Experiment

Unter dem Begriff „Experiment“ ( lat. experimentum = Versuch, Erfahrungsbeispiel) versteht man a) allgemein: einen wissenschaftlichen Versuch oder ein unsicheres, gewagtes Unternehmen b) in den Naturwissenschaften: eine methodisch – planmäßige Herbeiführung von meist variablen Umständen zum Zwecke wissenschaftlicher Beobachtung.

Die Wissenschaft kann auf zwei Arten die Veränderung der Praxis beeinflussen.

1) Der Spielraum des praktischen Handelns kann spekulativ vorentworfen werden (= Anreiz zur Spekulation, Anregung der Fantasie)

2) Erproben neuer Lösungen in der Praxis durch das Experiment. Nach Herbart (vgl. 1965) kann man mit Experimenten das Besondere in der Praxis kaum erfassen, aber dennoch erfahren, inwieweit allgemeinen Regeln als Grundlage des Handelns gefolgt werden kann, wenn man bestimmte Zwecke erreichen will. (vgl. Lenzen, S.623)

Die klassische Auffassung des Experiments geht auf F. Bacon, G. Galilei und E. Torricelli zurück. Sie nimmt einen beliebig genau eliminierbaren Einfluss der Beobachtung auf das beobachtete Objekt an. Experimente an und mit Menschen werden v.a. in der Medizin, in der Psychologie und in der Soziologie durchgeführt, wobei ethische Grundsätze immer wieder diskutiert werden.

Die Geschichte des Experiments beginnt nachweislich in der Antike. Im 5.Jht. v. Chr. beschreibt der griechische Geschichtsschreiber Herodot im 2.Buch seiner „Historien“ einen Versuch, der die wesentlichen Merkmale eines Experiments aufweist. Die Ägypter glaubten nämlich, das älteste Volk der Erde zu sein. Ihr König Psammetichos wollte es aber genau wissen. Deshalb ließ er einem Hirten zwei Säuglinge übergeben. Dieser sollte sie in einem leeren Raum einsperren und ihnen Ziegenmilch zu essen geben. Er durfte sich aber nicht mit ihnen abgeben noch sprechen. Ziel war es zu erfahren, welches erste Wort die Kinder – unbeeinflusst von ihrer Umwelt – sprechen würden. Nach ungefähr zwei Jahren riefen sie dem Hirten ein Wort zu, das er nicht verstand. Entsprechende Nachforschungen ergaben, dass sie in der Sprache der Phryger um Brot bettelten. Daraus zog der König den Schluss, dass die Phryger noch älter als die Ägypter seien (Hypothese – Experiment – neue Sicht der Dinge).

300 v. Chr. beginnt in Alexandria (Ägypten) eine wirtschaftliche und kulturelle Blüte.Die Ärzte Herophilos und Erasistratos stellen die Vivisektion und die Anatomie in den Mittelpunkt ihrer Forschungsarbeit. 200 n. Chr. experimentiert der Arzt Galenos von Pergamon mit vor allem lebenden Tieren. Er rechtfertigt seine Versuche mit der Begründung, dass Tiere keine „anima rationalis“, keine vernünftige Seele besitzen.

Im 18.Jahrhundert werden die ersten Versuchsreihen zur Erprobung der Wirksamkeit von Medikamenten an Tieren durchgeführt.

In der Nürnberger Erklärung von 1947 wird die freiwillige Zustimmung des Probanden als wichtigstes Prinzip der Humanexperimente genannt.(vgl. Wittern, S.9 - 33)

„Das Experiment ist eine wissenschaftliche Methode zur Überprüfung angenommener Gesetzmäßigkeiten in der Umwelt.“ (Wörterbuch der Soziologie, S.180)) In der empirischen Sozialforschung gilt das Experiment als die sicherste Methode zur Feststellung und Überprüfung von Kausalbeziehungen (vgl.Brockhaus). Die Bedingungen für ein Experiment sind:

- Mindestens zwei experimentelle Gruppen (Versuchs- und Kontrollgruppe) müssen gebildet werden.

- Die Versuchspersonen werden den beiden experimentellen Gruppen nach dem Zufallsprinzip zugewiesen.

- Die unabhängige Variable wird vom Forscher manipuliert, d.h. die Versuchsgruppe wird bestimmen Maßnahmen unterzogen.

