4 Experimentelle Untersuchungen zum Einfluß von Systemmerkma-
4.5 Experimente 4 und 5: Vorwissen, Steuerbarkeit, Steueranforderungen
4.5.5 Ergebnisse
In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertungen mitgeteilt, auf die sich die acht formulierten Hypothesen beziehen lassen. Dabei
2 Die in den Hypothesen implizierte Richtung des Effekts läßt sich – da die Faktoren zweistufig sind – leicht durch Inspektion der Mittelwerte prüfen.
den zunächst die Ergebnisse der drei zentralen abhängigen Variablen GdS, GdP und GdK vorgestellt, ehe dann die Befunde zu den Motivations- und zum Vl-Effekt berichtet werden.
Tabelle 4.10 zeigt die Ergebnisse der zweifaktoriellen Varianzanalyse über die AV
“Güte der Systemsteuerung” (GdS), wobei nur die Pbn berücksichtigt wurden, die alle vier Zielwerte anzusteuern hatten.
Es zeigt sich, wie mit H1 postuliert, ein deutlicher Effekt der Vorwissenskompati-bilität auf die Steuerungsqualität: unter der konformen Bedingung wird ein mittlerer GdS-Wert von 4.10 erzielt, unter der nicht-konformen Bedingung steigt dieser Wert auf 8.28, wird also erheblich schlechter.
Einen genaueren Aufschluß über diesen Effekt gibt die folgende Tabelle 4.11, in der die GdS-Werte für die drei Teilsysteme TS 1, TS 2 und TS 3 als Meßwiederholung betrachtet werden, womit zugleich H4 (bessere Steuerungsleistung bei den leichter steuerbaren Teilsystemen) geprüft werden kann. Wiederum konnten nur diejenigen 40 Pbn berücksichtigt werden, die alle drei Teilsysteme zu bearbeiten hatten (=Be-dingung mit vier Zielwerten). Das Maß GdS wurde hierbei getrennt für jedes der drei Teilsysteme ausgewertet.
3 Die in dieser und den folgenden Tabellen vorkommende Spalte “signif?” gibt an, ob die F-Statistik das gewählte Kriterium der Irrtumswahrscheinlichkeit a XQWHUVFKUHLWHW VRGHU nicht (=ns).
Tabelle 4.10: Ergebnisse der zweifaktoriellen Varianzanalyse für die AV “Güte der Systemsteuerung” (GdS; N=40 Pbn).3
Quelle: df: Sum of Squares: Mean Square: F-Test: signif?
Präsentation (A) 1 21.86 21.86 1.735 ns
Vorwissen (B) 1 174.599 174.599 13.86 s
AB 1 25.202 25.202 2.001 ns
Fehler 36 453.505 12.597
Tabelle 4.11: Ergebnisse der 2x2x(3)-Varianzanalyse für die AV “Güte der Sy-stemsteuerung” (GdS für die drei Teilsysteme; N=40 Pbn).
Quelle: df: Sum of Squares: Mean Square: F-Test: signif?
Präsentation (A) 1 126.157 126.157 2.359 ns
Vorwissen (B) 1 769.525 769.525 14.392 s
AB 1 109.443 109.443 2.047 ns
subjects w. groups 36 1924.935 53.47
Repeated Measure (C) 2 221.995 110.997 5.261 s
AC 2 135.035 67.518 3.2 s
BC 2 231.074 115.537 5.476 s
ABC 2 76.421 38.211 1.811 ns
C x subjects w. groups 72 1519.093 21.099
Es zeigt sich erneut der aus Tabelle 4.10 bereits bekannte Vorwissenseffekt, aber zugleich auch einen Effekt der drei verschiedenen Teilsysteme (Faktor C).
Abb. 4.13 zeigt in grafischer Form diesen Haupteffekt der drei Teilsysteme auf die Steuerungsleistung sowie die ebenfalls bedeutsame Interaktion der Teilsysteme mit der Präsentationsform.
