Staistik Lernen: Forschungsprozess und Auswertung

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Forschungsprozess

• Empirische Erkenntnisse werden durch Beobachtungen und experimentelle Methoden gewonnen
• Untersuchungsdesigns:
  • Explorative Studien (wenig Vorwissen, qualitative Methoden)
  • Deskriptive Studien (Beschreibung von Merkmalsverteilungen)
  • Hypothesenprüfung und Theorienanalyse
  • Evaluation von Maßnahmen
• Datenerhebung:
  • qualitative (offene Erhebung, InterpretaDvsanalyse, Rekonstruktion subjektiven Sinns)
  • quantitative (standardisierte Erhebungsinstrumente, statistische Auswertung von Verteilungen und Zusammenhängen)

Empirische Bildungsforschung

• Soziale Herkunft und Bildungserfolg
• Forschungsthemen:
  • Kompetenzerwerb und -entwicklung
  • Unterrichtsqualität
  • Forschung zu den Kompetenzen des Lehrpersonals
  • Schulische Lern- und Lehrprozesse
  • Methodische Fragen: Konzeptmessung, Auswahl und Analyse von Daten

Traditionen der Sozialforschung

• Politsche Arithmetik (seit 1662)
• Universitätsstatistik (seit Mitte 17. Jahrhundert)
• Sozialstaatistik in Deutschland
• Gründerjahre der empirischen Sozialforschung:
  • Gründung des ersten Forschungsinstituts für Sozialwissenschaften in Köln 1919
  • Frankfurter Institut für Sozialforschung (Frankfurter Schule)

Probleme der empirischen Sozialforschung

• Probleme der selektiven Wahrnehmung:
  • Pseudoregelmäßigkeit
  • Erwartungsabhängige Beobachtungen
  • Selektive Wahrnehmung
• Deduktionsfehler
• Lösung: Gezieltes Ausschalten von Fehlerquellen bei empirischen Beobachtungen

Forschung und Werte

• Forschung als Werte-Objekt
• Die Wertbasis der Wissenschaften:
  • Integrität + Objektivität
  • Problem: Forschung ist käuflich
• Werturteile in sozialwissenschaftlichen Aussagen:
  • Ziel der Wertfreiheit
  • Werturteile müssen explizit erkennbar gemacht sein

Forschungsethische Probleme

• Persönlichkeitsschutz von Versuchspersonen
• Gezieltes Täuschen (z.B. suggestiv formulierte Aussagen)
• Offenlegung von Finanzierungsquellen
• Soziale Verantwortung

Der Forschungsprozess

• Rückblick:
  • Empirische Methoden entwickelten sich als Antwort auf gesellschaftliche Fragestellungen und Probleme
  • Im nationalen Zeitalter zunächst in nationalen Traditionen, heute international

Erkenntnistheorie und Sozialforschung

• Basis von Wissen und Wissenschaft:
  • Wissen entsteht direkt aus der Beobachtung von Tatsachen?
  • Impliziert drei Annahmen:
    • Tatsachen sind Beobachtern durch sorgfältige und unvoreingenommene Beobachtung zugänglich
    • Tatsachen gehen der Theorie voraus (bzw. sind unabhängig von ihr)
    • Tatsachen konstituieren eine stabile und verlässliche Basis für wissenschaftliche Erkenntnis
• Probleme:
  • Visuelle Erfahrungen werden nicht von dem wahrgenommenen beschränkt
  • Was wir wahrnehmen, hängt davon ab, was wir wissen
  • Wir sehen alle dasselbe
  • Es gibt eine physische Welt

Logische Deduktion und induktives Modell

• Allgemeine Form wissenschaftlicher Erklärung:
  • Gesetz und Theorie
  • Anfangs (oder Rand-) Bedingungen
  • Vorhersagen und Erklärung
• Deduktives Modell:
  • Wissenserwerb als logischer Schluss aus einer Reihe von Aussagen
  • Problem: die jeweiligen Aussagen sind gültig, die Schlussfolgerung valide
• Induktives Modell:
  • Erkenntnis wird (nur) aus Beobachtungen gewonnen
  • Aus Beobachtungen leiten sich logische Schlussfolgerungen her
  • Erklärungen und Vorhersagen (wenn objektiv, nützlich und zuverlässig)

