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Wenn man die Mathematik auch noch unter "Naturphänomene" subsummiert, kann man sich auf die beiden allgemeinen Themenbereiche "Unverständliches" und "allgemeines Rumlabern" beschränken.
Als Hochschullehrer wundert man sich schon seit Jahren nicht mehr über das immer schlechtere Bildungsniveau der Studenten. Die immer neuen Einfälle der Politik, an allen Empfehlungen und Erkenntnissen von aktiven Lehrern vorbei das Niveau noch weiter zu senken, sind aber schon beeindruckend.
--> Recherche für den o.g. Artikel? MINT Zukunft schaffen?
Frage 6: Werden die Naturwissenschaften geschwächt: JA!
Stellungnahme der Redaktion
Nein.
Alt: 2 Kontingentstunden Naturphänomene (gelegentlich als Doppelstunde im 14-Tage-Rhythmus unterrichtet), 4 Kontingentstunden Biologie. (u.a. hier , Folie 5, sowie mündl. Auskunft sowohl von Lehrer- als auch von offizieller Seite)
Neu: 3 Wochenstunden NpT. Die Stundenzahl bleibt exakt gleich.
Betrachtet man p-Werte als Zufallsvariable, die mit n nach unendlich gegen den wahren Wert P konvergieren, dann ist klar, dass ein konkreter p-Wert einer Zufallsstichprobe des Umfanges n ein Zufallsergebnis ist. Für diese gegebene Stichprobe gibt es n-1 Teilstichproben und damit p-Werte. Mit Hilfe von Bootstrap-Methoden kann man nun an Hand dieser insgesamt n p-Werte ein Konfidenzinterval für den p-Wert der konkreten Stichprobe berechnen. Die so berechneten Konfidenzgrenzen erlauben nun folgende Interpretation: Liegen die Konfidenzgrenzen oberhalb des Signifikanzniveaus, so ist dies ein Hinweis, dass derzeit (bei dem gegebenen Stichprobenumfang n) die Nullhypothese zu diesem Signifikanzniveau nicht abgelehnt werden kann, selbst wenn der konkrete p-Wert der Stichprobe signifikant ist! (Ausreißer!) Liegen die Konfidenzgrenzen unterhalb des Signifikanzniveaus, so ist dies ein Hinweis, dass die Nullhypothese bei gegebenen Stichprobenumfang n abgeleht werden kann, selbst wenn der konkrete p-Wert nicht signifikant ist! (Ausreißer!) Liegt das Signifikanzniveau innerhalb der Konfidenzgrenzen, dann kann beim derzeitigen Stichprobenumfang n keine Entscheidung über die Ablehnung der Nullhypothese getroffen werden. Diese Regeln, die sich aus dem Charakter der p-Werte als Zuvallsvariable ergeben, konnten durch zahlreiche Simulationen bestätigt werden. (siehe auch "Not Significant: What Now?", G. Marinell, G. Steckel-Berger, H. Ulmer; Journal of Probapility and Statistics, Vol.2012, p.6)
Biologie und Technik ohne Trennung verfestigt das Denken der Manipulierbarkeit von Umwelt und Leben! Selbstverständlich zum Wohle der Kinder - permanent wird alles geändert zum Wohle der Kinder! Verhinderung von Schubladendenken - sehr schön. Man packt dann halt alles in einen großen Koffer! Statt von einem kompetenten Fachlehrer werden dann die Kinder vom Einheitssoßenlehrer (ESL) unterrichtet. Selbstverständlich sind fachübergreifende Projekttage sinnvoll, wobei Kinder erfahren, dass Wirklichkeit "vielseitig" ist, aber diese Vielfältigkeit muss anschaulich gemacht, nicht verwischt werden. Nur so werden die verschiedenen Sichtweisen offengelegt z.B. biologische Evolution als historischer Prozess einerseits, biblische Darstellung als sinnsuchende Aussage andererseits!
Als Chemie- und Physiklehrer, der ebenfalls Bio studiert hat, kann ich zustimmen: Die KollegInnen, die alle drei (eigentlich vier) Fächer adäquat abdecken, gibt es nicht. Wieso wird nicht zuerst ein entsprechendes Lehramtsstudium (ach ja: Master of Education) geschaffen, anstatt etwas aus dem Boden zu stampfen, das in dieser Form außer den politischen Entscheidungsträgern kaum jemand möchte?
Kann man die Schnur mit einmal aufwickeln auch mehrmals arbeiten lassen, oder muss man sie wie einen Gummimotor jedesmal neu verdrillen?
