Versuchsplanung: B06 Experimente | Grundlagen at Bergische Universität Wuppertal | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Versuchsplanung: B06 Experimente | Grundlagen an der Bergische Universität Wuppertal

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TESTE DEIN WISSEN
Arten von Störvariablen
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TESTE DEIN WISSEN
1. Störvariablen der Versuchspersonen
- Unterschiede der Personen (Bsp.: Intelligenz, Motivation)

2. Störvariablen in der Versuchssituation
Merkmale der Untersuchungssituation (Bsp.: Störungen wie
Lärm, ungünstige Beleuchtung, Ablenkung)

3. Störvariablen durch Erwartungen
 Von Versuchsteilnehmer und/oder Versuchsleiter

4. Störvariablen durch Mehrfachmessung
- Reihenfolgen-/Positionseffekte, Materialeffekte  Carry-Over Effekte
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TESTE DEIN WISSEN
Unterschiede der Personen: Randomisieren
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TESTE DEIN WISSEN
Problem: Personen können sich hinsichtlich einer ganzen Reihe von Merkmalen unterscheiden, die potentielle  Störvariablen sind
Randomisieren: zufällige Zuordnung von Versuchspersonen zu verschiedenen Versuchsbedingungen
Idee: danach sind Personen mit hohen oder niedrigen Merkmalsausprägungen gleich auf die Bedingungen verteilt
• Vorteil:
- Bekannte und unbekannte Störvariablen werden kontrolliert
- Störvariablen in den verschiedenen Bedingungen des Experiments im Mittel gleich ausgeprägt
 
• Oft kommt nicht nur eine einzige Störvariable in Frage
Vorteil des Randomisierens: Alle möglichen Störvariablen (ob
bekannt oder unbekannt) werden gleichzeitig ausbalanciert
- Macht Randomisierung zur wichtigsten experimentellen Kontrolltechnik!
- Herstellung interner Validität
- Experimente mit Randomisieren werden auch als „echte
Experimente bezeichnet
• Voraussetzung: Randomisieren ist nur bei hinreichend großen Stichproben effektive Kontrolltechnik

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TESTE DEIN WISSEN
Randomisierung: Probleme, interne Validität, Ethik
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
- Es kann trotzdem Unterschiede der Mittelwerte zweier randomisierter Gruppen geben
 Deswegen: insbesondere bei kleiner Stichprobe Mittelwertsunterschiede durch Vortest überprüfen
• Auch randomisierte Experimente sind durch einige Quellen zur Gefährdung der internen Validität betroffen:
 z.B. Selektiver Versuchsteilnehmerausfall
Keine Garantie, dass beobachteter Effekt ausschließlich auf den
Einfluss einer manipulierten UV zurückzuführen ist
nicht mit Ziehung einer Zufallsstichprobe verwechseln!
Ethisches Aspekte beachten
   
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TESTE DEIN WISSEN
Unterschiede der Personen: Parallelisieren
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TESTE DEIN WISSEN
 Parallelisieren ist eine Möglichkeit, wenn Randomisieren oder within-subjects Designs nicht in Frage kommen

- Randomisieren:
Große Stichproben stehen in einigen Fällen nicht zur Verfügung • Beispiel: Patienten mit einer bestimmten seltenen Diagnose
- Within-subjects Designs:
Within-subjects Designs (alle Personen durchlaufen alle
Bedingungen) sind nicht immer sinnvoll anwendbar
- Beispiel: Wirksamkeit einer Operationsmethode

Vorgehen beim Parallelisieren
Bestimmung und Messung von potentiellen Störvariablen
Bildung von Gruppen von Personen mit gleichen/ ähnlichen
Ausprägungen
Gruppengröße entspricht der Anzahl der Bedingungen
• Aus jeder Gruppe wird je ein Teilnehmer den verschiedenen Bedingungen zugewiesen (zufällig)

Unterschiede der Personen: Parallelisieren
Voraussetzung:
-  Die Störvariablen müssen bekannt sein
- Nur eine oder ein begrenztes Set von Störvariablen kann kontrolliert werden
• Häufig: Parallelisieren anhand der AV
Sicherstellen, dass vor der Manipulation keine Unterschiede der
Gruppen hinsichtlich der AV bestehen:
Messung der AV vor dem Experiment und ParallelisierungMessung der AV nach dem Experiment
 
