College Week 1 - Leiden Univ

College Week 1Grondprincipes van deWetenschapInleiding in de Methoden & Technieken2013 – 2014Hemmo Smit

Overzicht van dit college Korte inleiding in het vakgebiedPraktische informatie over het vakWat is wetenschap?De empirische cyclusVariabiliteit verklaren: variantieHiervoor lezen:Leary: Hoofdstuk 1 & 2

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

Geschiedenis methodologieBuddha (563-483 v.Chr.) en Aristoteles (384322 v.Chr.) stelden al vragen over oorzaken vangedrag, denken en emotie.Ca. 1875: geboorte van de wetenschappelijkepsychologie (Wundt, James, Watson)James McKeen Cattell: methodologie inonderwijs.

Waarom M&T?Universiteit wetenschappelijk onderwijsWetenschap gebaseerd op onderzoekM&T hoe je goed onderzoek doetVoor Wie?Voor iedereen: om onderzoek te kunnen begrijpenVoor velen: om onderzoek te kunnen doenVoor weinigen: om een masters M&T te behalen

M&T en Statistiek in de BachelorEerste jaar1.Inleiding in de Methoden en Technieken2.Toetsende Statistiek3.Experimenteel en Correlationeel Onderzoek (ECO)Tweede jaar4.Psychometrie5.MultiVariate DataAnalyse (MVDA)Derde jaarBachelorproject

Organisatie Eerstejaarscursussen Colleges Werkgroepen Huiswerkopdrachten BlackBoard Extra werkgroepen

Studiestof Collegesheets (via Blackboard) Werkboek Inleiding Methoden & Technieken Leary (2011) – Introduction to Behavioral ResearchMethods, 6th edition. Howell (2012/2013). Statistical Methods for Psychology,8th edition. SPSS 21 (software incl. digitale handleidingen)

Eindcijfer (voor 5 ECTS) Tentamen (70%)- week 10- 40 MC-vragen met 4 alternatieven- Zelfgemaakte spiekbrief SPSS-vaardigheidstoets (30%) Aanwezigheid actieve deelnameLees de inleiding van het werkboek!

Overzicht van deze Cursus1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.Grondprincipes van de WetenschapObserveren en MetenKwaliteit van Meetinstrumenten; Inleiding SPSSInspecteren van Data: VerdelingenOefentoetsNormaalverdeling en z-scoresSamenhang tussen VariabelenExperimenteel Onderzoek en Experimentele Controle(Quasi-)Experimentele ProefopzettenTentamen SPSS-vaardigheidstoets

De wetenschappelijke benadering1.2.3.Systematisch empirismePublieke verificatieOplosbare problemenWetenschappers doen feitelijk 2 dingen:1.Ontdekken en beschrijven van verschijnselen,patronen en relaties.2.Verklaringen/theorieën opstellen, toetsen en evalueren

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

De empirische cyclus (De Groot, 1961)EvaluatieObservatieToetsingInductie.Deductie

1. Observatiefase Er ontstaat een idee voor een onderzoeksvraagKan overal vandaan komen vrijheid van ontwerp (zieLeary p. 15-16)Specifieke observatie

2. Inductiefase Idee uitwerken tot (zeer) algemene hypothese/theorie“leap of faith”Theorie verzameling uitspraken (proposities) die derelatie beschrijft tussen een aantal begrippen (concepten).Specifieke observatieAlgemene theorie

3. Deductiefase Uit algemene hypothese/theorie wordt een toetsbarewerkhypothese (onderzoeksvraag) afgeleid.Deductie logicaHet is een voorspelling die uit de theorie volgt.Algemene theorieWerkhypothese

2 soorten definities1)Conceptuele definitie wat wordt met een begripbedoeld (abstract)2)Operationele definitie hoe wordt het begripwaargenomen, gemeten of gemanipuleerd (concreet).

4. ToetsingsfaseWerkhypothese toetsen door onderzoek daadwerkelijk uitte voeren. Data verzamelen Analyseren van verzamelde data Conclusies trekkenop basis van analysenaar aanleiding van de onderzoeksvraagover correctheid van hypothesen

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

Kan een theorie worden bewezen? Positief bewijs (“waar”): logisch onmogelijk Negatief bewijs (“niet waar”): praktisch onmogelijk.Waar zijn we dan mee bezig? Bewijs verzamelen om theorie te ondersteunenKwaliteit van bewijs hangt af van:-Strengheid van de tests-Aantal bevestigingen-Methodologisch pluralisme Gevarieerdheid methoden

Doel van onderzoek Beschrijven, voorspellen en verklaren van verschillen ingedrag 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)

( y y)Variantie als maat voor variabiliteitBekijkt scores t.o.v. een standaard (het gemiddelde).Variantie s2y(y ij y)2n 1y het groot gemiddeldeyij de score van een bepaald individu (i) uit een bepaalde groep (j) sommatieteken (optellen)n het aantal waarnemin gen (personen)2(y y) kwadratensom (Sum of Squares) ij

Opsplitsen van variantieTotalVariance Totale (te verklaren)(totaal)SystematicVariancesystematische (verklaarde)(tussengroeps) ErrorVariancefouten (onverklaarde)(binnengroeps)Totale variantie alle verschillen tussen individuen.Systematische variantie verschillen door (samenhang met)bepaalde variabele.Foutenvariantie de onverklaarde verschillen.

Voorbeeld (gebasseerd op Tryon, 1942)Group # 422Dull10332Is er een (systematisch)verschil tussen de tweegroepen ratten wat betreft hetaantal fouten dat ze maken inhet doolhof?

