Hast du dich jemals gefragt, wie wissenschaftliche Studien durchgeführt werden? Oder wie Forscher zu ihren Erkenntnissen gelangen? In diesem Artikel werde ich dir die Grundlagen wissenschaftlicher Studien erklären und dir einen Einblick geben, wie Hypothesen gebildet und überprüft werden. Also schnapp dir eine Tasse Tee und lass uns loslegen!
Der erste Schritt: Die Hypothese
Bevor eine wissenschaftliche Studie durchgeführt wird, wird eine Hypothese aufgestellt. Diese Hypothese basiert auf einer Annahme über den Zusammenhang zwischen den zu untersuchenden Variablen und dem erwarteten Studienergebnis. Die Hypothese wird dann in der Studie wissenschaftlich untersucht, um festzustellen, ob sie zutrifft oder nicht. Wenn eine Hypothese ausreichend geprüft und bestätigt wurde, kann sie zur Theoriebildung führen.
Hypothese und Theorie
Eine Hypothese kann zu einer Theorie werden, wenn es hinreichende Beweise gibt und keine Widerlegungen vorliegen. Die Begriffe “Induktion” und “Deduktion” beschreiben zwei verschiedene Wege, um zu einer Hypothese zu gelangen.
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Deduktion: Hierbei wird von einer allgemeinen Aussage auf einen Einzelfall geschlussfolgert. Zum Beispiel könnte ein Arzt wissen, dass ein bestimmtes Medikament Übelkeit verursachen kann und daraus schließen, dass die Übelkeit eines Patienten von diesem Medikament kommt.
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Induktion: Hierbei wird von einem Einzelfall auf eine allgemeine Aussage geschlossen. Zum Beispiel könnte ein Arzt bemerken, dass einigen Patienten durch ein bestimmtes Medikament übel wird und daraus schließen, dass dieses Medikament generell Übelkeit als Nebenwirkung verursacht.
Außerdem muss eine wissenschaftliche Hypothese oder Theorie falsifizierbar sein, das heißt, es muss möglich sein, sie zu widerlegen. Das Falsifikationsprinzip, das auf den Erkenntnistheoretiker Karl Popper zurückgeht, besagt, dass wissenschaftlicher Fortschritt auf der Widerlegung von falschen Aussagen basiert.
Kausalität in der Medizin
Eine Möglichkeit, zu einer Hypothese zu gelangen, ist die Annahme einer Kausalität. Durch Beobachtungen kann man zum Beispiel zu der Idee kommen, dass eine bestimmte Exposition zu einer bestimmten Krankheit führt. In der Medizin werden zur Bewertung solcher Kausalitätshypothesen die neun Kausalitätskriterien nach Bradford-Hill verwendet.
Diese Kriterien sind keine Voraussetzungen für eine Kausalität, sondern sollen bei der kritischen Einschätzung helfen. Zu den Kriterien gehören unter anderem die Effektstärke, Reproduzierbarkeit, spezifische Ursache-Wirkungs-Beziehung, zeitlicher Zusammenhang, Dosisabhängigkeit, biologische Plausibilität, Kohärenz, experimentelle Überprüfung und Analogie zu ähnlichen Zusammenhängen.
Arten von Hypothesen
Es gibt verschiedene Arten von Hypothesen, von denen ich dir hier eine Auswahl vorstellen werde.
Deterministische und probabilistische Hypothesen
Deterministische Hypothesen beziehen sich auf einen Zusammenhang zwischen Faktoren mit einer hundertprozentigen Sicherheit. Diese Art von Hypothesen findet man eher in den Bereichen Physik und Mathematik als in der Medizin und Psychologie.
Probabilistische Hypothesen hingegen sagen einen wahrscheinlichen Zusammenhang zwischen Faktoren voraus. Diese Art von Hypothesen findet man am häufigsten in der Medizin und Psychologie. Ein Beispiel hierfür wäre das Auftreten einer Erkrankung beim Vorliegen bestimmter Risikofaktoren.
Null- und Alternativhypothese
In den Realwissenschaften kann die Gültigkeit einer Hypothese nie für alle Menschen zu allen Zeiten bewiesen werden. Stattdessen kann die Gültigkeit einer Hypothese nur indirekt bewiesen werden, indem falsche Hypothesen ausgeschlossen werden. Dieses Prinzip findet sich in der Formulierung von Null- und Alternativhypothese wieder, die im Rahmen von Hypothesentests gegeneinander getestet werden.
Die Nullhypothese besagt, dass es keinen Unterschied zwischen den Gruppen gibt, während die Alternativhypothese besagt, dass es einen Unterschied gibt. Wenn ein Unterschied zwischen den Gruppen festgestellt wird, wird die Nullhypothese widerlegt und die Alternativhypothese kann vorläufig angenommen werden.
Fehler 1. und 2. Art
In der Medizin kann eine Aussage im Allgemeinen nicht sicher bewiesen werden. Es gibt immer eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass man zu einem falschen Ergebnis gelangt. Man unterscheidet daher zwischen Fehler 1. und Fehler 2. Art.
Der Fehler 1. Art tritt auf, wenn die Nullhypothese zurückgewiesen wird, obwohl sie tatsächlich wahr ist. Der Fehler 2. Art tritt auf, wenn die Nullhypothese beibehalten wird, obwohl in Wirklichkeit die Alternativhypothese zutrifft.
Multiple Tests
Wenn mehrere Tests hintereinander durchgeführt werden, hat dies Auswirkungen auf die Fehlerwahrscheinlichkeit. Daher sollte immer sorgfältig überlegt werden, welche Tests sinnvoll sind. Die Wahrscheinlichkeit für Fehler 1. Art kann durch Anpassung des Signifikanzniveaus ausgeglichen werden.
Und das war’s auch schon! Ich hoffe, dieser Artikel hat dir geholfen, die Grundlagen wissenschaftlicher Studien zu verstehen. Wenn du noch mehr über dieses spannende Thema erfahren möchtest, empfehle ich dir weiterführende Literatur oder vielleicht sogar das Durchstöbern einiger wissenschaftlicher Studien. Viel Spaß beim Lesen und Forschen!