   
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TESTE DEIN WISSEN
experimentelle Situation: Eliminieren, Konstanthalten, Standardisierung
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TESTE DEIN WISSEN
Experimentelle Situation: Eliminieren, Konstanthalten, Standardisierung
Eliminieren: Störvariablen komplett ausschalten
- Störungen verhindern (z.B. „Bitte nicht stören!“-Schild)
 -Schallisolierter Raum
Konstanthalten: Aspekte der experimentellen Situation 
- Sollten für alle Vpn annähernd gleich sein
- Bedingungen im Laborraum, ungefähre Tageszeit etc.
Standardisierung der Untersuchung: Spezielle Form der Konstanthaltung, die Ablauf und die Behandlung der Vpn betrifft
- identische Informationen und Interaktion mit Versuchsleiter 
- Instruktion : identischer Wortlaut, z.B. vorlesen
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TESTE DEIN WISSEN
Erwartungseffekte des Versuchsleiter: Blindstudie
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TESTE DEIN WISSEN
Blindstudie: Versuchsleiter weiß nicht in welcher Versuchsbedingung sich Vpn befindet
Rosenthal-Effekt: Erwartungen der Lehrer von 18 Klassen wurden manipuliert: 20 % der Schüler
wurden zufällig ausgewählt und als
sehr fähig ausgewiesen
- Diese Schüler zeigten nach
8 Monaten einen deutlich höheren Anstieg ihres IQs im Vergleich zur Kontrollgruppe
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TESTE DEIN WISSEN
Erwartungseffekte der Versuchspersonen: Doppelblindstudie
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TESTE DEIN WISSEN
• Auch Versuchsteilnehmer können Erwartungen über die Untersuchung haben und ihr Verhalten anpassen
 z.B. Versuch, dem Versuchsleiter einen Gefallen zu tun
Problem, wenn die Erwartungen mit den Bedingungen kovariieren
Doppelblindstudie: Weder Versuchsleiter noch Versuchsteilnehmer ist informiert
- Die Vp werden vorab nicht über die Manipulationen und Hypothesen informiert
- Erwartungen der Probanden konstant halten (Medikament und Placebo)
 
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TESTE DEIN WISSEN
Mehrfachmessung: Reihenfolgeeffelte
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TESTE DEIN WISSEN
 Zu vergleichende Bedingungen werden nacheinander durchlaufen
Reihenfolge der Versuchsbedingungen kann Ergebnis beeinflussen
- z.B. Lern- oder Ermüdungseffekte • Beispiel:
- Reaktionszeiten werden unter drei verschiedenen Bedingungen gemessen
- In der letzten Bedingungen lässt jeweils die Motivation und Konzentration nach der Probanden nach
Technik: Ausbalancieren der Reihenfolge der Bedingungen
- Je eine randomisiert zugewiesene Gruppe durchläuft Bedingungen in unterschiedlicher Reihenfolge
   
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TESTE DEIN WISSEN
Mehrfachmessung: Materialeffekte
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TESTE DEIN WISSEN
• Bei Messwiederholung muss in den Bedingungen unterschiedliches Material verwendet werden 
• Beispiel:
- Leistungsaufgabe soll einmal mit Zeitdruck und einmal ohne Zeitdruck
bearbeitet werden
- Bei Verwendung derselben Aufgabe ist die zweite Bearbeitung nicht unabhängig von der ersten Bearbeitung
Problem: bei unterschiedlichen Aufgaben, kann gefundener Unterschied zwischen den Bedingungen auf zufällige Unterschiede zwischen den Aufgaben beruhen
 • Lösung: Ausbalancieren des Materials 
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TESTE DEIN WISSEN
Messwiederholung: Carry Over Effekte
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TESTE DEIN WISSEN
Mehrfachmessung: Carry-Over Effekte
• Entstehen auch durch Reihenfolge, in der Versuchsbedingungen durchlaufen werden
• Gehen darauf zurück, dass eine frühere Bedingung das Verhalten der Vpn in einer nachfolgenden Bedingung inhaltlich beeinflusst
- Lerneffekte
- Verschiedene Instruktionen
keine Möglichkeit zur effektiven Kontrolle bei Mehrfachmessung 
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TESTE DEIN WISSEN
Labor vs. Feldexperimente
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TESTE DEIN WISSEN
Fließender Übergang • 
Feldexperimente:
- „natürliche“ oder gewohnte soziale Umgebung der Vpn
- Ermöglicht Beobachtung von Verhaltensweisen, die unter
natürlichen Bedingungen auftreten

Laborexperimente:
- Künstlich hergestellte, oft absichtlich reduzierte Umgebung
- Ermöglicht mehr Kontrolle
- Externe Validität oft sehr skeptisch gesehen, muss nicht generell geringer sein als unter Feldbedingungen



