ExPra FS Bibliotheksführung University of Zurich. Stefan Michel & Anton Bolfing

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1 ExPra FS 2008 Stefan Michel & Anton Bolfing Bibliotheksführung Wann: um 8:. Die Besammlung findet in der Eingangshalle der ZB statt. Di G Die Garderobe d b muss NICH benutzt b t t werden. d Öffentliche ermine (8.00 Uhr): Dienstag 26. Februar 2008 Dienstag 4. März 2008 Donnerstag 28. Februar 2008 Donnerstag 6. März 2008 Donnerstag 3. März 2008 Freitag 4. März 2008

2 utorat Montags, 0: :4 Raum:.D. Donnerstags, :00 2:00 Raum 4.B.07 Einführung ins Experimentieren Fragestellung und Hypothesen Variablen und Operationalisierung UV und Weitere Variablen Das psychologische Experiment Was ist ein Experiment? Validität beim Experimentieren Arten von Experimenten Experimentelles Design Überlegungen zum experimentellen Design Mehrfaktorielle und multivariate Designs Vorteile von mehrfaktoriellen Designs Between-subjects designs Within-subjects designs Weitere Designs Kontrollbedingung und Kontrollgruppe 2

3 Fragestellung Quellen für die Fragestellung: Alltagsbeobachtung Bsp. Beim Shopping fallen einem gewisse Objekte mehr als andere auf Bestehende iteratur, Konferenzen, Kollegen: Aufmerksamkeitsforschung, Objekterkennung Fragen aus der Praxis Bsp. Wie erhöht man bei einer Ausstellung den Umsatz? Æ Fragestellung: Wann fallen Objekte auf? Hypothesen Hypothese : Etwas fällt umso weniger auf, je mehr andere Objekte im Gesichtsfeld sind. yp Hypothese 2: Etwas fällt mehr auf,, wenn es distinkte Merkmale aufweist. 3

4 Anwendungsbezug Anzahl Objekte -> Gepäckkomplexität Effekte der Farbe -> SW vs. Farbbilder Variablen und Operationalisierung Variablen: Grössen mit mind. 2 Ausprägungsgraden Bsp. Reaktionszeit, Beleuchtungsstärke, Geschlecht, Händigkeit Operationalisierung: Wie werden die Variablen gemessen? Bsp. astendruck, uxmeter, Befragung, Händigkeitstest 4

5 UV und Unabhängige Variable (UV, independent variable treatment variable, treatment, factor): Wird variiert Bsp. Anzahl Buchstaben,, Abhängige Variable (, dependent variable): Wird gemessen Bsp. Reaktionszeit (Bild Æ astendruck) UV und Hypothese : Etwas fällt umso weniger auf, je mehr andere Objekte im Gesichtsfeld sind. 0,8 0,2 0,4, 0,6 Reaktio onszeit (sec),0 Anzahl Objekte UV

6 UV und Hypothese 2: Etwas fällt mehr auf, wenn es distinkte Merkmale aufweist. 0,8 0,6 0,4, 0,2 Reaktio onszeit (sec),0 Anzahl Objekte UV UV und Ziel psychologischer Experimente: Überprüfung von Hypothesen, d.h. von postulierten Zusammenhängen zwischen unabhängigen und abhängigen Variablen. 0,2 ReaktionsZeit Versuchspersonen 0,4 0,6 Reaktionszeit (sec) 0,8 UV,0 Anzahl Objekte Anzahl Objekte UV 6

7 können den Zusammenhang zwischen UV und verfälschen. ReaktionsZeit 0,2 Versuchspersonen 0,4 0,6 Reaktionszeit (sec) 0,8 UV,0 Anzahl Objekte Anzahl Objekte UV Definition (confounding, extraneous variables): Variablen deren Effekt eliminiert oder wenigstens über die Bedingungen konstant sein soll. Arten von : der Stichprobe Bsp. Geschlecht, Alter, etc. der E Erhebungssituation Sö i bl d h b i i Bsp. ärm, Beleuchtung, etc. 7

8 der Stichprobe Bsp. Geschlecht Rot-Grün Schwäche: 8% aller Männer 0.4% aller Frauen Eliminieren: Farbtest vor dem Experiment. Neutralisieren: Gleiche Anzahl Männer und Frauen pro Bedingung. der Stichprobe Bsp. Alter evel Jugendliche evel 2 Erwachsene evel 3 Senioren Konstant halten: Gleiche Altersverteilung in den experimentellen Bedingungen (evels). 8

9 der Erhebungssituation Bsp ärm wegen Baustelle Bsp. evel Wochenende evel 2 Baustelle evel 3 Zügeltermin Eliminieren: Anderer Raum, ärmschutz. Konstant halten: Gleiche ärmbelastung in allen Bedingungen (evels). der Erhebungssituation Bsp Beleuchtung und Kontrast Bsp. evel Vormittag evel 2 Nachmittag evel 3 Abend Konstant halten: Gleiche Beleuchtung und Kontrast in allen Bedingungen (evels). 9

