Biologie

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BIOLOGIE

BIOLOGIE

1 Einleitung

Für die Biologie stellt die Statistik eine Hilfswissenschaft dar, deren Bedeutung vor

allem in der Forschung sichtbar wird. Die steigende Bedeutung der Statistik für die

Biologie geht damit einher, dass die Biologie längst nicht mehr bloß als deskriptive

Wissenschaft betrachtet wird, sondern auch die Beziehungen und Vorgänge in den

Systemen der Natur untersucht und darzustellen versucht.

So stellt die Statistik heute ein bedeutendes Werkzeug in vielen Disziplinen, wie etwa

der Evolutionslehre, der Verhaltensforschung, der Ökologie oder der Biotechnologie dar.

Besonders ausgeprägt ist der Einfluss natürlich im Bereich der Biomathematik und

Bioinformatik sowie der Biometrie, bei denen die Statistik eine zentrale Bedeutung

einnimmt.

Für die Schule ist das Zusammenwirken von Biologie und Statistik nicht von so großer

Bedeutung, da die Kernfächer wie Zoologie, Botanik u.ä. eher auf der deskriptiven

Darstellung beruhen und quantitative Aussagen eher selten sind. Trotzdem sind eine

Reihe von interessanten Beispielen zu statistischen Inhalten in der Biologie für die

Schule anwendbar, von denen zwei hier vorgestellt werden sollen.

Biologie

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2 Lungenvolumen

2.1 Ausgangspunkt

Im Beispiel Lungenvolumen wird nach einer kurzen Einleitung über Aufbau und

Funktionsweise der Lunge die Messung des Lungenvolumens (auch Vitalkapazität

genannt) mit einfachen Hilfsmitteln vorgestellt. Die Ergebnisse werden zunächst in

einigen Diagrammen dargestellt und anschließend mit weiteren Merkmalen verglichen.

Das Beispiel betrifft Inhalte der Fächer Biologie (Aufbau, Funktionsweise und Leistung

der Lunge), Physik (Durchführung der Messung des ausgeatmeten Gasvolumens) sowie

eventuell Sport (Leistungsfähigkeit in Zusammenhang mit Lungenvolumen).

2.2 Ablaufschema

Planung Vorbereitung Definition der Ziele Fragestellungen

Datenerhebung Messen Befragen Beobachten Recherchieren

Darstellung/Analyse Tabellen Diagramme Texte Bearbeiten der Aufgaben

Präsentation Ergebnisse

Messung des Lungenvolumens Evtl. Messung weiterer Merkmale

Darstellung der Ergebnisse in verschiedenen Diagrammen Verdeutlichung von Zusammenhängen durch Streudiagramme und den Vergleich von Kastenschaubildern

Planung von Messung und Darstellung des Lungenvolumens Vorbereiten des Messgeräts Mit welchen anderen Merkmalen könnte das Lungenvolumen zusammenhängen?

Biologie

3

2.3 Planung

2.3.1 Definition und Begriffserklärung

Die Lunge ist das Atmungsorgan aller Wirbeltiere, die Luft atmen.

Sie besteht beim Menschen aus der rechten Lunge und der linken Lunge, wobei die

rechte drei Lappen und die linke zwei Lappen besitzt. Von der Luftröhre führen die

beiden Bronchien in die Lunge, wo sie sich immer mehr verzweigen, bis sie schließlich in

den sehr kleinen Lungenbläschen enden. Die Lungenbläschen sind von Haargefäßen

umgeben, dazwischen findet bei der Atmung der Austausch von Sauerstoff (von der

Lunge ins Blut) und Kohlendioxid (vom Blut in die Lunge) statt.

Abbildung 1

Die Leistungsfähigkeit der Lunge wird mit der sogenannten Spirometrie gemessen. (lat.

Spirare: (be)hauchen)

Im Überblick besteht die Spirometrie aus drei Bestandteilen:

Bestimmung der Vitalkapazität: Darunter versteht man jene Luftmenge, die maximal

ausgeatmet werden kann.

Bestimmung des FEV1: Diese Abkürzung steht für jenes Luftvolumen, das in einer

Sekunde forciert ausgeatmet werden kann.

Biologie

4

Bestimmung der relativen Sekundenkapazität (Tiffeneau-Wert): Für die Bestimmung

dieses Wertes wird FEV1 zur Vitalkapazität in Relation gesetzt.

