studietaak 6 - experiment Flashcards
wat zijn de ingrediënten, onderdelen van een experiment
- hypotheses die gebruikt worden om verwachtingen te op te stellen
- de verwachtingen worden vergeleken met de observaties
- die vergelijking wordt gebruikt om de hypothese te bevestigen, te verwerpen of te verfijnen
Experimenten geven op een gestructureerde manier de mogelijkheid om observaties (verzamelen van data) te maken en te vergelijken met de verwachtingen als de hypothese waar zou zijn
wat is een sleuteleigenschap van experimenten?
- in een experiment introduceert een wetenschapper een specifieke verandering in een systeem en hij observeert de effecten van die verandering
- experimenten worden gebruikt om data van één of andere soort te produceren
- die data kunnen dan een hypothese bevestigen of verwerpen
- !! expliciete verwachtingen, voorspellingen moeten ontwikkeld worden vanuit de hypothese alvorens de hypothese te testen met empirisch bewijs (data)
welke zijn de uitdagingen bij het opzetten van een experiment?
- de menselijke neiging tot vooringenomenheid, waaronder de neiging om te observeren wat we willen dat waar is,
- de moeilijkheid om te onderscheiden tot wat de hypotheses ons zouden moeten doen verwachten
welke twee mogelijkheden hebben we om aan de uitdagingen van een experiment tegemoet te komen?
- tightly controlled conditions (labo uitvoeringen)
- “in the field” uitvoering van het experiment
welke drie soorten variabelen zijn er in een experiment?
- onafhankelijke variabele (independant variable) = Een onafhankelijke variabele is een variabele die op zichzelf staat, dat wil zeggen, waarvan de waarden onafhankelijk variëren van de waarden van andere variabelen in een experiment. Wanneer wetenschappers in een experiment specifieke veranderingen in een systeem aanbrengen, doen ze dat door de waarde van een of meer onafhankelijke variabelen te veranderen. (dit is een interventie)
- **afhankelijke variabele **= Een afhankelijke variabele is een variabele waarvan de verandering afhangt van een andere variabele. Wanneer wetenschappers de waarde van een onafhankelijke variabele in een experiment veranderen, doen ze dat om te onderzoeken hoe die verandering een of meer afhankelijke variabelen beïnvloedt.
- Externe / derde variabelen zijn andere variabelen naast de onafhankelijke variabele die de waarde van de afhankelijke variabele kunnen beïnvloeden. -> Als er geen rekening wordt gehouden met externe variabelen, kunnen zij, en niet de onafhankelijke variabelen, verantwoordelijk zijn voor veranderingen in de afhankelijke variabele. Een andere mogelijkheid is dat externe variabelen de invloed van de onafhankelijke variabele op de afhankelijke variabele tegengaan ==>. Confounding variabelen. Dit zijn externe variabelen die variëren op manieren die de waarde van de afhankelijke variabele op onverwachte manieren beïnvloeden. Confounding variabelen kunnen de nauwkeurigheid van de conclusies uit een experiment beïnvloeden.
wat is van belang bij het opzetten van een effectief experimenteel design?
Een onafhankelijke variabele wordt op een gecontroleerde manier gevarieerd en de waarde van een afhankelijke variabele wordt gemeten, terwijl alle externe variabelen vast blijven staan of op een andere manier worden meegenomen.
welke zijn twee menselijke condities die als confounding variabele kunnen beïnvloeden?
- Hawthorne Effect of observer bias = deelnemers aan een experiment veranderen hun gedrag (soms onbewust) als gevolg van het feit dat ze geobserveerd worden
- observer-expectancy bias = wanneer de verwachtingen van de onderzoeker zelf een verstorende variabele zijn
wat zijn allemaal elementen waar we rekening mee moeten houden bij een experimentele set-up?
- de subjecten (mensen, dieren, dingen)
- de instrumenten (technologische tools, apparaten…)
- de plaats van het experiment
- de duurtijd van het experiment
- de uitvoerder(-s) (gezamenlijk, solo..)
- de achtergrond van de uitvoerders
- de achtergrond condities of de ‘extraneous variables’ (moeilijkste te managen in een experiment)
wat is het, en wat is van belang bij het verzamelen van de data?
