Einführung in die Pädagogische Psychologie HWS 2024 PDF

Lehrmethoden und Unterrichtsgestaltung Wissenschaftliches Gewinnen von Erkenntnis in den Bildungswissenschaften: 2- Hypothesen, Datenerhebungsmethoden, Datenauswertungsmethoden, Hypothesenprüfung HWS 2024 Prof. Dr. Stefan Münzer...

Lehrmethoden und Unterrichtsgestaltung Wissenschaftliches Gewinnen von Erkenntnis in den Bildungswissenschaften: 2- Hypothesen, Datenerhebungsmethoden, Datenauswertungsmethoden, Hypothesenprüfung HWS 2024 Prof. Dr. Stefan Münzer 1 Zusammenfassung Wissenschaft: § Beschreiben § Erklären § Vorhersagen § Modifizieren 2 Zusammenfassung Theorien: § können erklären § können Vorhersagen machen § sind allgemein formuliert § sind widerspruchsfrei § sind nützlich, übertragbar in Kontexte § sind kommunizierbar, kritisierbar, prüfbar § sind übersetzbar in konkrete, prüfbare Hypothesen § sind falsifizierbar 3 Zusammenfassung Versuchsplanung: § UV, AV § Kategoriale Variable, kontinuierliche Variable § Experiment § Nachweis kausale Wirkung UVèAV § Effekt / Effektstärke § Interne Validität (Störvariablen berücksichtigen) § Randomisierung § Externe Validität (Effekt noch vorhanden?) § Feldexperiment § Quasi-Experiment § Korrelationsstudie § Zusammenhänge zwischen kont. Variablen § keine kausalen Nachweise möglich 4 Studiendesign Versuch, eine Studie zu planen Kausale Erklärung Zusammenhang Experiment Korrelationsstudie § Unterschied zwischen § Zusammenhang zwischen Gruppen in AV Variablen (X, Y) § Für kausalen Schluss alles § Vorhersage möglich: „X sagt gleich halten außer Y vorher“ experimenteller § „Umfang aufgeklärter Varianz in Y Manipulation der UV durch X“ § Kontrollierte Durchführung § Kein kausaler Schluss! § Randomisierte Zuweisung 5 Fragestellungen, Vermutungen Erkenntnis in Bildungswissenschaft § Lernt man in einer Präsenzvorlesung mehr als in einer live gestreamten Vorlesung, der man in ZOOM folgt? § Sind die Basisbedürfnisse der Selbstbestimmungstheorie für die Motivation in einem Schulfach relevant? § Kann durch das Hören von Musik die kognitive Leistung ri e fe hlt) kurzfristig gesteigert werden? (Theo § Ist ein digitales Lernsystem wirksam für Klausurerfolg? § Ist ein Lernstrategietraining wirksam für Klausurerfolg? § Kann ein Schulhund die Klassenführung unterstützen? § Ist eine zusätzliche wiederholende Lerneinheit in Geometrie besonders unterstützend für Schüler*innen mit schlechteren räumlichen Fähigkeiten? 6 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 7 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Lernt man in einer Präsenzvorlesung mehr als in einer live gestreamten Vorlesung, der man in ZOOM folgt? Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 8 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Lernt man in einer Präsenzvorlesung mehr als in einer live gestreamten Vorlesung, der man in ZOOM folgt? Studie: Experimentelle Feldstudie (randomisiert) UV: “Vorlesungsform“ (kategoriale Variable) (Stufe) “Präsenz“ (Stufe) „online“ AV: Wissenstest zu den vermittelten Lerninhalten Versuchsdesign: Verglichen werden zwei Gruppen von Studierenden. Die eine Gruppe ist der UV-Stufe „Präsenz“ zugeordnet, die andere Gruppe der UV-Stufe „online“. Die Zuweisung erfolgt randomisiert anhand der Matrikelnummer (gerade / ungerade). Beide Gruppen hören/sehen die gleiche Vorlesung zur gleichen Zeit. Die eine Gruppe befindet sich im Hörsaal. Die andere Gruppe folgt der Vorlesung z.B. zu Hause im live-Stream (Zoom). Unmittelbar danach bearbeiten sie den gleichen Wissenstest. Hypothese: Aufgrund der theoretischen Annahmen (Ablenkung, Social Cues, Zoom Fatigue) wird die Leistung im Wissenstest in der Gruppe „Präsenz“ besser sein als in der Gruppe „online“. 9 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Sind die Basisbedürfnisse der Selbstbestimmungstheorie für die Motivation in einem Schulfach relevant? Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 10 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Sind die Basisbedürfnisse der Selbstbestimmungstheorie für die Motivation in einem Schulfach relevant? Studie: Korrelationsstudie UV: Konstrukte „Autonomie“, „Kompetenzerleben“, „soziale Eingebundenheit“ werden mit Fragebogen für das Fach Englisch erhoben (Schüler*innenwahrnehmung) AV: Konstrukt „intrinische Motivation“für das Fach Englisch wird mit Fragebogen erhoben (Schüler*innenwahrnehmung) Versuchsdesign: Schüler*innen der Mittelstufe werden für das Fach Englisch mit den 5 Fragebögen zu den Konstrukten befragt. Es werden Zusammenhänge zwischen den Konstrukten „Autonomie“, „Kompetenzerleben“ und „soziale Eingebundenheit“ im Englischunterricht und dem Konstrukt „intrinsische Motivation“ im Fach Englisch ermittelt. (Explorativ: Merkmale des Unterrichts) Hypothese: Der Selbstbestimmungstheorie folgend, wird erwartet, dass, je höher die Autonomie, die eigene Kompetenz und die soziale Eingebundenheit im Fach Englisch erlebt werden, umso höher die intrinsische Motivation und 11 das Interesse am Fach Englisch sind. Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Kann durch Hören von Musik kognitive Leistung kurzfristig gesteigert werden? Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 12 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Kann durch Hören von Musik kognitive Leistung kurzfristig gesteigert werden? Studie: Experimentelle Laborstudie UV: „Hörbedingung“, kategoriale Variable. Stufe „Mozart“, Stufe „Blues“, Stufe „Sithar“, Stufe „Stille“ AV: Leistung in einem kognitiven Test für räumliches Denken. Versuchsdesign: Versuchspersonen werden randomisiert einer der vier Bedingungen (Stufen der UV „Hörbedingung“) zugewiesen. Abhängig von der Stufe (Hörbedingung) wird 10 Minuten lang Musik von entweder Mozart, Blues, Sithar-Musik oder keine Musik vorgespielt. Die Versuchspersonen hören der Musik passiv zu. Anschließend bearbeiten sie den Test für räumliches Denken. Kontrolle von Personenmerkmalen: Fragebogen zu Musik-Vorkenntnissen, Musik-Vorlieben (Stile) und Alltagsgebrauch von Musik. Hypothese: Die tonal strukturierte und kohärent komponierte Musik von Mozart wird zu einer besseren räumlichen Testleistung im Vergleich mit den anderen 13 Bedingungen führen. Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Ist ein digitales Lernsystem wirksam für den Klausurerfolg? Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 14 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Ist ein digitales Lernsystem wirksam für den Klausurerfolg? Studie: Korrelationsstudie UV: Lernprozessdaten aus dem Lernsystem (aggregierter Lernerfolg im System, Anzahl beantwortete Fragen, Anzahl Tage, an denen gelernt wurde, „Distributionsparameter“); Personenvariable „Abiturdurchschnittsnote“ AV: Klausurerfolg Versuchsdesign: Alle Studierenden einer Vorlesung erhalten die Möglichkeit, begleitend mit dem Lernsystem zu lernen. Hierbei werden Unterschiede zwischen Studierenden in der Nutzung erwartet. Sowohl die Abiturnote (als Lernvoraussetzung bzw. Personenmerkmal) als auch die Lernprozessdaten werden mit dem Klausurerfolg in Zusammenhang gebracht. Hypothese: Basierend auf Gedächtnismodellen zur Wirksamkeit des wiederholten (verteilten) Abrufs, wird erwartet, dass Studierende, die im Lernsystem mehr (verteilter) gelernt gelernt haben (Lernprozessdaten), eine bessere Klausurnote erzielen werden, auch dann, wenn man den Zusammenhang zwischen Abiturnote und Klausurerfolg berücksichtigt (kontrolliert) 15 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Welche Wirkung entfaltet ein Schulhund im Klassenzimmer? Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 16 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Welche Wirkung entfaltet ein Schulhund im Klassenzimmer? Studie: Quasi-experimentelle Feldstudie UV: “Anwesenheit der Schulhundes in der Klasse“, kategorial Stufe „anwesend“, Stufe „nicht anwesend“ AV: Lautstärkemessung mit Messgerät in der Klasse, wahrgenommene Lautstärke, Fragebogen zu Klassenführung in der Stunde (Schülersicht), Verhaltensbeobachtung Versuchsdesign: Die Untersuchung wird in einer Klasse durchgeführt, in der die Lehrkraft einen Schulhund eingeführt hat. Aspekte der Klassenführung werden in Stunden, in denen der Schulhund anwesend ist, mit Stunden, in denen der Schulhund nicht anwesend ist, verglichen. Hierzu zählt u.a. die objektive Lautstärke und die Wahrnehmung der Klassenführung (Schülersicht) in den beobachteten Stunden. In jeder Stufe der UV werden mehr als 10 Stunden beobachtet und die Beobachtungen innerhalb der Stufen gemittelt. Hypothese: Basierend auf Unterstützungswirkungen eines Schulhundes in Bezug auf den geordneten Rahmen für Unterricht wird vermutet, dass die Stunden in Anwesenheit der Schulhundes im Mittel eine geringere Lautstärke aufweisen und die Klassenführung aus Schüler*innensicht positiver bewertet wird. 17 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Ist eine zusätzliche wiederholende Lerneinheit in Geometrie besonders unterstützend bei Geometrieaufgaben für Schüler*innen mit niedrigen räumlichen Fähigkeiten? Studie: UV: AV: Versuchsdesign: Hypothese: 18 Versuchsplanung Versuch, eine Studie zu planen Ist eine zusätzliche wiederholende Lerneinheit in Geometrie besonders unterstützend bei Geometrieaufgaben für Schüler*innen mit niedrigen räumlichen Fähigkeiten? Studie: Quasi-experimentelle Feldstudie UV: „Lernbedingung“ mit den Stufen „wiederholende Lerneinheit Geometrie“ vs. „keine Lerneinheit Geometrie“ – kategoriale Variable. Räumliche Fähigkeit, gemessen mit dem „Paper Folding Test“ an allen teilnehmenden Schüler*innen – kontinuierliche Variable. Diese kann „kategorisiert“ werden (es resultieren zwei Gruppen - hohe vs. niedrige