2.3.2 Bestimmung der Vitalkapazität

Im vorliegenden Beispiel soll nur die Vitalkapazität bestimmt werden. Dazu wird eine

geeignete Messeinrichtung zur Verfügung stehen, zwei einfache Vorschläge werden im

folgenden Abschnitt erläutert.

2.4 Datenerhebung

2.4.1 Variante 1

Die einfachste und billigste Methode besteht in der Verwendung eines Luftballons für

jeden Schüler. Ein möglichst durchsichtiger Eimer wird außen mit einer Skala versehen

und mit etwa 4 Liter Wasser befüllt. Jeder Teilnehmer atmet möglichst tief ein und

bläst so viel Luft wie möglich in seinen Ballon. Anschließend wird der Luftballon

verschlossen und ins Wasser getaucht. Der neue Wasserstand wird notiert und die

Differenz zum alten Wasserstand berechnet. Diese Differenz gibt das Atemvolumen in

Litern an.

Diese Methode hat den Vorteil, dass sie sowohl einfach als auch günstig durchzuführen

ist und jeder Teilnehmer einen eigenen Ballon verwenden kann. Dafür muss man eine

Ungenauigkeit bei der Messung in Kauf nehmen, da der Ballon beim Untertauchen etwas

zusammengedrückt wird.

2.4.2 Variante 2

Das zweite Messgerät besteht aus einer Wanne, die mit Wasser gefüllt wird. In diese

Wanne wird ein ebenfalls mit Wasser gefüllter umgedrehter Eimer platziert. Der

Wasserstand im Eimer wird notiert. Nun bläst jeder Teilnehmer über einen Schlauch so

viel Luft wie möglich in den Eimer. Die Luft verdrängt das Wasser, die Veränderung des

Wasserstandes entspricht dem ausgeatmeten Luftvolumen.

Biologie

5

Diese aufwändigere Messvorrichtung liefert etwas genauere Ergebnisse als die erste

Variante. Der Nachteil besteht darin, dass das Mundstück nach jeder Person gewechselt

werden sollte.

Bei beiden Varianten sind mehrere Messvorgänge pro Teilnehmer unbedingt zu

empfehlen. Im Gegensatz zur ansonsten üblichen Berechnung von Mittelwert oder

Median der Messergebnisse als Schätzung für den wahren Wert sollte hier jedoch

ausnahmsweise das Maximum verwendet werden. Bei der Messung der Vitalkapazität

können Abweichungen nach unten sehr leicht vorkommen, solche nach oben sind aber

kaum zu erzielen.

2.5 Darstellung und Analyse

2.5.1 Darstellung der Vitalkapazität

Aufgrund der metrischen Skalierung des Merkmals Vitalkapazität können die Daten mit

einer Reihe von Maßzahlen sinnvoll beschrieben und mit verschiedenen Diagrammen

dargestellt werden. Für eine ausführliche Diskussion der Möglichkeiten sei auf das

Arbeitsheft DATENANALYSE MIT EXCEL verwiesen.

Beispiel: Tabelle 2 zeigt Beispielsdaten für eine Gruppe von 21 Personen.

Name Vitkap. l Größe cm Name Vitkap. l Größe cm Name Vitkap. l Größe cm

Adam 4,3 160 Heinrich 4,6 169 Otto 5,1 166

Bettina 4,4 164 Inge 5,2 172 Paul 4,9 170

Christian 5,4 179 Josef 4,8 171 Richard 5,2 174

Doris 4 158 Karl 5,3 178 Sylvia 5 169

Emil 4,7 162 Lydia 4,3 168 Thomas 5 171

Friedrich 4,9 173 Martina 3,9 152 Ulrike 4,5 161

Gerda 4,5 154 Nina 4,4 157 Victoria 4,6 166

Tabelle 2

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Vitalkapazität

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,56,0

Chr

istia

n

Karl

Inge

Ric

hard

Otto

Sylv

ia

Thom

as

Frie

dric

h

Paul

Jose

f

Emil

Hei

nric

h

Ger

da

Ulri

ke

Vict

oria

Betti

na

Nin

a

Adam

Lydi

a

Dor

is

Mar

tina

Name

Vita

lkap

azitä

t in

l

Abbildung 2

Die Daten wurden sortiert und in einem Säulendiagramm zusammengefasst (Abbildung 2).

Anschließend wurden zur kompakten Darstellung einige Maßzahlen berechnet sowie ein

Kastenschaubild gezeichnet (Tabelle 3, Abbildung 3).

