Was ist experimentelles Design und welche Beispiele und Kategorien gibt es für experimentelles Design?
Das experimentelle Design ist ein zentrales Merkmal der wissenschaftlichen Methode und beinhaltet die Bewertung einer unabhängigen Variablen anhand einer abhängigen Variablen.
Ein häufiges Beispiel für experimentelles Design ist eine klinische Studie, an der mehrere Forschungsteilnehmer beteiligt sind, die in Kontroll- und Behandlungsgruppen organisiert sind.
Experimentelles Design umfasst den Prozess der organisierten und kontrollierten Durchführung von Forschungen, um eine Maximierung der Präzision zu ermöglichen.
Was ist experimentelles Design?
Das experimentelle Design ist ein zentrales Merkmal der wissenschaftlichen Methode und beinhaltet die Bewertung einer unabhängigen Variablen anhand einer abhängigen Variablen.
Im Allgemeinen besteht zwischen den unabhängigen und abhängigen Variablen eine Ursache-Wirkungs-Beziehung. Ersteres wird in einem Experiment manipuliert.
Der Beobachter hat die Änderung der unabhängigen Variablen verursacht und wirkt sich direkt auf die abhängige Variable aus. Sobald die unabhängige Variable geändert wird, ändert sich dadurch auch die abhängige Variable.
Bei Experimenten muss der Forscher Variablen definieren, die abhängige Variable messen und auch Probanden zuordnen.
Experimentelles Design ist eine Methode zum Testen der Hypothese mithilfe einer Reihe einfacher Schritte. Sein Zweck besteht darin, kontrollierte Bedingungen während eines Experiments zu schaffen, um die Belastung durch Störungen von außen zu reduzieren.
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Kategorien des experimentellen Designs
Die drei Kategorien des experimentellen Designs umfassen vorexperimentelles Design, quasi-experimentelles Design und echtes experimentelles Design.
Vorexperimentelles Design
Dabei werden die Auswirkungen der unabhängigen Variablen auf einen Teilnehmer oder eine kleine Gruppe von Teilnehmern getestet. Ein Beispiel ist eine Fallstudie.
Quasi-experimentelles Design
Dabei geht es darum, die Wirkung der unabhängigen Variablen auf eine Gruppe von Teilnehmern zu testen, die nicht nur zufällig in Behandlungs- und Kontrollgruppen eingeteilt wurden. Ein Beispiel ist die gezielte Probenahme.
Echt-experimentelles Design
Dabei werden die Auswirkungen der unabhängigen Variablen auf eine Gruppe von Teilnehmern getestet, die nicht nur zufällig in Behandlungs- und Kontrollgruppen eingeteilt werden. Ein Beispiel ist eine klinische Studie.
Beispiele für experimentelles Design
Im Folgenden finden Sie experimentelle Designbeispiele und deren Typen.
Stimmungszustandsstudie
- Typ: Vorexperimentelles Design
Eine Gruppe von Psychologen möchte unbedingt untersuchen, wie sich die Stimmung allgemein auf das Verhalten auswirkt.
Sie hatten eine Idee und drehten ein vierminütiges Video, das Szenen aus berühmten Hollywood-Filmen zeigt. Der Psychologe rekrutierte daraufhin einige Personen, die sich das herzzerreißende Video ansehen sollten.
Sie maßen den Stimmungszustand der Teilnehmer nach Ende des Videos.
Das Ergebnis des Experiments zeigt, dass die Teilnehmer in einer negativen Stimmung waren. Allerdings können sich die Psychologen nicht vollständig auf die Wirksamkeit des Clips verlassen, da es keine Kontrollgruppe gab.
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Mathe-Spiele und Lernstudie
- Typ: Quasi-experimentelles Design
Zwei Schullehrer konnten eine Reihe von Mathe-Spielen entwickeln, um ihren Schülern zu vermitteln, dass das Erlernen von Mathematik Spaß macht. Daher beschließen die Lehrer, die neu entwickelten Spiele im Unterricht zu testen.
Zwei Wochen lang überzeugte eine der Lehrerinnen alle ihre Schüler und sie spielten das Mathe-Spiel. Der zweite Lehrer entscheidet sich für die normale Unterrichtstechnik.
Die Ergebnisse zeigen, dass Schüler, die die Mathe-Spiele gespielt haben, im Test hervorragende Leistungen erbracht haben.
Die beiden Lehrer konnten zu dem Schluss kommen, dass die Spiele der Schlüssel zur Leistungsverbesserung im Test waren, können sich aber aufgrund der fehlenden Zufallszuordnung nicht hundertprozentig sicher sein.
