Wissenschaftliche Hypothesen und Variablen: Grundlagen & Prüfung

Was ist eine Hypothese? Definition & Bedeutung

Der Begriff Hypothese hat griechische Wurzeln: Er setzt sich zusammen aus THESIS, was „das Gesetzte“ oder „die Behauptung“ bedeutet, und dem Präfix HIPO, das „unter“ oder „darunter“ bedeutet. Wörtlich übersetzt ist eine Hypothese also „das, was darunter gelegt wird“ – eine Unterstellung oder eine vorläufige Annahme.

Im wissenschaftlichen Kontext sind Hypothesen theoretische Aussagen, die eine vermutete Beziehung zwischen Variablen beschreiben. Sie sind zunächst unüberprüft, dienen aber als Grundlage für weitere Forschung. Es ist wichtig, Hypothesen von allgemeinen Annahmen zu unterscheiden, da Hypothesen spezifisch formuliert und prinzipiell überprüfbar sein müssen.

Variablen in der Forschung: Bausteine der Erkenntnis

Eine Variable ist eine beobachtbare Eigenschaft oder ein Merkmal von etwas, das sich ändern oder variieren kann. Sie kann verschiedene Werte annehmen und oft in Kategorien eingeteilt werden. Variablen sind die zentralen Elemente wissenschaftlicher Forschung, da sie oft miteinander verknüpft sind und die Grundlage für Untersuchungen bilden.

Eigenschaften und Rolle von Variablen

• Beobachtbar: Variablen müssen messbar oder wahrnehmbar sein.
• Variabel: Sie können unterschiedliche Ausprägungen oder Werte annehmen.
• Kategorisierbar: Oft lassen sie sich in bestimmte Gruppen oder Klassen einteilen.
• Interagierend: Variablen stehen häufig in Beziehung zueinander.

Der Hauptzweck wissenschaftlicher Arbeit besteht darin, die Existenz von Variablen und ihre Ausprägungen zu entdecken sowie die Beziehungen zwischen ihnen zu testen. Mit Variablen wird in allen Phasen der Forschung gearbeitet:

• Beobachtung: Variablen werden entdeckt und gemessen.
• Klassifizierung: Variablen werden gruppiert und geordnet.
• Analyse: Beziehungen zwischen Variablen werden untersucht und interpretiert.
• Erklärung: Die Ergebnisse werden gedeutet und Schlussfolgerungen gezogen.

Grundsätzlich können alle Dinge und Realitäten der Welt als Variablen betrachtet werden, die in verschiedenen Szenarien auftreten.

Szenarien und Forschungsfragen

Was sind Szenarien?

Szenarien können als wahrscheinliche Lösungen für ein Problem definiert werden, insbesondere wenn diese Lösungen durch bestätigte Fakten untermauert werden.

Von Fragen zu Annahmen: Der Weg zur Hypothese

Eine zentrale Rolle in der Forschung spielen Forschungsfragen. Dies sind offene Fragen, die in der Realität viele mögliche Antworten zulassen, von denen die tatsächliche Antwort zunächst unbekannt ist. Die möglichen Erklärungen oder Lösungen für diese aufgeworfenen Fragen sind die Hypothesen.

Hypothesen sind primär sprachliche Aussagen, die Urteile, Behauptungen oder Verneinungen über die Realität ausdrücken. Sie stellen vorläufige Lösungsversuche für ein gegebenes Problem dar, die im Laufe der Forschung überprüft werden sollen.

Arten von Hypothesen in der Wissenschaft

In der wissenschaftlichen Forschung werden typischerweise drei Hauptarten von Hypothesen unterschieden:

Die Forschungshypothese (Hi)

Die Forschungshypothese (H_i), auch Arbeitshypothese genannt, ist die eigentliche Annahme des Forschenden über einen Zusammenhang oder Unterschied, der erwartet wird. Sie ist die Aussage, die man beweisen oder bestätigen möchte.

Die Nullhypothese (Ho)

Die Nullhypothese (H₀) ist das Gegenteil der Forschungshypothese. Sie besagt, dass es keinen Zusammenhang, keinen Unterschied oder keinen Effekt gibt. Sie dient als Ausgangspunkt für statistische Tests und wird versucht, widerlegt zu werden.

Die Alternativhypothese

Die Alternativhypothese (H_A oder H₁) ist oft identisch mit der Forschungshypothese und wird angenommen, wenn die Nullhypothese verworfen wird. Sie stellt die Alternative zur Nullhypothese dar.

Merkmale einer wissenschaftlichen Hypothese

Eine wissenschaftliche Hypothese ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

1. Prüfbarkeit: Die Hypothese muss prinzipiell überprüfbar sein, d.h., es muss möglich sein, sie anhand von Daten zu bestätigen oder zu widerlegen.
2. Falsifizierbarkeit: Es muss denkbar sein, dass die Hypothese durch Beobachtungen oder Experimente widerlegt wird.
3. Forschungsnotwendigkeit: Ihre Überprüfung erfordert in der Regel gezielte Forschung.
4. Ableitbare Konsequenzen: Aus der Hypothese müssen überprüfbare Konsequenzen ableitbar sein, die sich aus Beobachtungen und Untersuchungen ergeben.
5. Datenabhängigkeit: Die Bewertung dieser Konsequenzen ist nur möglich, wenn die entsprechenden Daten erhoben und überprüft wurden.

Hypothesentest: Statistische Überprüfung

Kontrasthypothese und Signifikanztest

Der Hypothesentest (auch bekannt als Kontrasthypothese, Prüfung von Hypothesen oder Signifikanztest) ist eine statistische Inferenztechnik. Sie dient dazu zu beurteilen, ob eine angenommene Eigenschaft einer statistischen Grundgesamtheit mit den in einer Stichprobe beobachteten Daten vereinbar ist.

Theorie des statistischen Hypothesentests

Die Theorie des statistischen Hypothesentests ist eine fundamentale Methode, die verwendet wird, um die Bedeutung und die Genauigkeit statistischer Annahmen zu bestimmen. Sie ermöglicht es Forschenden, auf Basis von Stichprobendaten Schlussfolgerungen über größere Populationen zu ziehen und Hypothesen objektiv zu überprüfen.