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TESTE DEIN WISSEN
Ex-post-facto Studie
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TESTE DEIN WISSEN
 Kann ein bestehender Unterschied in einer AV auf früherer Unterschiede in der UV zurückgeführt werden?
• Beispiel: Untersuchung von Ursachen für Deliquenz
- Hypothese: Fernsehkonsum in der Kindheit ist ursächlich 
Vorgehen:
1. Vergleich: Gruppe von jungen Erwachsenen, die strafrechtlich auffällig geworden sind und Gruppe von jungen Erwachsenen, die nicht auffällig geworden sind
2. Erfassung von Daten zum Fernsehkonsum in der Kindheit (Befragung der Eltern)
Begrenzung: Drittvariablen können nicht ausgeschlossen werden 
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Q:
Arten von Störvariablen
A:
1. Störvariablen der Versuchspersonen
- Unterschiede der Personen (Bsp.: Intelligenz, Motivation)

2. Störvariablen in der Versuchssituation
Merkmale der Untersuchungssituation (Bsp.: Störungen wie
Lärm, ungünstige Beleuchtung, Ablenkung)

3. Störvariablen durch Erwartungen
 Von Versuchsteilnehmer und/oder Versuchsleiter

4. Störvariablen durch Mehrfachmessung
- Reihenfolgen-/Positionseffekte, Materialeffekte  Carry-Over Effekte
Q:
Unterschiede der Personen: Randomisieren
A:
Problem: Personen können sich hinsichtlich einer ganzen Reihe von Merkmalen unterscheiden, die potentielle  Störvariablen sind
Randomisieren: zufällige Zuordnung von Versuchspersonen zu verschiedenen Versuchsbedingungen
Idee: danach sind Personen mit hohen oder niedrigen Merkmalsausprägungen gleich auf die Bedingungen verteilt
• Vorteil:
- Bekannte und unbekannte Störvariablen werden kontrolliert
- Störvariablen in den verschiedenen Bedingungen des Experiments im Mittel gleich ausgeprägt
 
• Oft kommt nicht nur eine einzige Störvariable in Frage
Vorteil des Randomisierens: Alle möglichen Störvariablen (ob
bekannt oder unbekannt) werden gleichzeitig ausbalanciert
- Macht Randomisierung zur wichtigsten experimentellen Kontrolltechnik!
- Herstellung interner Validität
- Experimente mit Randomisieren werden auch als „echte
Experimente bezeichnet
• Voraussetzung: Randomisieren ist nur bei hinreichend großen Stichproben effektive Kontrolltechnik

Q:
Randomisierung: Probleme, interne Validität, Ethik
A:
- Es kann trotzdem Unterschiede der Mittelwerte zweier randomisierter Gruppen geben
 Deswegen: insbesondere bei kleiner Stichprobe Mittelwertsunterschiede durch Vortest überprüfen
• Auch randomisierte Experimente sind durch einige Quellen zur Gefährdung der internen Validität betroffen:
 z.B. Selektiver Versuchsteilnehmerausfall
Keine Garantie, dass beobachteter Effekt ausschließlich auf den
Einfluss einer manipulierten UV zurückzuführen ist
nicht mit Ziehung einer Zufallsstichprobe verwechseln!
Ethisches Aspekte beachten
   
Q:
Unterschiede der Personen: Parallelisieren
A:
 Parallelisieren ist eine Möglichkeit, wenn Randomisieren oder within-subjects Designs nicht in Frage kommen

- Randomisieren:
Große Stichproben stehen in einigen Fällen nicht zur Verfügung • Beispiel: Patienten mit einer bestimmten seltenen Diagnose
- Within-subjects Designs:
Within-subjects Designs (alle Personen durchlaufen alle
Bedingungen) sind nicht immer sinnvoll anwendbar
- Beispiel: Wirksamkeit einer Operationsmethode

Vorgehen beim Parallelisieren
Bestimmung und Messung von potentiellen Störvariablen
Bildung von Gruppen von Personen mit gleichen/ ähnlichen
Ausprägungen
Gruppengröße entspricht der Anzahl der Bedingungen
• Aus jeder Gruppe wird je ein Teilnehmer den verschiedenen Bedingungen zugewiesen (zufällig)

Unterschiede der Personen: Parallelisieren
Voraussetzung:
-  Die Störvariablen müssen bekannt sein
- Nur eine oder ein begrenztes Set von Störvariablen kann kontrolliert werden
• Häufig: Parallelisieren anhand der AV
Sicherstellen, dass vor der Manipulation keine Unterschiede der
Gruppen hinsichtlich der AV bestehen:
Messung der AV vor dem Experiment und ParallelisierungMessung der AV nach dem Experiment
 
