Einführung in die psychologische Methodenlehre

Präsentation zum Thema: "Einführung in die psychologische Methodenlehre"—  Präsentation transkript:

1 Einführung in die psychologische Methodenlehre
Gerhard Rinkenauer Institut für Arbeitsphysiologie an der Universität Dortmund

2 Aufbau empirischer Studien
Definition: Zuerst werden die Ziele der Studie identifiziert und präzise definiert. Planung und Design: Festlegen der Art der Untersuchung, der Variablen (AV, UV), Prozeduren, Kontrollmechanismen und Auswahlverfahren für Versuchsteilnehmer Implementierung und Vorbereitung: Vorbereiten aller benötigten Materialien und Treffen organisatorischer Maßnahmen. Durchführung der Studie: Protokollierung aller außergewöhnlichen Vorfälle. Sammeln aller verwendeten Materialien. Analyse der gewonnenen Daten: Organisation der Daten, Auswahl der statistischen Verfahren, Untersuchung von Ausreißern, Auswertung und Interpretation. Aufbereitung und Interpretation der Daten und Veröffentlichung der Studie.

3 Alltagspsychologie im Vergleich zur wissenschaftlichen Psychologie

4 Alltagspsychologische Aussagen
Unangenehme Sachverhalte werden schlechter als angenehme erinnert. Dicke sind gemütlich. Frauen denken unlogisch. Latein lernen fördert das logische Denken. Gedichte auswendig lernen verbessert das Gedächtnis. Brillenträger sind intelligenter. Psychologen haben eine Macke.

5 Alltagspsychologie: „Wahrheitsfindung“
Intuition „Das sagt mir mein Gefühl“ „Das sagt schon der gesunde Menschenverstand“ Autoritätsgläubigkeit „Das haben schon S. Freud und C.G. Jung behauptet“ Beispielmethode „Mein Großvater wurde 88, obwohl er zwei Packungen Zigaretten pro Tag rauchte“ „Richtig - Hilde ist dick und zugleich sehr gemütlich“

6 Wissenschaftliche Psychologie: Wahrheitsfindung
Aussagen werden an der Wirklichkeit mit bestimmten Methoden möglichst objektiv überprüft  Empirische Überprüfung. Empirische Wissenschaft (Erfahrungswissenschaft) Andere empirische Wissenschaften: Physik, Chemie, Biologie, Medizin ...

7 Alltagspsychologen Wiss. Psychologen
Beziehen sich oft auf Autoritäten. Verlassen sich oft auf Gefühl und Alltagserfahrung Sind grundsätzlich skeptisch bzgl. dessen, was andere behaupten. Fordern überzeugende Belege. Verlassen sich nicht (zu sehr) auf ihr Gefühl.

8 Wissenschaftliche Erklärung
Erklärung = befriedigende Antwort auf eine Warum-Frage Beispiele Warum werden wir müde? Warum träumen Menschen? Warum vergessen Menschen? Warum erscheint uns der Mond am Horizont größer als am Zenit? Warum leitet destilliertes Wasser keinen Strom? Warum ziehen sich zwei Körpermassen an? Warum ist es nachts dunkel?

9 Wissenschaftliche Erklärung
Warum ist Fritz heute aggressiv? Einzeltatsache Allgemeine Aussage 1. Mir ist bekannt, dass er frustriert wurde 2. und dass „Frustration zu Aggression führt“. Fritz ist aggressiv, weil er frustriert wurde. Zu erklärender Sachverhalt

10 Zirkuläre Erklärung (Scheinerklärung)
Student: Warum ist es schwierig, gleichzeitig zu sprechen und zuzuhören? Dr. Hell: Weil die zentralen Ressourcen einer Person limitiert sind. Student: Aber warum sind denn die zentralen Ressourcen begrenzt? Dr. Hell: Sie haben doch selber gesagt, es sei schwierig, gleichzeitig zu sprechen und zuzuhören. Student: Ach so ... hmmm?