Stellungnahme der Redaktion
Hallo Herr Hiltmann,
Ja, das geht mehrmals (weswegen der Gummimotor eine nicht ganz passende Analogie ist).
Kurz zusammengefasst: Die Nylonschnur wird in einem bestimmten Verdrillungszustand vorgefertigt (anders gesagt, mit einer bestimmten "inneren Energie"). Im Einsatz verdrillt (und verkürzt) sie sich dann durch eine Temperaturerhöhung, dabei hebt sie dann zum Beispiel eine an ihr befestigte Last. Sobald die Temperatur sinkt, nimmt das Polymer wieder den Ausgangszustand an (es wird also wieder länger).
Ich bin der Autor des Buches und möchte folgende Korrektur anbringen. Im gesamten Buch wird die Quantenphysik nur in einer einzigen Fußnote gestreift. Dort heißt es: "[...] Quantenphysik taugt weit mehr im Laser denn als Multiweltmystik [...]"
Also das klingt ja alles gut geplant, aber ist es durchführbar? Und den Schülern bringt es doch auch nur etwas, wenn sie dann gleich 5 oder 6 Stunden davon in der Woche haben.. immerhin werden hier ja im Grunde drei Fächer (Bio, Physik, Chemie) zusammengefasst..
Und wie mein Vorkommentator schon anzweifelt: ist das mit dem "zur Verfügung stehenden" Lehrpersonal überhaupt möglich?
Ich bin da skeptischer. Es wird dazu führen, dass Biologielehrer Physik und Chemie mit unterrichten müssen, von denen sie aber wenig bis keine Ahnung haben (das gleiche gilt auch andersrum), weil das Konzept aufgrund von Lehrermangel wohl nicht so durchkommt, wie es sollte. Ich lasse mich gerne vom Gegenteil überzeugen, wenn es denn so kommt.
Die Wahrscheinlichkeit einer Null-Hypothese hat mit der Zuverlässigkeit des wissenschaftlichen Befundes natürlich nichts im Sinn. Aber wenn diese Wahrscheinlichkeit klein genug ist, weist sie darauf hin, dass der Befund vielleicht stimmen könnte. Dann lohnt es sich, das Experiment bzw. die Beobachtung von einer unabhängigen Forschergruppe zu wiederholen. Erst nach dieser erfolgreichen Replikation kann man von einem "wissenschaftlichen Fakt" sprechen. Der erste Befund ist kein Fakt, sondern lediglich ein Hinweis in eine Richtung, völlig egal ob er mit p=0,05 oder p=0,0001 erhalten ist. Und genau da liegt der Hund begraben, dass heutzutage in vielen Naturwissenschaften, insbesondere in den sich schnell entwickelnden Branchen der Biologie, die Replikation völlig out ist. Nach verschiedenen Schätzungen werden z.B. in der Neurowissenschaft 10 bis 30 % der Befunde unabhängig (nicht im gleichen Labor!!) repliziert. Die meisten Fakten sind also gar keine. Daher kommt diese Überbewertung der Statistik. Manuskripte werden hundertweise zurückgewiesen, wenn dort statistische Fehler gefunden werden, die dazu führen, dass etwa der angegebene p-Wert von 0,03 in der Tat viel höher, z.B. 0,09 sein kann. Als ob es wahrlich einen Unterschied macht, 0,03 oder 0,09. Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Replikation ist bei 0,03 und 0,09 nahezu identisch. Und an dieser Stelle muss man den wissenschaftlichen Medien - wie z.B. "G&G" - einen Vorwurf machen. Sie erzeugen jenes übertriebene Interesse an den Forscher, der als erster (jo!) etwas gefunden hat. Der zweite Forscher, der das Ergebnis des ersten lediglich wiederholte, interessiert niemand mehr. Aber es ist gerade der zweite, der den Menschen ein sicheres, zuverlässiges WISSEN bringt. Der Verdienst des Ersten ist lediglich die Anregung der Neugier des Zweiten.
Ein Dilemma ist: Auf der Jagd nach Publikationen und Impact-Faktoren, die sich als nahezu einziges Kriterium wissenschaftlicher Qualität (und Karrieretauglichkeit) zu etablieren scheinen, wird die Versuchung eher immer größer, p zu hacken. Denn ein negatives Ergebnis (also "kein Effekt") ist gar kein Ergebnis und damit nur schwer publizierbar.
Bereits einer meiner Mathe-Professoren sprach von der Statistik immer als "professionelles Lügen", und das ist schon eine ganze Weile her. Und den Satzbeginn "glaube keiner Statistik" kann auch fast jeder durch "die du nicht selbst gefälscht hast" vervollständigen.
