Messung von Experimentierfähigkeiten
Martin Dickmann
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Martin Dickmann, Messung von Experimentierfähigkeiten (2016), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832598402
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Description / Abstract
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Validierung eines neuen Tests zur Messung von Experimentierfähigkeit in Large-Scale-Assessments. Die Testaufgaben erfordern die Planung, Durchführung und Auswertung typischer physikalischer Schülerexperimente der Sekundarstufe I. Anstelle von Realexperimenten werden interaktive Simulationen zum Aufbau von Experimenten und zur Durchführung von Messungen eingesetzt. Die Bearbeitung der Testaufgaben erfolgt vollständig am Computerbildschirm. Diesen Bearbeitungen werden in der Auswertung Punkte (Testwerte) zugewiesen.
In der heute gültigen Vorstellung ist Validierung im Wesentlichen als ein theorie- und evidenzbasierter Argumentationsprozess aufzufassen. Nach der Nennung und Begründung notwendiger Validierungsschritte erfolgt eine schlüssige Validitätsargumentation. Ein Validierungsschritt kann z. B. darin bestehen, zu überprüfen, in wieweit zur erfolgreichen Bearbeitung der Testaufgaben Experimentierfähigkeiten eingesetzt werden.
Die Ergebnisse der Validierungsschritte lassen sich wie folgt zusammenfassen: die Aufgabeninhalte und -anforderungen des Tests passen zum Physikunterricht der Sekundarstufe I; die Schüler denken und handeln bei der Bearbeitung der Testaufgaben experimentell; der verwendete Bewertungsmaßstab misst Experimentierfähigkeit; die erreichten Testwerte korrelieren mit den Testwerten, die bei inhaltlich identischen Realexperimenten erreicht werden. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der computerbasierte Test das Spektrum der in Large-Scale Assessments erfassbaren Experimentierfähigkeiten erweitert.
In der heute gültigen Vorstellung ist Validierung im Wesentlichen als ein theorie- und evidenzbasierter Argumentationsprozess aufzufassen. Nach der Nennung und Begründung notwendiger Validierungsschritte erfolgt eine schlüssige Validitätsargumentation. Ein Validierungsschritt kann z. B. darin bestehen, zu überprüfen, in wieweit zur erfolgreichen Bearbeitung der Testaufgaben Experimentierfähigkeiten eingesetzt werden.
Die Ergebnisse der Validierungsschritte lassen sich wie folgt zusammenfassen: die Aufgabeninhalte und -anforderungen des Tests passen zum Physikunterricht der Sekundarstufe I; die Schüler denken und handeln bei der Bearbeitung der Testaufgaben experimentell; der verwendete Bewertungsmaßstab misst Experimentierfähigkeit; die erreichten Testwerte korrelieren mit den Testwerten, die bei inhaltlich identischen Realexperimenten erreicht werden. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der computerbasierte Test das Spektrum der in Large-Scale Assessments erfassbaren Experimentierfähigkeiten erweitert.
Table of content
- BEGINN
- 1 EINLEITUNG
- 1.1 AUSGANGSLAGE
- 1.2 MESSUNG VON EXPERIMENTIERFÄHIGKEITEN IN LARGE-SCALE ASSESSMENTS - EIN PROBLEMAUFRISS
- 1.3 PROJEKT MEK-LSA - KURZDARSTELLUNG
- 1.4 ZIEL UND ERTRAG DER VORLIEGENDEN ARBEIT
- 1.5 AUFBAU DER DISSERTATION
- TEIL I: VORSTELLUNG UND BEGRÜNDUNG DES MEK-LSA EXPERIMENTIERTESTS
- 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN ZUR MESSUNG EXPERIMENTELLER KOMPETENZ
- 2.1 MODELLE EXPERIMENTELLER KOMPETENZ
- 2.2 TESTSITUATIONEN ZUR ERFASSUNG EXPERIMENTELLER KOMPETENZ
- 2.3 AUSWERTUNGSVERFAHREN ZUR BEWERTUNG DER LÖSUNGSQUALITÄT EXPERIMENTELLER AUFGABEN
