Experimente zielen darauf ab, die Wirkung zu messen, die eine unabhängige Variable (die „Ursache“) auf eine abhängige Variable („die Wirkung“) hat.

Die wichtigsten Merkmale eines Experiments sind die Kontrolle über die Variablen, die genaue Messung und die Feststellung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen.

Um Ursache-Wirkungs-Beziehungen festzustellen, wird die unabhängige Variable verändert und die abhängige Variable gemessen; alle anderen Variablen (so genannte Fremdvariablen) werden im Experiment kontrolliert.

Unterschiedliche Arten von Experimenten

Es gibt drei Hauptarten von Experimenten: das Laborexperiment, das Feldexperiment und die vergleichende Methode.

• Laborexperimente finden in einer künstlichen, kontrollierten Umgebung wie einem Labor statt
• Feldexperimente – finden in einem realen Umfeld wie einer Schule oder einem Krankenhaus statt.
• Die vergleichende Methode – beinhaltet den Vergleich von zwei oder mehr ähnlichen Gesellschaften oder Gruppen, die in einigen Aspekten ähnlich sind, sich aber in anderen unterscheiden, und die Suche nach Korrelationen.

Die wichtigsten Merkmale des Experiments

Es ist am einfachsten zu erklären, was ein Experiment ist, wenn man ein Beispiel aus den Naturwissenschaften verwendet, daher werde ich Experimente anhand eines Beispiels aus der Biologie näher erläutern

NB – Sie müssen über die wissenschaftliche Methode für den Theorie- und Methodenteil des Soziologiekurses im zweiten Jahr Bescheid wissen (für einen Überblick über Theorien und Methoden klicken Sie hier), daher sind dies immer noch alle notwendigen Informationen. Auf den Einsatz von Labor- und Feldexperimenten in der Soziologie (/ Psychologie) komme ich später zurück…

Ein Beispiel zur Veranschaulichung der wichtigsten Merkmale eines Experiments

Wenn man genau messen wollte, wie sich die Temperatur auf die Menge* der Tomaten auswirkt, die eine Tomatenpflanze produziert, könnte man ein Experiment entwerfen, bei dem man zwei Tomatenpflanzen der gleichen Sorte nimmt, und sie im gleichen Gewächshaus mit der gleichen Erde, der gleichen Lichtmenge und der gleichen Wassermenge (und alles andere genau gleich) wachsen lassen, aber sie auf verschiedenen Heizkissen wachsen lassen, so dass eine auf 15 Grad und die andere auf 20 Grad erwärmt wird (5 Grad Unterschied zwischen den beiden).

Sie würden dann die Tomaten von jeder Pflanze zur gleichen Jahreszeit** (sagen wir irgendwann im September) einsammeln und sie wiegen (*das Wiegen wäre eine genauere Methode, um die Menge der Tomaten zu messen als die Anzahl der produzierten), der Gewichtsunterschied zwischen den beiden Tomatenstapeln würde Ihnen den „Effekt“ des Temperaturunterschieds von 5 Grad liefern.

Man würde das Experiment wahrscheinlich einige Male wiederholen wollen, um eine gute Zuverlässigkeit zu gewährleisten, und dann den Durchschnitt aller Tomatenerträge ermitteln, um eine durchschnittliche Differenz zu erhalten.

Nach, sagen wir, 1000 Experimenten könnte man vernünftigerweise zu dem Schluss kommen, dass jede Pflanze 0.5 kg mehr Tomaten, also ist die „Ursache“ der Temperaturerhöhung um 5 Grad 0,5 kg mehr Tomaten pro Pflanze.

In dem obigen Beispiel ist die Menge der Tomaten die abhängige Variable, die Temperatur die unabhängige Variable und alles andere (Wasser, Nährstoffe, Boden etc.

** Natürlich könnte man zu anderen Ergebnissen kommen, wenn man die Tomaten während ihrer Reifung einsammelt, aber um die Fremdvariablen zu kontrollieren, müsste man alle Tomaten zur gleichen Zeit einsammeln.

Die Rolle von Hypothesen bei Experimenten

Ein Experiment beginnt in der Regel mit einer Hypothese, d. h. einer Theorie oder Erklärung, die auf der Grundlage begrenzter Beweise als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen aufgestellt wird. Eine Hypothese hat in der Regel die Form einer spezifischen, überprüfbaren Aussage über die Wirkung einer oder mehrerer unabhängiger Variablen auf die abhängige Variable.

Der Sinn einer Hypothese besteht darin, dass sie zur Genauigkeit beiträgt, indem sie den Forscher darauf konzentriert, die spezifische Beziehung zwischen zwei Variablen genau zu testen, und sie hilft auch bei der Objektivität (siehe unten).

Nachdem man die Ergebnisse des obigen Experiments gesammelt hat, könnte man vernünftigerweise die Hypothese aufstellen, dass „eine Tomatenpflanze, die bei 25 Grad im Vergleich zu 20 Grad angebaut wird, 0,5K.G. mehr Tomaten hervorbringt“ (tatsächlich wäre eine richtige Hypothese wahrscheinlich noch enger gefasst, aber Sie verstehen hoffentlich das Wesentliche).

Sie würden dann einfach das obige Experiment wiederholen, aber eine Pflanze auf 20 Grad und die andere auf 25 Grad erhitzen, 1000 (oder so oft) wiederholen und auf der Grundlage Ihrer Ergebnisse könnten Sie die Hypothese entweder akzeptieren oder verwerfen und modifizieren.

