6 Experimentelle und nicht-experimentelle Forschungsdesigns (Hussy)

Question 1

Experiment

Answer 1

• Im Experiment werden eine erste, zeitlich bereits vorhandene Variable X und die zeitlich nachfolgende Variable Y unterschieden –> dabei wirkt X auf Y
• Erklärungsbeitrag, den X (explanans) für Auftreten von Y (explanadum) leistet:
• Temporal: Folgt auf X immer Y?
• Konditional: Folgt Y nur, wenn X vorausgeht? –> Ist X Bedingung für Y?
• Final: Tritt X auf, damit Y folgt?
• Kausal: Ist X die Ursache und Y deren Wirkung?

Question 2

Definition Experiment

Answer 2

Die systematische Beobachtung einer AV unter verschiedenen Bedingungen einer UV bei gleichzeitiger Kontrolle der Störvariablen, wobei die zufällige Zuordnung von Probanden und experimentellen Bedingungen gewährleistet sein muss
-> Unterscheiden sich die Mittelwerte der AV in den verschiedenen Bedingungen, so liegt ein Hinweis für die Wirksamkeit der UV vor

Question 3

Störvariablen und ihre Kontrolle

Answer 3

• Es gibt neben der UV weitere Einflussgrößen auf die AV –> Störvariablen
• Definition Konfundierung: Andere Einflussgrößen werden erst zu Störvariablen, wenn sie systematisch mit den Stufen einer UV variieren und auf die AV einwirken -> Konfundierung
  Zu verhindern ist also die systematische Variation einer potenziellen Einflussgröße mit den Stufen einer oder mehrerer UV
• Kontrolle von Störvariablen besteht in der Vermeidung von Konfundierungen

Question 4

Klassifikation von Störvariablen

Answer 4

• Versuchspersonenmerkmale: z.B. Alter, Geschlecht, Intelligenz, Ausbildung, Religion
• Situationsmerkmale: z.B. Tageszeit, Beleuchtung, Untersuchungsmaterial
• Versuchsleitermerkmale: z.B. Alter, Geschlecht, Zuwendung

Question 5

Kontrolltechniken

Answer 5

• Konstanthaltung
• Elimination
• Systematische Variation
• Zufällige Variation
• Randomisieren
• Parallelisieren
• Blindversuche

Question 6

Konstanthaltung

Answer 6

Alle Maßnahmen der Standardisierung der Untersuchungssituation und damit auch Maßnahmen der Versuchsleiterschulung

Question 7

Elimination

Answer 7

Einflüsse einer Variablen werden auf null gesetzt –> ihr Einfluss auf die AV im Sinne einer Störvariablen wird aus dem Bedingungsgefüge genommen

Question 8

Systematische Variation

Answer 8

Potenzielle Störvariable wird zu weiterer UV gemacht

Question 9

Zufällige Variation

Answer 9

VL realisiert möglichst viele Ausprägungsgrade der potenziellen Störvariablen und ordnet Probanden diesen per Zufall zu, damit es nicht zu systematischer Variation mit den Stufen der UV und damit auch nicht zu einer Konfundierung kommt
Bei hinreichend großer Anzahl der VP sind die verschiedenen Ausprägungen der potenz. Störvariablen in den experimentellen Bedingungen vergleichbar vertreten

Question 10

Randomisieren

Answer 10

VP werden per Zufall experimentellen Bedingungen zugeteilt –> bewirkt im Idealfall statistische Äquivalenz (Vergleichbarkeit) der VP hinsichtlich aller denkbarer Störvariablen: Mittelwerte und Verteilungen aller möglichen Einflussgrößen sind in den realisierten experimentellen Bedingungen vergleichbar -> Voraussetzung: große Stichprobe!
- Randomisieren daher definierendes Merkmal des Experimentierens

Question 11

Parallelisieren

Answer 11

Interessierende Variable wird vor Experiment gemessen und Probanden werden bezüglich ihrer Ergebnisse in Rangreihe gebracht

• Liegen zwei Versuchsbedingungen vor, nimmt man aus Rangreihe zwei aufeinanderfolgende Personen und teilt sie per Zufall den beiden Bedingungen zu
• Wird v.a. bei kleinen Stichproben eingesetzt
• Nachteil: Störvariablen müssen bekannt sein und nur max. drei können auf diese Weise kontrolliert werden (sonst zu zeitaufwändig)

Question 12

Blindversuche

Answer 12

VL kennt Untersuchung zugrunde liegende Hypothese nicht -> Kontrolle der Versuchsleitererwartungseffekte
- Doppelblindversuch: VL und VP kennen Hypothese und/oder eigene Versuchsbedingungen nicht

Question 13

Messwiederholungen

Answer 13

Probanden werden in verschiedenen experimentellen Bedingungen, also mehrfach innerhalb des gleichen Experiments, beobachtet

• Vorteile: geringe Anzahl an VP, erheblich höhere Präzision der Hypothesenprüfung
• Nachteile: Sequenzeffekte: Auswirkungen auf AV aus Abfolge der Beobachtungen: Positionseffekte

