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

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Präsentation zum Thema: "Einführung in die psychologische Methodenlehre Gerhard Rinkenauer Institut für Arbeitsphysiologie an der Universität Dortmund."—  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 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. AlltagspsychologenWiss. Psychologen

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 1. Mir ist bekannt, dass er frustriert wurde 2. und dass Frustration zu Aggression führt. Fritz ist aggressiv, weil er frustriert wurde. Warum ist Fritz heute aggressiv? Einzeltatsache Allgemeine Aussage 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 A?B C D weil

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

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

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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 (Occams Razor)

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

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 Grundgesamtheit Stichproben Hypothese: Es gibt mehr Gelbmatiker als Grünmatiker.

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: 0.88% 3.88% 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 Quantitativ –h = ½ ·g·t 2 –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). The logic of modern physics. New York: Macmillan. Konstrukt Beobachtbarer (messbarer) Indikator Hunger Wie schnell wird gegessen? Wie viel wird gegessen? Stärke des Magenknurrens? 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 ReliabilitätMöglichst hohe Reliabilität –Messgenauigkeit –Unsystematische Schwankungseffekte überlagern i.d.R. den wahren Wert: X = T + E reaktivMöglichst nicht reaktiv –soziale Erwünschtheit –indirekte Maße

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

40 Sympathie Einstellungsähnlichkeit Positiver Zusammenhang

41 Gruppengröße Motivation bei Leistungsaufgaben Negativer Zusammenhang

42 Kein Zusammenhang Kopfumfang Intelligenz

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

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

45 X Y UVAV Korrelative Methode VL beobachtet

46 Untersuchung: Macht Flughafenlärm krank?

47 Beobachten

48 Flughafenentfernung Symptomhäufigkeit r=-0.8

49 Flughafenentfernung r=-0.3 Symptomhäufigkeit

50 UV AV Experimentelle Methode VL manipuliert

51 Untersuchung: Verlangsamt Alkohol die Geschwindigkeit geistiger Prozesse?

52 ManipulierenBeobachten

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

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 Lässt sich nicht immer anwenden Interpretation von Ursache und Wirkung nicht eindeutig

56 Probleme Korrelationsmethode

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

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

59 Bestätigt! reduziert VorbereitungAngst

60 Alternative A verhindert AngstVorbereitung

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

62 Alternative C erleichtert verringert Einkommen VorbereitungAngst

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64 r = 0.65 p < Sexuelle Aktivität Kaffeekonsum (Tassen)

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

66 Probleme Experimentalmethode

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

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

69 Konfundierung Konfundierungsvariable (Störvariable): Testzeitpunkt UV Testzeitpunkt Gedächtnisleistung Memogan 11 h 80 % Placebo 14 h45 %

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 Gesamt- stichprobe N Lotterieverfahren Experimental -gruppe Kontroll- gruppe

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

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

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

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

84 Quasi- vs. echte Experimente Echtes Experiment –Manipulation von UV –Kontrolle von Störfaktoren Quasi-Experiment –Manipulation von UV –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 Schule A Schule B Kontrollgruppe: Herkömmliche Lernmethode AV Nicht-äquivalente Gruppen Vergleich Experimentalgruppe: Neue Lernmethode

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

88 Beispiel C: Vorher-Nachher-Design Gruppe UV1 AV1 UV2 AV2 Gruppe Keine Therapie AV1 AV2 Therapie 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).

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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.


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