Experiment

 

(= Exp.) [lat. experimentum Versuch, Probe, Erfahrungsbeweis; lat. ex aus, mens Verstand, peri Elfen (gottähnliche Wesen) der persischen Mythologie], [FSE], syn. randomisierte kontrollierte Studie. Ein Exp. ist eine empirische Untersuchung, bei der die Untersuchungseinheiten den Untersuchungsbedingungen zufällig zugeordnet werden (Randomisierung). Ein E. wird i. d. R. durchgeführt, um zu prüfen, ob eine wiss. Ursache-Wirkungs-Hypothese (Kausalität) gültig ist. Je nach Art der Untersuchungseinheiten und -umstände spricht man von Menschen- oder Tierexp., Einzel- oder Gruppenexp. (Cluster-randomisierte Studie), Labor- oder Feldexp., randomisierten klin. Studien (Evidenzbasierung) und exp. Evaluationen.

Als wesentliches Merkmal eines Exp. gilt seit W. Wundt seine Willkürlichkeit (d. h. Planmäßigkeit, Absichtlichkeit), aus der die Wiederholbarkeit (Replizierbarkeit) und Variierbarkeitinsbes. für nachfolg. Überprüfungen und Erweiterungen folgen.In einem Exp. wird mind. ein angenommener Ursachenfaktor (Variable, unabhängige, UV) in mind. zwei Ausprägungen hergestellt oder ausgewählt  (Variation der Untersuchungsbedingungen, Treatment), in denen für jede Untersuchungseinheit die Werte von mind. einer abhängigen Variablen (AV, als Indikator für die angenommene Wirkung) erhoben werden. Zur validen (d. h. möglichst fehlerfreien) Prüfung eines Ursachen-Wirkungs-Zus.hangs müssen alle anderen möglichen Einflüsse (KonfundierungStörvariablen oder -faktoren) möglichst ausgeschaltet (kontrolliert) werden (interne Validität, interne Validität, Bedrohungen für die). Dazu werden möglichst viele potenziell störende Situationsmerkmale konstant gehalten (z. B. Präsentationszeiten), eliminiert (z. B. Lärmeinwirkungen), systematisch als Kontrollfaktor eingeführt (z. B. Geschlecht der Untersuchungspersonen) oder zufällig variiert (z. B. Untersuchungstermine). V. a. aber werden systematische Gruppenunterschiede zw. den Untersuchungsbedingungen im Exp. durch die Zufallszuordnung der Untersuchungseinheiten vermieden. Diese Randomisierung und die aus ihr resultierende höhere interne Validität unterscheiden das Exp. von den ansonsten ähnlich aufgebauten Quasi-Experimenten undFall-Kontroll-Studien, bei denen die Angleichung der Untersuchungsgruppen durch gezielte Auswahl der Personen (Parallelisierung, matching) oder durch stat. Auspartialisierung (propensity score, Regression, hierarchische) erfolgen kann. Schematisch werden die versch. Experimentalbedingungen in einem Versuchsplan (design; Forschungsdesign) dargestellt. Werden unabhängig voneinander mehrere Ursachenfaktoren variiert (oder ein Kontrollfaktor eingeführt), umfasst der Versuchsplan mehrere Faktoren (factorial design). Werden die Personen nacheinander unter mehreren Bedingungen oder zu wiederholten Gelegenheiten untersucht, liegt ein Versuchsplan mit Messwiederholung vor (repeated-measures design). Zur Kontrolle anderer Einflüsse wird die Reihenfolge der Bedingungen möglichst bei jeder Person zufällig bestimmt.

Durch die Spezifikation von Versuchsplan, -einheiten und -situation wird eine konkrete Anwendung geschaffen, für die aus der allg. wiss. Ursache-Wirkungs-Hypothese konkrete empirische Vorhersagen und stat. Hypothesen abgeleitet werden können. Über Letztere kann mithilfe von Signifikanztests entschieden werden. Angewendet werden typ.weise Varianzanalysen (Allgemeines Lineares Modell, Datenanalyseverfahren, statistische), wobei bei mehrfaktoriellen Designs sowohl die Haupteffekte der Faktoren als auch ihre Interaktion geprüft werden. Insbes. im Falle von Faktoren mit mehr als zwei Ausprägungen erlauben Kontraste die gezielte Prüfung spez. Unterschiedshypothesen. Werden mehrere abhängige Variablen verwendet, können sie sowohl einzeln analysiert werden (mit Problemen durch überlappende Informationen und kumulierende Fehlerwahrscheinlichkeiten; Alpha-Fehler) als auch simultan durch multivariate Verfahren (mit Problemen durch zu unspezif. Testergebnisse).

Aufgrund der absichtlichen und für die Prüfung von Kausalhypothesen unbedingt notwendigen Kontrolle möglicher Störfaktoren unterscheidet sich ein Exp. deutlich von natürlich auftretenden Situationen, sodass die Ergebnisse nicht unbedingt unmittelbar übertragbar sind (Einschränkung der sog. externen Validität). Inwieweit ein exp. bestätigter Ursache-Wirkungs-Zus.hang in anderen Kontexten durch andere Einflussfaktoren verändert wird, kann in entspr. modifizierten Nachfolgestudien geprüft werden, die auch zunehmend anwendungsnah werden können.

Verwendete Literatur

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