Experimentelle Hypothesenprüfung
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Überblick • Axiome • Zufall und Wahrscheinlichkeit • Experimentelle Hypothesenprüfung - Grundbegriffe - Voraussetzungen • Experiment - Hypothesen - Variablen (UV, AV, SV) Begriffsklärungen • Axiom, das; -s, -e [lat. axioma < griech. axíoma]: 1. als absolut richtig erkannter Grundsatz; gültige Wahrheit, die keines Beweises bedarf. 2. nicht abgeleitete Aussage eines Wissenschaftsbereichs, aus der andere Aussagen deduziert werden (Quelle: Duden) • Kalkül, das, auch: der; -s, -e [frz. calcul, zu: calculer < lat. calculare = mit Rechensteinen rechnen, berechnen, zu: calculus = Rechenstein; (Be)rechnung, Vkl. von: calx, Kalk] (bildungsspr.): etw. im Voraus abschätzende, einschätzende Berechnung, Überlegung: politisches K.; etw. ins K. ziehen (von vornherein mit berücksichtigen); man darf an eine solche Sache nicht mit logischem K. herangehen; • Oder : Kalkül, der; -s, -e (Math.): durch ein System von Regeln festgelegte Methode, mit deren Hilfe bestimmte mathematische Probleme systematisch behandelt u. automatisch gelöst werden können (z. B. die Verfahren zur Auflösung linearer u. quadratischer Gleichungen) Axiomensystem = formales System Anforderungen an Axiomensystem: 1. Das System soll wiederspruchsfrei sein 2. Die Sätze des Axiomensystems sollen voneinander unabhängig sein 3. Das Axiomensystem soll vollständig sein Strukturelle Gesetzmäßigkeiten innerhalb dieses Systems (Rechenregeln) = Kalkül Frage in den Erfahrungswissenschaften: Ist der jeweilige Gegenstandsbereich ein Modell für das verwendete Kalkül? • Modell: Eine Menge von Dingen heißt ein Modell für ein Axiomensystem S, wenn für sie die Aussagen von S zutreffen, ihre Existenz aber bereits anderweitig gesichert ist (vgl. Meschkowski, 1966, 102). Oder: (math. Logik): Interpretation eines Axiomensystems, nach der alle Axiome des Systems wahre Aussagen sind. Theorie aus der Psychologie, die strukturelle Gesetzmäßigkeiten untersucht: • Klassische Testtheorie Bsp. Axiome von Gulliksen Überblick • Axiome • Zufall und Wahrscheinlichkeit • Experimentelle Hypothesenprüfung - Grundbegriffe - Voraussetzungen • Experiment - Hypothesen - Variablen (UV, AV, SV) Zufall und Wahrscheinlichkeit • Axiome von Kolmogoroff (1933) 1. 0 p( A) 1 2. S:=sicheres Ereignis p( S ) 1 3. Zwei Ereignisse A und B schließen sich aus p( A B) p( A) p( B) Aus diesen Axiomen Ableitung der gesamten Wahrscheinlichkeitsrechnung möglich! • Problem: Die Axiome von Kolmogoroff liefern noch kein Modell des Wahrscheinlichkeitsbegriffs Orientierung des Wahrscheinlichkeitsbegriffs am Zufall (Lorenzen 1974, 1985); zufälliges Ereignis = Ereignis, das unter Benutzung eines Zufallsgenerators herbeigeführt wurde Überblick • Axiome • Zufall und Wahrscheinlichkeit • Experimentelle Hypothesenprüfung - Grundbegriffe - Voraussetzungen • Experiment - Hypothesen - Variablen (UV, AV, SV) Experimentelle Hypothesenprüfung • AV messen • UV variieren (verletzendes Verhalten, das über Zielerreichung hinausgeht) (Frustration) Variablenstufen • Einfaktoriell • Mehrfaktoriell • Univariat • Multivariat (Versuchsbedingungen) (eine/mehrere AVs) Voraussetzungen experimenteller Hypothesenprüfung • Ableitbarkeit konkreter Sachhypothesen • Empirischer Gehalt umso größer, je mehr Falsifikationsmöglichkeiten Voraussetzungen experimenteller Hypothesenprüfung • Klärung der Terminologie (Definition „Aggression“, Definition „Gewalt“...) Voraussetzungen experimenteller Hypothesenprüfung • Widerspruchsfreiheit • Gesamter Komplex aus Theorie, Sachhypothese und Zusatzannahmen darf keine logischen oder sachlogischen Widersprüche enthalten Voraussetzungen experimenteller Hypothesenprüfung • Kritisierbarkeit • es muss mögliche Ergebnisse der Prüfung geben, welche die Theorie falsifizieren oder ihren Bestätigungsgrad reduzieren Voraussetzungen experimenteller Hypothesenprüfung • Kontingenz • sowohl das Bestehen als auch das Nichtbestehen des behaupteten Zusammenhangs ist (sach)logisch möglich Voraussetzungen experimenteller Hypothesenprüfung • Operationalisierbarkeit • Den Termini können beobachtbare Daten zugeordnet werden Überblick • Axiome • Zufall und Wahrscheinlichkeit • Experimentelle Hypothesenprüfung - Grundbegriffe - Voraussetzungen • Experiment - Hypothesen - Variablen (UV, AV, SV) Prof. Dr. Wilhelm Kempf Universität Konstanz Einführung in die Methoden der Psychologie Tutorium Das psychologische Experiment 1. Arten von Hypothesen Literatur: Kempf, Wilhelm (im Druck): Forschungsmethoden der Psychologie: zwischen naturwissenschaftlichem Experiment und sozialwissenschaftlicher Hermeneutik. Berlin: regener. Wissenschaftliche Psychologie befasst sich mit zwei Dingen: 1. Sammlung von Tatsachenwissen 2. Erforschung von Gesetzmäßigkeiten 1. Sammlung von Tatsachenwissen: • Ziel ist die Beschreibung dessen, was (zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem bestimmten Zeitraum) bei einer bestimmten Person, Gruppe etc. der Fall ist • Vermutungen über Tatsachen = existentielle Hypothese • logische Form = x. A(x) 2. Erforschung von Gesetzmäßigkeiten: • Ziel ist die Erklärung der Tatsachen • Vermutungen über Gesetzmäßigkeiten = GesetzesHypothesen • logische Form = x. A(x) B(x) oder Prob(B(x)A(x)) = p Dabei unterscheidet man zwischen empirischen Gesetzmäßigkeiten (Hypothesen) empirische Überprüfung und strukturellen Gesetzmäßigkeiten (Hypothesen) sachlogische Überprüfung Empirische Gesetzeshypothesen werden auch als universelle Hypothesen bezeichnet, da in ihnen ein • • • allgemeingültiger deterministischer (deduktiv-nomologisch) oder probabilistischer (induktiv-statistischer) empirischer Zusammenhang zwischen zwei (oder mehr) Variablen behauptet wird Überblick über die verschiedenen Arten von Hypothesen Art der Hypothese Logische Form Existentielle Hypothese x: A(x) Gesetzeshypothese x: A(x)B(x) Art der Gesetzmäßigkeit keine Empirisch Experiment Strukturell Prob[B(x)A(x)] = p Empirisch Experiment Strukturell Prof. Dr. Wilhelm Kempf Universität Konstanz 2. Einführung in die Methoden der Psychologie Tutorium Planung und Durchführung von Prüfexperimenten Literatur: Kempf, Wilhelm (im Druck): Forschungsmethoden der Psychologie: zwischen naturwissenschaftlichem Experiment und sozialwissenschaftlicher Hermeneutik. Berlin: regener. 3 Möglichkeiten zur Überprüfung empirischer Gesetzeshypothesen: (1) Experiment (2) Quasi-Experiment (3) nicht-experimentelle empirische Forschung UV AV SV (1) Experiment kontrolliert (Manipulation treatment vs no treat) gemessen kontrolliert (2) QuasiExperiment kontrolliert (Auswahl Haupts vs Gym) gemessen nicht kontrolliert gemessen gemessen nicht kontrolliert (3) Nichtexperimentelle Forschung Kontrolle der UV möglich durch: • Herstellung (Manipulation) oder • Auswahl bei best. Fragestellungen (v.a. Sozialpsychologie) sind Experimente oft nicht möglich, da Kontrolle von UV sehr schwierig ist: Manipulation der UV ist nicht möglich oder zulässig: • • In vielen Fällen (z.B. Intelligenz, soziale Schicht, ...) ist Manipulation aber nicht möglich oder aus ethischen Gründen nicht zulässig (z.B. HIV-Infektion) Auswahl (z.B. Schulbildung) => Gefahr, dass mit einer SV konfundiert (z.B. soziale Schicht) Quasi-Experimente oder nicht-experimentellen Forschung, auch wenn dadurch Einschränkung der Beweiskraft (internen Validität) der Ergebnisse Zufällige Zuordnung der Vpn zu VG oder KG ist nicht möglich • Oft aus technischen, institutionellen und/oder organisatorischen Gründen nicht möglich, „echte“ Experimente durchzuführen Quasi-Experimente oder nicht-experimentellen Forschung, auch wenn dadurch Einschränkung der Beweiskraft (internen Validität) der Ergebnisse Theorie und Terminologie Fragestellung Bereits vorliegende empirische Ergebnisse SachHypothese Versuchsplan Operationalisierung und Kontrolle der UVn Operationalisierung / Messung der AVn Statistische Modell-bildung Statistische Auswertungsverfahren und empirische Prognose Kontrolle der SVn Stichprobe Versuchsdurchführung Entscheidung über die Sach hypothese Bericht Überblick über Schritte der Versuchsplanung und Durchführung Statistische Datenauswertung Schluß auf die SachHypothese