Jedes Experiment beginnt mit der Formulierung eines Problems (= Fragestellung). Aus der präzisen Fragestellung wird eine Behauptung (= Hypothese) abgeleitet. Diese muss eindeutig als „richtig“ oder „falsch“ testbar sein (= Verifikation). Ist eine Verifikation nicht möglich, so sollte zumindest der Grad der Wahrscheinlichkeit der Aussage bestimmt werden (= Wahrscheinlichkeitstheorie der Aussage). Hypothesen werden formuliert und lassen eine Vorhersage zu (Wenn – dann – Hypothese). In Einzelschritten sieht der Ablauf eines Experiments so aus:

- Ein Arbeitstitel muss festgelegt werden

- Über ein Literaturstudium wird der aktuelle Forschungsstand sichtbar.

- Das Problem wird formuliert.

- Die Hypothesen werden formuliert. Welchen Effekt soll die Variable, die ich experimentell variiere (UV, unabhängige Variable) auf die Messgröße (AV, abhängige Variable) haben? Die Erwartung des Versuchsleiters wird in einer „Wenn - dann“- Formulierung festgehalten.

- Die Variablen werden definiert (operationalisiert)

- Entsprechende Apparaturen müssen festgelegt werden

- Die Kontrolle von Störvariablen muss erfolgen

- Auswahl des Versuchsplans

- Auswahl und Aufteilung der Versuchspersonen

- Durchführung des Experiments

- Statistische Auswertung

- Aufstellung des Ergebnisse

- Entscheidung über die Hypothese

- Generalisierung der Ergebnisse

Objektivität: unterschiedliche Beobachter kommen bei der Durchführung und Messung zum selben Ergebnis Reliabilität: bei wiederholten Messungen kommt man zum gleichen oder nur wenig abweichenden Ergebnis Validität: das Messverfahren muss tatsächlich das messen, was es messen soll.

- Das Laborexperiment findet im Labor statt. Vorteil ist die große Kontrollmöglichkeit, Nachteil die geringe externe Validität

- Das Feldexperiment findet im natürlichen Umfeld statt. Vorteil ist die externe Validität und Verallgemeinerung, Nachteil die Kontrollmöglichkeit und die interne Validität

- Die Pilostudie (Pretest) ist eine Kurzversion des eigentlichen Experiments. Ziel ist der Test des Designs, um beim wirklichen Experiment Zeit einzusparen.

- Beim Quasi – Experiment kann das Randomisierungsprinzip (Zuordnungen nach dem Zufallsprinzip), z.B. aus ethischen Gründen, bei Versuchspersonen nicht angewendet werden

- Das Webexperiment findet im Web statt. Es besteht eine geringe Kontrollierbarkeit.

Für beide gilt: Experimente lassen sich planen, sie sind wiederholbar und Variable können systematisch variiert werden. Beim naturwissenschaftlichen Experiment wird kontrolliert, ob eine Prognose zutrifft, die auf der Basis allgemeiner Gesetze formuliert wurde. Sozial- und erziehungswissenschaftliche Experimente weisen eine andere Struktur auf, weil es keine Theorien gibt, die denen der Naturwissenschaft ähneln. Sie basieren auf dem Vergleich von Versuchs- und Kontrollgruppen, bzw. zweier unterschiedlicher Treatments, wobei immer dieselben Messinstrumente eingesetzt werden müssen (vgl. Lenzen, S. 622 - 623).

Brockhaus, Enzyklopädie (2006): 21.Auflage. Leipzig –Mannheim: Brockhaus

König, Eckard & Zedler, Peter (2007): Theorien der Erziehungswissenschaft. 3.Auflage. Weinheim, Basel: Beltz

Lenzen, Dieter (2006): Pädagogische Grundbegriffe. Band 1. 8.Auflage. Reinbeck bei Hamburg: Rowohlt Taschenbuch

Schülein, Johann August & Reitze, Simon (2005): Wissenschaftstheorie für Einsteiger. 2.Auflage. Wien: Facultas

Wittern, Renate (2000):Versuche am Tier und am Menschen in der Geschichte der Medizin. In Wanke, Gunther (Hrsg): Über das Experiment. Vier Vorträge. Erlangen: Universitätsverbund Erlangen-Nürnberg, S.9 – 33.

Wörterbuch der Soziologie (1989). Endruweit, Günter / Trommsdorff, Gisela(Hrsg). Stuttgart: Enke Verlag, S.180 -186

Internetquellen

http://www.ewi-psy.fu-berlin.de/einrichtungen/arbeitsbereiche/allg_neuro/studium/empra1.pdf, 30.05.2008 12:06

http://www.stangl-taller.at/TESTEXPERIMENT/experimentarten.html, 30.05.2008 12:26

http://www.psychologie.unizh.ch/sowi/lehre/vcs/LE1expmeth/LE1index.html, 31.05.2008 17:47