räumliche Fähigkeit) AV: Punktzahl in einem Aufgabenblatt mit Transfer-Geometrieaufgaben Versuchsdesign: Schüler*innen aus vier Mittelstufenklassen nehmen teil. Alle Schüler*innen absolvieren den Paper Folding Test und werden aufgrund ihrer Testleistung der Gruppe „hohe räumliche Fähigkeit“ oder „niedrige räumliche Fähigkeit“ zugeordnet. In zwei Klassen wird die wiederholende Lerneinheit offeriert, in zwei Klassen nicht. Alle Schüler*innen bearbeiten anschließend das Geometrie-Arbeitsblatt. Hypothese: Basierend auf den Überlegungen zu Aptitude-Treatment-Interactions wird angenommen, dass die Lerneinheit für Schüler*innen mit niedrigen räumlichen 19 Fähigkeiten wirksam ist, für jene mit hohen räumlichen Fähigkeiten jedoch nicht. Der Weg Erkenntnisgewinnung: § Phänomen, Frage, Beobachtung § Theorie, Erklärung, Vorhersage § Entwicklung Versuchsdesign § Messungen, Variablen § prüfbare Hypothesen § Methode: Stichprobe, Materialien, genaue Durchführungsbedingungen (wiederholbar) § Durchführung (Datenerhebung) § Datenauswertung § Ergebnisdarstellung § Interpretation, Diskussion (neue Fragen…) 20  Gliederung einer Masterarbeit § Phänomen, Frage, Beobachtung § Theorie, Erklärung, Vorhersage „Theorieteil“ § Entwicklung Versuchsdesign § Messungen, Variablen § prüfbare Hypothesen § Methode: Stichprobe, Materialien, genaue „ Methode“ Durchführungsbedingungen (wiederholbar) § Durchführung (Datenerhebung) § Datenauswertung „Ergebnisse“ § Ergebnisdarstellung „Diskussion“ § Interpretation, Diskussion (neue Fragen…) 21  Gliederung einer Masterarbeit § Phänomen, Frage, Beobachtung § Theorie, Erklärung, Vorhersage „Theorieteil“ § Darstellung Versuchsdesign „The present study“, § Messungen, Variablen (Konstrukte) „Diese Studie“ § prüfbare Hypothesen § Methode: Stichprobe, Materialien „ Methode“ § Messinstrumente § Durchführung § Datenauswertung „Ergebnisse“ § Ergebnisdarstellung „Diskussion“ § Interpretation, Diskussion (neue Fragen…) 22 Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien: Designs Experimentelle Feldstudie Präsenzvorlesung vs. live mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Basisbedürfnisse Selbst- Korrelationsstudie (Feld) bestimmungstheorie & Motivation Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive Leistung Korrelationsstudie digitales Lernsystem & (Feld) Klausurerfolg Quasi-Experiment im Feld Lernstrategietraining & Klausurerfolg Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & Experiment im Feld räumliche Fähigkeiten Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien: Analyse pen r up Präsenzvorlesung vs. live i sc h en G Experimentelle Feldstudie ede z w rsch i mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Unte ssion gre ult ip le Re Basisbedürfnisse Selbst- lat io n, m Korrelationsstudie Korre bestimmungstheorie & Motivation G ru ppen zw i s chen Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive s c h iede Unt e r Leistung g ression u lt ip le Re Korrelationsstudie digitales Lernsystem & t io n, m la Klausurerfolg Korre ppen G ru zw is chen Quasi-Experiment im Feld rs ch iede Lernstrategietraining & Klausurerfolg Unte u ppen G r zw is chen de Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung Unterschie G ru ppen z w i schen ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & e rs ch iede Experiment im Feld räumliche Fähigkeiten Unt Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien: Messungen Experimentelle Feldstudie Präsenzvorlesung vs. live Test fachlicher Kompetenzen (ähnl. mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Klausur), Fragebogen Basisbedürfnisse Selbst- Fragebogenerhebung Korrelationsstudie (Konstrukte) bestimmungstheorie & Motivation Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive Fähigkeitstest Leistung Korrelationsstudie digitales Lernsystem & Objektive Lernprozessdaten; Test fachlicher Kompetenzen (Klausur) Klausurerfolg Test fachlicher Kompetenzen Quasi-Experiment im Feld Lernstrategietraining & Klausurerfolg (Klausur) Objektive Messung (dB), Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung Fragebogen (Konstrukt) Verhaltensbeobachtung ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & Fähigkeitstest; Test fachlicher 25 Experiment im Feld Kompetenzen (Arbeitsblatt) räumliche Fähigkeiten Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien Experimentelle Feldstudie Präsenzvorlesung vs. live Test fachlicher Kompetenzen (ähnl. mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Klausur), Fragebogen Basisbedürfnisse Selbst- Fragebogenerhebung Korrelationsstudie (Konstrukte) bestimmungstheorie & Motivation Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive Fähigkeitstest Leistung Korrelationsstudie digitales Lernsystem & Objektive Lernprozessdaten, Test fachlicher Kompetenzen (Klausur) Klausurerfolg Test fachlicher Kompetenzen