HEIGIS

Theoriegeleitete Erhebung von Kompetenzstufen im Rahmen probabilistischer Messmodelle - Ein Beitrag zum Aufbau eines Heidelberger Inventars Geographischer Systemkompetenz (Funke / Siegmund; 2009-2011)

Kurzbeschreibung

Laufzeit 2009-2011

 

Die geographische Systemkompetenz (GSK) von Jugendlichen ist ungeachtet ihrer hohen gesellschaftlichen, individuellen und daher auch fachdidaktischen Bedeutung bisherigen Studien zufolge mangelhaft. Zur Förderung der GSK werden in der Literatur verschiedene Wege vorgeschlagen, ohne dass deren Wirksamkeit – und damit deren Beitrag zur Verbesserung des Unterrichts – bisher hinreichend belegt werden könnten. Die Forschung zur Verbesserung der GSK wird zurzeit jedoch durch das Fehlen adäquater Messinstrumente behindert. Die erste Projektphase zielt deshalb auf die theoriegeleitete Entwicklung eines messtheoretisch fundierten und geographiedidaktisch begründeten GSK-Messinstruments, dessen psychometrische Absicherung innerhalb probabilistischer Messmodelle und die dadurch mögliche Überprüfung eines Kompetenzmodells der GSK. In der zweiten Projektphase soll die konkrete Überprüfung der Veränderung der GSK vor und nach einer Intervention im Mittelpunkt stehen, einschließlich der sich daraus ergebenden Optimierungsmöglichkeiten für das Messinstrument selbst.

Forschungsstand 2011

Das Konzept System ist grundlegend in vielen Disziplinen, nimmt aber insbesondere in der Geographiedidaktik eine herausragende Position ein. Für die Geographie ist, in Abgrenzung zu anderen Fächern, vor allem die räumliche Perspektive charakteristisch. Es mangelt bislang jedoch an empirisch überprüften Kompetenzmodellen zum fachspezifischen Umgang mit geographischen Systemen und damit verbundenen adäquaten Messinstrumenten. Im Rahmen der ersten Projektphase sollte deshalb ein solches Messinstrument der Geographischen Systemkompetenz (GSK) auf Grundlage eines theoriegeleitet entwickelten Kompetenzmodells erstellt und im Rahmen probabilistischer Messmodelle psychometrisch abgesichert werden.

Basierend auf einem theoriegeleitet entwickelten Kompetenzmodell mit den drei Dimensionen Systeme erfassen und analysieren, Gegenüber Systemen handeln und Räumliches Denken wurden eine Reihe von Items entwickelt und im Rahmen von videographierten Laut-Denk-Studien (CogLab I, n=5, CogLab II, n=5, Studierende) eingesetzt. Zusätzlich kam ein Test dynamischer Problemlösefähigkeit (MicroDYN) zum Einsatz um geographische und fachunspezifische Systemkompetenz abzugrenzen. Die CogLabs produzierten einen reichhaltigen qualitativen Datensatz zu GSK und lieferten erste Erkenntnisse zum Kompetenzmodell. Dabei ist u.a. festzuhalten, dass (a) eine Implementierung realer Raumbeispiele geeigneter als die Verwendung von fiktiven Raumbeispielen erscheint sowie (b) Multiple-Choice- und ggf. Kurzantwort-Aufgaben Vorteile für die Erfassung der GSK gegenüber den häufig in Studien zum systemischen Denken eingesetzten Concept Maps beinhalten. Letztere sind neben ihrem hohen Zeitaufwand auch unter psychometrischen Gesichtspunkten kritisch zu bewerten. Außerdem war MicroDYN gut zur Erfassung des allgemeinen Umgangs mit unbekannten Systemen geeignet, entgegen ursprünglicher Erwartungen nicht allerdings zur Erfassung der fachspezifischen Dimension Systeme erfassen und analysieren (Dimension 1) und Gegenüber Systemen handeln (Dimension 2). Aufgrund der damit fehlenden Operationalisierungsmöglichkeiten für eine direkte Erfassung der Handlung kann die Dimension 2 nur noch proximal erfasst werden (Handlungsmöglichkeiten gegenüber Systemen einschätzen). Während sich sowohl in der Itemerstellung als auch in bisherigen Auswertungen Systeme erfassen und analysieren (Dimension 1) und räumliches Denken (Dimension 3) relativ gut trennen ließen, erscheint insbesondere die Operationalisierung und Messung der verbleibenden zweiten Dimension als fachdidaktische Herausforderung.