11 weil A? B C D weil weil weil

12 Übersicht Grundkonzepte
Ablauf einer empirischen Studie Wie entstehen Fragestellungen und Hypothesen? Grundbegriffe Hypothesenüberprüfung: Qualitätskriterien Variablen und Hypothesen Operationale Definition UV/AV

13 Vermutete Antwort: Hypothese
Fragestellung Vermutete Antwort: Hypothese Überprüfbare Vorhersage Empirische Untersuchung Ergebnisse (Daten) Stimmen Ergebnisse und Vorhersagen überein? Hypothese ist bestätigt Ja Nein Nein Ja Methodische Probleme? Hypothese lässt sich nicht bestätigen Methode verbessern und neue Untersuchung

14

15 Wie entstehen Hypothesen?
Durch kuriose Beobachtungen z.B. Mondtäuschung Durch wiss. Kontroversen und Theorien z.B. Mehrspeichertheorie des Gedächtnisses Durch praktische Fragestellungen z.B. Soll man verteilt oder massiert lernen?

16 Hypothese und Gesetz Hypothese = Vermutung (oft vorläufige Antwort auf eine Warum-Frage; oft vermutete Kausalitätsbeziehung). Gesetz = Hypothese, die empirisch bestätigt ist und nicht (inzwischen) widerlegt sein darf.

17 Falsifizieren und Verifizieren
Verifizieren = Empirische Bestätigung einer Hypothese (oft schwächer als „beweisen“; Synonym „bewahrheiten“) Falsifizieren = Zurückweisen einer Hypothese aufgrund einer Untersuchung (oft schwächer als „widerlegen“)

18 Beispiele Alle Metalle dehnen sich bei Erwärmung aus.
Je größer eine Gruppe, desto größer ist der Motivationsverlust bei Leistungsaufgaben. Frustration führt zu Aggression. Verarbeitungstiefe fördert das Behalten.

19 Merkmale von Hypothesen und Gesetzen
enthalten Aussagen über die Wirklichkeit sollen universell gültig sein enthalten keinen Eigennamen kein Bezug auf Raum-Zeit-Stellen lassen sich grundsätzlich „widerlegen“

20 Forderungen an empirische Hypothesen
Hypothesen sollen: theorienrelevant sein, sich öffentlich überprüfen und empirisch wiederholbar untersuchen lassen, vor ihrer Überprüfung aufgestellt werden, kritisierbar sein, möglichst hohen empirischen Gehalt haben, einfach sein (Occam‘s Razor)

21 Abenteuerlich aber überprüfbar!
Überprüfbarkeit Abenteuerlich aber überprüfbar! „Menschen, die Dinge mit anderen Menschen nicht teilen lernten, können Zahlen auch schlechter teilen.“ Originalton eines Psychologen alter Schule.

22 Kritisierbarkeit Nicht tautologisch
Es gilt A oder das Gegenteil von A. Kräht der Hahn auf dem Mist, ändert sich das Wetter oder es bleibt so wie es ist. Nicht metaphysisch Gott existiert Das Weltall ist endlich

23 Empirischer Gehalt Die Reaktionszeit ist bei 0,5‰ Blutalkohol
verändert verlängert um 0,1 sec verlängert Empirischer Gehalt (Informationsgehalt); Gefahr einer Falsifikation

24 Hypothesenarten Universelle Hypothese Alle Menschen besitzen ein Kurzzeitgedächtnis. Existentielle Hypothese Es gibt Menschen mit einem fotografischen Gedächtnis. Statistische Hypothese Frustration führt (wahrscheinlich) zu Aggression.

25 Statistische Hypothese
Hypothese: Es gibt mehr Gelbmatiker als Grünmatiker. Grundgesamtheit Stichproben

26 Beispiel für statistischen Test
- Hypothese: Die Auftretenshäufigkeit von Depression ist geschlechtstunabhängig . - Zufallsstichprobe (fiktive Daten): N = 800 Männer, P männlich = 3% N = 500 Frauen, P weiblich = 6% - Nullhypothese bzgl. Grundgesamtheit: p weiblich - p männlich = 0 - Beobachtet: P weiblich - P männlich = 3% - 95%-Vertrauensintervall: P weiblich - P männlich % % Nullhypothese verworfen

27 Hypothesen und Variablen
Hypothesen enthalten i.d.R. eine Aussage über den Zusammenhang zweier Variablen Syntax von psychologischen Hypothesen Je-desto-Hypothesen Quantitative/qualitative Hypothesen Variablen

28 Je-Desto-Hypothesen Typische psychologische Hypothesen
Einstellungsähnlichkeit erhöht die Sympathie. Verarbeitungstiefe fördert das Behalten. Je-Desto-Formulierung Je größer die Einstellungsähnlichkeit, desto größer die Sympathie. Je tiefer eine Information verarbeitet wird, desto besser wird sie auch behalten.