Quasi-Experiment im Feld Lernstrategietraining & Klausurerfolg (Klausur) Objektive Messung (dB), Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung Fragebogen (Konstrukt) Verhaltensbeobachtung ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & Fähigkeitstest, Test fachlicher 26 Experiment im Feld Kompetenzen (Arbeitsblatt) räumliche Fähigkeiten Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien Experimentelle Feldstudie Präsenzvorlesung vs. live Test fachlicher Kompetenzen (ähnl. mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Klausur), Fragebogen Basisbedürfnisse Selbst- Fragebogenerhebung Korrelationsstudie (Konstrukte) bestimmungstheorie & Motivation Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive Fähigkeitstest Leistung Korrelationsstudie digitales Lernsystem & Objektive Lernprozessdaten, Test fachlicher Kompetenzen (Klausur) Klausurerfolg Test fachlicher Kompetenzen Quasi-Experiment im Feld Lernstrategietraining & Klausurerfolg (Klausur) Objektive Messung (dB), Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung Fragebogen (Konstrukt) Verhaltensbeobachtung ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & Fähigkeitstest, Test fachlicher 27 Experiment im Feld Kompetenzen (Arbeitsblatt) räumliche Fähigkeiten Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien Experimentelle Feldstudie Präsenzvorlesung vs. live Test fachlicher Kompetenzen (ähnl. mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Klausur), Fragebogen Basisbedürfnisse Selbst- Fragebogenerhebung Korrelationsstudie (Konstrukte) bestimmungstheorie & Motivation Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive Fähigkeitstest Leistung Korrelationsstudie digitales Lernsystem & Objektive Lernprozessdaten, Test fachlicher Kompetenzen (Klausur) Klausurerfolg Test fachlicher Kompetenzen Quasi-Experiment im Feld Lernstrategietraining & Klausurerfolg (Klausur) Objektive Messung (dB), Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung Fragebogen (Konstrukt) Verhaltensbeobachtung ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & Fähigkeitstest, Test fachlicher 28 Experiment im Feld Kompetenzen (Arbeitsblatt) räumliche Fähigkeiten Versuchsdesigns und Messungen Beispielstudien Experimentelle Feldstudie Präsenzvorlesung vs. live Test fachlicher Kompetenzen (ähnl. mit Randomisierung gestreamte Vorlesung Klausur), Fragebogen Basisbedürfnisse Selbst- Fragebogenerhebung Korrelationsstudie (Konstrukte) bestimmungstheorie & Motivation Experiment im Labor Hören von Musik & kognitive Fähigkeitstest Leistung Korrelationsstudie digitales Lernsystem & Objektive Lernprozessdaten, Test fachlicher Kompetenzen (Klausur) Klausurerfolg Test fachlicher Kompetenzen Quasi-Experiment im Feld Lernstrategietraining & Klausurerfolg (Klausur) Objektive Messung (dB), Quasi-Experiment im Feld Schulhund & Klassenführung Fragebogen (Konstrukt) Verhaltensbeobachtung ATI-Studie, Quasi- Lerneinheit in Geometrie & Fähigkeitstest, Test fachlicher 29 Experiment im Feld Kompetenzen (Arbeitsblatt) räumliche Fähigkeiten Korrelation Regression Fragebogen, Konstrukte Leistungstest Fähigkeitstest Hypothesenprüfung 30 Korrelation 31 Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung Man misst für jede Person zwei Merkmale (Variablen). Man erhält damit zwei Messreihen. Daraus lässt sich der Korrelationskoeffizient r berechnen, ein dimensionsloses Maß für den Zusammenhang zwischen zwei Variablen r 32  2 Variablen („bivariat“) Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung Geht ein hoher Wert in einer Variable auch mit einem hohen Wert in der anderen Variable einher? 33 Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung 34 Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung 35 Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung Größe Gewicht Abi-Note Größe Gewicht.67** Abi-Note -.16** -.03 ** Die Korrelation ist auf dem Niveau von 0,01 (2-seitig) signifikant. 36  Regression Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung y = 137 + 0.52 x 37  Regression Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung „Kriterium“ y = 137 + 0.52 x „Prädiktor“ 38  Regression Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung „Kriterium“ y = 137 + 0.52 x „Prädiktor“ 39  Regression Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung „Kriterium“ y = 137 + 0.52 x „Prädiktor“ (Konstante – Schnittpunkt y bei x=0 40  Regression Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung y = 137 + 0.52 x y = 137 + 0.52 * 60 y = 137 + 31.2 y = 168.2 41  Regression Lehrmethoden und Korrelation Unterrichtsgestaltung y = 137 + 0.52 x „aufgeklärte Varianz:“ R2 = 0.45 Regressionskoeffizient Korrelationskoeffizient r (r =.67) 42 Lehrmethoden Regression und Unterrichtsgestaltung Multiple Regression Linearkombination mehrerer gewichteter Prädiktoren x1, x2,… …die ein Kriterium