10 der Erhebungssituation Bsp Positionseffekte (general practice Bsp. effects, z.b. Übungseffekte, Ermüdung etc.) (modifiziert nach Huber, 992) Konstant halten: Position der Bedingungen ausbalancieren (counterbalancing). der Erhebungssituation Bsp Carryover Effekte Bsp. Carryover Konstant halten: Reihenfolgen der Bedingungen randomisieren oder ausbalancieren. 0

11 Weitere Variablen Konstante Variablen (control variables): Werden über die Bedingungen konstant gehalten. Bsp. Gleiche Beleuchtung, Bildschirm Beachte: Je mehr Variablen konstant gehalten werden, je geringer die Generalisierbarkeit der Resultate Zufallsvariablen (random variables) Variablen, deren Ausprägungen zufällig auf die Bedingungen verteilt werden. Bsp. Alter der Vpn auf die Bedingungen zufällig verteilen Potentielle Moderatorvariablen: Werden erhoben aber im Experiment nicht kontrolliert und werden bei der Auswertung berücksichtigt. Bsp. Zeit der Versuchsdurchführung, Geschlecht des Versuchsleiters Einführung ins Experimentieren Fragestellung und Hypothesen Variablen und Operationalisierung UV und Weitere Variablen Das psychologische Experiment Was ist ein Experiment? Validität beim Experimentieren Arten von Experimenten Experimentelles Design Überlegungen zum experimentellen Design Mehrfaktorielle und multivariate Designs Vorteile von mehrfaktoriellen Designs Between-subjects designs Within-subjects designs Weitere Designs Kontrollbedingung und Kontrollgruppe

12 Was ist ein Experiment? Definition (Kantowitz et al. 200, p.83): Kontrolliertes Vorgehen um den Effekt von unabhängigen Variablen auf abhängige Variablen (gem. einer Hypothese) zu untersuchen. Versuchspersonen 0,2 0,4, 0,6 Reaktionszeit (sec) ReaktionsZeit 0,8 UV,0 Anzahl Objekte Anzahl Objekte UV ReaktionsZeit 0,2 0,4 Versuchspersonen 0,6 Reaktionszeit (sec) 0,8 UV,0 Validität Wird g gemessen,, was gemessen werden soll? Anzahl Objekte Validität Anzahl Objekte UV Kontstruktvalidität Güte der Operationalisierung von UV und Bsp. Intelligenzmessung mit dem hermometer Interne Validität Veränderung der nur durch UV? Bsp. Veränderung der wegen Externe Validität Inwiefern lassen sich die Ergebnisse generalisieren? Bsp. Buchstaben vs. Alltagsobjekte (Beachte: Je mehr Variablen konstant gehalten werden, je geringer die Generalisierbarkeit der Resultate) 2

13 Arten von Experimenten Erkundungsexperimente (what if experiments): esten des Effektes von UV auf ohne vorherige Hypothese Prüfexperimente (critical experiments): Gezielte Überprüfung von Hypothesen oder heorien Vorexperiment (pilot study): p g und Verbesserung g des eigentlichen g Erprobung Experimentes (Erkundungs- oder Prüfexperiment). Einführung ins Experimentieren Fragestellung und Hypothesen Variablen und Operationalisierung UV und Weitere Variablen Das psychologische Experiment Was ist ein Experiment? Validität beim Experimentieren Arten von Experimenten Experimentelles Design Überlegungen zum experimentellen Design Mehrfaktorielle und multivariate Designs Vorteile von mehrfaktoriellen Designs Between-subjects designs Within-subjects designs Weitere Designs Kontrollbedingung und Kontrollgruppe 3

14 Überlegungen zum exp. Design Hypothese : Etwas fällt umso weniger auf, je mehr andere Objekte im Gesichtsfeld sind. 0,8 0,4, 0,2 0,6 Reaktio onszeit (sec),0 Anzahl Objekte UV Überlegungen zum exp. Design Hypothese 2: Etwas fällt mehr auf, wenn es distinkte Merkmale aufweist. 0,8 0,6 0,4, 0,2 Reaktio onszeit (sec),0 UV Anzahl Objekte 4

15 Überlegungen zum exp. Design / nicht signifikant / 2 60 Anzahl Objekte 6 Anzahl Objekte Floor Effect Ceiling Effect Pilot Experiment durchführen! Kantowitz et al. (200), p. 8 Re eaktionszeit (sec) 4,0 3, 3,0 2, 2,0,,0 0, / nicht signifikant / 4,0 3, 3,0 2, 2,0,,0 0 0, Re eaktionszeit (sec) Die richtige Wahl der Ausprägungsgrade der UV ist wichtig, um Bodeneffekte (floor effects) und Deckeneffekte (ceiling effects) zu vermeiden. Überlegungen zum exp. Design UV Anzahl Objekte: j,,,, UV2 Distinkte Farbe Gleiche Farbe

