Versuchsplanung und Datenerhebung (Fach) / Einführung & Grundbegriffe (Lektion)

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• exploratives vs. konfirmatorisches Vorgehen - hypothesengenerierende, explorative Untersuchungen (context of discovery): -> Entdeckung und Beschreibung von Phänomenen, Generierung von Hypothesen und Theorien aus Daten (Induktionsprinzip) -> meist offene Fragestellungen - hypothesenprüfendes, konfirmatorisches Vorgehen (context of justification) -> Prüfung von Teilaspekten einer Theorie (Hypothesen) anhand von Daten (Deduktionsprinzip): Prüfung auf logische Konsistenz, empirischen Gehalt, Kompatibilität mit bestehendem Wissen, empirische Adäquatheit (Gütekriterien einer Theorie)  - meist geschlossene Fragestellungen => wissenschaftliche Forschung ist Kreislauf aus Induktion und Deduktion   
• Arten von Hypothesen a) Hypothese über Merkmalsausprägungen (X hat den Wert xy) -> Überprüfung mit populationsbeschreibendem Design (z.B. Beobachtungsstudie) - Wichtig: Zufallsstichprobe (!!) um präzise Schätzung von Populationsparametern zu erlangen b) Korrelationshypothesen (X korreliert mit Y) -> Überprüfung durch (z.B. querschnittliches) korrelatives Design - in Zufallsstichprobe werden 2 oder mehrere Variablen erhoben und zueinander in Beziehung gesetzt (Korrellation =/= Kausalität !) c) Kausalhypothesen (X verursacht Y) -> Überprüfung durch experimentelles Design (z.B. einfaktorieller Zufallsgruppen- Versuchsplan) - randomnisierte Zuweisung der Versuchsteilnehmer in eine Experimental- und eine Kontrollgruppe (Variation einer UV) - Kontrolle aller möglichen Störvariablen (SV) - Erhebung der AV in beiden Gruppen
• Ursachen als INUS-Bedingungen - INUS = „insufficient, but necessary parts of an unnecessary, but sufficient condition” -> Ursache ist Teil einer Menge von Bedingungen (Sauerstoff, Streichholz,Trockenheit), die für sich (Streichholz) nicht hinreichend sind aber ist als Bestandteil der Menge notwendig für das Auftreten des zu erklärenden Sachverhalts (Waldbrand). Die Bedingungsmenge ist insgesamt nicht notwendig (Sauerstoff, Feuerzeug), aber hinreichend für Erklärung des Sachverhalts.
• konzeptuelle und methodologische Implikationen von Ursachen als INUS-Bedingungen -> konzeptuelle Implikationen: - jede Ursache braucht gewisse Randbedingungen (Teile der Bedingungsmenge), die gegeben sein müssen, damit sie verursachenden Charakter hat - Theorien können sich auf verschiedene Teile der Bedingungsmenge beziehen -> methodologische Implikationen: - bei der Überprüfung von Kausalhypothesen sollten Bedingungskonstellationen verglichen werden, die sich nur in Hinblick auf die vermutete Ursache unterscheiden - Kontrolle aller anderen Variablen (-> Kontrolle von Störvariablen) - systematische Beobachtung, ob Sachverhalt eintritt
• Sätze/Hypothesen - Aussage über Sachverhalte -  Aufgabe der Wissenschaft ist das Aufstellen und Überprüfen von Sätzen - analytische Sätze: werden mit formal- logischen Argumenten überprüft - synthetische Sätze: werden empirisch überprüft -> Psychologie als empirische Wissenschaft arbeitet mit synthetischen Sätzen  
• Psychologie als empirische Wissenschaft - stellt auf und überprüft synthetische Sätze empirisch - empirisch = auf Beobachtungen/ Erfahrung basierend - kontrollierte, systematische Beobachtung von Sachverhalten - bestimmte Methodologien/ Richtlinien erforderlich, wie empirische Sachverhalte zu erfassen und  bewerten sind
• Theorie und Hypothese - Hypothese über empirisch untersuchbare Sachverhalte = synthetischer Satz -> Konditionalsatz ("Wenn...., dann..../ Je..., desto...) -> überprüfbar bzw. falsifizierbar -> sollte allgemeingültig sein - intern konsistentes, deduktives System aus Hypothesen ist eine Theorie -> Ziel: möglichst viele beobachtbare Sachverhalte mit möglichst wenigen Grundannahmen/ Axiomen erklären (hohe Reichweite und Sparsamkeit)  - Grundannahmen: komprimierte Zusammenfassung des Wissens in einem Gebiet - muss möglich sein, aus Theorie neuartige Vorhersagen zu generieren, die anhand von Daten überprüft werden können (-> Experiment)
• logischer Empirismus (Carnap): induktives Vorgehen - aus der Konjunktion mehrerer Basissätze wird versucht, logisch eine Hypothese abzuleiten (B1 ˄ B2 ˄ B3 ˄ …. ˄ Bn) → H - je häufiger sich Basissätze (B1, B2, B3 etc.) empirisch bestätigen lassen, desto größer wird Vertrauen in Hypothese -> Versuch aus „objektiven Beboachtungen“ logisch auf die Gültigkeit einer Hypothese zu schließen (induktives Vorgehen: Schluss von Einzelbeobachtungen auf ein allgemeines Gesetz) -> alle theoretischen Begriffe müssen auf Beobachtungsbegriffe zurückgeführt werden - Kritk am logischen Empirismus: - es gibt keine objektive, theoriefreie Beobachtung - Theorien sollten nicht nur Beobachtungswert, sondern auch Erklärungswert haben - das Induktionsprinzip ist unhaltbar - universelle Hypothesen können nicht bewiesen, sondern nur falsifiziert werden -> geeignet zur Generierung von Hypothesen, aber nicht zu dessen Überprüfen