Wie aus Abb. 4.13 zu erkennen ist, sinkt die Steuerungsqualität von TS 1 über TS 2 zu TS 3 in völligem Widerspruch zu H4 ab: TS 1 als das am schwierigsten zu steu-ernde (Verhältnis exogen-endogen 1:2) erzielt den geringsten Abweichungswert, TS 3 den schlechtesten. Dieser Effekt tritt unter der numerischen Bedingung bereits bei TS 2 in Erscheinung, für die grafische Variante kommt es dagegen erst bei TS 3 zu einer Verschlechterung.
Abb. 4.14 zeigt analog zur eben erfolgten Darstellung des Präsentations-formeneffekts nunmehr den Vorwissenseffekt auf die Steuerbarkeit der Teilsysteme.
Die Abbildung macht deutlich, daß der Teilsystemeffekt völlig zu Lasten der nicht-vorwissenskonformen Bedingung geht: während sich unter der konformen Bedingung keine Auswirkung auf die Steuerbarkeit der Teilsysteme zeigt, ist dieser Effekt unter der nicht-konformen Bedingung umso stärker und wohl ausschließlich für den Haupt-effekt der Teilsysteme verantwortlich.
3 2
1 4
5 6 7 8 9 10
numerisch grafisch
HE TS
Teilsystemsteuerung: Präsentationseffekt
Teilsystem (TS)
GdS
Abb. 4.13: Veranschaulichung des bedeutsamen Haupteffekts “Teilsysteme” und die Interaktion “Teilsystem x Präsentationsform”.
Um die mit H2 postulierten Effekte unterschiedlicher Zielwertvorgaben auf die Steuerungsleistung prüfen zu können, muß man sich verständlicherweise auf die zwei Teilsysteme (TS 1 und TS 2) beschränken, die von allen 80 Pbn bearbeitet wurden.
3 2
1 2
4 6 8 10 12 14
konform non-konform HE TS
Teilsystemsteuerung: Vorwissenseffekt
Teilsystem (TS)
GdS
Abb. 4.14: Veranschaulichung des bedeutsamen Haupteffekts “Teilsysteme” und die Interaktion “Teilsystem x Vorwissenskompatibilität”.
4 2
3 4 5 6 7 8
numerisch grafisch
Interaktion "Präsentation x Zielwerte"
Zielwerte
mittlere GdS aus TS 1 und TS 2
Abb. 4.15: Veranschaulichung der Interaktion “Zielwerte x Präsentationsform” für die mittlere Steuerungsleistung der zwei vergleichbaren Teilsysteme.
Entgegen der Hypothese ergibt sich kein Haupteffekt für die beiden unterschiedlichen Zielvorgaben, wohl aber eine Interaktion “Zielwerte x Präsentation” (F=7.87, df=1,72), die in Abb. 4.15 illustriert wird.
Aus Abb. 4.15 ist zu erkennen, daß der vorhergesagte Effekt nur bei der numeri-schen Bedingung eingetreten ist, durch ein entgegengesetztes Ergebnismuster für die Grafik-Bedingung jedoch kompensiert wird. Die Grafik-Bedingung erzielt insgesamt schlechtere Resultate.
Als weitere abhängige Variable diente die “Güte der Prognosen” (GdP), die unter allen Bedingungen erhoben wurde. Tabelle 4.12 zeigt die Ergebnisse für diese AV.
Es ergeben sich bei dieser Analyse keine auf dem zuvor festgelegten Niveau signifi-kanten Effekte, wenngleich zwei Effekte (Faktor B und Interaktion AC) nur knapp da-von entfernt liegen. Logarithmiert man diese AV (und überträgt somit das für GdS konzipierte Auswertungsrationale auch auf GdP), zeigen sich Ergebnisse wie in Ta-belle 4.13 berichtet.
Auf dieser Analyseebene gibt es einen bedeutsamen Präsentationseffekt (numerisch:
0.50, grafisch: 0.69; in H3 als ausbleibend vorhergesagt), einen Vorwissenseffekt (konform: 0.53, nicht-konform: 0.67; wie in H1 vorhergesagt), einen Zielwerteffekt (zwei Zielwerte: 0.53, vier: 0.66; nicht erwartet) und eine Interaktion “Präsentation x Zielwert” (ebenfalls nicht erwartet), die in Abb. 4.16 veranschaulicht ist.
Tabelle 4.12: Ergebnisse der dreifaktoriellen Varianzanalyse für die AV “Güte der Prognosen” (GdP; N=80 Pbn).
