Transcript Folien 6 Tutorium Irina

Forschungsmethoden
der Psychologie
Tutorium 6
Übersicht
1. Informationsverarbeitungsmodelle
2. Signal-Entdeckungstheorie (SET)
3. Theorie der kognitiven Entwicklung von
Siegler
Verhalten
Behaviorismus
S
Neobehaviorismus
R
nicht unmittelbar
Beobachtbar;
z.B. Pawlow, Skinner
S
O
z.B. SET oder Siegler
R
S
V1
V2
V...
R
Intervenierende Variablen, die durch
Beobachtbare Referenzoperationen
operationalisierbar sind.
Intervenierende Variablen
Edward Tolman (1937) fing seine wissenschaftliche Karriere als
Behaviourist an und wollte mit rein operational definierten
Konstrukten erreichen, dass in seiner Theorie auf nicht
beobachtbare Größen wie Persönlichkeitseigenschaften,
Bewusstseinsinhalte, Wünsche, Einstellungen usw. verzichtet
werden kann. Er hat aber den Weg für Neobehaviorismus
vorbereitet und den Begrief intervenierende Variable
eingeführt.
Intervenierende Variable ist ein hypothetischer innerlicher
Zustand, der zum Erklären von Beziehungen zwischen
beobachtbaren unabhängigen und abhängigen Variablen
benutzt wird.
Bsp: Motivation, Intelligenz, Erwartungen…
S-O-R
Quelle: http://www.lifecircles-inc.com/Learningtheories/behaviorism/Tolman.html
Einführung in SET
• Der erste Anstoß zu dieser Forschung – der nicht vom Radar erkannte
japanische Luftangriff auf Pearl Harbor im Dezember 1941.
• Die SET kann bei jeder Art von Diagnostik zur Anwendung kommen;
einige ihrer Anwendungsfelder sind: Medizin (u. a. Beurteilung von
Röntgenbildern, Labortests usw.); Qualitätsmanagement; Gepäckkontrolle
(z.B. in Flughäfen)
• Psychologie: wie die Menschen die Entscheidungen unter Bedingung der
Ungewissheit treffen (z.B. Wahrnehmen der Distanz im Nebel; Erkennen
von zuvor gelernten Wörtern; Erkennung von Signale/Geräusche)
• Die SET wurde von John A. Swets und David M. Green entwickelt und
erstmals 1966 in ihrem Buch Signal Detection Theory and Psychophysics
vorgestellt. (Signal/Geräusch Originalexperiment)
Beispiel 1
• Zwei Medizinstudenten sollen je 20
Röntgenaufnahmen begutachten, von denen, was sie
aber nicht wissen, 10 einen Tumor zeigen.
• Student A möchte möglichst nichts übersehen und
entscheidet sich bei 13 Aufnahmen für die Diagnose
„Tumor“. Davon sind 9 richtig erkannt und 4 falsch.
• Student B hingegen möchte sich ganz sicher sein und
entscheidet sich bei 7 Aufnahmen für „Tumor“.
Davon sind 6 richtig und 1 falsch.
• Beide haben also die gleiche Leistung (9 – 4 = 6 – 1),
nur dass Student A ein liberaleres Antwortkriterium
als B hat.
Beispiel 2
• Die Teilnehmer versuchen zu erkennen, ob die Wörter bekannt
sind oder nicht (alt/neu).
Tatsächlich ‚alt‘
Tatsächlich ‚neu‘
Man sagt ‚alt‘
Treffer
Fehlalarm
Man sagt ‚neu‘
Verpasst
Korrekte
Ablehnung
• Uns interessieren: Bekanntheitsdifferenz (d`) und
Entscheidungsstrategie (ß)
Beispiel 2
Tatsächlich ‚alt‘
Tatsächlich ‚neu‘
Man sagt ‚alt‘
40
5
Man sagt ‚neu‘
Insgesamt
10
50
45
50
1. Trefferquote (man sagte ‚alt‘ für ‚alte‘ Wörter) ist 40/50 oder p= .80.
Fehlalarmquote (man sagte ‚alt‘ für neue Wörter) ist 5/50 oder p= .10.
2. Jetzt machen wir z-transformation von p Werte (keine Panik, es gibt
eine Tabelle!)
3. d' = z(FA) - z(T)
4. ß= z-Score von Fehlalarmquote
• Larger absolute values of d' mean that a person
is more sensitive to the difference between the
Signal Present and Signal Absent distributions.
d' values near zero indicate chance
performance.