29 Quantitativ versus qualitativ
h = ½ ·g·t2 Webersches Gesetz: Qualitativ Menschen mit roten Haaren sind temperamentvoller Frauen sind klüger als Männer

30 Variablen Qualitativ Studienort Zahlungsmittel Geschlecht Beruf Versuchsbedingung Quantitativ Kontinuierlich Körpergröße Gewicht elektr. Hirnpotential Hautwiderstand Reaktionszeit Diskret Gruppengröße Einkommen Kinderanzahl

31 Theoretische Begriffe (Konstrukte)
Hypothesen enthalten oft Aussagen und Begriffe über nicht direkt beobachtbare Sachverhalte (theoretische Begriffe, Konstrukte) Elektron, Gedächtnis, Gravitation, Motivation, magnetisch, introvertiert, Sympathie, Stromstärke. Vgl. dazu: hart, Atem, Eisen, Laufen, nass, grün, laut, schnell, schwer, alt, Hügel, Haus.

32 Operationale Definition Bridgman, P. W. (1927)
Operationale Definition Bridgman, P.W. (1927). The logic of modern physics. New York: Macmillan. Beobachtbarer (messbarer) Indikator Konstrukt Konkretisierung Wie schnell wird gegessen? Wie viel wird gegessen? Stärke des Magenknurrens? Hunger Konkretisierung

33 Müdigkeit Häufiges Gähnen Augenreiben Verlangsamte Reaktionen

34 Träumen Redet im Schlaf Wälzt sich im Bett
Bewegt seine Augen (REM-Phase) Typisches Muster von Gehirnströmen

35 Minimalforderungen Indikator darf selbst kein Konstrukt sein
Müdigkeit  Konzentrationsverlust Depression  Antriebsverlust Mehrzahl der Wissenschaftler müssen der Operationalisierung zustimmen können.

36 Messen Operationalisierung von theoretischen Begriffen führt zu messbaren Größen Messbarkeit ist eine notwendige Voraussetzung, um den Zusammenhang zwischen zwei Variablen zu überprüfen Damit lassen sich Hypothesen empirisch überprüfen

37 Messen Zuordnen von Zahlen zu empirischen Sachverhalten (Beobachtungen) heißt Messen. Einzelbeobachtungen lassen sich als Zahlenwerte ausdrücken.

38 Forderungen an eine Messung
Möglichst hohe Reliabilität Messgenauigkeit Unsystematische Schwankungseffekte überlagern i.d.R. den wahren Wert: X = T + E Möglichst nicht reaktiv soziale Erwünschtheit indirekte Maße

39 Unabhängige und abhängige Variable (UV und AV)
Unabhängige Variable

40 Positiver Zusammenhang
Sympathie Einstellungsähnlichkeit

41 Negativer Zusammenhang
Leistungsaufgaben Motivation bei Gruppengröße

42 Kein Zusammenhang Intelligenz Kopfumfang

43 Funktionale Zusammenhänge
Wie lassen sich diese erstellen? Methoden Nicht-experimentelle (Korrelative) Experimentelle

44 Korrelative / experimentelle Methode und deren Einschränkungen
Korrelative Methode Experimentelle Methode Störfaktoren und Konfundierung Kontrolle von Störfaktoren

45 Korrelative Methode ? Y X UV AV VL beobachtet

46 Untersuchung: Macht Flughafenlärm krank?

47 Beobachten Beobachten

48 r=-0.8 Symptomhäufigkeit Flughafenentfernung

49 r=-0.3 Symptomhäufigkeit Flughafenentfernung

50 ! Experimentelle Methode AV UV VL manipuliert

51 Untersuchung: Verlangsamt Alkohol die Geschwindigkeit geistiger Prozesse?

52 Manipulieren Beobachten

53 Mittlere Reaktionszeit [msec]
F(2,99)=35.5 p<0.001 50 100 Alkoholmenge [ml]

54 Experimentelle Methode
UV wird manipuliert und Wirkung auf AV beob- achtet Korrelative Methode UV und AV werden beobachtet.