= verzamelen en opmeten van informatie over de waarden van de betrokken variabelen op verschillende tijdstippen, plaatsen en contexts
wat beïnvloedt de keuze van de methode van data verzamelen?
- onderzoeksfocus
- de hypothese
- de belangrijke variabelen
- de beschikbare instrumenten -> ! geen enkel wetenschappelijk instrument is vrij van meetfouten -> dus voortdurend callibreren van de instrumenten
welke soorten data bestaan er ?
- kwantitatieve data
- qualitatieve data
wat is een cruciaal experiment?
Dit is een experiment dat beslist tussen twee hypothesen, waarbij voor eens en altijd wordt vastgesteld welke waar is.
-> waarom weinige experimenten cruciaal zijn komt:
- de mogelijke externe variabelen (deze controleren samen met de achtergrond voorwaarden is belangrijk om goed bewijs te vinden, en dat is bijna onmogelijk)
- de verzamelde data kan de verwachtingen bevestigen of niet door mogelijks onverwachte redenen (bijv. een onbekend fenomeen)
wat is “the underdetermination of hypotheses by data”?
=>het bewijs niet voldoende is om te bepalen welke van meerdere hypothesen waar is.
- Sommigen denken dat elke hypothese altijd onderbepaald is door de gegevens, dat er altijd een hypothese is (misschien nog niet bekend) die ook consistent is met alle gegevens, hoeveel er ook verzameld is.
wat is nog een probleem naast de “underdetermination of hypotheses by data” bij experimenten?
Een experiment om een hypothese te testen gaat gepaard met een aantal aanvullende aannames - aannames die waar moeten zijn om ervoor te zorgen dat de gegevens de beoogde relatie hebben met de onderzochte hypothese.
wat zijn de drie bronnen van onzekerheid over wat een experiment nu eigenlijk aantoont?
- externe variabelen
- onvoorziene hypotheses (underdetermination of hypotheses by data)
- aanvullende aannames (auxiliary assumptions)
The general point is that underdetermination seems to be a circumstance in science where considerations beyond empirical evidence contribute to which hypotheses or theories scientists accept.
wat is één van de belangrijke manieren om de drie bronnen van onzekerheid van een experiment te minimaliseren?
Replication involves performing the original experiment again-often with some modification to its design-in order to check whether the result remains the same.
De repliceerbaarheid van experimenten is een onmisbaar ingrediënt van wetenschap, zozeer zelfs dat een aanhoudend onvermogen om bevindingen te repliceren de geloofwaardigheid van een wetenschappelijk vakgebied kan ondermijnen.
beschrijf een “perfectly controlled experiment”
In een perfect gecontroleerd experiment voeren experimentatoren
- een geschikte interventie uit op een onafhankelijke variabele en meten ze vervolgens het effect van deze interventie op de afhankelijke variabele.
- Alle externe variabelen worden volledig gecontroleerd, dus er zijn geen verstorende variabelen mogelijk. Elke verandering in het gedrag van het systeem moet dus te wijten zijn aan de interventie van de experimentatoren.
- Dit sluit niet de mogelijkheid uit dat een onbekende hypothese ook de gegevens verklaart of dat een hulpaanname fout was, maar het sluit wel de mogelijkheid uit dat een verstorende variabele het effect heeft verstoord.
- defining expectations
- the intervention
- variable control
- controlling for bias
- data collection
- analysis
defining expectations
beschrijf de eerste stap van een perfectly controlled experiment
- Een belangrijke eerste stap is te verwoorden wat je op grond van de hypothese zou verwachten van de uitkomst van het experiment.
- Die verwachtingen zijn voorspellingen van de resultaten van een bepaalde ingreep als de hypothese in kwestie waar is.
- De verwachtingen kunnen ook gebaseerd zijn op achtergrondkennis of een algemeen aanvaarde theorie.
verwachtingen moeten vooraf duidelijk en nauwkeurig gedefinieerd zijn op een manier die ze gemakkelijk vergelijkbaar maakt met de gegevens die het experiment zal opleveren.
hoe kunnen we variabelen testen die niet of moeilijk te meten zijn
- Om met deze moeilijkheid om te gaan, gebruiken wetenschappers vaak operationele definities en clusters van indicatoren om vage concepten te karakteriseren op een manier die meting mogelijk maakt.
