College 1 Grondprincipes van de Wetenschap

Transcriptie

1 College 1 Grondprincipes van de Wetenschap Inleiding M&T Hemmo Smit

2 Overzicht van dit college Korte inleiding in het vakgebied Praktische informatie over het vak Wat is wetenschap? De empirische cyclus Variabiliteit verklaren: variantie

3 Psychologie een wetenschappelijke discipline die gedrag en mentale processen (emotie, denken) bestudeert met wetenschappelijke methoden.

4 Geschiedenis methodologie Buddha ( v.chr.) en Aristoteles (384-3 v.chr.) stelden al vragen over oorzaken van gedrag, denken en emotie. Ca. 1875: geboorte van de wetenschappelijke psychologie (Wundt, James, Watson) James McKeen Cattell: methodologie in onderwijs.

5 Waarom M&T? Universiteit wetenschappelijk onderwijs Wetenschap gebaseerd op onderzoek M&T hoe je goed onderzoek doet Voor Wie? Voor iedereen: om onderzoek te kunnen lezen Voor velen: om onderzoek te kunnen doen Voor weinigen: om een masters M&T te behalen

6 M&T en Statistiek in de Bachelor Eerste jaar 1. Inleiding in de Methoden en Technieken. Toetsende Statistiek 3. Experimenteel en Correlationeel Onderzoek (ECO) Tweede jaar 4. Psychometrie 5. MultiVariate DataAnalyse (MVDA) Derde jaar Bachelorproject

7 Organisatie Eerstejaarscursussen Colleges Werkgroepen SPSS-practica Blackboard Extra werkgroepen

8 Studiestof Collegesheets (via Blackboard) Werkboek: opdrachten en aanvullende teksten Leary (011) Introduction to Behavioral Research Methods, 6 th edition. Moore, McCabe & Craig (011). Introduction to the Practice of Statistics, 7 th edition. De Vocht (011). Basishandleiding SPSS 19.0.

9 Toetsing Tentamen - wo. 4 oktober ( ) - 40 MC-vragen met 4 alternatieven - Zelfgemaakte spiekbrief SPSS-practicum: Aanwezigheid + Vaardigheidstoets Kennistoetsjes (bonus) Lees ook de inleiding van het werkboek.

10 Overzicht van deze cursus 1. Grondprincipes van de wetenschap. Observeren en meten 3. Interne consistentie; Beschrijvend onderzoek 4. Inspecteren van data; Verdelingen 5. Normaalverdeling en z-scores 6. Samenhang tussen variabelen 7. Regressie-analyse en Variantie verklaren

11 De Wetenschappelijke Benadering 1. Systematisch empirisme. Publieke verificatie 3. Oplosbare problemen

12 Wetenschappelijk Handelen Wetenschappers doen feitelijk dingen: 1. Ontdekken en beschrijven van verschijnselen, patronen en relaties.. Verklaringen/theorieën opstellen, toetsen en evalueren.

13 Categorieën van (gedrags)onderzoek Descriptief: beschrijven, inventariseren Correlationeel: relaties tussen verschijnselen Experimenteel: oorzaak-gevolg (causale) relaties aantonen. Kenmerken: manipulatie, random toewijzing en experimentele controle Quasi-experimenteel: als experimenteel, maar met minder strenge controle en/of geen random toewijzing

14 De Empirische cyclus (De Groot, 1961) Evaluatie Observatie Toetsing Inductie. Deductie

15 1. Observatiefase Er ontstaat een idee voor een onderzoeksvraag Kan overal vandaan komen vrijheid van ontwerp (zie Leary p )

16 . Inductiefase Redering van specifiek naar algemeen Idee uitwerken tot (zeer) algemene hypothese/theorie leap of faith Specifieke observatie Algemene theorie

17 Wat is een theorie? Een verzameling uitspraken (proposities) die de relatie beschrijft tussen een aantal begrippen (concepten). Geen vage ideetjes / speculaties, maar goed doordacht, onderbouwd en door bevindingen ondersteund

18 3. Deductiefase Uit algemene hypothese/theorie wordt een toetsbare werkhypothese (onderzoeksvraag) afgeleid. Deductie harde logica Het is een voorspelling die uit de theorie volgt. Algemene theorie Werkhypothese

19 (Werk)hypothese Specifiek (afgebakend) Als.dan Falsifieerbaar (weerlegbaar) Duidelijke omschrijving van begrippen

20 soorten definities 1) Conceptuele definitie wat wordt met een begrip bedoeld (abstract) ) Operationele definitie hoe wordt het begrip waargenomen, gemeten of gemanipuleerd (concreet).

21 4. Toetsingsfase Werkhypothese toetsen door onderzoek daadwerkelijk uit te voeren. Data verzamelen (bv. enquête, experiment) Analyseren van verzamelde data Conclusies trekken op basis van analyse naar aanleiding van de onderzoeksvraag over correctheid van hypothesen

22 5. Evaluatiefase Wat zegt het resultaat over de algemene hypothese/theorie? Bevestigen of verwerpen? Theorie aanpassen, uitbreiden of verbeteren? Tekortkomingen aan ons onderzoek?

23 Kan een theorie worden bewezen? Positief bewijs ( waar ): logisch onmogelijk Negatief bewijs ( niet waar ) logisch wel, praktisch niet mogelijk.