Quelle: df: Sum of Squares: Mean Square: F-Test: signif?
Präsentation (A) 1 2.934 2.934 .075 ns
Vorwissen (B) 1 105.524 105.524 2.693 ns
AB 1 38.116 38.116 .973 ns
Zielwerte (C) 1 56.886 56.886 1.452 ns
AC 1 104.059 104.059 2.656 ns
BC 1 94.178 94.178 2.403 ns
ABC 1 72.314 72.314 1.845 ns
Fehler 72 2821.255 39.184
Der Interaktionseffekt in Abb. 4.16 besagt, daß die logarithmierten Prognosen für die Vier-Zielwerte-Bedingung relativ unabhängig von der Präsentationsform ausfallen (und zwar insgesamt schlechter als für die Zwei-Zielwerte-Bedingung); der Vorteil der zwei Zielwerte besteht aber nur in der numerischen Version.
Ein letzter Bereich vorhergesagter Effekte besteht in bezug auf die “Güte der Kau-saldiagramme” (GdK). Die entsprechenden varianzanalytischen Befunde zeigt Ta-belle 4.14.
Wie die Inspektion der Tabelle 4.14 zeigt, liegt der von H1 vorhergesagte signifi-kante Haupteffekt “Vorwissen” vor (konform=0.31, nicht-konform=0.17), genauso Tabelle 4.13: Ergebnisse der dreifaktoriellen Varianzanalyse für die AV
“loga-rithmierte Güte der Prognosen” (log(GdP); N=80 Pbn).
Quelle: df: Sum of Squares: Mean Square: F-Test: signif?
Präsentation (A) 1 .742 .742 7.117 s
Vorwissen (B) 1 .406 .406 3.899 s
AB 1 .144 .144 1.382 ns
Zielwerte (C) 1 .334 .334 3.209 s
AC 1 .520 .520 4.994 s
BC 1 .027 .027 0.261 ns
ABC 1 .000 .000 0.003 ns
Fehler 72 7.501 .104
grafisch numerisch
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
zwei Ziele vier Ziele HE Präsentation
Interaktion "Präsentation x Zielwert"
Präsentation
log GdP
Abb. 4.16: Veranschaulichung der Interaktion “Präsentation x Ziel-werte” und des Haupteffekts “Präsentation”.
wie der mit Hypothese 3 erwartete ausbleibende Präsentationsformeneffekt. Zusätz-lich ist ein Interaktionseffekt “Präsentation x Zielwerte” vorhanden wie auch eine bedeutsame Dreifachinteraktion. Abb. 4.17 veranschaulicht zunächst die AxC-Interak-tion.
Die Kausalstruktur wird besser erkannt unter der Numerik-Bedingung mit zwei Zielwerten bzw. der Grafik-Bedingung mit vier Zielwerten, ansonsten schlechter er-kannt. Die folgende Abb. 4.18 zeigt, daß dieser Effekt wesentlich durch die Vorwissens-Bedingung moderiert wird.
Tabelle 4.14: Ergebnisse der dreifaktoriellen Varianzanalyse für die AV “Güte der Kausaldiagramme” (GdK4; N=80 Pbn).
Quelle: df: Sum of Squares: Mean Square: F-Test: signif?
Präsentation (A) 1 .026 .026 .251 ns
Vorwissen (B) 1 .399 .399 3.92 s
AB 1 .159 .159 1.565 ns
Zielwerte (C) 1 .003 .003 .029 ns
AC 1 1.36 1.36 13.359 s
BC 1 .051 .051 .496 ns
ABC 1 .533 .533 5.236 s
Fehler 72 7.329 .102
4 2
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4
numerisch grafisch
Interaktion "Präsentation x Zielwerte"
Zielwerte
GdK4
Abb. 4.17: Veranschaulichung der Interaktion “Präsentation x Zielwerte” bei GdK4.
Bei vorwissenskonformer Struktur ist die Identifikationsleistung in der numerischen Variante mit zwei Zielwerten auf dem absolut höchsten Wert und fällt bei nicht-kon-former Struktur ab; für zwei Zielwerte ist bei der grafischen Version dagegen die Er-kennung der nicht-konformen Struktur besser Bei der Vier-Zielwerte-Bedingung (rechter Teil von Abb. 4.18) zeigt die Grafik-Bedingung generell bessere Identifika-tion, dieser Vorteil verschwindet im Vergleich zur numerischen Variante jedoch dann, wenn die Struktur nicht vorwissenskonform ist.