Question 14

Positionseffekte

Answer 14

Ermüdungs-(-), Übungs-(+), Sensibilisierungs-(+) und Erinnerungseffekte(+)
-> Können sich in Abhängigkeit von der Stelle in der Beobachtungsabfolge positiv oder negativ auf AV auswirken

Question 15

Übertragungseffekte

Answer 15

Inhaltliche Wirkung von zeitlich früheren experimentellen Bedingungen beeinflussen die Werte der VP auf der AV unter zeitlich späteren Bedingungen, unabhängig von der Position einer Versuchsbedingung in der Folge der wiederholten Messungen

Question 16

Effekte des zwischenzeitlichen Geschehens

Answer 16

Beeinflussen die AV außerhalb der Untersuchungssituation –> Bedeutung wächst mit zeitlichem Abstand zwischen Messungen
-Positions- und Übertragungseffekte schwächen mit zunehmendem Zeitraum ab

Question 17

Ausbalancieren zur Kontrolle von Sequenzeffekten

Answer 17

Nur das vollständige interindividuelle Ausbalancieren kontrolliert alle Positions- und Übertragungseffekte (weil jede Bedingung gleich häufig an jeder Position der Sequenz auftritt und ebenso gleich häufig jeder anderen Bedingung und Bedingungssequenz vorausgeht und nachfolgt)

Question 18

„Vollständiges interindividuelles Ausbalancieren“

Answer 18

Es werden alle möglichen Reihenfolgen der experimentellen Bedingungen realisiert. Man ordnet jeder denkbaren Abfolge mind. 1 VP per Zufall zu.

Question 19

Auswirkungen der Kontrolle von Störvariablen

Answer 19

• Sind Störvariablen kontrolliert, so ist interne Validität gegeben = eindeutige Kausalinterpretation ist möglich
• Gelingt Kontrolle von Störvariablen nicht (vollständig), existieren Alternativinterpretationen
• Kontrolle der Störvariablen dient eindeutiger Interpretierbarkeit der kausalen Relation
• Interne Validität ist kontinuierliches Kriterium –> mehr oder weniger sichere kausale Interpretation

Question 20

Experimentelle Variablen

Answer 20

• Abhängige Variable (AV): enthält die Wirkung der UV
• Unabhängige Variable (UV): wird variiert (manipuliert)
• Störvariablen (SV): variieren mit den Stufen der UV, stören eindeutige kausale Interpretierbarkeit
• Versuchsleiter (Vl) und Versuchsperson (Vp)

Question 21

Gütekriterien des Experiments

Answer 21

• Interne Validität
• Externe Validität
• Ableitungsvalidität
• Statistische Validität
• Präzision

-> Gütekriterien dienen nicht nur nachträglicher Beurteilung, sondern stellen auch Richtlinien zur Planung und Durchführung von Experimenten dar

Question 22

Interne Validität

Answer 22

Veränderungen in der AV können ausschließlich auf die Variation der UV zurückgeführt werden –> erfasst Ausmaß der Kontrolle der Störvariablen

Question 23

Externe Validität

Answer 23

Ergebnisse der Untersuchung sind übertragbar, dabei sind 3 Aspekte zu unterscheiden: Populations-, Situations- und Variablenvalidität –> erfasst Ausmaß der Generalisierbarkeit der Ergebnisse

• Abstriche in der Generalisierbarkeit führen zu Einschränkungen im Geltungs- und Anwendungsbereich der Hypothese
• Durch systematische Replikation (Wdh.) kann der Geltungsbereich geprüft werden

Question 24

Ableitungsvalidität

Answer 24

Entscheidung auf der Ebene der Testhypothesen prüft tatsächlich die a priori aufgestellte TIH –> Konkretisierungsschritte (von der TIH in Richtung der EIH, der SV und der THn) führen also nicht zu einer inhaltlichen, formalen oder statistischen Veränderung der Ausgangshypothese -> erfasst das Ausmaß der korrekten Ableitung der theoretisch-inhaltlichen Hypothese (TIH) bis auf die Ebene der Testhypothesen
-> Verstöße gegen Ableitungsvalidität = Einschränkungen interner/externer Validität

Question 25

Statistische Validität

Answer 25

Güte der Auswahl und Anwendung statistischer Verfahren und Interpretation ihrer Ergebnisse, wird durch Verletzung der Anwendungsvoraussetzungen der statistischen Tests beeinträchtigt –> kann zu falscher Hypothesenentscheidung führen

Question 26

Präzision

Answer 26

Wahrscheinlichkeit, dass ein in der Population tatsächlich vorhandener Zusammenhang/Unterschied durch Untersuchung auch wirklich nachgewiesen werden kann

Veranschaulichung durch Relation von Primär- und Sekundärvarianz:

• Primärvarianz: Bedeutung der experimentellen Faktoren der Untersuchung, ermöglicht Aussage über Anteil der interindividuellen Variabilität der AV, der auf die UV zurückgeht
• Sekundärvarianz: Bedeutung anderer, störender Einflussgrößen