16 Mehrfaktorielle & multivariate Designs Mehrfaktoriell: Mehr als eine UV Anzahl Objekte Multivariat: Mehr als eine ReaktionsZeit UV Farbe gleich Farbe distinkt FehlerRate Vorteile mehrfaktorieller Designs ypischerweise werden in einem Experiment 2-4 verschiedene UVs variiert. Gründe: Effizienz (nur within): Ein Experiment mit mehreren UVs effizienter als separate Experimente pro UV. Experimentelle Kontrolle (nur within): Viele (z.b. Alter, Motivation) sind konstant über UVs Generalisierbarkeit (between und within): Effekte bei verschiedenen Bedingungen Interaktionen zwischen UVs messbar (between und within). Quelle: Kantowitz et al. (200), p.60 6

17 Vorteile mehrfaktorieller Designs Interaktion zwischen Anzahl Objekten (UV) und distinktem Merkmal Farbe (UV2): UV2 Distinkte Farbe Keine Farbe 0,8 0,6 0,2 0,4 Reaktionszeit (sec),0 Anzahl Objekte UV Between-Subjects Design Ausprägungen der UV werden zwischen Vpn-Gruppen getestet: Gruppe Gruppe 2 Gruppe 3 Vorteile: Weniger Positionseffekte (general practice effects, z.b. Übungs- und Ermüdungseffekte), weniger carryover Effekte Nachteile: Geringe Effizienz (viele Vpn), Unterschiede zwischen Gruppen als Störvariable 7

18 Between-Subjects Design WICHIG: Die Vpn-Gruppen sollten bezüglich der relevanten Merkmale homogen sein! ö ösung : Randomisierung: R d i i Die Di V Vpn werden d zufällig fälli auff di die Gruppen verteilt. (Nach Martin, 2000) ösung 2: Parallelisieren (Matching): Vor dem Experiment werden relevante Merkmale erhoben, danach werden die Vpn auf die Gruppen gleichmässig verteilt: Gruppe Gruppe 2 Within-Subjects Design Ausprägungen der UV werden innerhalb der gleichen Vpn-Gruppe Vpn Gruppe getestet: Gruppe : Alle drei Bedingungen Vorteile: Höhere Effizienz (weniger Vpn), keine Kontamination durch Gruppenunterschiede Nachteile: Positionseffekte (general practice effects, z.b. Übungs- und Ermüdungseffekte), carryover Effekte 8

19 Within-Subjects Design WICHIG: Homogenität der Bedingungen bezgüglich wie Positionseffekte und carryover Effekte ösung : Randomisierung der Versuchsdurchgänge (rials) p Complete Counterbalancing VP6 VP VP4 VP2 VP3 VP atin Squuare ösung 2: Ausbalancieren (counterbalancing) Gruppe : Alle drei Bedingungen ausbalanciert Weitere Designs Small-n Designs Within-Subject Design mit wenigen Vpn und vielen rials Häufig in Psychophysik Bsp rials. Bsp. Schwellenmessung, Zentrifuge Gemischte Designs (mixed designs) Bsp. Anzahl Objekte within, gleiche vs. distinkte Farbe between. 9

20 Kontrollgruppe und -bedingung Between-subjects: Kontrollgruppe (control group) Within-subjects: Kontrollbedingung (control condition) Bsp. Ist Vp XYZ schnell in der visuellen Suche oder hat sie einfach wahllos auf die aste gedrückt? Vp XYZ??? Mittelwert 0,8 Vp XYZ 0,4 0,6, Reaktionszzeit (sec),0 Anzahl Objekte 0,2 Kontrollgruppe und -bedingung Vp XYZ Vp XYZ??? 0,8 0,6 0,4 0,2 Mittelwert,4,2,0 Reaktiionszeit (sec) Idee: Kontrollbedingung ohne arget (kein ). Hier muss nicht die aste sondern die aste N gedrückt werden. Anzahl Objekte 20

21 Kontrollgruppe und -bedingung Die Vp XYZ hat tatsächlich so schnell wie möglich wahllos auf die aste und N gedrückt Vp XYZ!!! 00 Vp XYZ Fe ehlerrate (%) Mittelwert 80 0 Anzahl Objekte Üblicherweise verwendet man ein Ausschlusskriterium, wie z.b. maximal % Fehler. Baseline Hypothese: Wird Wortliste A gelernt und dann p Wortliste B,, so entsteht eine sprachliche Interferenz, d.h. die Wortliste A wird schlechter behalten. Experiment: (Aus Kantowitz et al. (200) Kontrollgruppe als Baseline: Interferenzeffekt = Experimentalgruppe - Kontrollgruppe 2

22 Datenerhebung Begrüssung Instruktion Fragebogen Durchführung mit Pause(n) Debriefing Zusammenfassung - Fragestellung - Hypothesen (falsifizierbar) Variablen Operationalisierung - Design - Erhebungssitation eilnehmer Versuchsleiter Ablauf (Datenerhebung) - Instruktion Debriefing 22

23 Fragen??? Habt Ihr noch Fragen??? Vielen Dank! 23