55 Experimentelle Methode Korrelative Methode Vorteil Nachteil
Interpretieren von Ursache und Wirkung prinzipiell möglich Lässt sich in der Regel anwenden Nachteil Lässt sich nicht immer anwenden Interpretation von Ursache und Wirkung nicht eindeutig Wandmacher zum Begriff „Kausalität“ Äquivalent

56 Probleme Korrelationsmethode

57 Beispiel Hypothese: Intensive Prüfungsvorbereitung reduziert Prüfungsangst. Korrelative Studie zur Hypothesenprüfung. Gemessen wird UV=Vorbereitungsdauer und AV=Prüfungsangst.

58 Prüfungsangst r=-0.80 p<0.001 50 100 Vorbereitungsdauer [Tagen]

59 Bestätigt! reduziert Vorbereitung Angst

60 Alternative A verhindert Angst Vorbereitung

61 Alternative B Gegenseitige Beeinflussung
Angst erschwert Vorbereitung (-) Vorbereitung Angst Geringe Vorbereitung verstärkt Angst (-)

62 Alternative C Einkommen verringert erleichtert Vorbereitung Angst

63

64 Sexuelle Aktivität r = p < 0.05 Kaffeekonsum (Tassen)

65 (Mindestens) zwei Interpretationen
steigert Kaffeekonsum Sexuelle Aktivität weil unausgeruht Sexuelle Aktivität Kaffeekonsum

66 Probleme Experimentalmethode

67 Kontroll- und Experimentalgruppe
„Memogan“ N = 50 Versuchs- personen (N=100) Unterschied in der AV? Placebo N = 50 Zufällige Aufteilung

68 t = 3.5, df = 98, p < 0.001 Gedächtnisleistung Placebo Memogan UV

69 Konfundierung UV Testzeitpunkt Gedächtnisleistung Memogan 11 h 80 %
Placebo h 45 % Konfundierungsvariable (Störvariable): Testzeitpunkt

70 Konfundierungsvariablen
Personenbezogene Alter Bildung Schichtzugehörigkeit Motivation Gedächtnis Intelligenz usw. Situationsbezogene Versuchsleiter Testzeitpunkt Räumlichkeit Lichtstärke Worthäufigkeit Darbietungsdauer usw.

71 Kontrolle von Störvariablen

72 Kontrolle von personenbezogenen Störvariablen
Parallelisierung (Matching) Randomisierung

73 Parallelisierung Sortieren, Paare bilden

74 Experimentalgruppe 6, 5, 8, 7, 4 M = 111,4 Kontrollgruppe 3, 10, 1, 9, 2 M = 111,0

75 Randomisierung Experimental-gruppe Gesamt- stichprobe N
Kontroll- gruppe Lotterieverfahren

76

77 Der Versuchsleiter-Erwartungseffekt (Rosenthal-Effekt)
Einfluss des Versuchsleiters auf das Testergebnis Unbeabsichtigt Störvariable

78 Das Experiment von Rosenthal (1966)
homogene Zucht von Ratten Zufallsaufteilung Bedingung1 Instruktion Intelligente Ratten Bedingung 2 Instruktion dumme Ratten guter Lernerfolg schlechter Lernerfolg

79 Kontrolle des Versuchsleiter-Erwartungseffekts
Standardisierung der Versuchsbedingungen Schriftliche Instruktion, möglichst mit PC arbeiten, gleicher VL für alle Experimente Blindversuch Vp kennt die Hypothese und die experimentellen Bedingungen nicht (minimiert Erwartungseffekte) Doppelblindversuch Vp und Vl kennen die experimentellen Bedingungen nicht (minimiert Erwartungs- und Versuchsleitereffekte)

80 Projektleiter Vl Vp 1. 2. 3.

81 Generalisierbarkeit von experimentellen Befunden
Interne Validität, wenn erhaltener Effekt bei der AV auf die UV zurückgeführt werden kann. Externe Validität, Untersuchungsergebnisse sind auf andere Personen, Organisationen, Situationen generalisierbar (Voraussetzung: interne Validität).