- Een operationele definitie = een specificatie van de voorwaarden waaronder een bepaald concept van toepassing is, waardoor metingen of andere vormen van precisie mogelijk worden –> nadeel is wel dat operationele definities vaak nuance missen (idem voor cluster indicatoren)
wat is het middelpunt van een perfect gecontroleerd experiment?
- Een experimentele interventie is het middelpunt van een perfect gecontroleerd experiment.
- Een interventie is een directe manipulatie van de waarde van een variabele. Door deze interventie wordt die variabele de onafhankelijke variabele genoemd.
- Tijdens een experiment grijpen wetenschappers doelbewust in op de onafhankelijke variabele en meten ze vervolgens het effect van hun ingreep op de afhankelijke variabele.
op welke manieren kan je de variabelen in een experiment controleren?
full variabel control is exceedingly difficult to accomplish!
1.** directe controle (vd variabelen)** = als alle externe variabelen tijdens een interventie op constante waarden worden gehouden. Omdat de vreemde variabelen onveranderlijk zijn, kunnen ze niet verantwoordelijk zijn voor veranderingen in de afhankelijke variabele => Als directe variabele controle succesvol is, kan dus alleen de interventie verantwoordelijk zijn voor een verandering in de afhankelijke variabele.
2.** indirecte variabele controle** = Het basisidee is om externe variabelen te laten variëren op een manier die onafhankelijk is van de interventie. Hoewel de externe variabelen zullen variëren, moeten ze op dezelfde manier variëren voor de verschillende waarden van de onafhankelijke variabele. Eventuele systematische verschillen in de afhankelijke variabele tussen verschillende waarden van de onafhankelijke variabele kunnen dan redelijkerwijs worden toegeschreven aan de onafhankelijke variabele.
wat is de *eerste step *in de indirecte variabele controle?
De eerste stap naar indirecte variabele controle is het opzetten van twee groepen experimentele entiteiten om te vergelijken.
- de experimentele groep, ontvangt de interventie op de onafhankelijke variabele.
- de controlegroep, ervaart de standaard andere waarde(n) van de onafhankelijke variabele.
- ==> En dan wordt er een bepaalde aanpak gebruikt om ervoor te zorgen dat alle externe variabelen de twee groepen gelijk beïnvloeden.
wat is randomizatie?
randomisatie = de ongedifferentieerde toewijzing van experimentele entiteiten aan ofwel de experimentele groep ofwel de controlegroep –> Er wordt een bepaalde methode van groepstoewijzing toegepast zodat er geen kenmerken van de experimentele entiteiten in aanmerking kunnen worden genomen, zelfs niet onbewust, bij het bepalen van het groepslidmaatschap.
==> Dit is bedoeld om ervoor te zorgen dat eventuele verschillen tussen de experimentele entiteiten willekeurig variëren tussen groepen en dus geen verband houden met het systematische verschil tussen groepen, de interventie.
welke bijkomende conditie bij randomisatie is er nodig voor een effectieve aanpak van de indirecte variabele controle?
Willekeurige groepstoewijzing garandeert dat externe variabelen geen verband houden met groepstoewijzing, maar garandeert niet dat externe variabelen in feite gelijkelijk variëren tussen de twee groepen. Zelfs bij willekeurige toewijzing kunnen de experimentele en de controlegroep nog steeds van elkaar verschillen op andere manieren dan de interventie.
Steekproefgrootte verwijst naar het aantal individuele gegevensbronnen in een onderzoek; vaak is dit eenvoudigweg het aantal experimentele entiteiten of proefpersonen. Als de steekproefomvang erg klein is, zijn er waarschijnlijk variaties tussen willekeurig toegewezen experimentele en controlegroepen. Als de steekproefomvang erg groot is, is een dergelijke toevallige variatie buitengewoon onwaarschijnlijk, zo onwaarschijnlijk dat deze variabelen als effectief gecontroleerd kunnen worden beschouwd.