Maßzahl Wert

Mittelwert 4,71

Quartil 0 = Minimum 3,90

Quartil 1 4,40

Quartil 2 = Median 4,70

Quartil 3 5,00

Quartil 4 = Maximum 5,40

Spannweite 1,50

Streuung 0,17

Tabelle 3

Vitalkapazität in l

3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

Abbildung 3

Schließlich wurde eine Einteilung in vier Klassen vorgenommen und die Häufigkeit in

den einzelnen Klassen in einem Histogramm dargestellt.

Biologie

7

Histogramm

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

2,5 3,5 4,5 5,5 6,5

Klassen

rela

tive

Häu

figke

it/K

lass

enbr

eite

Abbildung 4

2.5.2 Vergleich: Burschen Mädchen

Wenn genug Mädchen und Burschen an der Untersuchung teilnehmen, kann man die

Frage stellen, ob ein geschlechtsspezifischer Unterschied in der Vitalkapazität besteht.

Eine Möglichkeit, eventuelle Unterschiede darzustellen, besteht in der Gegenüber-

stellung zweier nach Geschlechtern getrennter Kastenschaubilder mit gleicher

Skalierung. Abbildung 5 zeigt die beiden Kastenschaubilder für das

Abbildung 5

Musterbeispiel. Anhand dieser

Darstellung scheint ein recht deut-

licher Zusammenhang zwischen der

Vitalkapazität und dem Geschlecht

zu bestehen.

1) Was könnte der Grund für den

Zusammenhang zwischen dem

Geschlecht und der Vital-

kapazität sein?

(Eine Lösung wird im folgenden

Abschnitt gezeigt!)

Biologie

8

2.5.3 Vergleich: Größe Vitalkapazität

Neben der Vitalkapazität wurde im Musterbeispiel auch die Körpergröße erhoben und in

Tabelle 2 aufgelistet. In diesem Abschnitt soll die Annahme überprüft werden, dass

größere Menschen im Durchschnitt auch eine größere Lunge und damit eine höhere

Vitalkapazität haben. Der Vergleich dieser beiden Merkmale erfolgt am

übersichtlichsten in einem Streudiagramm.

Streudiagramm: Körpergröße - Lungenvolumen

3,5

3,7

3,9

4,1

4,3

4,5

4,7

4,9

5,1

5,3

5,5

150 155 160 165 170 175 180

Körpergröße in cm

Lung

envo

lum

en in

l

Abbildung 6

Aus Abbildung 6 kann man gut erkennen, dass zwischen der Körpergröße und dem

Lungenvolumen offenbar ein gewisser Zusammenhang besteht. Die größeren Teilnehmer

haben im Durchschnitt auch ein größeres Lungenvolumen.

Regression

Fortgeschrittene können an dieser Stelle die Regressionsgerade berechnen, da man aus dem

gegebenen Streudiagramm vermuten kann, dass zwischen der Körpergröße und dem

Lungenvolumen ein linearer Zusammenhang besteht.

Die Regressionsgerade lautet: Y = -3,23 + 0,048*X

Dieses Ergebnis bedeutet, dass ein um 10cm größerer Mensch im Durchschnitt knapp einen

halben Liter mehr Lungenvolumen haben wird.

Mit der Gegenüberstellung von Körpergröße und Vitalkapazität ist man auch der Lösung

für die Frage aus dem vorigen Abschnitt näher gekommen. Abbildung 7 zeigt dasselbe

Biologie

9

Diagramm wie Abbildung 6 mit der Ausnahme, dass die Datenpunkte der Mädchen nun

hell eingefärbt wurden.

Streudiagramm: Körpergröße - Lungenvolumen

3,5

3,7

3,9

4,1

4,3

4,5

4,7

4,9

5,1

5,3

5,5

150 155 160 165 170 175 180

Körpergröße in cm

Lung

envo

lum

en in

l

BurschenMädchen

Abbildung 7

Es stellt sich also heraus, dass die Mädchen des Musterbeispiels im Durchschnitt

wesentlich kleiner sind als die Burschen. Da das Lungenvolumen offenbar von der

Körpergröße abhängt ist es auch nicht überraschend, dass die im Durchschnitt kleineren

Mädchen auch ein im Durchschnitt kleineres Lungenvolumen haben.

Nun könnte man natürlich noch immer fragen, ob Mädchen und Burschen grundsätzlich

ein gleich großes Lungenvolumen haben oder nicht. Um diese Frage zu beantworten,

müsste man entweder mehrere Personen beiderlei Geschlechts zur Untersuchung

heranziehen, die etwa dieselbe Körpergröße aufweisen oder fortgeschrittenere

statistische Analysemethoden anwenden, die gleichzeitig die Faktoren Körpergröße und

Geschlecht vergleichen können.