-> Experimentelle Richtlinie: Maximiere Primär-, minimiere Sekundärvarianz

Question 27

Vier Unterscheidungen bestimmen die jeweilige experimentelle Variante

Answer 27

1. Wird eine Unterscheidung von UV und AV getroffen?
2. Existiert eine zeitliche Abfolge zwischen UV und AV?
   Ja: Experiment und Varianten, Nein: nichtexperimentelle quantitative Forschungsmethoden, z.B. Korrelationsstudie
3. Liegt eine randomisierte Zuordnung der Vpn vor?
   Ja: experimentelle Varianten, Nein: quasi-experimentelle Varianten
4. An welchem Ort wird die Untersuchung durchgeführt?
   Labor vs. Feld

Question 28

(Labor-)Experiment

Answer 28

• auch: klassisches Experiment
• Manipulation der UV durch Vl und Kontrolle der Störvariablen, wobei die Vpn den experimentellen Bedingungen per Zufall zugeordnet werden müssen
• Ziel: intern valide Hypothesenprüfung, die optimale Kausalinterpretation zwischen UV und AV ermöglicht
• Abstriche für externe Validität durch künstliche Untersuchungssituation

Question 29

Feldexperiment

Answer 29

• Wird in der natürlichen Umgebung durchgeführt

- Besitzt höhere externe, aber geringere interne Validität

Question 30

Quasiexperiment

Answer 30

• Im Vergleich zum Laborexperiment fehlt Randomisierung, z.B. wegen intraindividueller Bedingungsvariation (bei Messwiederholungen), organismischer UV (z.B. Geschlecht), angewandter Fragestellung, ethische Erwägungen (Medikamente)
• Geringere interne Validität durch mangelnde Kontrolle der Vpn-Merkmale
• Auch keine Vorteile in der externen Validität, da im Labor

Question 31

Feldstudie

Answer 31

• In natürlicher Umgebung und ohne Randomisierung

- Erhebliche Einbußen in interner Validität, aber hohe externe Validität

Question 32

Ex-post-facto-Studie

Answer 32

UV und AV werden nachträglich bestimmt -> keine experimentelle Herstellung der zeitlichen Sequenz von UV und AV -> keine Möglichkeit zur Kausalinterpretation; fehlende Kontrolle der Störvariablen -> keine interne Validität

Question 33

Vorexperimentelle Anordnung

Answer 33

• Keine Variation der UV -> daher eigentlich eine Studie

- Verwendung im Rahmen von Voruntersuchungen zu geplantem Experiment

Question 34

Erkundungsexperiment

Answer 34

• Exploriert eine Forschungsfrage und liefert Datenbasis für Hypothesenerstellung, die ihrerseits mit neuem Experiment überprüft werden muss
• Untersuchung kann hypothesenprüfende und –generierende Anteile enthalten
• Der wissenschaftliche Status der jeweiligen Aussagen ist strikt zu unterscheiden

Question 35

Stärken und Probleme des Experiments

Answer 35

• Menschen neigen dazu, in Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu denken, fühlen und zu handeln
• Experimentelle Kontrolle ermöglicht den Zugang zur Kausalität
• Die Probleme des Experimentierens beginnen mit dem Kausalitätsbegriff
• Richtung und Kausalrelation ist in der zeitlichen Abfolge von UV und AV angelegt oder theoretisch zu fundieren
• Deskriptive vs. explanative Kausalität
• > Gibt es eine tiefergehende Begründung für eine Kausalrelation?
• Künstlichkeit und hoher Aufwand sind weitere Einwände gegen das Experiment
• > Ausgleichen der Künstlichkeit der Laborsituation durch systematische Replikation
• > Der große Aufwand ist notwendig, wenn es die Art der Fragestellung erfordert

Question 36

Korrelationsstudie

Answer 36

• Bestimmt die Richtung und Höhe des Zusammenhangs zwischen mind. 2 Variablen
• Formale Darstellung eines Zusammenhangs: X - Y
• Numerische Erfassung des Zusammenhangs erfolgt mit Korrelationskoeffizient (-1 bis +1)
• Korrelation zweier Variablen darf nicht kausal interpretiert werden, da dritte Variable mit beiden zusammenhängen und für Korrelation verantwortlich sein könnte
• > Mit Korrelation nur Beschreibung, aber keine Erklärung möglich!
• Bei stabiler Korrelation lässt sich Wert einer Variablen aus Wert anderer Variablen schätzen
• > Errechnung zuverlässiger Durchschnittswerte, Individualberechnungen jedoch weniger zuverlässig
• Korrelationen von mehr als zwei Variablen werden in Matrixform dargestellt
• > In Diagonalen der Tabelle stehen die Autokorrelationen = Korrelation einer Variablen mit sich selbst, die r=1 beträgt
• Korrelationen bestehen meist aus mehr als zwei Variablen
• > Ermittlung komplexer Korrelationsmuster durch multivariante Auswertungsverfahren wie die Faktorenanalyse