Poppers kritischer Rationalismus und die Falsifikation

• Falsifikationismus:
  • Wenn Beobachtungen dennoch als Basis wissenschaftlicher Erkenntnis erhalten bleiben soll
  • Dann müssen "gute" Theorien so formuliert sein, dass die aus ihnen abgeleiteten Beobachtungsaussagen
    • Widerlegt werden können (Falsifizierbarkeit)
    • Präzise und eindeutig formuliert sind
• Falsifizierbarkeit: Beispiele:
  • Miewoch regnet es
  • Mathematisch "begabte" Schüler sind besser in Mathematik als unbegabte
  • Schwere Gegenstände fallen, wenn man sie aus einem Meter Höhe fallen lässt und es kein Hindernis gibt, in gerader Linie nach unten.Here are the study notes for the text:

Wissenschaftlicher Fortschritt

• Wissenschaftlicher Fortschritt als Annäherung an die Wahrheit über Falsifikation
• Ausgangspunkt: Formulierung einer falsifizierbaren Theorie
• Test: Versuch der Falsifikation
• Ergebnis: Beibehaltung, Präzisierung oder Verwerfen
• Ziel: Verfeinerung der Erklärungssysteme und Theorien

Problem des Falsifikationismus

• Ad-hoc-Hypothesen: Hypothesen, die nach gelungener Falsifikation die Theorie so anpassen, dass sie deren Widerlegung auf Basis der neuen Belege überstehen
• Falsifikation einer kühnen Vermutung oder Bestätigung einer behutsamen Vermutung dienen nicht dem Ausbau wissenschaftlicher Erkenntnis
• Bewährung kühner Vermutungen und Falsifikation behutsamer Hypothesen hingegen schon

Wissenschaft als soziale Konstruktion

• Paradigmen und wissenschaftlicher Fortschritt
• Paradigma: ein Denkmuster, das grundlegende Probleme + Methoden weiterer Bereiche eines Faches definiert und das Weltbild der Zeit prägt
• Kuhn: Struktur wissenschaftlicher Revolutionen
  • Vor-Wissenschaft: unmethodische und unorganisierte Akktivitäten zur nicht zielgerichteten Akkumulation von Wissen
  • Paradigma: Untersuchung von Aspekten der Wirklichkeit im Rahmen von wissenschaftlichen Experimenten führen zu einer mehr oder weniger fixen Annahme über die Beschaffenheit dieser Wirklichkeit und die Möglichkeiten sie zu untersuchen
  • Normale Wissenschaft: Studium der durch das Paradigma abgegrenzten Untersuchungsgegenstände mit den im Paradigma dafür vorgesehenen Methoden
  • Krise: Wirklichkeit und die Annahmen über sie widersprechen sich zunehmend
  • Revolution: Wissenschaftliche Community übernimmt ein neues Paradigma in dessen Rahmen neue normale Wissenschaft passiert

Synthese

• Sowohl Fortschritt der Wissenschaft als auch Wissensanstau nicht ganz so einfach wie zunächst gedacht
• Beobachtung: ja, aber …
• Falsifikation: ja, aber …
• Paradigmen geben Aufschluss über die soziale Eingebundenheit und damit auch Begrenzung von Wissenschaft als Methode, aber sie bleiben deskriptiv

Rückblick

• Wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn: ist theoriebasiert: T -> B -> T
• Falsifikation anhand empirischer Beobachtungen
• Forschung innerhalb disziplinärer Paradigmen
• Es gibt nicht eine Logik der Wissenschaft

Forschungsfragen und Hypothesen

• Was ist eine Hypothese? Eine Aussage über die erfahrbare Wirklichkeit, die einen Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Phänomenen bzw. deren Eigenschaften formuliert
• Hypothesentypen:
  • Deterministisch: Wenn X, dann folgt immer Y
  • Probabilistisch: Immer, wenn X, dann folgt wahrscheinlich Y
• 2 Arten von Variablen:
  • Dichotom: Wenn – Dann Hypothese
  • Min.intervallskaliert: Je – Desto Hypothese
• Ursachenklärung:
  • Primäre Effekte
  • Sekundäre Effekte
  • Kausalhypothese
  • Trendhypothese