• A larger value of the Criterion ß implies that
the respondent requires stronger evidence
before saying that the signal is present.
Beispiel 3
How to find out the truth?
SET: Struktureller Theoriekern
Fünf Axiome
1. Jedes Wort hat einen Bekanntheitsgrad
2. Bekanntheitsgrade der präsentierten Wörter sind
normalverteilt
3. Lernen einer Wörterliste erhöht den Bekanntheitsgrad
dieser Wörter um den selben Betrag
4. Wörter werden als bekannt bezeichnet, wenn
Bekanntheitsgrad den Wert ß übersteigt
Fehlalarmquote = prob(Y>=ß) = 1- Ф ß
Trefferquote = (prob X>=ß) = 1- Ф(ß-d`)
5. Kriteriumswert ß ist inter- u. intraindividuell verschieden
– Entscheidungsstrategie der Vpn
Modellvorstellung
Kempf, 2006, S.296
Signal –Bekanntheitsgrad
Strategie –Kriterium
SET: Struktureller Theoriekern
•Hat selbst keinen empirischen Gehalt
(bei SET nur teilw./empir. gehaltvolle
Zusatzannahmen wie Normalverteilung des
Bekanntheitsgrads)
•Kann deshalb auch nicht an der Erfahrung scheitern
•Wenn eine Prognose sich als falsch erweist, wird
nicht der strukturelle Theoriekern falsifiziert,
sondern nur die daraus abgeleitete Hypothese
SET: Empirische Prognosen
Empirische Annahmen:
 Lerndurchgänge erhöhen d‘, beeinflussen 
(Trefferquote , Fehlalarmquote bleibt gleich)
 Androhung von Strafpunkten für Fehlalarme führen
zur Änderung der Strategie = restriktiver (Trefferquote
, Fehlalarmquote )
SET
Normalverteilungs-Annahme
• Normalverteilungsannahme erlaubt genauere empirische
Prognosen, ist aber beliebig und rein technischer Natur
Kempf, 2006, S.298
Struktureller Theoriekern
Mit Intentionalem Erklärungsmodell erklärt:
Das System verfolgt das Ziel, auf eingehende Informationen (input)
angemessen zu reagieren (output)
Als Mittel dienen dazu bestimmte Info-Verarbeitungsstrategien
Also produziert System jenen output, der aus den Strategien resultiert
Fragen
Sehr gute Übungen zur SET
http://wise.cgu.edu/sdtmod/index.asp
Einführung zur Sieglers Theorie der
kognitiven Entwicklung
Robert Siegler,
* 1949
Experiment!
Sechs Aufgabetypen
Erste Entwicklungsstufe
Zuerst wissen die Kinder lediglich, dass das Verhalten der Balkenwaage etwas
mit Gewichten zu tun hat. Das größere Gewicht entscheidet (Stufe 1)
Zweite Entwicklungsstufe
Dritte Entwicklungsstufe
Dritte Entwicklungsstufe
Vierte Entwicklungsstufe
Am Ende haben sie den richtigen
Algorithmus
gefunden
und
bewältigen auch die KonfliktAufgaben,
indem
sie
das
Drehmoment
(=Produkt
aus
Gewicht x Distanz) berechnen
(Stufe 4)
Erste schlussfolgerungen
Struktureller Theoriekern:
• Jede Entwicklungsstufe baut auf der
vorhergehenden auf
Empirischer Anteil:
• Wechsel von einer Stufe zur nächsten ist
erfahrungsbedingt
(kann man im Experiment testen)
Zum Nachlesen
Siegler, Robert. 1976. Three aspects of cognitive
development. Cognitive psychology 8, 481-520.
Methoden der Prüfung der Theorie von Siegler
1.
Empirische Reduktion
2. Pragmatische Evaluation
3. Genetische Rekonstruktion
Empirische Reduktion
Von Antwort der Person auf Entwicklungsstufe, auf der
sie steht, schließen = empirische Reduktion
Dazu verschiedene Aufgabentypen:
1. Gewichte gleich, Distanz gleich
2. Distanz gleich, Gewichte verschieden
3. Gewichte gleich, Distanz verschieden
4. Gewicht und Distanz gegenläufig (Konflikt)
- höheres Gewicht überwiegt Distanz.....
Scheitern der pragmatischen Evaluation
1. Kind mit Aufgaben konfrontieren, die an
gegenwärtigen Wissensstand anknüpfen
2. Feedback über Verhalten der Waage
Annahme:
Kind will Verhalten der Waage korrekt voraussagen
Auch von Siegler gemacht!
