6 Fragen zu Versuchsplan

Ein Beispiel für einen "in-between" Versuchsplan (auch bekannt als "between-subjects design") ist ein Experiment, bei dem zwei Gruppen von Teilnehmern unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt werden, um die Wirkung dieser Bedingungen zu vergleichen. Angenommen, du möchtest die Wirkung von zwei verschiedenen Lernmethoden auf die Leistung von Schülern testen. Du teilst die Schüler zufällig in zwei Gruppen ein: 1. Gruppe A verwendet Lernmethode 1. 2. Gruppe B verwendet Lernmethode 2. Nach einer bestimmten Lernperiode testest du die Leistung beider Gruppen mit demselben Test. Durch den Vergleich der Testergebnisse kannst du feststellen, welche Lernmethode effektiver ist. Dieser Versuchsplan stellt sicher, dass jede Gruppe nur einer Bedingung ausgesetzt ist, wodurch mögliche Störeinflüsse minimiert werden, die auftreten könnten, wenn dieselben Teilnehmer mehreren Bedingungen ausgesetzt wären.

Eine sinnvolle Forschungsfrage für einen „Between-Subject-Vuchsplan“ könnteuten: „Beeinflusst die der Belohnung (monetär vs. sozial) die Motivation von Studierenden, an einerigen Lernaktivität teilzunehmen?“ In diesem Design würden zwei Gruppen von Studierenden unterschiedlichen Belohnungen ausgesetzt, um die Auswirkungen auf ihre Teilnahmebereitschaft zu vergleichen.

Ein faktorieller Versuchsplan ist ein experimentelles Design, das es ermöglicht, die Auswirkungen von mehreren Faktoren auf eine Antwortvariable zu untersuchen. Bei einem faktoriellen Versuchsplan mit 4 Faktoren und 4 Mittelpunktsversuchen wird jeder Faktor in zwei Stufen (z. B. hoch und niedrig) variiert. In diesem Fall bedeutet das: 1. **Faktoren**: Es gibt 4 Faktoren, die jeweils in zwei Stufen untersucht werden. Das ergibt insgesamt \(2^4 = 16\) Kombinationen der Faktoren. 2. **Mittelpunktsversuche**: Die Mittelpunktsversuche dienen dazu, die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu überprüfen und mögliche nichtlineare Effekte zu erfassen. In diesem Design werden 4 zusätzliche Versuche durchgeführt, bei denen alle Faktoren auf ihren mittleren Werten eingestellt sind. Insgesamt umfasst der Versuchsplan also 16 (faktorieller Teil) + 4 (Mittelpunkte) = 20 Versuche. Dieser Ansatz ermöglicht eine umfassende Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Faktoren und bietet eine solide Grundlage für die statistische Auswertung.

Der Unterschied zwischen einem vollständigen faktoriellen Versuchsplan mit und ohne Mittelpunktversuche liegt in der Anzahl der durchgeführten Experimente und der Möglichkeit, nichtlineare Effekte zu untersuchen. 1. **Vollständiger faktorieller Versuchsplan ohne Mittelpunktversuche**: In diesem Design werden alle möglichen Kombinationen der Faktoren in ihren jeweiligen Stufen getestet. Es werden nur die Ecken des Versuchsraums betrachtet, was bedeutet, dass nur die Extremwerte der Faktoren getestet werden. Dies kann zu einer unzureichenden Erfassung von nichtlinearen Beziehungen führen. 2. **Vollständiger faktorieller Versuchsplan mit Mittelpunktversuchen**: Hier werden zusätzlich zu den Ecken des Versuchsraums auch die Mittelpunktwerte der Faktoren getestet. Diese zusätzlichen Versuche ermöglichen es, die Reaktion in der Mitte des Versuchsraums zu bewerten und bieten die Möglichkeit, nichtlineare Effekte oder Wechselwirkungen zwischen den Faktoren besser zu erkennen. Außerdem können sie helfen, die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu überprüfen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Durchführung von Mittelpunktversuchen die Flexibilität und Aussagekraft des Versuchsplans erhöht, insbesondere wenn man an der Untersuchung komplexerer Zusammenhänge interessiert ist.

Eine mögliche psychologische Forschungsfrage, die sinnvoll mit einem „Between-Subject-Versuchsplan“ untersucht werden könnte, lautet: "Beeinflusst die Art der Musik (klassische Musik vs. Rockmusik) die Konzentrationsfähigkeit von Studierenden während einer Lernaufgabe?" In diesem Versuchsplan würden zwei Gruppen von Studierenden jeweils einer der beiden Musikarten ausgesetzt, während sie eine identische Lernaufgabe bearbeiten. Die Konzentrationsfähigkeit könnte dann anhand der Leistung in der Lernaufgabe gemessen und zwischen den beiden Gruppen verglichen werden.

Ein geeigneter Versuchsplan zur Bewertung der Auswirkungen der kostenlosen Impfmessen auf die Rate der vollständig geimpften Kinder könnte ein **randomisiertes kontrolliertes Experiment** sein. Hierbei werden die 261 Gesundheitszentren zufällig in zwei Gruppen aufgeteilt: eine Interventionsgruppe, die die kostenlosen Impfmessen sofort durchführt, und eine Kontrollgruppe, die die Impfmessen erst nach einer Verzögerung durchführt. **Logistische Aspekte:** - **Durchführbarkeit:** Die zufällige Zuweisung der Gesundheitszentren stellt sicher, dass die Ressourcen gleichmäßig verteilt werden und die Kapazitätsengpässe berücksichtigt werden. - **Überwachung:** Die Fortschritte können systematisch überwacht und verglichen werden. **Methodische Aspekte:** - **Kausalität:** Durch die zufällige Zuweisung kann ein kausaler Zusammenhang zwischen den Impfmessen und der Impfquote hergestellt werden. - **Vergleichbarkeit:** Die Kontrollgruppe dient als Vergleichsbasis, um externe Einflüsse zu minimieren. **Ethische Aspekte:** - **Gerechtigkeit:** Alle Gesundheitszentren erhalten letztlich die Impfmessen, nur zu unterschiedlichen Zeitpunkten. - **Transparenz:** Die Eltern werden über den Zweck und die zeitliche Verzögerung informiert. Ein alternatives Versuchsdesign, das ungeeignet wäre, ist ein **einfaches Vorher-Nachher-Design** ohne Kontrollgruppe. **Begründung:** Dieses Design kann nicht zwischen den Effekten der Impfmessen und anderen zeitgleich auftretenden Einflüssen unterscheiden, was zu verzerrten Ergebnissen führen kann.