Theorie

• Was ist eigentlich eine Theorie? Theorien sind Kombinationen von Hypothesen bzw. Sätzen
• Theorievergleich:
  • Wahl zu vergleichender Theorien
  • Informationsgehalt eines Satzes entspricht der Menge durch ihn ausgeschlossener Sätze
  • Der Informationsgehalt einer wenn-dann Hypothese wächst
  • Falsifikation eines Satzes
  • Mehr Falsifikatoren -> bevorzugte Theorie
• Erklärungsmodelle:
  • DN-Modell nach Hempel & Oppenheim (1948)
  • Probleme bei der Prüfung von Hypothesen:
    • Scheinkorrelation
    • Drei-Variablen-Kontrolle
  • Möglichkeiten bei der Prüfung von Hypothesen:
    • Kausalität
    • Zeitliche Reihenfolge
    • Störfaktoren
  • Konzeptspezifikation, Operationalisierung und Messen

Konzeptspezifikation, Operationalisierung und Messen

• Vom Konzept zur Variablen

• Einleitendes:

  • Problem des Falsifikationismus (Basissatzproblem)### Hypothese und Forschungsdesign

• Wenn wir eine Hypothese widerlegen, bedeutet das nicht zwangsläufig, dass der geprüfte Zusammenhang nicht besteht, sondern es könnte auch einen Fehler bei der Messung geben.

• Mögliche Fehlerquellen sind die Auswahl der Untersuchungseinheiten, Messfehler und die Übertragung des theoretischen Modells in messbare Hypothesen, Begriffe und Variablen.

Die Zweisprachentheorie

• Die Zweisprachentheorie unterscheidet zwischen einer theoretischen Sprache (Lt) und einer Beobachtungssprache (Lo).

Dispositionsbegriff

• Ein Dispositionsbegriff ist eine Eigenschaft, die sich nur unter bestimmten Bedingungen zeigt.
• Man kann sie nicht direkt beobachten, sondern muss Umstände generieren, in denen die Eigenschaft beobachtbar wird.
• Fast alle sozialwissenschaftlichen Begriffe sind Dispositionsbegriffe.

Korrespondenzproblem

• Das Korrespondenzproblem beschäftigt sich mit der Zuordnung von empirischen Indikatoren zu theoretischen Konstrukten.
• Die Korrespondenzregeln bestimmen, wie man die empirischen Indikatoren den theoretischen Konstrukten zuordnet.
• Das Korrespondenzproblem kann durch Operationalisierung oder bilaterale Reduktionsätze gelöst werden.

Operationalisierung

• Operationalisierung bedeutet, ein Konzept in messbare Indikatoren zu überführen.
• Es gibt zwei Ansätze: Operationalisierung durch Korrespondenzregeln A (Operationalismus) und Korrespondenzregeln B (bilaterale Reduktionsätze).

Von Konzepten zu empirischen Indikatoren

• Ziel ist es, von theoretischen Konzepten zu beobachtbaren Indikatoren zu kommen.
• Mittel dazu sind die Korrespondenzregeln.

Variable im Überblick

• Eine Variable ist die Zusammenfassung von Ausprägungen einer Eigenschaft.
• Die Anzahl von Ausprägungen hängt vom theoretischen Begriff ab.
• Es gibt verschiedene Arten von Variablen, wie z.B. manifeste und latente Variablen.

Wahrnehmbarkeit der Eigenschaften der Variable

• Manifeste Variablen sind direkt beobachtbar, während latente Variablen indirekt beobachtbar sind.
• Beispiele für manifeste Variablen sind Größe und Kleidung, während Beispiele für latente Variablen politische Einstellungen und Intelligenztest sind.

Indikatoren

• Indikatoren beziehen sich auf beobachtbare Sachverhalte.
• Die Korrespondenzregeln bestimmen, wie man die Indikatoren den theoretischen Konstrukten zuordnet.

Auswahl der Indikatoren

• Jedes Konstrukt hat ein Indikatoruniversum, das die Menge aller Eigenschaften enthält, die ein Begriff bezeichnet.
• Wenn Indikatoren vom selben Universum homogen sind, sind sie prinzipiell austauschbar.

Variablenart nach Ausprägungsanzahl

• Es gibt diskrete, kontinuierliche und dichotome Variablen.
• Diskrete Variablen haben zwischen zwei Werten endlich viele Werte, während kontinuierliche Variablen zwischen zwei Werten unendlich viele Werte haben.

Merkmalsebene

• Es gibt Individualmerkmale, die jedem Element von Merkmalsträger gehören, und Kollektivmerkmale, die einer Menge von Merkmalsträger gehören.
• Individualmerkmale können absolut oder relational sein, während Kollektivmerkmale analytisch, strukturell oder global sein können.