2.5.4 Vergleich: Sport Vitalkapazität

In Zusammenarbeit mit dem Turnunterricht könnte überprüft werden, ob ein

Zusammenhang zwischen der Vitalkapazität und der Leistungsfähigkeit in einer

Ausdauersportart besteht. Dafür wird das Lungenvolumen z.B. der gelaufenen Zeit über

1.000m gegenübergestellt. Auch für diese Analyse eignet sich ein Streudiagramm sehr

gut, Fortgeschrittene können gegebenenfalls wieder eine Regressionsanalyse

durchführen.

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10

2.6 Quellen und Links

• Felix Bärlocher: Biostatistik; Georg Thieme Verlag, 1. Aufl; 1999; Stuttgart; ISBN 3-

13-116271-6

• W.Timischl: Biostatistik; Springer Verlag; 2. Aufl; 2000; Wien; ISBN 3-211-83317-X

• www.xipolis.net - Umfangreiche Bibliothek

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11

3 Rauchen

3.1 Ausgangspunkt

Das Thema Rauchen ist für viele Jugendliche eine sehr interessante Materie, von der sie

persönlich oder zumindest im Freundeskreis betroffen sind. Die Gesellschaft steht dem

Thema Rauchen ja sehr ambivalent gegenüber, einerseits ist es ein wichtiger

Wirtschaftsfaktor und gesellschaftlich mehr oder weniger anerkannt, andererseits sind

verschiedenste Krankheiten oftmals Folgeerscheinungen des Rauchens. Die Meinungs-

bildung fällt gerade Jugendlichen in diesem Zusammenhang nicht leicht. Eine Vielzahl

von Kampagnen hat aber gezeigt, dass Information und Aufklärung noch die besten

Wege zu einer „sinnvollen“ Einstellung gegenüber dem Rauchen darstellen. Das Beispiel

soll eine weitere Gelegenheit bieten, sich im Rahmen des Unterrichts mit dem Thema

auseinander zu setzen und eigene Ergebnisse zu erarbeiten.

3.2 Ablaufschema

Planung Vorbereitung Definition der Ziele Fragestellungen

Datenerhebung Messen Befragen Beobachten Recherchieren

Darstellung/Analyse Tabellen Diagramme Texte Bearbeiten der Aufgaben

Präsentation Ergebnisse

Durchführen von Umfragen (als Teil eines Projektes zum Thema Rauchen)

Recherche von Aspekten zum Thema Rauchen? Wo und auf welche Art könnte man Antworten finden (mittels Recherche, Umfragen, etc.)? Wie kann eine Umfrage angelegt werden?

Auswertung und geeignete Darstellung der Ergebnisse der Recherchen und der Umfragen. Beantwortung der zu Beginn formulierten Fragen.

Präsentation der Ergebnisse in der Klasse.

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12

3.3 Planung

Um einen Fragebogen gestalten zu können, muss man zunächst geeignete

Fragestellungen formulieren. Meistens erfolgt die Gestaltung eines Fragebogens im

Rahmen eines größeren Projekts, sodass sich die Fragestellungen ohnehin aus den

allgemeineren Projektzielen ergeben. Die Notwendigkeit, sich mit dem betreffenden

Thema auseinander zu setzen, ist dann nicht allein zur Formulierung der Fragen,

sondern aus dem Projekt selbst gegeben.

Im Zusammenhang mit dem Thema Rauchen sind eine Reihe unterschiedlicher Ansätze

denkbar. Einige wichtige Aspekte werden im folgenden aufgelistet.

• Geschichte des Rauchens

o Ursprünge des Rauchens in Amerika

o Entwicklung in Europa

o Tabak als Heilpflanze

o Rauchen: Verbot Statussymbol

• Die Tabakpflanze

o Botanische Einordnung

o Anbau

o Produktion von Zigaretten

• Rauchen als Wirtschaftsfaktor

o Import/Export der Tabakpflanze

o Zigarettenverkauf – wer verdient?

• Rauchen als Sucht

o Beginn des Rauchens

o Rauchgewohnheiten von Jugendlichen

o Einflussfaktoren des Rauchens

o Raucherentwöhnung

o Suchtprävention

• Medizinische Auswirkungen des Rauchens

o Schadstoffe im Zigarettenrauch

o Begünstigte und verursachte Krankheiten

o Schädigung durch Passivrauchen

Biologie

13

Im folgenden Beispiel wird von einem Zeitungsartikel ausgehend der mögliche Aufbau

einer Umfrage diskutiert.