Der Artikel bezieht sich auf das vornehmste Ziel der Wissenschaft, etwas Neues zu entdecken. Es wird zu Recht beschrieben, dass der Wissenschaftler dieses unwahrscheinliche Ergebnis sogar vorhersagen muss. Das ist schlicht mühsam, weil Prognosen meist nicht eintreffen ("besonders wenn sie die Zukunft betreffen"). Viel häufiger möchten Wissenschaftler daher ein interessantes Phänomen teilweise "erklären" oder einen Zusammenhang/Unterschied bestätigen (obwohl das, wie im Artikel festgestellt, nicht möglich ist). Dann werden eben irgendwelche "Erklärungen" wenigstens mit einem signifikanten p-Wert "geadelt". Eine einfache Lösung für das Bedeutsamkeitsproblem von wissenschaftlichen Befunden/Beschreibungen ist die Replikation (wie ebenfalls erwähnt wird). Allerdings versuchen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sehr selten eine Hypothese oder gar komplexe "Erklärungen" zu widerlegen. Weil die Widerlegung wenig Anerkennung und zusätzlich Ärger mit den Autoren dieser Behauptungen einbringt. Es müsste folglich diese gewöhnliche Aufgabe der Wissenschaft - "interessante" Ergebnisse zu prüfen - und damit auch der um die Wahrheit bemühte Doktorand mehr Anerkennung in Publikationen finden.
Man kann es ja auch noch einfacher machen
21.02.2014, Gilbert BrandsAls Hochschullehrer wundert man sich schon seit Jahren nicht mehr über das immer schlechtere Bildungsniveau der Studenten. Die immer neuen Einfälle der Politik, an allen Empfehlungen und Erkenntnissen von aktiven Lehrern vorbei das Niveau noch weiter zu senken, sind aber schon beeindruckend.
2 Stunden weniger Naturwissenschaften ...
21.02.2014, N. Dörfelalt: 4 Stunden Naturphänomene insges. in Kl. 5 + 6 + 4 Stunden Biologie
neu: Keine Naturphänomene (- 4 Stunden); 6 Stunden NpT
Von den 17 Evaluationsschulen sind 3 Gymnasien.
--> Recherche für den o.g. Artikel?
MINT Zukunft schaffen?
Frage 6: Werden die Naturwissenschaften geschwächt: JA!
Nein.
Alt: 2 Kontingentstunden Naturphänomene (gelegentlich als Doppelstunde im 14-Tage-Rhythmus unterrichtet), 4 Kontingentstunden Biologie. (u.a. hier , Folie 5, sowie mündl. Auskunft sowohl von Lehrer- als auch von offizieller Seite)
Neu: 3 Wochenstunden NpT. Die Stundenzahl bleibt exakt gleich.
Für die Naturwissenschaften gesamt betrachtet:
Kontingentstunden Naturwissenschaften Kl. 5-10, aktuell: 25
Kontingentstundentafel Naturwissenschaften Bildungsplanreform 2015: 25 (als PDF).
Mit freundlichen Grüßen,
Antje Findeklee
Der p-Wert als Zufallsvariable, eine Alternative
21.02.2014, em.Univ.Prof.Dr.Gerhard MarinellDie so berechneten Konfidenzgrenzen erlauben nun folgende Interpretation: Liegen die Konfidenzgrenzen oberhalb des Signifikanzniveaus, so ist dies ein Hinweis, dass derzeit (bei dem gegebenen Stichprobenumfang n) die Nullhypothese zu diesem Signifikanzniveau nicht abgelehnt werden kann, selbst wenn der konkrete p-Wert der Stichprobe signifikant ist! (Ausreißer!)
Liegen die Konfidenzgrenzen unterhalb des Signifikanzniveaus, so ist dies ein Hinweis, dass die Nullhypothese bei gegebenen Stichprobenumfang n abgeleht werden kann, selbst wenn der konkrete p-Wert nicht signifikant ist! (Ausreißer!)
Liegt das Signifikanzniveau innerhalb der Konfidenzgrenzen, dann kann beim derzeitigen Stichprobenumfang n keine Entscheidung über die Ablehnung der Nullhypothese getroffen werden.
Diese Regeln, die sich aus dem Charakter der p-Werte als Zuvallsvariable ergeben, konnten durch zahlreiche Simulationen bestätigt werden. (siehe auch "Not Significant: What Now?", G. Marinell, G. Steckel-Berger, H. Ulmer; Journal of Probapility and Statistics, Vol.2012, p.6)
Da steckt ein Konzept dahinter..