y vorhersagen y = Konstante + b1x1 + b2x2 + … Anteil der Varianz des Kriteriums y, die durch die Prädiktoren x1, x2,… gemeinsam „aufgeklärt“ wird: Multipler Regressionskoeffizient R2 43 Lehrmethoden Regression und Unterrichtsgestaltung Multiple Regression Linearkombination mehrerer gewichteter Prädiktoren x1, x2,… …die ein Kriterium y vorhersagen y = Konstante + b1x1 + b2x2 + … Mit einer multiplen Regressionsanalyse können mehrere Prädiktoren (Vorhersagevariablen im Datensatz, UV) gemeinsam hinsichtlich der Aufklärung des Kriteriums (AV) statistisch analysiert werden. Die statistische Analyse § errechnet die b-Gewichte der Prädiktoren und die Konstante, § errechnet, ob der jeweilige Vorhersagebeitrag signifikant ist, § errechnet den multiplen Regressionskoeffizienten und ob dieser signifikant ist. 44  Vp-Nr Ge- PFT Score Mathe- Std Üben IQ schlecht Note Instrument Lehrmethoden Regression und 1 w 13 2,7 0 112 2 w 15 1,7 254 115 Unterrichtsgestaltung 3 4 w m 9 7 3,3 3,0 367 0 105 103 Multiple Regression 5 m 11 2,0 1348 117 Linearkombination 6 d mehrerer 13 gewichteter 2,3 122 121 Prädiktoren 7 x1, x2m ,… 15 1,3 2458 128 …die ein Kriterium 8 m y vorhersagen 10 2,0 0 119 9 w 9 3,7 0 109 y = Konstante 10 w + b1 x 141 + b22,3 x2 + … 589 101 11 m 8 2,7 0 112 Mit einer multiplen12Regressionsanalyse m können 13 mehrere 1,7 Prädiktoren 636 119 (Vorhersagevariablen im Datensatz, UV) gemeinsam hinsichtlich der Aufklärung 13 w 12 2,7 0 116 des Kriteriums (AV) statistisch analysiert werden. Die statistische Analyse 14 § errechnet die b-Gewichte w Prädiktoren der 7 3,7Konstante, und die 0 98 § errechnet, ob der15 jeweiligemVorhersagebeitrag 5 signifikant 3,0 ist,75 110 § errechnet den multiplen Regressionskoeffizienten und ob dieser signifikant 16 m 12 1,7 934 122 ist. 45 Fragebogen / Test 46 Im Studium geht es mir darum,… Im Studium geht es mir darum,… SKALA: LERNZIELORIENTIERUNG Im Studium geht es mir darum,… SKALA: VERMEIDUNGS-LEISTUNGSZIELORIENTIERUNG Im Studium geht es mir darum,… SKALA: ANNÄHRUNGS-LEISTUNGSZIELORIENTIERUNG  Messen Skalen zur Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation Konstrukt Zielorientierung (ç theoretisches Konstrukt): Lernziele: Wissen für sich selbst erwerben, Kompetenzen aufbauen è Skala Lernziele Leistungsziele: Objektivität Annährungs-Leistungsziele: Reliabilität zeigen, was man kann è Skala Annährungs-Leistungsziele Vermeidungs-Leistungsziele: Validität verbergen, was man nicht kann è Skala Annährungs- Leistungsziele Arbeitsvermeidung: Investieren vs. Vermeiden von Anstrengung Normierung Korrelation -2 -1 0 1 2 70 85 100 115 130 Fragebogen / Test Ein Fragebogen oder Test ist ein wissenschaftliches Instrument, das Personen durch eine Sammlung von Fragen („Items“, „Stimuli“) zu Antworten (oft „Einschätzung“, „abgestufte Zustimmung“) anregt. Ziel ist die systematische Erfassung von Konstrukten. (nach Reinders, 2021, S. 162) 52 Fragebogen / Test Manifeste Variable: Direkt beobachtbar / erfassbar Latente Variable: Ein Konstrukt wird erschlossen (z.B. IQ über Leistungen in Untertests) (z.B. Angstausprägungen über Antworten auf Items) (z.B. Lesekompetenz über Antworten auf Fragen zu einem Text) (nach Reinders, 2021, S. 162) 53 Fragebogen / Test Ein Fragebogen oder Test ist ein wissenschaftliches Instrument, das Personen durch eine Sammlung von Fragen („Items“, „Stimuli“) zu Antworten (oft „Einschätzung“, „abgestufte Zustimmung“) anregt. Ziel ist die systematische Erfassung von Konstrukten. Wissenschaftliches Instrument: Konstruktionsprinzipien, -verfahren Wissenschaftliche Überprüfung der Gütekriterien: Objektivität Reliabilität Validität Konstruktvalidität Kriteriumsvalidität 54 Fragebogen / Test Ein Fragebogen oder Test ist ein wissenschaftliches Instrument, das Personen durch eine Sammlung von Fragen („Items“, „Stimuli“) zu Antworten (oft „Einschätzung“, „abgestufte Zustimmung“) anregt. Ziel ist die systematische Erfassung von Konstrukten. Sammlung von Items / Stimuli: geschlossene Fragen; Aussagen offene Fragen Vignetten 55 Fragebogen / Test Ein Fragebogen oder Test ist ein wissenschaftliches Instrument, das Personen durch eine Sammlung von Fragen („Items“, „Stimuli“) zu Antworten (oft „Einschätzung“, „abgestufte Zustimmung“) anregt. Ziel ist die systematische Erfassung von Konstrukten. Sammlung von Items / Stimuli: geschlossene Fragen; Aussagen z.B. “Ich lerne in Geschichte gern.“ offene Fragen z.B. „Wie oft übst du in der Woche?“ Vignetten z.B. „Anna wird an die Tafel gerufen, um etwas vorzurechnen, weil sie gerade an ihrem Smartphone gespielt und nicht zugehört hat. Wie fühlt sich Anna?