Bei der Diskussion von Aufbau und Inhalten wird nach dem im Arbeitsheft zu Stichproben

und Umfragen vorgestellten Schema vorgegangen. Anhand von Beispielen zum Thema

werden die allgemeinen Inhalte verdeutlicht.

Raucher werden immer jünger!

Bedrückende Ergebnisse liefert eine aktuelle Studie des Instituts für Suchtbehandlung!

Immer mehr Jugendliche greifen auch in Österreich immer früher zur Zigarette! Waren

es 1995 noch 8% der Zwölfjährigen, die angaben, zumindest „gelegentlich“ zu rauchen,

antworteten 1999 bereits 27% der Zweitklassler, „es schon einmal probiert zu haben“.

[...]

Dieser mit einigen Schwächen ausgestattete und zum Glück nur hypothetische

Zeitungsartikel könnte Ausgangspunkt für eine Diskussion und eine anschließende

Umfragegestaltung sein.

Diskussion

In der Diskussion wird zunächst der Zeitungsartikel bewertet. Welche Aussagen werden

hier gemacht? Welche Schwächen in der Argumentation sind vorhanden? Was hätte man

besser machen können?

3.4 Datenerhebung

Gestaltung eines Fragebogens

Definition des Untersuchungszieles

Das grundlegende Untersuchungsziel liegt in unserem Beispiel im Nachvollziehen der

Studie. Es sollen die Rauchgewohnheiten der 12jährigen von 1995 mit den

Rauchgewohnheiten der 12jährigen von 1999 verglichen werden. Da die Aussagen des

Zeitungsartikels keine besonders klaren Aussagen getroffen haben und es keine

Zugriffsmöglichkeiten auf die Originalstudie gibt, sollen eigene Daten gesammelt

werden.

Biologie

14

Insbesondere sollte sich die Definition des Untersuchungszieles mit folgenden Fragen

beschäftigen:

• Inhalt der Fragen (siehe Auswahl der zu erhebenden Merkmale)

• Art der Fragen (siehe Messmethoden)

• Wer soll befragt werden? (siehe Definition der Grundgesamtheit)

• Wie soll befragt werden? (siehe Messmethoden)

Definition der Grundgesamtheit

In praktischen Fragestellungen ist es zumeist schwierig, die Grundgesamtheit sauber

abzugrenzen.

Die Eigenschaft „Raucher“ ist dafür ein gutes Beispiel. Es ist nicht eindeutig, wo die

Grenze zwischen „Raucher“ und „Nichtraucher“ gezogen werden soll. Gehört zum

Beispiel jemand, der alle paar Monate eine Zigarette raucht, wirklich zu den

„Rauchern“? Oder gehört jemand, der bis vor drei Tagen Kettenraucher war, jetzt aber

„ganz sicher nie mehr rauchen will“, tatsächlich zu den „Nichtrauchern“?

Zum Glück kann man die Grundgesamtheit in unserem Beispiel zunächst recht einfach

abgrenzen: sie besteht aus allen Österreichern, die 1995 bzw. 1999 zwölf Jahre alt

waren. Auch wenn die Grundgesamtheit hier relativ klar abgegrenzt werden kann, wird

eine sinnvolle Untersuchung unter allen Österreichern kaum mit den zur Verfügung

stehenden Mitteln möglich sein. Aus diesem Grund muss man die Grundgesamtheit wohl

stark einschränken. Diese könnte etwa aus allen Schülern bestehen, die in den Jahren

1995 bzw. 1999 die zweiten Klassen einer bestimmten Schule besucht haben.

Auswahl der zu erhebenden Merkmale

Der Inhalt der Fragen muss mehreren Anforderungen gerecht werden. Einerseits soll das

Ergebnis auf das Untersuchungsziel ausgerichtet sein, also möglichst konkrete, genaue

und aufschlussreiche Antworten bieten. Andererseits müssen die Fragen leicht zu

beantworten sein. Wenn der Befragte das Gefühl hat, den Sinn der Umfrage oder die

Fragen nicht zu verstehen bzw. den Inhalt der Fragen ablehnt, wird seine Bereitschaft

zur Teilnahme an der Umfrage nicht gegeben sein. Wenn man „offizielle“ Befragungen

oder Erhebungen betrachtet, wird man erkennen, wie einfach und klar die Fragen

zumeist gestellt sind. Trotzdem haben viele Menschen selbst dabei große

Schwierigkeiten, die Fragen zu verstehen und richtig zu beantworten. Der Gestalter

eines Fragebogens sollte immer der „Versuchung“ widerstehen, möglichst viele und

komplexe Informationen erhalten zu wollen, da deren Qualität unweigerlich leiden

wird.