( y y)Totale (te verklaren) variantieHoeveel variabiliteit in aantal fouten?Totale Variantie s y2 2(y y) ijn 11. Bereken het groot gemiddelde2. Bereken afwijkingen van het groot gemiddelde3. Kwadrateer die afwijkingen4. Tel de afwijkingen bij elkaar op SS(totaal)5. Deel door n-1

Totale Variantie in beeldy

Stap 4: Tel de afwijkingen bij elkaar opTotale variantie s y2 2(y y) ijn 12Group #Error ( yij y ) ( yij y )Bright20- 361296Bright17- 391521Bright32- 24576Dull90 341159Dull74 18324Dull103 472209Σ33607082Vary y ijnyj( y j y) ( y j y)2336 566( yij y j )( yij y j ) 2

Stap 5: Deel door n-1Totale variantie s 2y2(y y) ijn 17082 1416.46 1Dit is een maat voor de totale mate van variabiliteitin het aantal fouten van de 6 ratten.y y ijn336 566

( y y)Systematische variantie (verklaarde )Hoeveel variabiliteit is er TUSSEN de groepen?n (y Systematische variantie j2 y)jn 11. Bereken de groepsgemiddelden (en het groot gemiddelde)2. Bereken afwijkingen van het groot gemiddelde3. Kwadrateer die afwijkingen4. Vermenigvuldig met aantal observaties per groep5. Tel de uitkomsten bij elkaar op SS(tussen)6. Deel door n-1

Systematische variantie in beeldyjyyj

Stap 1 Bereken de groepsgemiddeldenSystematische variantie yBRIGHTyDULL2n(y y) j j20 17 32 23390 74 103 893n 1

Stap 2 Bereken afwijkingen van groot gem.Systematische variantie 2n(y y) j jn 1( y BRIGHT y ) 23 56 33( y DULL y ) 89 - 56 33

Stap 3 Kwadrateer die afwijkingenSystematische variantie 2n(y y) j jn 1( y BRIGHT y ) 2 ( 33) 2 1089( y DULL y ) 2 ( 33) 2 1089

Stap 4 Vermenigvuldig met het aantalobservaties in die groepSystematische variantie 2n(y y) j jn 1nBRIGHT ( y BRIGHT y ) 2 3 1089 3267nDULL ( y DULL y ) 2 3 1089 3267

( y y)Stap 5 – Tel de uitkomsten bij elkaar opStap 6 – Deel door n-1Systematische variantie 2n(y y) j jn 16534 1306.85Dit is een maat voor het variabiliteit in aantal foutenTUSSEN de twee groepen.

Systematische variantie in tabelSystematische variantie 2n(y y) j j2Group #Error ( yij y ) ( yij y )n 1yj( y j y) ( y j y)2Bright20- 36129623- 331089Bright17- 39152123- 331089Bright32- 2457623- 331089Dull90 34115989 331089Dull74 1832489 331089Dull103 47220989 331089Σ3360708233606534Var1416.41306.8( yij y j )( yij y j ) 2

( y y)Foutenvariantie (onverklaarde )Hoeveel variabiliteit in eindcijfers is er BINNEN de groepen?Foutenvariantie 2(y y) ij jn 11. Bereken de groepsgemiddelden2. Trek van iedere score het groepsgemiddelde af3. Kwadrateer die afwijkingen4. Tel alle uitkomsten bij elkaar op SS(binnen)5. Deel door n-1

Foutenvariantie in beeldyjyyj

Stap 4: Tel alle afwijkingen bij elkaar opFoutenvariantie 2(y y) ij jn 12Group #Error ( yij y ) ( yij y )yj( y j y) ( y j y)2( yij y j )( yij y j ) 2Bright20- 36129623- 331089-39Bright17- 39152123- 331089-636Bright32- 2457623- 331089 981Dull90 34115989 331089 11Dull74 1832489 331089-15225Dull103 47220989 331089 14196Σ33607082336065340548Var1416.41306.8

Stap 5: Deel door n-1Foutenvariantie 2(y y) ij jn 1548 109.65Dit is een maat van de variabiliteit BINNEN groepen.

Foutenvariantie (onverklaarde )TotaleVariantie 1416.4 SystematischeVariantie1306.8 Dus: Foutenvariantie 1416.4 - 1306.8 109.6FoutenvariantieFoutenvar.

Effect size maat voor sterkte van relatiesBerekend als proportie verklaarde variantie(ook wel Variance Accounted For VAF)Systematische variantieVAF Totale variantieVAF 0 geen relatie, niets “verklaard”VAF 1 perfecte relatie, alles “verklaard”

Vuistregels voor Effect Size (Cohen, 1988)SmallMedium Large0.010.06 0.15In ons voorbeeld:1306.8VAF 0.921416.4

Van Variantie naar KwadratensomSSVariantie s n 12SS s (n 1)2

Wat heb je vandaag geleerd? Wat is de wetenschappelijke benadering?Wat zijn de verschillende vormen van onderzoek?Wat zijn de fasen van de Empirische Cyclus?Wat zijn conceptuele en operationele definities?Wat is variabiliteit / variantie?Wat zijn de verschillende soorten variantie?Wat is een effect size?Hoe bereken je de verschillende soorten variantie?Hoe bereken en evalueer je een effect size?

Volgende weekObserveren en MetenHiervoor lezen:Leary: Hoofdstuk 3 (p.49-52), 4 en 5

Buddha (563-483 v.Chr.) en Aristoteles (384-322 v.Chr.) stelden al vragen over oorzaken van gedrag, denken en emotie. Ca. 1875: geboorte van de wetenschappelijke psychologie (Wundt, James,