82 Quasi-Experimente

83 Echtes Experiment Äquivalente Gruppen Kontroll- UV AV gruppe Stufe 1
Gesamt- stichprobe Vergleich UV Stufe 2 AV Experimental- gruppe 1. Randomisierung 2. Parallelisierung Gleiche Bedingungen bis auf die UV-Manipulation

84 Quasi- vs. echte Experimente
Echtes Experiment Manipulation von UV Kontrolle von Störfaktoren Quasi-Experiment Störfaktoren lassen sich nicht kontrollieren

85 Quasi-Experimente: Zwei häufige Fälle
Nicht-äquivalente Gruppen Keine Randomisierung oder Parallelisierung möglich Selbstselektion Vorher-Nachher-Untersuchungen an einer Gruppe

86 Beispiel A: Nicht-äquivalente Gruppen
Kontrollgruppe: Herkömmliche Lernmethode Schule A AV Vergleich Experimentalgruppe: Neue Lernmethode AV Schule B Nicht-äquivalente Gruppen

87 Beispiel B: Selbstselektion
Nicht-äquivalente Gruppen Kontroll- gruppe Keine Entwöhnung AV Raucher Vergleich, z.B. nach 3 Jahren Entwöhnung AV Experimental- gruppe Freiwillige Teilnahme an Entwöhnungstherapie, (d.h. Selbstselektion).

88 Beispiel C: Vorher-Nachher-Design
Gruppe  UV1  AV1  UV2  AV2 Gruppe Keine Therapie AV1 Therapie AV2 Vergleich

89 Probleme Vorher-Nachher-Design
Zeitlich bedingte Veränderungseffekte (Reifung) Nicht nur körperliche Reifung: auch klüger werden, hungrig werden, müde werden. Testeffekte Allein die Tatsache einer Teilnahme an einer Untersuchungssituation (unspezifisch) verändert schon das Verhalten (z.B. Placeboeffekt).

90

91 Labor Feld 1. Ort Forschungs- einrichtung „Natürliche“ Umwelt
2. Kontrolle über Störfaktoren Eher gut Eher schlecht 3. Interne Validität Groß Eher gering 4. Verhalten Eher instruiert Eher nicht instruiert 5. Methode Eher echtes Experiment Quasiexperiment oder Korrelationsstudie 6. Unmittelbare Generalisierbarkeit Vermutlich gering? besser?

92

93 Versuchspläne Einfaktorieller Versuchsplan
Mehrfaktorieller Versuchsplan Multivariater Versuchsplan

94 Aufbau empirischer Studien
Definition: Zuerst werden die Ziele der Studie identifiziert und präzise definiert. Planung und Design: Festlegen der Art der Untersuchung, der Variablen (AV, UV), Prozeduren, Kontrollmechanismen und Auswahlverfahren für Versuchsteilnehmer Implementierung und Vorbereitung: Vorbereiten aller benötigten Materialien und Treffen organisatorischer Maßnahmen. Durchführung der Studie: Protokollierung aller außergewöhnlichen Vorfälle. Sammeln aller verwendeten Materialien. Analyse der gewonnenen Daten: Organisation der Daten, Auswahl der statistischen Verfahren, Untersuchung von Ausreißern, Auswertung und Interpretation. Aufbereitung und Interpretation der Daten und Veröffentlichung der Studie.

95 Vorexperiment Hilft Hauptuntersuchung optimal vorzubereiten:
Überprüfung des Datenerhebungsverfahrens auf Reliabilität, Validität und Objektivität. Überprüfung des Datenerhebungsverfahrens auf praktische Anwendbarkeit, Ökonomie, Nützlichkeit und Vergleichbarkeit. Hilft den organisatorischen Hintergrund abzuschätzen: Messinstrumentarium auf zeitliche und räumliche Durchführbarkeit testen. Dauer der einzelnen Verfahren zu erfassen. Testleiter und Testhelfer in das standardisierte Verfahren einzuarbeiten.