21.02.2014, GeorgMit heißer Nadel gestrickt...
20.02.2014, Dr. Bernd Stange-GrünebergMehrmals?
20.02.2014, Kai HiltmannHallo Herr Hiltmann,
Ja, das geht mehrmals (weswegen der Gummimotor eine nicht ganz passende Analogie ist).
Kurz zusammengefasst: Die Nylonschnur wird in einem bestimmten Verdrillungszustand vorgefertigt (anders gesagt, mit einer bestimmten "inneren Energie"). Im Einsatz verdrillt (und verkürzt) sie sich dann durch eine Temperaturerhöhung, dabei hebt sie dann zum Beispiel eine an ihr befestigte Last. Sobald die Temperatur sinkt, nimmt das Polymer wieder den Ausgangszustand an (es wird also wieder länger).
Beste Grüße nach Oberfranken,
Jan Osterkamp
Redaktion Spektrum.de
Sachliche Richtigstellung
20.02.2014, Uwe Saint-MontNaja..
20.02.2014, ValerieUnd wie mein Vorkommentator schon anzweifelt: ist das mit dem "zur Verfügung stehenden" Lehrpersonal überhaupt möglich?
Man bleibt gespannt..
Virtuelle Bosch-Ausstellung
20.02.2014, SaschaSkeptisch
20.02.2014, MichaelDer Storch bringt die Kinder (p= 0.008)
20.02.2014, Karl Unterkoflerhttps://www.researchgate.net/publication/227763292_Storks_Deliver_Babies_%28p_0.008%29
bzw. übersetzt
http://www.math.uni-paderborn.de/~agbiehler/sis/sisonline/struktur/jahrgang21-2001/heft2/Langfassungen/2001-2_Matth.pdf
It's elementary, Watson!
20.02.2014, Boris KotchoubeyUnd genau da liegt der Hund begraben, dass heutzutage in vielen Naturwissenschaften, insbesondere in den sich schnell entwickelnden Branchen der Biologie, die Replikation völlig out ist. Nach verschiedenen Schätzungen werden z.B. in der Neurowissenschaft 10 bis 30 % der Befunde unabhängig (nicht im gleichen Labor!!) repliziert. Die meisten Fakten sind also gar keine. Daher kommt diese Überbewertung der Statistik. Manuskripte werden hundertweise zurückgewiesen, wenn dort statistische Fehler gefunden werden, die dazu führen, dass etwa der angegebene p-Wert von 0,03 in der Tat viel höher, z.B. 0,09 sein kann. Als ob es wahrlich einen Unterschied macht, 0,03 oder 0,09. Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Replikation ist bei 0,03 und 0,09 nahezu identisch.
Und an dieser Stelle muss man den wissenschaftlichen Medien - wie z.B. "G&G" - einen Vorwurf machen. Sie erzeugen jenes übertriebene Interesse an den Forscher, der als erster (jo!) etwas gefunden hat. Der zweite Forscher, der das Ergebnis des ersten lediglich wiederholte, interessiert niemand mehr. Aber es ist gerade der zweite, der den Menschen ein sicheres, zuverlässiges WISSEN bringt. Der Verdienst des Ersten ist lediglich die Anregung der Neugier des Zweiten.
p-hacking bringt Punkte
20.02.2014, Florian SchubertErinnernungen
20.02.2014, Gilbert BrandsReplikationen "adeln"
20.02.2014, Bernd KersenViel häufiger möchten Wissenschaftler daher ein interessantes Phänomen teilweise "erklären" oder einen Zusammenhang/Unterschied bestätigen (obwohl das, wie im Artikel festgestellt, nicht möglich ist). Dann werden eben irgendwelche "Erklärungen" wenigstens mit einem signifikanten p-Wert "geadelt".
Eine einfache Lösung für das Bedeutsamkeitsproblem von wissenschaftlichen Befunden/Beschreibungen ist die Replikation (wie ebenfalls erwähnt wird). Allerdings versuchen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sehr selten eine Hypothese oder gar komplexe "Erklärungen" zu widerlegen. Weil die Widerlegung wenig Anerkennung und zusätzlich Ärger mit den Autoren dieser Behauptungen einbringt. Es müsste folglich diese gewöhnliche Aufgabe der Wissenschaft - "interessante" Ergebnisse zu prüfen - und damit auch der um die Wahrheit bemühte Doktorand mehr Anerkennung in Publikationen finden.