In der wissenschaftlichen Forschung und insbesondere in Methodik und Statistik spielen Variablen eine zentrale Rolle bei der Untersuchung von Forschungsfragen und der Durchführung von Forschungsprojekten. Dabei unterscheidet man unabhängige und abhängige Variablen. Beide Arten stellen Variablen dar, allerdings gibt es grundlegende Unterschiede, die du kennen musst, bevor du deine Forschung durchführst.
Unabhängige Variablen «einfach erklärt»
Eine unabhängige Variable ist eine Messgröße in einem Forschungsprozess, die von einem Forschenden bewusst verändert, manipuliert oder kontrolliert wird. Sie ist der Aspekt des Experiments, den du kontrollierst und änderst, um die Ergebnisse mithilfe der abhängigen Variablen zu beobachten.
Definition: Unabhängige Variable
In wissenschaftlichen Untersuchungen zielt man darauf ab, die Beziehung zwischen einer unabhängigen und einer abhängigen Variable zu untersuchen. Eine unabhängige Variable (Abkürzung: UV), auch als erklärende Variable oder exogene Variable bezeichnet, wird manipuliert oder kontrolliert, um ihren potenziellen Einfluss auf die abhängige Variable (AV) zu beobachten.
Die abhängige Variable ist die Variable, deren Veränderungen durch die Manipulation der unabhängigen Variable erfasst werden sollen.
Eine Forschung kann über mehrere unabhängige Variablen verfügen, jedoch sollte die Anzahl begrenzt sein, um die Klarheit und Präzision der Ergebnisse zu gewährleisten, da eine zu große Anzahl die Interpretation und den Einfluss der Variablen verkomplizieren könnte.
Die unabhängige Variable beschreibt die Ursache, während die abhängige Variable die Wirkung beschreibt.
Beispiele für unabhängige Variablen
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Temperatur bei der Untersuchung von Pflanzenwachstum
Unabhängige Variable: Temperatur
Abhängige Variable: Pflanzenwachstum -
Medikamentendosierung bei Medikamenten für Bluthochdruck
Unabhängige Variable: Dosierung des Medikaments
Abhängige Variable: Einfluss auf den Blutdruck des Patienten -
Schlafdauer bei der Untersuchung der Konzentrationsfähigkeit
Unabhängige Variable: Dauer des Schlafs
Abhängige Variable: Konzentrationsfähigkeit
Beispiele
Die folgenden Beispiele sollen die Rolle von Variablen in der Forschung und in Forschungsfragen verdeutlichen.
Beispiele
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Wie beeinflusst die tägliche Wasserzufuhr die Konzentrationsfähigkeit von Schülern?
UV: Tägliche Wasserzufuhr
AV: Konzentrationsfähigkeit -
Wie verändert der Koffeinkonsum am Morgen die Produktivität im Arbeitsalltag?
UV: Koffeinkonsum am Morgen
AV: Produktivität im Arbeitsalltag -
Welchen Einfluss hat die Lautstärke von Musik auf das Leseverständnis?
UV: Lautstärke der Musik
AV: Leseverständnis -
Welchen Effekt hat der Konsum von zuckerhaltigen Getränken auf das Energielevel?
UV: Konsum zuckerhaltiger Getränke
AV: Energielevel -
Welche Auswirkungen haben nachhaltige Baumaterialien auf die Energieeffizienz?
UV: Verwendung nachhaltiger Baumaterialien
AV: Energieeffizienz
Die Beispiele veranschaulichen die Rolle der unabhängigen und abhängigen Variablen. Die unabhängigen Variablen der Beispiele (z. B.: «tägliche Wasserzufuhr» oder «Lautstärke der Musik») können vom Untersuchenden variiert werden, um deren Auswirkungen auf die zu untersuchende abhängige Variable zu beobachten.
Arten
Unabhängige Variablen untergliedern sich in unterschiedliche Unterarten, die sich anhand spezifischer Merkmale unterscheiden.
Experimentelle unabhängige Variable
Experimentelle Variablen sind Variablen, die vom Forschenden innerhalb der Untersuchung gezielt verändert oder kontrolliert werden können. Sie sind die Ursache in einer Ursache-Wirkungs-Beziehung und dienen dazu, festzustellen, wie Veränderungen an dieser Größe die Ergebnisse beeinflussen.