Die genetische Rekonstruktion
Narratives Erklärungsmodell
Wechsel von Stufe 1 zu Stufe 2
t1 = 1. Stufe: nur Gewichte werden beachtet
t2
1.
Erfahrung, dass bei Aufgabe (D) trotz gleicher Gewichte die Waage
kippt.
2.
Suche nach Ursache
3.
Erkennen, dass D verändert
4.
Vermutung, dass D = Ursache
5.
Erkennen, dass Seite mit größerer D runtergeht
t3 = 2. Stufe: Gewichte und Distanz werden beachtet
Die genetische Rekonstruktion
Typischer Entwicklungsverlauf / kulturelle
Rahmenbedingungen
Wechsel von Stufe 3 zu Stufe 4
t1 = Kind auf Stufe 3 rät nur
1.
Kind sucht nach Verrechnungsalgorhythmus um bei Konfliktaufgaben G und D zu verrechnen
2.
Kind vermutet, dass Produkt (GxD)
t2
t3 = Kind auf Stufe 4 löst Aufgaben durch Berechnung
Die genetische Rekonstruktion
Stufe 3a mit Algorhythmus G+D lässt sich aus Sieglers
Theorie nicht konstruieren!
 Dazu neue Aufgaben von May entwickelt
Sieglers Theorie der kognitiven Entwicklung
Erweiterung durch May (1979)
• Sprung bei Wechsel von Stufe 3 auf 4
• Stufe 3: Verwirrung
 Stufe 3a: Summe aus G + D
• Stufe 4: korrekter Lösungsalgorithmus
G = Waage geht
nach unten, wo
höheres Gewicht ist
B = Balance
D = Waage geht
runter, wo größere
Distanz ist
= richtig gelöst
= falsch gelöst
Kempf, 2006, S.303
G = Waage geht
nach unten, wo
höheres Gewicht ist
B = Balance
D = Waage geht
runter, wo größere
Distanz ist
= richtig gelöst
= falsch gelöst
Kempf, 2006, S.303
 Sagt uns nichts über die Entwicklungsstufe aus
Sieglers Theorie der kognitiven Entwicklung
•
•
•
•
•
6 verschiedene Aufgabentypen
4 Entwicklungsstufen
Stufenentwicklung der Intelligenz
Intelligenzsprünge
Sukzessiver Wissenszuwachs
Statistische Regelmäßigkeit des Entwicklungsverlaufs
Entwicklungspsychologische Regelmäßigkeiten:
= Empirische Regelmäßigkeiten
 Naturgesetze i. S. des D-N-Modells
= statistische Regelmäßigkeiten, die sich aufgrund
struktureller Gesetzmäßigkeiten aus empirischen
Randbedingungen ergeben
Als strukturelle Gesetzmäßigkeiten kommen 1) intentionale
Erklärungsmodell,
2)
die
Entwicklungslogik
der
Informationsverarbeitungsstrategien zum Tragen.
Empirische Randbedienungen sind
Probanden, kulturelle Umfeld, u.s.w.
z.B.
Motivation
der
Kempf, 2006, S.306
Lösungswahrschein
lichkeit
Abb. 3.6.5
Lebensalter
Aufgabenart
Links
Rechts
Entwicklungs-Stufen
G
D
G
D
1
2
3
3a
4
Distanz
3
2
3
3
B
D
D
D
D
Konflikt DistanzDistanz
1
4
3
1
G
G
?
D
D
Konflikt BalanceBalance
3
6
5
4
G
G
?
B
B
Lösungswahrschei
nlichkeit
Abb. 3.6.8
Kempf, 2006, S.307
Aufgabenart
Lebensalter
Links
Rechts
Entwicklungs-Stufen
G
D
G
D
1
2
3
3A
4
Konflikt GewichtDistanz
1
6
3
3
G
G
Raten
D
G
Konflikt GewichtBalance
3
6
5
4
G
G
Raten
B
G
SET
Unterschiede zwischen
Siegler‘s Theorie:
• Erlaubt eine empirische • Verzicht auf empirisch
Reduktion der
gehaltvolle „technische“
Informationsverarbeitu
Zusatzannahmen
ngsstrategien auf das
• Handlungstheoretische
Antwortverhalten der
Begründbarkeit
Vpn
- Empirische Reduktion
- Genetische
Rekonstruktion
- Pragmatische Evaluation