24 Waar zijn we dan mee bezig? Bewijs verzamelen theorie ondersteunen Theorie wordt aannemelijker afhankelijk van: - Strengheid van de tests - Aantal bevestigingen - Gevarieerdheid van de steun (methodologisch pluralisme)

25 Doel van onderzoek Beschrijven, Voorspellen en Verklaren van verschillen in gedrag en mentale processen tussen mensen (variabiliteit). Variabele iets dat kan variëren. - tussen personen (sekse, wel/niet depressief) - tussen situaties (werk vs. privé) - in de loop van de tijd (van kind naar volwassene)

26 ( y y) ) Variantie als index voor variabiliteit Bekijkt scores t.o.v. een standaard (het gemiddelde). Variantie sy ( y ij n 1 y) y het groot gemiddelde y ij de score van een bepaald individu sommatieteken (optellen) n het aantal waarnemingen (personen) ( y ij y) kwadratensom (Sum of Squares)

27 Opsplitsen van variantie Total Variance Systematic + Variance Error Variance Totale ~ systematische ~ + fouten~ (te verklaren) (verklaarde) (onverklaarde) (totaal) (tussengroeps) (binnengroeps) Totale variantie alle verschillen tussen individuen. Systematische variantie verschillen door (samenhang met) bepaalde variabele. Foutenvariantie de onverklaarde verschillen.

28 Voorbeeld Individuele verschillen Is er een verschil tussen de twee groepen ratten wat betreft het aantal fouten dat ze maken in het doolhof? Hiervoor berekenen: Totale variantie (te verklaren) Systematische variantie (verklaarde) Foutenvariantie (onverklaarde) Groep Bright Bright Bright Dull Dull Dull # Fout

29 ( y y) ) Totale (te verklaren) variantie Hoeveel variabiliteit in eindcijfers? ( y ij Variantie (totaal) sy n 1 y) SS (totaal) 1. Bereken het groot gemiddelde. Bereken afwijkingen van gemiddelde 3. Kwadrateer die afwijkingen 4. Tel de afwijkingen bij elkaar op SS(totaal) 5. Deel door n-1 totale variantie

30 Totale Variantie in beeld y

31 Stap 4 tel gekwadrateerde afwijkingen op Groep #Fout ( y ij y) ( y ij y) Bright Bright Bright Dull Dull Dull Σ Var

32 Stap 5 Deel door n-1 Variantie (totaal) ( y ij sy n 1 y) SS (totaal) n Dit is een maat voor de totale mate van variabiliteit in het aantal fouten van de 6 ratten.

33 ( y y) ) Systematische variantie (verklaarde ~) Hoeveel variabiliteit is er TUSSEN de groepen? Systematische variantie ( ni yi n 1 y) SS(tussen) 1. Bereken de groepsgemiddelden. Bereken afwijkingen van groot gemiddelde 3. Kwadrateer die afwijkingen 4. Vermenigvuldig met aantal observaties per groep 5. Tel de uitkomsten bij elkaar op SS(tussen) 6. Deel door n-1 Systematische variantie

34 Systematische variantie in beeld y i y y i

35 Stap 1 bereken groepsgemiddelden y BRIGHT y DULL Systematische variantie ( ni yi n 1 y)

36 Stap Bereken afwijkingen groot gemiddelde ( y BRIGHT y) ( y DULL y) Systematische variantie ( ni yi n 1 y)

37 Stap 3 Kwadrateer deze uitkomsten ( y BRIGHT y) ( 33) 1089 ( y DULL y) ( 33) 1089 Systematische Variantie ( ni yi n 1 y)

38 Stap 4 Vermenigvuldig de uitkomsten per groep met het aantal observaties per groep n BRIGHT ( y BRIGHT y) n DULL ( y DULL y) Systematische Variantie ( ni yi n 1 y)

39 ( y y) ) Stap 5 tel de uitkomsten bij elkaar op en Stap 6 Deel door n-1 Systematische variantie ( ni yi n 1 y) Dit is een maat voor het variabiliteit in aantal fouten TUSSEN de twee groepen.

40 Systematische variantie (verklaarde ~) Groep #Fout ( y ij y) Bright 0-36 Bright Bright 3-4 Dull Dull Dull Σ Var ( y ij y) y ( y i y) ( y i y) i TOTAAL TUSSEN +..

41 Foutenvariantie (onverklaarde ~) Totale Variantie Systematische + Variantie Foutenvariantie Foutenvar. Dus: Foutenvariantie

42 ( y y) ) Foutenvariantie (onverklaarde ~) Hoeveel variabiliteit in eindcijfers is er BINNEN de groepen? Foutenvariantie ( y n ij 1 y i ) SS(binnen) 1. Bereken de groepsgemiddelden. Trek van iedere score het groepsgemiddelde af 3. Kwadrateer die afwijkingen 4. Tel alle uitkomsten bij elkaar op SS(binnen) 5. Deel door n-1 Foutenvariantie

43 Foutenvariantie in beeld y i y y i

44 Foutenvariantie (onverklaarde ~) Groep #Fout ( y ij y) Bright 0-36 Bright Bright 3-4 Dull Dull Dull Σ Var ( y ij y) y ( y i y) ( y i y) y y ) i ( ij i ( yij yi ) TOTAAL TUSSEN + BINNEN

45 Sterkte van relaties Effect size maat voor sterkte relaties. Berekend als proportie verklaarde variantie (ook wel Variance Accounted For VAF) VAF Systematische variantie Totale variantie VAF 0 geen relatie, niets verklaard VAF 1 perfecte relatie, alles verklaard

46 Vuistregels voor Effect Size (Cohen, 1988) Small 0.01 Medium 0.06 Large >0.15 In ons voorbeeld: VAF

47 Variantie, SS en Standaarddeviatie Variantie s SS n 1 Standaarddeviatie s s

48 Samenvatting Psychologen zijn wetenschappers Wetenschappelijke methode De empirische cyclus Kader: Variabiliteit verklaren (variantie) Volgende week Observeren en Meten Stof: - Leary: Hoofdstuk 3 en 4 - Werkboek: Aanvullende teksten 3 en 4