Aktionsforschung im Klassenzimmer
- Typ: Vorexperimentelles Design
Ein Lehrer möchte herausfinden, ob die Teilnahme an einer Kleingruppenaktivität die Fähigkeiten der Schüler bei der Durchführung einer Umfrage verbessert. Anschließend organisieren und testen sie die Aktivität mit einigen ihrer Klassen und beobachten die Ergebnisse genau.
Der Lehrer stellt möglicherweise fest, dass die Schüler sehr gut auf die Aktivität reagieren. Da es keine Vergleichsgruppe von Schülern gab, die auch gelernt hatten, wie man eine Umfrage durchführt, kann der Lehrer nicht hundertprozentig sicher sein, dass die Aktivität der beste Ansatz für den Unterricht des Fachs ist.
Studie zur Wirkung einer Werbung
- Typ: Vorexperimentelles Design
Eine Werbefirma beschließt, zwei ihrer besten Mitarbeiter mit der Entwicklung einer Anzeige zu beauftragen. In der Werbung geht es um den Verzehr des Frühstücksprodukts einer Marke.
Das Team kommt auf die Idee, einen Sketch zu organisieren, bei dem mehrere Charaktere ihr Frühstück genießen. Sie machen auch alberne Gesten und die Hintergrundmusik war ziemlich ungewöhnlich.
Die Werbeagentur möchte kein Geld für die Anzeige ausgeben. Der Werbespot wird dann mit geringem Budget gedreht.
Das Unternehmen zeigt die Anzeige einigen Personen, um deren Reaktionen zu beobachten. Da das Unternehmen feststellte, dass die Anzeige eine starke Wirkung auf die Zuschauer hatte, stellte sie ein größeres Budget für die Anzeige bereit.
Wirtschaftliche Auswirkungen auf die Politik
- Typ: Quasi-experimentelles Design
Ein wirtschaftspolitisches Institut entscheidet, wie wirksam die neue Politik hinsichtlich der Entwicklung kleiner Unternehmen ist. Das Institut identifiziert zwei Städte in einem unterentwickelten Land.
Die beiden Städte sind nahezu gleich groß. Eine der beiden Städte, in denen die neue Richtlinie umgesetzt wurde, verzeichnete im Vergleich zur anderen Stadt ein höheres Wachstum kleiner Unternehmen.
Es kann einige Unterschiede zwischen den beiden Städten geben, die sich im Allgemeinen eher auf das Wachstum kleiner Unternehmen als auf die Politik auswirken.
Studie zu Gender- und Achtsamkeits-Apps
- Typ: Quasi-experimentelles Design
Dies ist eines der Beispiele für experimentelles Design.
Forscher beschlossen, eine Studie durchzuführen, um herauszufinden, ob Männer und Frauen von Achtsamkeit profitieren.
Der Forscher rekrutierte einige Büroangestellte. Der Forscher teilte die Forschungsstichprobe in Männer und Frauen auf. Sie forderten die Teilnehmer auf, täglich mindestens fünfzehn Minuten lang eine Achtsamkeits-App zu nutzen.
Nach Ablauf von drei Wochen verteilten die Forscher an alle Teilnehmer einen Fragebogen, der den Stress misst. Sie haben auch Stresshormone gemessen.
Das Ergebnis des Experiments zeigt, dass Frauen im Vergleich zu Männern besser auf die Apps reagierten. Die Frauen zeigten auch ein geringeres Stressniveau.
Allerdings können die Forscher nicht darauf schließen, dass Frauen besser auf die Apps reagieren als Männer, da sie die Teilnehmer nicht zufällig nach Geschlecht ernennen konnten.
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Klinische Studien
- Typ: Echt-experimentelles Design
Echte Experimente werden manchmal von medizinischen Forschern verwendet, um die Wirksamkeit verschiedener Behandlungsschemata zu testen.
Beispielsweise werden zufällig Personen aus der Öffentlichkeit ausgewählt, um an der Erforschung der Wirkung von Medikamenten auf Herzerkrankungen teilzunehmen.
Sie teilen den Teilnehmern nach dem Zufallsprinzip zu, ob sie die Medikamente erhalten oder nicht. Alle Teilnehmer werden nach drei Monaten kontaktiert und einem Herzkrankheitstest unterzogen.
Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass Personen, die Medikamente erhielten, weniger an Herzerkrankungen litten als diejenigen, die keine Medikamente erhielten.
Fallstudie
- Typ: Vorexperimentelles Design
Ein Arzt ist der Meinung, dass bestimmte seltene medizinische Erkrankungen mit einem alten Behandlungsschema behandelt werden können.