Biologie

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Für unser Beispiel bedeutet das die Beschränkung auf die zentralen Fragen:

Geburtsjahr: ___

Mit welchem Alter hast Du Deine erste Zigarette geraucht? ___

Welche Angaben treffen auf Deinen Zigarettenkonsum im Alter von 12 Jahren zu?

o habe damals (noch) nicht geraucht o habe es damals zwar bereits probiert, aber (noch) nicht geraucht o gelegentlich, aber seltener als 1x/Woche o gelegentlich, mehrmals/Woche o täglich

Wie viele Zigaretten hast Du im Alter von 12 Jahren im Durchschnitt pro Woche

geraucht? ____

Messmethoden

Bezüglich der Art der Fragen unterscheidet man zwischen geschlossenen und offenen

Fragen.

Während bei geschlossenen Fragen die Antwortmöglichkeiten vorgegeben sind, kann der

Befragte bei offenen Fragen die Antworten frei formulieren. Nach Möglichkeit sollten

die Fragen immer geschlossen formuliert werden, da die Auswertung in diesem Fall viel

leichter und eindeutiger erfolgen kann.

Unsere oben formulierten Fragen sind ausschließlich geschlossen. Sie erfordern eine

eindeutige Antwort und lassen keinen Formulierungsspielraum zu.

Im allgemeinen kann man feststellen, dass die meisten offenen Fragen im Hinblick auf

das Untersuchungsziel auch geschlossen formuliert werden können. Der Befragte sieht,

welche Kategorien für den Gestalter des Fragebogens von Interesse sind und kann sich

so selbst einordnen. Bei offenen Fragen muss im Rahmen der Auswertung zumeist vom

Auswertenden eine Kategorisierung vorgenommen werden, die möglicherweise nicht im

Sinne des Befragten ist.

Beispiel: Im Zuge der Umfrage soll herausgefunden werden, warum jemand zu Rauchen

begonnen hat. Insbesondere will man wissen, ob das Interesse vorwiegend durch

Gruppenzwang im Freundeskreis, Vorbild von Zuhause oder den Geschmack geweckt

wurde.

Die offene Frage würde lauten: Warum hast Du zu rauchen begonnen?

Die Antwortmöglichkeiten hier sind unbegrenzt und im Nachhinein sicherlich schwer

einzuordnen. „Weil es mir Spaß macht.“ oder „Weil es alle machen.“ kann auf mehrere

Kategorien zutreffen, eine Einordnung im Nachhinein wäre willkürlich.

Wenn man hingegen die Frage geschlossen und im Hinblick auf das Untersuchungsziel

stellt, werden falsche Zuordnungen weitgehend vermieden.

Biologie

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Aus welchen der folgenden Gründe hast Du zu rauchen begonnen?

o weil viele (alle) meiner Freunde rauchen

o weil zu Hause geraucht wird

o weil es mir schmeckt

o aus keinem der angeführten Gründe

Wie soll befragt werden?

Hier treffen alle Vor- und Nachteile der verschiedenen Befragungstypen zu, die im

Arbeitsheft STICHPROBEN angeführt sind. Grundsätzlich sind aber aufgrund der geringen

Anzahl und der Einfachheit der Fragen alle drei Befragungstypen vorstellbar.

Besonders hingewiesen werden soll hier nochmals auf die Problematik der

Suggestivfragen, die bei allen drei Typen vorkommen kann.

Die Formulierung einer Frage kann bereits einen deutlichen Effekt auf die Antwort

haben.

Beispiel: Die Einstellung der Befragten zur Einführung eines allgemeinen Rauchverbots

in Restaurants soll ermittelt werden.