“ 56 Fragebogen / Test Ein Fragebogen oder Test ist ein wissenschaftliches Instrument, das Personen durch eine Sammlung von Fragen („Items“, „Stimuli“) zu Antworten (oft „Einschätzung“, „abgestufte Zustimmung“) anregt. Ziel ist die systematische Erfassung von Konstrukten. Sammlung von Items / Stimuli: § Sinngehalt eines Items soll sich schnell erschließen lassen § Keine komplizierte / ungewöhnliche Sprache § keine doppelte Verneinung § keine Suggestion § nur ein Aspekt pro Item è Verständlichkeit è Interpretation von Items prüfen mit „kognitivem Pretest“ 57 Fragebogen / Test Ein Fragebogen oder Test ist ein wissenschaftliches Instrument, das Personen durch eine Sammlung von Fragen („Items“, „Stimuli“) zu Antworten (oft „Einschätzung“, „abgestufte Zustimmung“) anregt. Ziel ist die systematische Erfassung von Konstrukten. Konstrukt: § Merkmal im Sinne einer Theorie § Mehrere Items zusammen messen ein Merkmal § Skala: die Items, die das Merkmal erfassen § Skalenwert: Wert für das Merkmal, zusammengerechnet aus den einzelnen Items § Variable im Datensatz: Skalenwert 58 Im Studium geht es mir darum,… SKALA: ANNÄHRUNGS-LEISTUNGSZIELORIENTIERUNG  Messen Skalen zur Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation Konstrukt Zielorientierung (ç theoretisches Konstrukt): Lernziele: Wissen für sich selbst erwerben, Kompetenzen aufbauen è Skala Lernziele Leistungsziele: Objektivität Annährungs-Leistungsziele: Reliabilität zeigen, was man kann è Skala Annährungs-Leistungsziele Vermeidungs-Leistungsziele: Validität verbergen, was man nicht kann è Skala Annährungs- Leistungsziele Arbeitsvermeidung: Investieren vs. Vermeiden von Anstrengung Normierung Korrelation -2 -1 0 1 2 70 85 100 115 130 Was wäre hier Kriteriumsvalidität und wie könnte sie überprüft werden? Messen Skalen zur Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation Konstrukt Zielorientierung (ç theoretisches Konstrukt): Lernziele: Wissen für sich selbst erwerben, Kompetenzen aufbauen è Skala Lernziele Leistungsziele: Objektivität Annährungs-Leistungsziele: Reliabilität zeigen, was man kann è Skala Annährungs-Leistungsziele Vermeidungs-Leistungsziele: Validität verbergen, was man nicht kann è Skala Annährungs- Leistungsziele Arbeitsvermeidung: Investieren vs. Vermeiden von Anstrengung Normierung Korrelation -2 -1 0 1 2 70 85 100 115 130 Was wäre hier Konstruktvalidität und wie könnte sie überprüft werden? Messen Skalen zur Erfassung der Lern- und Leistungsmotivation Konstrukt Zielorientierung (ç theoretisches Konstrukt): Lernziele: Wissen für sich selbst erwerben, Kompetenzen aufbauen è Skala Lernziele Leistungsziele: Objektivität Annährungs-Leistungsziele: Reliabilität zeigen, was man kann è Skala Annährungs-Leistungsziele Vermeidungs-Leistungsziele: Validität verbergen, was man nicht kann è Skala Annährungs- Leistungsziele Arbeitsvermeidung: Investieren vs. Vermeiden von Anstrengung Normierung Korrelation -2 -1 0 1 2 70 85 100 115 130 Interpretation von Skalenwerten Messen Konstrukt Objektivität Reliabilität Validität Normierung Korrelation -2 -1 0 1 2 70 85 100 115 130 Fragebogen (Auswertung: T-Werte) Standardabweichung, anders skaliert („T-Werte“) 30 40 50 60 70 -2 -1 0 1 2  Fragebogen (Auswertung: T-Werte) M = 0, SD = 1 -2 -1,5 -1 0 1 1,5 2 T-Werte 30 35 40 50 60 65 70 M = 50, SD = 10 IQ-Werte 70 77,5 85 100 115 122,5 130 M = 100, SD = 15 Fragebogen (Auswertung: Prozentränge) 16 50 84 98 Korrelation Regression Fragebogen, Konstrukte è Beispiel Studie (Masterarbeit) Fragebogenerhebung § Konstrukte der Selbstbestimmung § Intrinsische Motivation… 67 UV Autonomie Die folgenden Aussagen beziehen sich auf das Schulfach Englisch in diesem Schuljahr: stimmt gar Ich war frei, die Dinge auf meine Weise zu tun. nicht; Ich hatte eine Menge Druck, auf den ich gut verzichten könnte. stimmt eher Balanced nicht; teils Measure of Ich habe mich nicht verstellt. teils; stimmt Psychological Es gab Leute, die mir sagten, was ich zu tun hatte. eher; Needs Scale Ich habe wirklich das getan, was mich interessiert. stimmt (Sheldon & Ich musste Dinge gegen meinen Willen tun. genau Hilpert, 2012) UV Kompetenz Die folgenden Aussagen beziehen sich auf das Schulfach Englisch in diesem Schuljahr: Ich habe schwierige Aufgaben und Projekte erfolgreich abgeschlossen. stimmt gar Ich habe in irgendeiner Weise versagt oder war nicht in der Lage, etwas gut nicht; zu machen. stimmt eher Balanced nicht; teils Measure of Ich habe schwierige Herausforderungen angenommen und gemeistert. teils; stimmt Psychological Ich habe etwas getan, wodurch ich mich inkompetent fühlte. eher; Needs Scale Ich habe auch bei schwierigen Dingen gut abgeschnitten. stimmt (Sheldon & Ich hatte Schwierigkeiten, etwas zu tun, was ich können sollte. genau Hilpert, 2012) UV soziale Einge- Die folgenden Aussagen beziehen sich auf das Schulfach Englisch in diesem bundenheit Schuljahr: Ich hatte das Gefühl, mit anderen in Kontakt zu sein, die sich um mich kümmern, und um die ich mich kümmere. Ich war einsam. Ich fühlte mich mit anderen, die mir wichtig sind, nahe und