   
Q:
experimentelle Situation: Eliminieren, Konstanthalten, Standardisierung
A:
Experimentelle Situation: Eliminieren, Konstanthalten, Standardisierung
Eliminieren: Störvariablen komplett ausschalten
- Störungen verhindern (z.B. „Bitte nicht stören!“-Schild)
 -Schallisolierter Raum
Konstanthalten: Aspekte der experimentellen Situation 
- Sollten für alle Vpn annähernd gleich sein
- Bedingungen im Laborraum, ungefähre Tageszeit etc.
Standardisierung der Untersuchung: Spezielle Form der Konstanthaltung, die Ablauf und die Behandlung der Vpn betrifft
- identische Informationen und Interaktion mit Versuchsleiter 
- Instruktion : identischer Wortlaut, z.B. vorlesen
Mehr Karteikarten anzeigen
Q:
Erwartungseffekte des Versuchsleiter: Blindstudie
A:
Blindstudie: Versuchsleiter weiß nicht in welcher Versuchsbedingung sich Vpn befindet
Rosenthal-Effekt: Erwartungen der Lehrer von 18 Klassen wurden manipuliert: 20 % der Schüler
wurden zufällig ausgewählt und als
sehr fähig ausgewiesen
- Diese Schüler zeigten nach
8 Monaten einen deutlich höheren Anstieg ihres IQs im Vergleich zur Kontrollgruppe
Q:
Erwartungseffekte der Versuchspersonen: Doppelblindstudie
A:
• Auch Versuchsteilnehmer können Erwartungen über die Untersuchung haben und ihr Verhalten anpassen
 z.B. Versuch, dem Versuchsleiter einen Gefallen zu tun
Problem, wenn die Erwartungen mit den Bedingungen kovariieren
Doppelblindstudie: Weder Versuchsleiter noch Versuchsteilnehmer ist informiert
- Die Vp werden vorab nicht über die Manipulationen und Hypothesen informiert
- Erwartungen der Probanden konstant halten (Medikament und Placebo)
 
Q:
Mehrfachmessung: Reihenfolgeeffelte
A:
 Zu vergleichende Bedingungen werden nacheinander durchlaufen
Reihenfolge der Versuchsbedingungen kann Ergebnis beeinflussen
- z.B. Lern- oder Ermüdungseffekte • Beispiel:
- Reaktionszeiten werden unter drei verschiedenen Bedingungen gemessen
- In der letzten Bedingungen lässt jeweils die Motivation und Konzentration nach der Probanden nach
Technik: Ausbalancieren der Reihenfolge der Bedingungen
- Je eine randomisiert zugewiesene Gruppe durchläuft Bedingungen in unterschiedlicher Reihenfolge
   
Q:
Mehrfachmessung: Materialeffekte
A:
• Bei Messwiederholung muss in den Bedingungen unterschiedliches Material verwendet werden 
• Beispiel:
- Leistungsaufgabe soll einmal mit Zeitdruck und einmal ohne Zeitdruck
bearbeitet werden
- Bei Verwendung derselben Aufgabe ist die zweite Bearbeitung nicht unabhängig von der ersten Bearbeitung
Problem: bei unterschiedlichen Aufgaben, kann gefundener Unterschied zwischen den Bedingungen auf zufällige Unterschiede zwischen den Aufgaben beruhen
 • Lösung: Ausbalancieren des Materials 
Q:
Messwiederholung: Carry Over Effekte
A:
Mehrfachmessung: Carry-Over Effekte
• Entstehen auch durch Reihenfolge, in der Versuchsbedingungen durchlaufen werden
• Gehen darauf zurück, dass eine frühere Bedingung das Verhalten der Vpn in einer nachfolgenden Bedingung inhaltlich beeinflusst
- Lerneffekte
- Verschiedene Instruktionen
keine Möglichkeit zur effektiven Kontrolle bei Mehrfachmessung 
Q:
Labor vs. Feldexperimente
A:
Fließender Übergang • 
Feldexperimente:
- „natürliche“ oder gewohnte soziale Umgebung der Vpn
- Ermöglicht Beobachtung von Verhaltensweisen, die unter
natürlichen Bedingungen auftreten

Laborexperimente:
- Künstlich hergestellte, oft absichtlich reduzierte Umgebung
- Ermöglicht mehr Kontrolle
- Externe Validität oft sehr skeptisch gesehen, muss nicht generell geringer sein als unter Feldbedingungen



Q:
Ex-post-facto Studie
A:
 Kann ein bestehender Unterschied in einer AV auf früherer Unterschiede in der UV zurückgeführt werden?
• Beispiel: Untersuchung von Ursachen für Deliquenz
- Hypothese: Fernsehkonsum in der Kindheit ist ursächlich 
Vorgehen:
1. Vergleich: Gruppe von jungen Erwachsenen, die strafrechtlich auffällig geworden sind und Gruppe von jungen Erwachsenen, die nicht auffällig geworden sind
2. Erfassung von Daten zum Fernsehkonsum in der Kindheit (Befragung der Eltern)
Begrenzung: Drittvariablen können nicht ausgeschlossen werden 
Versuchsplanung: B06 Experimente | Grundlagen

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