Nun zu den Motivationseffekten. Mit H5 wurde gefordert, daß keine bedeutsamen Motivationsunterschiede zu Beginn des Versuchs vorliegen sollten. Analysen zeigen jedoch, daß sowohl für Anstrengungsbereitschaft (numerisch=6.07, grafisch=6.62;
F=3.21, df=1,72) als auch für Mißerfolgsorientierung (numerisch=4.47, gra-fisch=3.72; F=3.52, df=1,72) bedeutsame Unterschiede der Präsentationsbedingung vorlagen, die der grafischen Variante jeweils Vorteile (höhere Anstrengungsbereit-schaft, geringere Mißerfolgserwartung; jeweils Daten vor dem ersten Simulationstakt) einräumen. Schwierigkeitsempfindung und Erfolgsorientierung des ersten Durchgangs unterscheiden sich nicht.
Mit H6 wurde die Hypothese von unter nicht-vorwissenskompatiblen Bedingungen auftretenden Mißerfolgs- und Schwierigkeitsempfindungen formuliert. Die jeweils vier Datenpunkte dieser beiden Motivationsvariablen wurden daher als Meßwie-derholungen betrachtet und in einer 2x2x2x(4)-Varianzanalyse ausgewertet. Für die Mißerfolgsorientierung liegt neben einem Haupteffekt “Präsentation” (nume-risch=4.67; grafisch=3.39; F=5.10, df=1,72) auch ein Haupteffekt “lung” vor (F=2.74, df=3,216), der zusammen mit einer “Vorwissen x Meßwiederho-lung”-Interaktion der Schwierigkeitsvariable (F=3.60, df=3,216) in Abb. 4.19 veran-schaulicht wird.
2 4
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
num & konform graf & konform num & non-konf graf & non-konf
Dreifach-Interaktion
Zielwerte
GdK4
Abb. 4.18: Veranschaulichung der Dreifach-Interaktion “Präsentation x Vorwissen x Zielwerte” bei GdK4.
Zu erkennen ist ein durchgängiger Anstieg der Mißerfolgsorientierung, der aller-dings im Unterschied zur Hypothese nicht auf die nicht-konforme Bedingung be-schränkt bleibt, während die Schwierigkeitseinschätzung wie in H6 vermutet in der Vorwissensbedingung “nicht-konform” ansteigt. – Die in H7 prognostizierten ausbleibenden Anstrengungsunterschiede über die Zeit hinweg treten in der Tat nicht ein (auf die zu Beginn vorliegenden Anstrengungsunterschiede in den beiden Präsentationsbedingungen wurde bereits hingewiesen; diese bleiben aber auf den ersten Durchgang beschränkt).
Ein letzter zu prüfender Bereich betrifft mögliche Versuchsleitereffekte. Diesbezüg-lich wurde auf das Vorliegen eines Versuchsleiter-Haupteffekts bei den AVn GdS, GdP und GdK getestet. In allen drei Fällen blieb das Ergebnis erfreulicherweise ne-gativ. Gleiches gilt für die durchschnittlichen Werte der vier Motivationsvariablen.
Den einzig bedeutsamen Vl-Effekt findet man mit der AV “log(GdP)”: die 40 Vpn von Vl GF prognostizieren mit einem Wert von 0.50 signifikant besser als die 20 Pbn von Vl RK mit 0.73. Dies kann allerdings damit zusammenhängen, daß alle Pbn von Vl GF in der (guten) Numerik-Gruppe sind, während RK die insgesamt schlechter prognostizierenden Pbn der Grafik-Gruppe betreut hat.
4 3
2 1
4 5 6 7
Mißerfolg
non-konf Schwierigkeit konform Schwierigkeit
Motivationsverlauf
Durchgang
Punktwert
Abb. 4.19: Veranschaulichung von Meßwiederholungseffekten bei “Mißerfolgs-orientierung” und “Schwierigkeitseinschätzung”.