der Hypothese- Veränderung der Hypothese- Störhypothese (über zusätzliche - nicht mitkontrollierte- Einflüsse)
• Experiment neuere Entwicklungen• viele Beobachtungen → Statistik• Wechselwirkung zwischen Beobachtetem und Beobachtendem
• Hermeneutik Wissenschaft vom VerstehenWechselspiel zwischen tentativem Verstehen des Ganzen aufBasis des Verstehens von Einzelaspekten UND des Verstehensvon Einzelaspekten auf Basis des bisherigen Verständnisses desGanzen → Erkenntnis• Eine Inzidenz wird als Hinweis auf ein zugrundeliegendesAllgemeines / Muster angesehen und interpretiert.• Gleichzeitig wird die Inzidenz verständlich auf Grund desbisherigen Verständnisses des Allgemeinen / allgemeinenMusters.
• Hermeneutik 2 Ein zugrundeliegendes Muster / Allgemeines wird von denvorliegenden Inzidenzen, die als Spezielles dieseszugrundeliegenden Allgemeinen verstanden werden, abgeleitetb) Die einzelnen Inzidenzen werden auf der Grundlage dessen,was bisher über das zugrundeliegende Allgemeine / Musterbekannt ist, interpretiert.→ Jede der beiden Seiten wird verwendet, um die je andere zuverstehen
• Hermeneutischer Zirkel Ganzes/Allgemeines        ----------------       Inzidenz/Teil Die einzelnen Teile werden alsHinweis auf das Ganzeinterpretiert. So unterstützt das(Vor)Verständnis der Teile dasVerstehen des zugrunde-liegenden Ganzen; umgekehrtermöglicht das (Vor)Verständnisdes Ganzen ein besseresVerstehen der Teile.
• Hermeneutische Spirale Ganzes/Allgemeines          --------------------        Inzidenz/Teil Durch die Wiederholung desZirkels wird das Verständniserweitert und schrittweise einadäquates Verstehen sowohldes Ganzen wie auch der Teileermöglicht.
• Verstehen   User-Research• User needs• Teilnehmende Beobachtung am Arbeitsplatz (z.B. bei derVerwendung digitaler Technologien auf der Intensivstation imKrankenhaus)
• Induktion: Experiment in Informatik - Bsp Neue Entwurfsmethode entwickelt• Diese - so die Annahme/Vorhersage der Forscher - ist besser als die alteEntwurfsmethode (→ führt zu geringerer Anzahl von Entwurfsfehlern)• Experiment zu Gewinnung von Evidenz für die Argumentation, dass dieEntwurfsmethode tatsächlich besser ist als das alte• »Kontrolliertes Experiment«:- Zwei Vergleichsgruppen: eine mit alter Entwmeth, eine mit neuerEntwmeth; alle TN in ihrer Entwmeth gleich gut ausgebildet;gemessen: Zahl der Entwurfsfehler- H0: kein Unterschied im Ergebnis zwischen den beidenEntwurfsmethoden- H1: Es gibt einen solchen Unterschied: die neue Entwurfsmethodeführt zu weniger Fehlern als die alte- Wenn es einen statistisch signifikanten Unterschied gibt, wird die H0verworfen und die H1 angenommen
• Experiment in Informatik Anderes Bsp:Welcher von 5 konkreten Sortieralgorithmen ist am schnellsten?- »Kontrolliertes Experiment«: Überprüfung durch Sortieren einer Liste von 100000zufällig ausgewählten ganzen Zahlen zwischen 1 und 10000; es werden jeweils 7Durchläufe gemacht und die Mittelwerte erhoben.- Hypothesenbildung und Überprüfung, ob es einen statistisch signifikantenUnterschied der erzielten Werte gibt.• Abhängige Variable - wird gemessen (Entwurfsfehler, Execution Time,Energieverbrauch, ... - je nach Fragestellung) (»Output«)• Unabhängige Variable - was verändert wird; beeinflusst die abhängigeVariable (neue/alte Entwurfsmethode, unterschiedliche Algorithmen, ...- je nach Fragestellung) (»Input«)• Oft Prüfung gegen Baseline- sollte die beste ggwtg verfügbare Methode sein- oft eine Standardmethode

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