4 Experimentelle Untersuchungen zum Einfluß von Systemmerkma-
4.5 Experimente 4 und 5: Vorwissen, Steuerbarkeit, Steueranforderungen
4.5.2 Versuchsplan
Um die oben gestellten Fragen zu beantworten, verwendeten wir einen 2x2x2x(3)-Versuchsplan, bei dem der Faktor “Vorwissensverträglichkeit” (die Simulation ent-spricht dem Vorwissen oder nicht), der Faktor “Aufgabenschwierigkeit” (alle Varia-blen sind zu steuern oder nur ein Teil) und der Faktor “Darbietungsform” (grafische oder numerische Darbietung) jeweils in zwei Stufen interindividuell variiert wurden.
Der Faktor “Steuerbarkeit” wurde von uns in drei Stufen intraindividuell variiert (Verhältnis der beeinflußbaren zu den zu steuernden Variablen 2:1, 1:1 und 1:2).
Das jeweilige apriori ermittelte N von 10 pro Zelle, also ein Gesamt-N von 80 Pbn, reicht aus, um bei einer varianzanalytischen Auswertung und einem liberalen α -Ni-veau von 0.10 “große” Effekte im Sinne von COHEN (1977) aufzudecken. In diesem Fall liegt ß ebenfalls bei 0.10 und damit die Power bei 0.90.
Voruntersuchung. Bei der Entscheidung über den Gegenstandsbereich der Simula-tion und die Etikettierung der Variablen war es uns wichtig, ein Szenario zu wählen, das bei den Pbn vergleichbares Vorwissen aktiviert und auf ähnliches Interesse und Grundverständnis trifft. Dieser Anforderung entspricht der Gegenstandsbereich “Um-weltverschmutzung durch Altöl”. Als Grundlage für die Ausarbeitung des Szenarios ALTÖL dienten uns die Arbeit von MÜLLER (1982) sowie ein Beratungsgespräch mit Ulrich HILLEJAN (vgl. MOSCHKE & HILLEJAN, 1988).
Nachdem die Entscheidung über das Szenario gefallen war, befragten wir in einer Voruntersuchung 32 studentische Pbn über deren Vermutungen und Wissen über die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Variablen. Die von uns vorher erarbei-tete sinnvolle Kausalstruktur entsprach in weiten Teilen den subjektiven Vorstellun-gen der befragten Studenten; die von uns anVorstellun-genommenen BeziehunVorstellun-gen wurden von jeweils mindestens 23 der Befragten ebenfalls genannt.
Ein sich daraus ergebendes mittleres Modell über die Verhältnisse bei der Umwelt-verschmutzung durch Altöl erlaubt uns ein Modell zu simulieren, das sowohl dem Vorwissen der Pbn über die Verhältnisse entspricht als auch die Realität (so wie sie vom Experten eingeschätzt wird) wiedergibt. Die Aufarbeitung der Literatur (im we-sentlichen MÜLLER, 1982) hat schließlich die Formulierung einer sachgerechten In-struktion für die Pbn möglich gemacht.
Stichprobe. Die Stichprobe von 80 Pbn mit einem Durchschnittsalter von 23 Jahren setzte sich vorwiegend aus Erstsemesterinnen und Erstsemestern der Psychologie zu-sammen. Hinzu kamen Studentinnen und Studenten vorwiegend geisteswissen-schaftlicher Fächer sowie fünf Berufstätige mit abgeschlossener Ausbildung. Es wurde versucht, die Stichprobe möglichst homogen zu halten, um eventuelle Effekte besser erkennen zu können. Die nach den bisherigen Experimenten zu erwartenden interindividuellen Differenzen würden sonst jeglichen Treatmenteffekt überlagern.