Neutrale Formulierung:

Was ist Deine Meinung zu einem allgemeinem Rauchverbot in Restaurants?

o finde ich ok

o ist zu streng

Pro-Raucher:

Die Rechte der Raucher werden immer mehr eingeschränkt! Nachdem Sie bereits auf

allen öffentlichen Plätzen und in allen öffentlichen Gebäuden durchaus zu Recht auf

den Glimmstängel verzichten müssen, sollen nun auch alle Restaurantbesitzer dazu

verdammt werden, ihren Gästen das Rauchen verbieten zu müssen. Die Gastwirte sind

verärgert: „Das wird doch wohl jeder für sich entscheiden können.“ meint Günter G.

kopfschüttelnd, „90% meiner Kundschaft sind Raucher, wenn ich ein Rauchverbot

verhängen muss, kommen viele wahrscheinlich gar nicht mehr!“

Sind Sie auch der Meinung, dass man einem Restaurantbesitzer vorschreiben soll, ob

seine Gäste rauchen dürfen oder nicht?

o So ein Blödsinn!!!

o ja

Biologie

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Contra-Raucher:

Auch wenn es einige militante Raucher noch immer nicht wahrhaben wollen: Rauchen

ist extrem gesundheitsschädlich! Nicht einmal auf der Baustelle würde das

Arbeitsinspektorat eine derartige Schadstoffkonzentration zulassen wie in so manchen

„gepflegten Gaststätten“ vorherrscht. Das Essen ist selbst für einen Raucher kein

Genuss mehr, wenn vom Nebentisch dicke Rauchschwaden herüberziehen.

Nichtraucherzonen sind oft nur Utopie oder im selben verqualmten Raum und somit

völlig wirkungslos.

Sind auch Sie dafür, dass endlich Schluss sein muss mit völlig verqualmten Lokalen?

o Ja

o Nein

Probeerhebung

Ein Test des Fragebogens an einer kleinen Gruppe ist auf jeden Fall empfehlenswert.

Undeutlich formulierte Fragen können in diesem Stadium noch verbessert werden.

Auswahl der Stichprobenart

Die Stichprobenart ist hier durch die Fragestellung vorgegeben. In der Stichprobe

müssen sich genügend Personen aus beiden interessierenden Gruppen befinden. Aus

diesem Grund wird eine geschichtete Zufallsstichprobe gewählt werden.

Organisation der Erhebung

Wenn die eher theoretischen Grundlagen geklärt sind, kommt die praktische Arbeit an

die Reihe. Die Kandidaten der Befragung müssen bestimmt, die Fragebögen gedruckt

und verteilt bzw. Interviewer eingeteilt, Termine vereinbart und Interviews

durchgeführt werden.

Am Ende der Erhebung steht hoffentlich eine große Zahl an vollständig beantworteten

Fragebögen, die ausgewertet werden können.

3.5 Darstellung und Analyse

Häufigkeiten

Zunächst werden die einzelnen Fragen nach den Häufigkeiten der verschiedenen

Antworten untersucht. Dazu eignen sich Tabellen oder Strichlisten am besten. Beachte,

dass diese Zusammenfassung bei offenen Fragen schwierig sein kann, da möglicherweise

keine zwei Antworten wirklich gleich sind.

Biologie

18

Geburtsjahr

Geburtsjahr Anzahl

1982 5

1983 56

1986 12

1987 47

Tabelle 4

Mit welchem Alter hast Du Deine erste Zigarette geraucht?

Alter Anzahl

11 2

12 16

13 11

14 26

15 15

16 4

k.A. 46

Tabelle 5

Welche Angaben treffen auf Deinen Zigarettenkonsum im Alter von 12 Jahren zu?

Aussage Anzahl

Habe damals (noch) nicht geraucht 102

Habe es damals zwar bereits probiert, aber (noch) nicht geraucht

12

Gelegentlich, aber seltener als 1x/Woche 3

Gelegentlich, mehrmals/Woche 2

Täglich 1

Tabelle 6

Wie viele Zigaretten hast Du im Alter von 12 Jahren im Durchschnitt pro Woche

geraucht?

Zigaretten Anzahl

1 6

3 2

5 1

14 1

20 1

70 1

Tabelle 7

Biologie

19

Plausibilitätsprüfung

Im Zuge der Auswertung besteht die Möglichkeit, die Antworten auf Plausibilität zu

überprüfen. Das bedeutet, dass man kontrolliert, ob die Antworten möglich sind,

„zusammenpassen“ bzw. ihre Anzahl theoretisch stimmen kann.

Beispiel: Eine Frage lautet „Mit welchem Alter hast Du Deine erste Zigarette

geraucht?“. Da man nur einmal seine erste Zigarette geraucht haben kann, darf die

Gesamtsumme der Antworten nicht die Anzahl der Befragten übersteigen. Wenn etwa

120 Antworten vorliegen, aber nur 110 Personen befragt wurden, sollte man nochmals

nachzählen bzw. überprüfen, ob jemand zwei Angaben gemacht hat.