• kritischer Rationalismus (Popper): deduktives Vorgehen - Theorien können nicht verifiziert werden - deduktiv: aus Theorie werden Vorhersagen (PH) abgeleitet, welche anhand von empirischen Beobachtungen überprüft werden sollen - Problem: Theorie- Empirie- Überbrückung (theoretische Begriffe sind nicht direkt beobachtbar) -> Hilfshypothesen  - aus empirischen Hypothesen (EIH) werden statistische Hypothesen (SH) generiert - Problem: statistische Fehlerwahrscheinlichkeit => Hypothesen können rein logisch nicht verifiziert, sondern nur falsifiziert werden, aber aufgrund statistischer Fehlerwahrscheinlichkeiten ebenfalls nicht als 100% falsch erwiesen werden -> Lösung: kontinuierlich iterativer Prozess - methodologischer (etwas falsifiziertes kann immer noch wahr sein, es braucht mehrere empirische Beobachtungen, um über die Bewährung einer Theorie zu entscheiden )  statt dogmatischer (einmal falsifiziert = falsch) Falsifikationismus
• DThU (deduktivistische Theorie hypothesentestender Untersuchungen) -> bewährte Methodologie, um mittels Hypothesenprüfung möglichst akurate Schlussfolgerungen über die Gültigkeit der Hypothese zu ziehen  - basiert auf den kritischen Rationalismus - arbeitet anhand eines methodologischen Falsifikationismus - Prinzip, dass empirisch- inhaltliche Hypothesen über statistische Hypothesen überprüft werden Regeln: - logische Verknüfung von SH, U (Untersuchung) und ES (Entscheidungsstrategie)  - mindestens Implikationsbeziehung zwischen PH und SH, um aus Nicht- Eintreten der SH eine logische Schlussfolgerung über die PH abzuleiten PH + HH1 + HH2 + (…) -> SH - U und ES muss so angelegt sein, dass die statistischen Irrtumswahrscheinlichkeiten alpha und beta kontrollierbar und möglichst klein sind - Untersuchung soll streng und fair sein -> Strenge (Versuch der Falsifikation) hängt ab von : - gut bewährte Hilfshypothesen - statistischen alpha- Niveau -> Fairness (Möglichkeit der Bewährung) hängt ab von: - Gültigkeit der Implikationsbeziehung - Teststärke/ beta- Fehlerniveau -> Implikationen für die Versuchsplanung: - Auswahl möglichst bewährter Hilfshypothesen (Konstruktvalidität) - stringente Herleitung von Hypothesen, sorgfältige Versuchs- und Auswertungsplanung          -> Ausschluss von Alternativerklärungen (interne Validität) - statistische Fehlerniveaus klein halten (statistische Validität)  
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• Gütekriterien einer empirisches Untersuchung (Die vier Validitätsarten) -> Validität: Gültigkeit, Wahrheit und Angemessenheit einer Schlussfolgerung über eine Hypothese  1. statistische Validität: Ist der beobachtete Zusammenhang/ Effekt inferenzstatistisch bedeutsam? 2. Konstruktvalidität: Wurden die interessierenden Konstrukte ädaquat und vollständig realisiert? (Hilfshypothesen, Operationalisierung,Theorie- Empirie- Überbrückung) 3. interne Validität: Wie gut kann aus Manipulation der UV und Veränderungen in der AV auf kausalen Zusammenhang geschlossen werden? (Ausschluss von Alternativerklärungen) 4. externe Validität: Robustheit des Befundes gegenüber Veränderungen der Situation, Stichprobe etc., Frage nach Moderatorvariablen, die die Gültigkeit einschränken, Verallgemeinbarkeit des Befundes (kann nicht anhand einer einzigen Untersuchung erfüllt werden)
• die Rolle des wissenschaftlichen Diskurs -> Teil des kontinuierlich iterativen Prozesses: eine empirische Untersuchung ist unzureichend, um über die (Un)Gültigkeit einer Theorie zu urteilen (-> methodologischer Falsifikationismus)  -> Revision der Studien (Validitätsprüfung) durch wissenschaftliche Gemeinschaft - z.B. Prüfung auf Replizierbarkeit, Allgemeingültigkeit & Validität der Interpretation, Representativität der Stichprobe, Auswahl der Methoden etc. - erfordert transparente und detaillierte Dokumentation der Arbeit - wichtiges Instrument: Meta- Analysen (Analyse von Bandbreite an Studien zu einem Thema/ Hypothese) &  Replikationsstudien (-> externe Validität)  -> nicht nur Replikationsstudien, sondern auch Aufnahme möglicher Alternativerklärungen/ Moderatorvariablen etc.: Replizieren & Erweitern  - wichtig: Jede Untersuchung hat Schwächen, da Validitätskriterien teils gegenläufig sind & ist in Bezug auf die andauernde Weiterentwicklung methodologischer Forschung mit der Zeit anzuzweifeln ! 
• Replizieren und Erweitern -> kombiniert Replikation eines Originalbefundes mit Prüfung der theoretischen Interpretation durch erweiterte Hypothesenprüfung - i.d.R. min. zweifaktorielles Design: -> Faktor A: Manipulation der Originalstudie (Replikationsbedingung) - Ist Befund der Originalstudie replizierbar? -> Faktor B: leichte Variation einer Randbedingung (Erweiterungsbedingung) - dient zur Prüfung der eigenen, erweiternden Hypothese => kausale Interpretation der Befunde erfordert einen direkten Vergleich der Replikations- und Erweiterungsbedingung innerhalb eines Versuchsdesigns

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