Untersuchungsmaterial. Die Simulation gliederte sich für die Pbn in vier Durch-gänge mit je sieben simulierten Jahren. Dabei dienten die ersten drei DurchDurch-gänge der Exploration der Simulation. Im vierten Durchgang waren die vorher angegebenen Zielwerte zu erreichen. Zu Beginn jeden Durchgangs wurde je ein Item zur Anstren-gungsbereitschaft (“Um die Aufgabe zu schaffen, werde ich mich anstrengen”), zur Mißerfolgsorientiertheit (“Ich befürchte, daß ich es nicht schaffen werde”), zur Schwierigkeitsempfindung (“Ich finde die Aufgabe schwierig”) und zur Erfolgsorien-tiertheit (“Ich bin zuversichtlich, die Zusammenhänge zu erkennen”) gestellt. Be-antwortet wurden diese Fragen jeweils auf einer Skala von 1 (= “gar nicht”) bis 8 (=
“sehr”).
Die Simulation war so programmiert, daß sich staatliche Kontrollmaßnahmen so-wohl positiv auf die Meeresverschmutzung als auch positiv auf die Luftverschmut-zung auswirkten. Das individuelle Verhalten verbesserte die Grundwasserverschmut-zung, wenn es verbessert wurde, und sowohl die Einführung von technischen Verbes-serungen als auch die Erhöhung des Rohölpreises erhöhten den Anteil der Zweitraffi-nation. Werden keine Eingriffe vorgenommen, nimmt die Luft-, die Meeres- und die Grundwasserverschmutzung von simuliertem Jahr zu Jahr von alleine zu. Die
+ (-) - (+)
Kontrollmaßnahmen
individuelles Verhalten
technische Verbesserungen
Rohölpreis Grundwasser-
Verschmutzung Meeresverschmutzung
Zweitraffination Luftverschmutzung
+
-+
+ I
II
III
III
III
I I
II
-+
Abb. 4.10: Struktur der Simulation. Die in Klammern gesetzten Vorzeichen kom-men bei der nicht vorwissensverträglichen Versuchsbedingung zur An-wendung. Die römischen Ziffern geben die Nummer der untereinander unabhängigen Teilsysteme an.
Zweitraffination nimmt hingegen ab, wenn nicht eingegriffen wird. Abb. 4.10 veran-schaulicht die Verhältnisse grafisch.
Wie aus der Abbildung hervorgeht, läßt sich das Gesamtsystem in drei voneinander unabhängige Teilsysteme zerlegen: TS I sieht eine 1:2-Kontrolle vor, bei TS II ist das Verhältnis 1:1, bei TS III 2:1.
Die grafische bzw. numerische Variante des Experiments waren streng paralleli-siert. Wurde beispielsweise den Pbn der numerischen Variante mitgeteilt, in welchem Wertebereich sich die Zustandsvariablen bewegen können, dann wurde in der grafi-schen Bedingung entsprechend erklärt, daß die Zustandswerte den durch einen Rahmen angegebenen Bereich nicht verlassen können.
ALTÖL Durchgang
Jahr 1 2 3 4 5
Zustand:
Meeresverschmutzung 33 32 29 26 25
Zweitraffination 78 73 71 69 67
Luftverschmutzung 56 57 56 55 56
Grundwasserverschmutzun g
38 40 39 35 31
Maßnahmen:
Kontrollaufwand 20 30 30 20
individuelles Verhalten 0 20 40 35 technische Verbesserung 30 20 20 20
Rohölpreis -30 -10 0 0
Durch Drücken der Leertaste eine der Maßnahmen auswählen, eventuell einen neuen Wert eingeben und dann “return” drücken
Bei der Festlegung des Wertebereichs der Variablen ist von uns darauf geachtet worden, daß die numerische Auflösung nicht besser ist als die grafische Auflösung des Bildschirms: während in der numerischen Variante der Wertebereich 80 Einheiten bei jeder Variablen beträgt, beträgt die Anzahl der Bildpunkte auf dem Bildschirm pro Spalte ebenfalls 80. Abb. 4.11 zeigt einen möglichen Verlauf in der numerischen Be-dingung, Abb. 4.12 einen möglichen Verlauf in der grafischen Versuchsbedingung nach jeweils fünf simulierten Jahren.