Beispiel: Vergleich der Antworten zu den Fragen „Mit welchem Alter hast Du Deine

erste Zigarette geraucht?“ und „Welche Angaben treffen auf Deinen Zigarettenkonsum

im Alter von 12 Jahren zu?“.

Insgesamt geben 18 Personen an, mit 12 Jahren oder jünger ihre erste Zigarette

geraucht zu haben. In der nächsten Frage geben allerdings 18 Personen an, es mit 12

Jahren zumindest schon einmal probiert gehabt zu haben. In diesem Fall passen die

Antworten zusammen. Hätten bei der zweiten Frage plötzlich 20 Personen angegeben,

es schon einmal probiert zu haben, sollte man die Fragebögen nochmals durchsehen

und überprüfen, wer hier unklare Angaben gemacht hat. Eventuell kann die

Unstimmigkeit in einer Rückfrage geklärt werden. Falsch ausgefüllte Fragebögen

können nicht in die Untersuchung miteinbezogen werden.

Zur Vermeidung solcher Unstimmigkeiten sollten die Fragen möglichst einfach gehalten

werden.

Diagramme

Je nach Art und Skalierung des erhobenen Merkmals sind verschiedene

Darstellungsmöglichkeiten denkbar. Über die im folgenden vorgestellten Beispiele

hinausgehend bieten das Arbeitsheft DATENANALYSE MIT EXCEL und der Folder

Statistische Grafiken eine Reihe von Anregungen für grafische Darstellungen.

Biologie

20

Anzahl der Befragten nach Geburtsjahr

6159

0

10

20

30

40

50

60

70

1982/83 1986/87

Geburtsjahr

Anz

ahl

Abbildung 8

Für die Darstellung der Anzahl der Befragten nach Geburtsjahr wurden die zwei

interessierenden Gruppen zusammengefasst und ein einfaches Balkendiagramm gewählt.

"Die erste Zigarette"

1 5 611 15

4

19

1

9 5

17

27

05

101520253035404550

11 12 13 14 15 16 k.A.

Alter

Anz

ahl

Abbildung 9

Für die Darstellung der Antwort zur Frage „Mit welchem Alter hast Du Deine erste

Zigarette geraucht?“ wurde ein gestapeltes Balkendiagramm gewählt. Die Antworten der

Gruppe mit Geburtsjahren 1982/83 sind blau, die Antworten der Gruppe 1986/87 rot.

Biologie

21

Beachte, dass es natürlich keine 14-jährigen geben kann, die erst mit 15 zu rauchen

begonnen haben! Beachte, dass man aus dem Diagramm nicht ohne weiteres feststellen

kann, mit welchem Alter die meisten Personen zu rauchen begonnen haben. Unter den

Geburtsjahrgängen 1982/83 haben die meisten mit 15 zu rauchen begonnen.

Rauchen mit 12?

nein84%

probiert, abernicht geraucht

10%

gelegentlich, < 1x/Wo

3%täglich

1%

gelegentlich, > 1x/Wo

2%

Abbildung 10

In einem Tortendiagramm wurde die Beantwortung der Frage „Welche Angaben treffen

auf Deinen Zigarettenkonsum im Alter von 12 Jahren zu?“ dargestellt. Hier steht die

Darstellung der Anteile (im Unterschied zu den absoluten Häufigkeiten in einem

Balkendiagramm) im Vordergrund.

N=120

Biologie

22

Rauchen mit 12

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Anzahl Zigaretten/Woche

Anz

ahl P

erso

nen

Abbildung 11

Die Anzahl der gerauchten Zigaretten/Woche wurde in einem Punktdiagramm

dargestellt. Wichtig ist hier, dass im Gegensatz zum Balkendiagramm die Abstände auf

der x-Achse korrekt dargestellt werden.

3.6 Quellen und Links

• Landeszentrale für Gesundheit in Bayern e.V.

http://www.lzg-bayern.de/zis/online/rauchen/index.htm

Umfangreiche und informative Quelle zu beinahe allen oben genannten Aspekten des

Themas Rauchen. Kontaktadressen, Literaturangaben und Links machen diese Seite zu

einem empfehlenswerten Ausgangspunkt für eine Recherche. Einziges Manko liegt darin,

dass sich alle Zahlen auf Deutschland beziehen.

• Institut für Suchtprävention

http://www.praevention.at/

Bietet einige Gratis-Materialien zum Thema Sucht im allgemeinen. Besonders

interessant für alle, die das Rauchen im Zusammenhang mit anderen Suchtmitteln

betrachten wollen.