Aufbauend auf ersten qualitativen Befunden erfolgte eine Veränderung des Kompetenzmodells und darauf aufbauend eine erste quantitative Erhebung (Q1, n = 126, Studierende). Diese zeigte, dass ein 2-dimensionales Modell mit den Dimensionen Systeme erfassen und analysieren und räumliches Denken bei einem für die Stichprobengröße akzeptablen globalen Modellfit die empirischen Daten am besten beschrieb (Chi2 = 61.06, df = 45, p > .05, CFI = .90, TLI = .90, RMSEA = .05). Dieses Modell unterschied sich signifikant von einem 1-dimensionalen Modell mit Generalfaktor (Chi2-Differenztest: Chi2 = 6.32, df = 1, p < .01). Aufgrund schlechter Itemkennwerte wurde die Dimension Handlungsmöglichkeiten gegenüber Systemen einschätzen von weiteren Analysen ausgeschlossen. Bezüglich der Konstruktvalidität zeigten sich Zusammenhänge zur dynamischen Problemlösefähigkeit erfasst durch MicroDYN. Bei akzeptablem globalen Modellfit (Chi2 = 74.24, df = 53, p > .05, CFI = .87, TLI = .88, RMSEA = .05) korrelierte die MicroDYN-Dimension Modellbildung sowohl mit der GSK-Dimension Systeme erfassen und analysieren (r = .87, SE = .15, p < .001) als auch mit der Dimnesion räumliches Denken (r = .82, SE = .14, p < .001). Während gerade die Ähnlichkeiten bei Kontext und Itembearbeitung die hohe Korrelation zur Dimension 1 erklären können, überraschte die hohe Korrelation zu Dimension 3. Diese Ergebnisse sollen daher nach eingehender Überarbeitung der Itemformate in HEIGIS II überprüft werden. Das Korrelat allgemeines Interesse an geographischen Fragestellungen hatte keinen Bezug zur Leistung bei der GSK. Möglicherweise wäre ein theoretisch breiteres Konstrukt wie Motivation oder eine spezifischere Erfassung des Interesses bezogen auf einzelne Raum- oder Themengebiete als Determinanten der Leistung in der GSK angemessener. Das Messmodell der Binnenstruktur des in mehreren geographischen Studien analog erfassten Vorwissens (Identifikaktion von Ländern) wies einen äußerst schlechten Fit auf, so dass auf diesbezügliche Auswertungen verzichtet wurde.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die erste quantitative Erhebung vielversprechende Erkenntnisse zur Binnenstruktur und erste Resultate zur Konstruktvalidität der GSK geliefert hat, jedoch v.a. in Bezug auf die Dimension 2 noch Optimierungsbedarf in der Itemkonstruktion besteht. Dies gilt analog für die intradimensionalen Kompetenzstufungen. Daher soll sich eine auf den Ergebnissen beruhende Überarbeitung der Items anschließen. Noch in der laufenden Förderphase sollen diese dann in einer weiteren quantitativen Erhebung (Q2) mit n=250 Versuchspersonen eingesetzt werden, wobei die Überprüfung der Binnenstruktur der GSK sowie die Erfassbarkeit des Vorwissens im Vordergrund stehen. Daneben ist der Einsatz einer übersetzten Version mit Studierenden in den USA im Rahmen einer Kooperation mit Prof. A. Milson geplant. Danach soll ggf. eine weitere Veränderung des Kompetenzmodells erfolgen.

In der zweiten Förderphase ist eine weitere Überprüfung der Binnenstruktur und insbesondere der Konstruktvalidität in Abgrenzung zu Lesekompetenz, Vorwissen und dynamischem Problemlösen geplant. Darüber hinaus soll, neben einer längsschnittlichen Untersuchung zu ausgewählten Determinanten der Kompetenzentwicklung, die Änderungssensitivität des Messinstruments nachgewiesen werden.

 

 



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