verbunden. stimmt gar Ich fühlte mich von einer oder mehreren wichtigen Personen nicht nicht; gewürdigt. stimmt eher Balanced Ich fühlte ein starkes Gefühl der Vertrautheit mit Menschen, mit denen ich nicht; teils Measure of teils; stimmt Psychological Zeit verbrachte. eher; Needs Scale Ich hatte Meinungsverschiedenheiten oder Konflikte mit anderen, mit denen stimmt (Sheldon & ich normalerweise gut auskomme. genau Hilpert, 2012) 68 AV Amotiviation Ich lerne oft gar nicht im Unterricht. stimmt gar nicht; Self-Regulation Wenn der Lehrer es nicht bemerkt, beschäftige ich mich mit stimmt eher Questionnaire for nicht; teils teils; Adolescent Students anderen Dingen. stimmt eher; (SRQ-A[G]) Der Unterricht in diesem Fach ist mir egal. stimmt genau AV Identifizierte Meistens arbeite und lerne ich im Schulfach Englisch,... stimmt gar nicht; Self-Regulation Motivation stimmt eher Questionnaire for nicht; teils teils; Adolescent Students …weil ich damit mehr Möglichkeiten bei der Berufswahl habe. stimmt eher; (SRQ-A[G]) …weil ich die Sachen, die ich hier lerne, später gut gebrauchen stimmt genau kann. …um später eine weitere Ausbildung machen zu können. …weil ich dann einen besseren Job bekommen kann. AV Intrinsische Meistens arbeite und lerne ich im Schulfach Englisch, weil… stimmt gar nicht; Self-Regulation Motivation stimmt eher Questionnaire for nicht; teils teils; Adolescent Students …es mir Spaß macht. stimmt eher; (SRQ-A[G]) …ich mich gerne mit diesem Fach beschäftige. stimmt genau …ich gerne Aufgaben aus dem Fach löse. …ich gerne über Dinge des Fachs nachdenke. …ich es genieße, mich mit diesem Fach auseinanderzusetzen. 69 Unterricht diagnostische Die Lehrkraft stellt uns Aufgaben, die weder zu leicht stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; Kompetenz noch zu schwer sind. stimmt eher; stimmt genau Die Lehrkraft kann meine Fähigkeiten in Englisch gut einschätzen. Unterricht fehlende Der Englischunterricht läuft immer gleich. stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; Abwechslung stimmt eher; stimmt genau Unterricht Gemeinsames Die Lehrkraft und die Schülerinnen und Schüler stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; Diskutieren diskutieren gemeinsam. stimmt eher; stimmt genau Unterricht Gruppen- Im Englischunterricht habe ich das Gefühl stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; zugehörigkeit dazuzugehören. stimmt eher; stimmt genau Die Lehrkraft bemüht sich um eine kooperative Stimmung in der Klasse. Unterricht Konzentrations- Ich kann mich im Unterricht nicht konzentrieren. stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; probleme stimmt eher; stimmt genau Unterricht Lob für Die Lehrkraft lobt mich für eine Leistung, bei der ich stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; Anstrengung mich angestrengt habe. stimmt eher; stimmt genau Unterricht Schüler-Lehrer Ich habe das Gefühl, dass meine Englischlehrkraft mich stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; Beziehung mag. stimmt eher; stimmt genau Ich mag meine Englischlehrkraft. Unterricht Unterrichts- Ich störe oft den Unterricht stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; störungen stimmt eher; stimmt genau Unterricht Wahl- Ich kann mir aussuchen, welche Aufgabe ich machen stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; möglichkeit möchte. stimmt eher; stimmt genau Unterricht Wertschätzung Ich habe das Gefühl, dass ich der Lehrkraft wichtig bin. stimmt gar nicht; stimmt selbst entwickelt eher nicht; teils teils; Die Lehrkraft schätzt meine Arbeit im stimmt eher; stimmt genau Englischunterricht. 70 71 Korrelation Regression Fragebogen, Konstrukte Leistungstest Fähigkeitstest Hypothesenprüfung 72 Leistungstest Leistungstests erfassen die kogniave Leistungsfähigkeit bzw. die Kompetenz von Personen in besammten Wissensbereichen durch das Lösen von Aufgaben, die objekav als richag oder falsch kategorisiert werden. (nach Reinders, 2021, S. 180) 73 Leistungstest 74 Leistungstest 75  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten messen Water-Level Task (WLT) 76  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Water-Level Task (WLT) 77  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Water-Level Task (WLT) 78  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Water-Level Task (WLT) 79  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten 80  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Spatial Perception „…subjects are required to determine spaSal relaSonships, with respect to the orientaSon of their own bodies, in spite of distracSng informaSon.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1482) 81  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Spatial Perception „…subjects are required to determine spatial relationships, with respect to the orientation of their own bodies, in spite of distracting information.