Modellkompetenz für Wissenschaft und Technik

Wie funktionieren Modelle? Wie stehen sie in Zusammenhang mit Experimenten und Beobachtungen? Wie entwickelt man sie? Wann und warum können wir ihnen vertrauen und wo sind ihre Grenzen?

Anhand anschaulicher Beispiele werden in diesem Buch wichtige Grundlagen und Eigenschaften von naturwissenschaftlichen Modellen erklärt sowie Ansätze erläutert, um deren Relevanz und Aussagekraft einzuschätzen. Die Autor:innen geben kurzweilige und verständliche Hilfestellungen für die Entwicklung von Modellkompetenz. Dabei sprechen sie über Gültigkeitsbereiche, analytische, parametrische und numerische Modelle, Vereinfachungen, die Verwendung von Modellen zur Vorhersage, Szenarioentwicklung, Optimierung und Erklärung, Modellvalidierung durch Experimente, Beobachtung und Analysen sowie die Modellierbarkeit beschränkende Faktoren, darunter Komplexität, Chaos, Emergenz und blinde Flecken.

Die verwendeten Beispiele kommen aus Meteorologie und Klimawissenschaften, aus der Epidemiologie, der Teilchenphysik, der Fusionsforschung, aus sozio-technischen Systemen, aber auch aus den Ingenieurwissenschaften, wie etwa der Steuerung von Flugzeugen oder der Konstruktion von Kranen. Viele der Beispiele verknüpfen die Autor:innen zudem mit ihrem erfolgreichen Wissenschafts- und Technikpodcast „omega tau“ (http://omegataupodcast.net/).