Experimente und Objektivität

Ein weiteres wesentliches Merkmal von Experimenten ist, dass sie objektives Wissen hervorbringen sollen – das heißt, sie zeigen Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen Variablen auf, die unabhängig vom Beobachter existieren, weil die gewonnenen Ergebnisse völlig unbeeinflusst von den eigenen Werten des Forschers sein sollten.

Mit anderen Worten: Jemand anderes, der dasselbe Experiment beobachtet oder wiederholt, sollte dieselben Ergebnisse erhalten. Wenn das der Fall ist, dann können wir sagen, dass wir ein objektives Wissen haben.

Ein letztes (kurzes) Wort zu Tomatenexperimenten und objektivem Wissen…

NB – die Verwendung von Tomatenpflanzen ist kein müßiges Beispiel, um die Hauptmerkmale des Experiments zu veranschaulichen – fast jeder isst Tomaten (es sei denn, man gehört zu der Minderheit der Ketchup- und Dolmio-Abstinenzler) – und daher gibt es eine Menge Profit bei der Produktion von Tomaten, so dass ich mir vorstellen kann, dass Hunderte von Millionen, wenn nicht Milliarden von Dollar ausgegeben wurden, um zu erforschen, welche Kombinationen von Variablen dazu führen, dass die meisten Tomaten pro Hektar angebaut werden, mit den geringsten Eingaben…. NB: Es müssten viele Experimente durchgeführt werden, da viele Variablen zusammenspielen, wie z. B. die Art der Tomatenpflanze, die Höhe, die Wellenlänge des Lichts, die Bodenart, Schädlinge und der Einsatz von Pestiziden sowie alle grundlegenden Faktoren wie Wärme, Licht und Wasser.

Die Bedeutung objektiver, wissenschaftlicher Kenntnisse darüber, welche Kombination von Variablen welchen Effekt auf die Tomatenproduktion hat, ist wichtig, denn wenn ich dieses Wissen habe (NB: Ich muss vielleicht eine Hochschule für Agrarwissenschaften dafür bezahlen, aber es ist da!) kann ich eine Tomatenfarm einrichten und die genauen Bedingungen für eine maximale Produktion schaffen und mit einiger Sicherheit vorhersagen, wie viele Tomaten ich in einer Saison haben werde…(vorausgesetzt, ich baue unter Glas an, wo ich alles kontrollieren kann).

Die Vorteile der experimentellen Methode

• Sie ermöglicht es uns, „Ursache-Wirkungs-Beziehungen“ zwischen Variablen herzustellen.
• Sie ermöglicht die präzise Messung der Beziehung zwischen Variablen, so dass wir genaue Vorhersagen darüber treffen können, wie zwei Dinge in der Zukunft interagieren werden.
• Der Forscher kann relativ unabhängig vom Forschungsprozess bleiben, so dass objektives Wissen gesammelt werden kann, unabhängig von den subjektiven Meinungen des Forschers.
• Sie hat eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit, da kontrollierte Umgebungen es ermöglichen, die genauen Bedingungen der Forschung zu wiederholen und die Ergebnisse zu testen.

Nachteile der experimentellen Methode

(Warum sie möglicherweise nicht zur Untersuchung der Gesellschaft als Ganzes oder sogar einzelner Menschen geeignet ist…)

• In der realen Welt gibt es so viele Variablen, dass es unmöglich ist, sie alle zu kontrollieren und zu messen.
• Die meisten sozialen Gruppen sind zu groß, um sie wissenschaftlich zu untersuchen, man kann eine Stadt nicht in ein Labor bringen, um alle ihre Variablen zu kontrollieren, man könnte dies nicht einmal mit einem Feldexperiment tun.
• Menschen haben ihre eigenen persönlichen, emotionsgeladenen Gründe für ihr Handeln, die sie oft selbst nicht kennen, so dass es unmöglich ist, sie auf objektive Weise zu messen.
• Menschen haben ein Bewusstsein und reagieren daher nicht nur in vorhersehbarer Weise auf äußere Reize: Sie denken über Dinge nach, fällen Urteile und handeln entsprechend, daher ist es unmöglich, menschliches Verhalten vorherzusagen.
• Es gibt auch ethische Bedenken, Menschen als „Forschungsobjekte“ und nicht als gleichberechtigte Partner im Forschungsprozess zu behandeln.

Experimente – Schlüsselbegriffe

Hypothese – eine Theorie oder Erklärung, die auf der Grundlage begrenzter Beweise als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen aufgestellt wird. Eine Hypothese hat in der Regel die Form einer überprüfbaren Aussage über die Wirkung einer oder mehrerer unabhängiger Variablen auf die abhängige Variable.

Abhängige Variable – das ist der Untersuchungsgegenstand des Experiments, die Variable, die (möglicherweise) von den unabhängigen Variablen beeinflusst wird.

Unabhängige Variablen – die Variablen, die in einem Experiment variiert werden – die Faktoren, die der Experimentator verändert, um ihre Wirkung auf die abhängige Variable zu messen.

Fremde Variablen – Variablen, die für den Forscher nicht von Interesse sind, die aber die Ergebnisse eines Experiments beeinträchtigen können

Experimentalgruppe – Die Gruppe, die in der Untersuchung untersucht wird.

Kontrollgruppe – Die Gruppe, die der Untersuchungsgruppe ähnlich ist und die konstant gehalten wird. Nach dem Experiment kann die Versuchsgruppe mit der Kontrollgruppe verglichen werden, um das Ausmaß der Auswirkungen (falls vorhanden) der unabhängigen Variablen zu messen.

Laborexperimente: Definition, Erklärung, Vor- und Nachteile

Feldexperimente: Definition, Erklärung, Vor- und Nachteile.