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1482) Mental Rotation „…involves a Gestalt-like analogue process.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1484) 82  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Spatial Perception „…subjects are required to determine spatial relationships, with respect to the orientation of their own bodies, in spite of distracting information.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1482) Mental Rotation „…involves a Gestalt-like analogue process.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1484) Spatial Visualization „…involve complicated, multistep manipulations… possibility of multiple solution strategies.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1484) 83  Fähigkeitstest: Beispiel Räumliche Fähigkeiten Spatial Perception „…subjects are required to determine spatial relationships, with respect to the orientation of their own bodies, in spite of distracting information.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1482) Mental Rotation „…involves a Gestalt-like analogue process.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1484) Spatial Visualization „…involve complicated, multistep manipulations… possibility of multiple solution strategies.“ (Linn & Petersen, 1985, S. 1484) 84 Korrelation Regression Fragebogen, Konstrukte Leistungstest Fähigkeitstest Hypothesenprüfung 85 Hypothesenprüfung „Falisifikationismus“ Es werden empirisch möglichst leicht nachprüfbare, konkrete Folgerungen abgeleitet (Hypothesen) § diese sollten aus anderen Theorien nicht ableitbar sein § bzw. mit ihnen in Widerspruch stehen Über die Ableitungen (Hypothesen) wird entschieden z.B. durch Experiment. è werden die Hypothesen bestätigt, dann hat die Theorie die Prüfung vorläufig bestanden, è werden sie verworfen, dann ist die Theorie einstweilen falsifiziert. 86 Hypothesenprüfung, Theorie „Falisifikationismus“ Wissenschaftliche Objektivität Gibt es wissenschaftliche Objektivität? Eine wissenschaftliche Theorie ist nie verifizierbar (!) „Die Objektivität der wissenschaftlichen Sätze liegt darin, daß sie intersubjektiv nachprüfbar sein müssen.“ § Prüfung (der Hypothesen) muss jedem möglich sein und § sie muss wiederholbar sein (Replikation). 87 Hypothesenprüfung, Theorie „Falisifikationismus“ Forschende versuchen, die Theorie zu widerlegen, d.h. einen Versuch zu entwerfen, der die Möglichkeit bietet, über die Hypothesen zu entscheiden, insbesondere, sie ggf. abzulehnen Forschende streben danach, beim Versuch, die Theorie zu widerlegen, zu scheitern, d.h. letztlich ihre Hypothesen trotz eines plausiblen Versuchs zu bestäGgen. 88 Hypothesenprüfung Hypothese: Zwischen der Gruppe von Schüler/innen, die eine wiederholende Lerneinheit in Geometrie vor dem Bearbeiten des Arbeitsblattes erhielt, und der Gruppe mit Schüler/innen, die keine Lerneinheit erhielt, besteht kein Unterschied. H0 („Nullhypothese“) Hypothesenprüfung H0 Zwischen der Gruppe von Schüler/innen, die eine wiederholende Lerneinheit in Geometrie vor dem Bearbeiten des Arbeitsblattes erhielt, und der Gruppe mit Schüler/innen, die keine Lerneinheit erhielt, besteht kein Unterschied. Die Nullhypothese gilt es (mit Inferenzstatistik) zu widerlegen. Wenn die Nullhypothese widerlegt werden kann, dann darf sie verworfen werden – und damit darf die Alternativhypothese (H1) angenommen werden. Hypothesenprüfung H1 Zwischen der Gruppe von Schüler/innen, die eine wiederholende Lerneinheit in Geometrie vor dem Bearbeiten des Arbeitsblattes erhielt, und der Gruppe mit Schüler/innen, die keine Lerneinheit erhielt, besteht ein Unterschied. Die AlternaCvhypothese (H1) wird nicht direkt untersucht. Vielmehr wird untersucht, ob die Nullhypothese verworfen werden darf. Literatur Brünken, R., Münzer, S. & Spinath, B. (2019). Pädagogische Psychologie – Lehren und Lernen. Göttingen: Hogrefe, Kap. 2 (Methodologische Grundlagen der Pädagogischen Psychologie), S. 31-57. (online verfügbar) Reinders, H. (2021). Überblick Forschungsmethoden. In: H. Reinders, D. Bergs- Winkels, A. Prochnow & I. Post (Hrsg.), Empirische Bildungsforschung. Eine elementare Einführung. Wiesbaden: Springer VS. (S. 153-160). Reinders, H. (2021). Fragebogen. In: H. Reinders, D. Bergs-Winkels, A. Prochnow & I. Post (Hrsg.), Empirische Bildungsforschung. Eine elementare Einführung. Wiesbaden: Springer VS. (S. 161-173). Reinders, H. (2021). Testverfahren. In: H. Reinders, D. Bergs-Winkels, A. Prochnow & I. Post (Hrsg.), Empirische Bildungsforschung. Eine elementare Einführung. Wiesbaden: Springer VS. (S. 175-193). Reinders, H. (2021). Das Experiment. In: H. Reinders, D. Bergs-Winkels, A. Prochnow & I. Post (Hrsg.), Empirische Bildungsforschung. Eine elementare Einführung. Wiesbaden: Springer VS. (S. 195-210). 92