Zumeist werden experimentelle Variablen in mehreren Stufen eingesetzt. Entweder in zwei Stufen, um festzustellen, ob die unabhängige Variable einen Einfluss auf die abhängige Variable hat oder in mehreren Stufen, um die Größe des Einflusses zu bestimmen.
| Definition | Variablen, die in einem Experiment gezielt manipuliert oder kontrolliert werden |
| Beispiel | Medikamentendosierung |
| Eigenschaften | Bewusste Variierung zur Ursachen-Wirkungs-Beziehung |
Subjektvariable
Subjektvariablen sind Merkmale oder Eigenschaften der Versuchspersonen, die nicht durch den Forscher manipuliert werden können, aber dennoch Einfluss auf die abhängige Variable haben können. Dazu gehören Faktoren wie Alter, Geschlecht, Bildung oder Persönlichkeit.
Subjektvariablen werden nicht innerhalb der Untersuchung verändert, sondern als feste Bestandteile betrachtet, um zu verstehen, wie Unterschiede zwischen den Teilnehmern die Ergebnisse beeinflussen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Erklärung von Variabilität in den Ergebnissen.
| Definition | Variablen, die in einem Experiment nicht manipuliert werden |
| Beispiel | Alter |
| Eigenschaften | Merkmale, die in der Analyse berücksichtigt werden, um potenzielle Einflüsse zu verstehen |
Kontinuierliche Variable
Kontinuierliche Variablen sind Variablen, die innerhalb eines bestimmten Bereichs unendlich viele Werte annehmen können. Sie sind messbar und können jeden Wert innerhalb eines bestimmten Intervalls darstellen, wie z. B. Größe, Gewicht, Zeit oder Temperatur.
| Definition | Variablen, die auf einer kontinuierlichen Skala gemessen werden und jeden beliebigen numerischen Wert im Wertebereich annehmen können |
| Beispiel | Zeit |
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Kategoriale Variable
Kategorische Variablen sind Variablen, die vordefinierten Kategorien oder Gruppen angehören und über keine Zwischenwerte verfügen. Sie repräsentieren Eigenschaften, wie z. B. Geschlecht, Farben oder Nationalität, die über keine spezifische, abgestufte Rangordnung (z. B. Farben: Rot, Blau, Grün) verfügen und demzufolge nominal- oder ordinalskaliert sind.
| Definition | Variablen, die eine begrenzte Anzahl diskreter Kategorien oder Gruppen repräsentieren |
| Beispiel | Berufsgruppe, Bildungsstand |
| Eigenschaften |
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Unabhängige Variablen erkennen
Um eine unabhängige Variable in einer Forschung zu erkennen, kannst du dir die folgenden Fragen stellen, solltest du auf eine oder mehrere Fragen mit «ja» antworten, handelt es sich um eine unabhängige Variable:
- Wird die Variable durch den Forschenden manipuliert?
- Wird die Variable zur Gruppierung von Teilnehmenden verwendet?
- Steht die Variable zeitlich vor einer anderen Variable?
- Wird untersucht, wie die Variable eine andere Variable beeinflusst?
Unabhängige Variable vs. Abhängige Variable
Unabhängige und abhängige Variablen sind essenzielle Bestandteile der Forschung und treten in jeder Studie, Experiment oder Forschungsfrage auf. Daher muss der Unterschied von jedem Studierenden vor der Durchführung einer eigenen Forschung verstanden werden.
Die wichtigsten Unterschiede sind in der folgenden Tabelle gegenübergestellt:
| Vom Forschenden kontrolliert | Wird durch unabhängige Variable beeinflusst | |
| Funktion | Wird manipuliert/variiert | Wird beobachtet/gemessen |
| Rolle | Ursache der Ursache-Wirkungs-Beziehung | Wirkung der Ursache-Wirkungs-Beziehung |
| Ziel | Einfluss auf abhängige Variable bestimmen | Einfluss der unabhängigen Variable bestimmen |
| Graph | x-Achse (horizontale Achse) | y-Achse (vertikale Achse) |
Häufig gestellte Fragen
Eine unabhängige Variable beschreibt die Messgröße, die in einer Studie manipuliert wird. Sie ist die Ursache in einer Ursache-Wirkungs-Beziehung.
«UV» ist die Abkürzung für unabhängige Variablen und «AV» die Abkürzung für abhängige Variablen. Die abhängige Variable ist die Messgröße, die in einer Studie beobachtet wird, während die unabhängige manipuliert wird, um den Einfluss auf die abhängige zu bestimmen.
Bei der grafischen Abbildung von Variablen wird die unabhängige Variable meist auf der x-Achse dargestellt.
Unabhängige Variablen werden manipuliert oder kontrolliert, um deren Einfluss auf abhängige Variablen zu untersuchen, während abhängige Variablen die gemessenen Reaktionen sind, die auf die unabhängigen Variablen zurückzuführen sind.
