Denk- und Arbeitsweisen
Denk- und Arbeitsweisen der Chemie sind all jene für die Chemie und die Tätigkeit des Chemikers charakteristischen Herangehensweisen, die das Wesen dieser Naturwissenschaft ausmachen.
Dazu gehören das Definieren von Begriffen und Größen mit ihren Einheiten einschließlich Festlegungen zu einem einheitlichen Einheitensystem, das Erkennen und Anwenden von Naturgesetze, das Lösen von Aufgaben und Problemen sowie solche charakteristischen Tätigkeiten, wie das Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Messen, Experimentieren, Interpretieren, Erklären und Voraussagen.
Chemische Begriffe und Größen als spezielle Begriffe sind erforderlich, um Sachverhalte fachsprachlich angemessen beschreiben und quantitativ charakterisieren zu können. Wenn man z. B. die Temperatur eines Körpers beschreiben will, so reicht es nicht aus anzugeben, ob er warm, lauwarm, kalt oder sehr kalt ist. Man muss die Temperatur schon exakt quantitativ angeben können, um den Zustand des Körpers zu beschreiben.
Das Erkennen von Gesetze in der Natur ist eines der wichtigsten Ziele chemischer Forschung. Es ist ein äußerst komplexer und in der Regel langwieriger Prozess, der häufig von Irrtümern begleitet war und ist. Trotzdem lassen sich charakteristische Schritte nennen, die dabei gegangen werden.
Das Anwenden von Gesetze zum Lösen von Aufgaben, zum Erklären von Naturerscheinungen und zum Voraussagen von Ereignissen sowie zum Konstruieren technischer Geräte und Anlagen ist ebenfalls durch bestimmte Schritte charakterisiert, die durchlaufen werden müssen.
Vor allem im Zusammenhang mit dem Erkennen und Anwenden von Gesetzen, mit dem Festlegen von Begriffen, dem Arbeiten mit Größen und dem Lösen von Aufgaben und Problemen treten eine Reihe von Tätigkeiten auf, die immer wieder durchzuführen sind. Zu diesen für die Chemie charakteristische Tätigkeiten gehören das Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Klassifizieren, Messen, Experimentieren, Erklären, Voraussagen, Erläutern, Begründen und Interpretieren.
Eine der häufigsten Tätigkeiten in der Chemie ist das Experimentieren. Experimentieren ist eine sehr komplexe Tätigkeit, die viele Einzeltätigkeiten umfasst. Experimente werden mit dem Ziel durchgeführt, Zusammenhänge und naturwissenschaftliche Gesetze zu erkennen bzw. theoretische Überlegungen und Voraussagen unter ausgewählten, kontrollierten, wiederholbaren und veränderbaren Bedingungen zu überprüfen. Das Ziel eines Experimentes besteht somit darin, eine Frage an die Natur zu beantworten. In der Chemie werden Experimente häufig durchgeführt, um Stoffumwandlungen zu untersuchen und dabei bestimmte Stoffe zu gewinnen und nachzuweisen (z. B. mit speziellen Nachweisreaktionen). Außerdem werden häufig energetische Erscheinungen bei chemischen Reaktionen untersucht. Mit Experimenten werden außerdem Zusammenhänge zwischen Größen untersucht oder Natur- und Stoffkonstanten bestimmt.