Noch nie wurde die Behandlung auf diese Weise angewendet. Der Arzt beschließt, die Behandlung bei zwei Patienten durchzuführen, bei denen die Krankheit diagnostiziert wurde.
Nach einigen Wochen stellten sie fest, dass die Behandlung keine Wirkung auf die Krankheit hatte, sodass der Arzt beschloss, die Behandlung nicht fortzusetzen.
Studie zu Düngemitteln und Pflanzenwachstum
- Typ: Vorexperimentelles Design
Ein Landwirt beschließt, verschiedene Nährstoffkombinationen für das Pflanzenwachstum zu erkunden. Der Landwirt beschließt, bei einigen kleinen Pflanzen im Labor Dünger zu verwenden, anstatt Geld und Zeit damit zu verbringen, mehrere Mischungen auf den Boden aufzutragen.
Nach vielen Wochen wachsen die Pflanzen wie gewünscht und bilden eine dichte Verzweigung. Die Bäuerin zeigt ihren Freunden die Ergebnisse und alle kamen zu dem Schluss, dass weitere Tests erforderlich sind.
Erziehungsstile und akademische Leistung
- Typ: Quasi-experimentelles Design
Psychologen sind bestrebt, klar zu verstehen, wie sich Erziehungsstile auf die schulischen Leistungen von Kindern auswirken.
Die Psychologen identifizierten eine große Gruppe von Eltern, die einen der vier Erziehungsstile praktiziert: autoritär, freizügig, autoritär und nachlässig.
Nach einer gründlichen Untersuchung fanden die Forscher heraus, dass Kinder, die mit dem autoritär erzogenen Stil erzogen wurden, im Vergleich zu den anderen drei bessere Noten hatten.
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Studie zu Sporternährungsriegeln
- Typ: Echt-experimentelles Design
Ein Unternehmen beschließt, die Wirksamkeit seiner Sporternährungsriegel zu testen, indem es Studenten für die Teilnahme an ihrem Experiment rekrutiert.
Den College-Studenten wurden Kontrollbedingungen oder Behandlungsbedingungen zugewiesen. Die Studenten im Behandlungszustand aßen zwei Nährstoffriegel, während die Studenten im Kontrollzustand auch zwei ähnliche Nährstoffriegel ohne Nährwert aßen.
Nachdem die Studenten die Nährstoffriegel verzehrt hatten, durften sie fünfzehn Minuten lang auf einem Laufband laufen.
Teilnehmer, die die Nährstoffriegel aßen, liefen auf dem Laufband schneller. Ihre Atmung war normal und sie beklagten sich im Vergleich zu den Teilnehmern, die die nährstoffarmen Riegel aßen, nie darüber, dass sie sich zu erschöpft fühlten.
Leseverständnis- und Beleuchtungsstudie
- Typ: Echt-experimentelles Design
Die unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts wirken sich wahrscheinlich auf die intellektuelle Verarbeitung aus. Ein Forscher wählte mehrere College-Studenten aus und bat sie, ein Geschichtskapitel bei einer der drei Lichtbedingungen (natürliches Sonnenlicht, normales Fluoreszenzlicht und künstliches Licht) zu lesen.
Nachdem sie das Kapitel gelesen hatten, legten die College-Studenten die gleiche Prüfung ab. Nach einer gründlichen Prüfung stellten die Forscher fest, dass Schüler, die bei natürlichem Sonnenlicht lesen, im Test bessere Ergebnisse erzielten.
Die zweitbesten Schüler waren diejenigen, die mit gelbem Licht lasen, gefolgt von fluoreszierendem Licht. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass natürliches Licht das Leseverständnis verbessert.
Zusammenfassung
Das experimentelle Design ist ein zentrales Merkmal der wissenschaftlichen Methode und beinhaltet die Bewertung einer unabhängigen Variablen anhand einer abhängigen Variablen.
Ein häufiges Beispiel für experimentelles Design ist eine klinische Studie, an der mehrere Forschungsteilnehmer beteiligt sind, die in Kontroll- und Behandlungsgruppen organisiert sind.
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Bibliographie
- Hilfreicher Professor: 15 experimentelle Designbeispiele
- T. Lundstedt et al. 1998: Experimentelles Design und Optimierung
- MI Rodrigues, AF Iemma – 2014: Experimentelles Design und Prozessoptimierung
- Study.com: Experimenteller Designprozess
- SimlyPsychology: Experimentelles Design: Typen, Beispiele und Methoden
- D Faller, U Klingmüller, J Timmer – Simulation, 2003 Simulationsmethoden für optimale experimentelles Design in der Systembiologie
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