Abb. 4.11: Möglicher Bildschirmaufbau im fünften simulierten Jahr der Bearbei-tung; numerische Variante.
Im Experiment wurde die Aufgabenschwierigkeit durch die Zahl der Zielwerte vari-iert. In der leichteren Versuchsbedingung waren nur die Luft- und die Grundwas-serverschmutzung zu steuern, während in der schwierigen Bedingung alle vier Zu-standsvariablen kontrolliert werden mußten.
Die Übereinstimmung mit dem Vorwissen wurde variiert, indem zwar die Struktur der Zusammenhänge beibehalten wurde, die Wirkungsweise einzelner Variablen (in-dividuelles Verhalten und Rohölpreis) jedoch umgekehrt wurde.
Die bisherige Form der Prognosephase zum Schluß des Experiments, in der die Pbn Eingriffe vorgegeben bekamen und angeben mußten, welche Konsequenzen ein solcher Eingriff ihrer Vermutung nach hätte, wurde modifiziert. Die Zahl der bisher geforderten Prognosen erhöhten wir in diesem Experiment von 10 auf 15. Außerdem wählten wir die Vorgaben für die Eingriffe so, daß die Varianz möglichst groß wurde.
Dadurch lassen sich die Pbn, die etwas über die Simulation wissen, deutlicher von de-nen trende-nen, die sie nicht verstanden haben.
Versuchsdurchführung. Alle Pbn hatten zu Beginn, genau wie in den vorhergehen-den Experimenten, vorhergehen-den Problemlösefragebogen (PLF) von KÖNIG et al. (1985) zu be-arbeiten. Hypothesen über Zusammenhänge zwischen PLF und der Fähigkeit, mit dy-namischen Systemen umzugehen, wurden nicht formuliert.
Anschließend waren, wie vor jedem Durchgang, die vier Fragen zur Anstrengungs-bereitschaft, zur Mißerfolgs- bzw. Erfolgsorientiertheit und zur Schwierigkeitsemp-findung zu beantworten. Es folgte die Bearbeitung der Simulation, wobei die Pbn nach jedem Durchgang ihr Wissen über die Zusammenhänge zwischen den Variablen in Form von Kausaldiagrammen anzugeben hatten. Im vierten Durchgang waren je nach Versuchsbedingung entweder zwei oder vier Zielwerte zu erreichen.
Durchgang 1
Meeresverschmutzung Zweitraffination Luftverschmutzung Grundwasserverschm.
Rohölpreis techn. Verbesserungen
individuelles Verhalten Kontrolle
Abb. 4.12: Möglicher Bildschirmaufbau im fünften simulierten Jahr der Bearbei-tung; grafische Variante.
Nach der Bearbeitung der Simulation wurde in einer Prognosephase noch einmal das Wissen der Pbn abgefragt. Hier wurde unter Vorgabe verschiedener Maßnahmen und Zustände eine Prognose über die Zustände im folgenden simulierten Jahr erwar-tet.
Die gesamte Versuchsdurchführung nahm durchschnittlich etwa 2 1/2 Stunden in Anspruch, wobei jeweils zwei Pbn gleichzeitig untersucht wurden. Nach dieser Zeit wurde ihnen entweder eine Bescheinigung über abgeleistete Versuchspersonenstunden (Pflichtnachweis zum Vordiplom) oder eine Aufwandsentschädigung von 10 DM aus-gehändigt.
Für die Durchführung des Experiments standen eine Versuchsleiterin (Vlin; UG) und zwei Versuchsleiter (Vl; GF und RK) zur Verfügung. Einer der Versuchsleiter (GF) führte alle Experimente in der numerischen Variante durch. In der grafischen Variante erfolgte die Zuordnung der Pbn sowohl auf die Versuchsbedingungen als auch auf die Vlin UG und den weiteren Vl RK randomisiert. Es wurde lediglich dar-auf geachtet, daß beide in jeder Versuchszelle gleich viele Pbn zu betreuen hatten.
Damit bestand die Möglichkeit, in der grafischen Variante Versuchsleitereffekte zu testen.