- 3 MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST: DAS ENTWICKELTE TESTVERFAHREN
- 3.1 MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST: TESTKONZEPTION
- 3.2 MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST: MATERIALIEN
- 3.3 MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST: AUSWERTUNGSVERFAHREN
- 4 MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST: ÜBERFÜHRUNG DER TESTKONZEPTION IN TESTAUFGABEN
- 4.1 DOKUMENTANALYSEN
- 4.2 AUFGABENSTECKBRIEFE
- 4.3 AUFGABENSKIZZEN
- 4.4 AUFGABENENTWICKLUNGSMODELL: ENTWURFSFASSUNG
- 4.5 EXPERTENTAGUNG
- EXKURS: EXPERTENBEFRAGUNGEN ZU TESTINHALTEN
- 4.6 LEHRKRÄFTEBEFRAGUNG
- 4.7 AUSWAHL DER TESTAUFGABEN FÜR DEN MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST
- TEIL II: STUDIEN ZUR VALIDITÄT DES MEK-LSA EXPERIMENTIERTESTS
- 5 THEORETISCHEN GRUNDLAGEN ZUR VALIDITÄT VON TESTVERFAHREN
- 5.1 VERSTÄNDNIS VON VALIDITÄT
- 5.2 VALIDITÄTSKONZEPT VON MESSICK
- 5.3 ARGUMENT-BASED-APPROACH VON KANE
- 6 INTERPRETATIONS-NUTZUNGS-ARGUMENT FÜR DEN MEK-LSA EXPERIMENTIERTEST
- 6.1 DIE AUFGABEN UMFASSEN RELEVANTE UND REPRÄSENTATIVE INHALTE UND ANFORDERUNGEN AUS DER ZIELDOMÄNE (TEIL I DES INA)
- 6.2 DIE BEOBACHTETE PERFORMANZ PASST ZUR BEABSICHTIGTEN PERFORMANZ (TEIL II DES INA)
- 6.3 DIE BEOBACHTETE PERFORMANZ WIRD IN GEEIGNETER ART UND WEISE IN TESTWERTE ÜBERFÜHRT (TEIL III DES INA)
- 6.4 ÜBERSICHT DES INA
- 7 PRÜFUNG DER ANNAHMEN AUS DEM INA – EINE ORIENTIERUNGSHILFE
- 7.1 DURCHGEFÜHRTE STUDIEN UND ABSCHLUSSARBEITEN – BEZUG ZUM INA
- 7.2 AUSWAHL ZU ANALYSIERENDER AUFGABEN UND TEILAUFGABEN
- 7.3 ÜBERSETZUNG DES ON-SCREEN FORMATS IN EIN VERGLEICHBARES HANDS-ON FORMAT
- 8 STUDIEN ZUR PRÜFUNG VON ANNAHMEN AUS DEM INA (GLOSSAR)
- 8.1 STUDIE A: LEHRKRÄFTEBEFRAGUNG
- 8.2 STUDIE B: LARGE-SCALE
- 8.3 STUDIE C: AUFGABENBEARBEITUNGSPROZESSE
- 8.4 STUDIE D: TESTFORMATVERGLEICH
- 8.5 STUDIE E: TESTFORMATVERGLEICH (ANFERTIGEN EINES MESSWERTEDIAGRAMMS)
- PRÜFUNG DER ANNAHMEN AUS TEIL I DES INA: DIE AUFGABEN UMFASSEN RELEVANTE UND REPRÄSENTATIVE INHALTE UND ANFORDERUNGEN AUS DER ZIELDOMÄNE
- 9 RELEVANZ DER INHALTSBEREICHE (ANNAHME I.I)
- 9.1 BEITRAG DER LEHRKRÄFTEBEFRAGUNG AUS STUDIE A
- 9.2 BEITRAG DER SCHÜLERBEFRAGUNG AUS STUDIE B
- 9.3 DISKUSSION
- 10 ANGEMESSENHEIT DER ANFORDERUNGEN (ANNAHME I.II)
- 10.1 BEITRAG DER LEHRKRÄFTEBEFRAGUNG AUS STUDIE A
- 10.2 BEITRAG DER SCHÜLERBEFRAGUNG AUS STUDIE C
- 10.3 DISKUSSION
- PRÜFUNG DER ANNAHMEN AUS TEIL II DES INA: DIE BEOBACHTETE PERFORMANZ PASST ZUR BEABSICHTIGTEN PERFORMANZ
- 11 EXPERIMENTBEZOGENE ÜBERLEGUNGEN (ANNAHME II.I)
- 11.1 BEITRAG DES BEGLEITENDEN THINK-ALOUD AUS STUDIE C
- 11.2 DISKUSSION
- 12 DEMONSTRATION EXPERIMENTELLER PERFORMANZ (ANNAHME II.II)
- 12.1 BEITRAG DER SCHÜLERBEFRAGUNG AUS STUDIE C
- 12.2 EVALUATION DER TRAININGSAUFGABE (BEITRAG AUS STUDIE F)
- EXKURS: VORGEHENSWEISEN ZUR VORBEREITUNG AUF EINEN TEST
- 12.3 VERGLEICH VON KONSEKUTIVEM UND NICHT-KONSEKUTIVEM AUFGABENFORMAT (BEITRAG AUS STUDIE G)
- 12.4 DISKUSSION
- 13 ANTEIL EXPERIMENTBEZOGENER ÜBERLEGUNGEN (ANNAHME II.III)
- 13.1 BEITRAG DES BEGLEITENDEN THINK-ALOUD AUS STUDIE C
- 13.2 DISKUSSION
- 14 KOGNITIVE BELASTUNG (ANNAHME II.IV)
- 14.1 MESSUNG DER KOGNITIVEN BELASTUNG
- 14.2 BEITRAG DER EINSCHÄTZUNG ZUR WAHRGENOMMENEN KOGNITIVEN BELASTUNG AUS STUDIE D
- 14.3 BEITRAG DER EINSCHÄTZUNG ZUR WAHRGENOMMENEN KOGNITIVEN BELASTUNG AUS STUDIE E
- 14.4 DISKUSSION
- PRÜFUNG DER ANNAHMEN AUS TEIL III DES INA: DIE BEOBACHTETE PERFORMANZ WIRD IN GEEIGNETER ART UND WEISE IN TESTWERTE ÜBERFÜHRT
- 15 BEWERTUNGSMAßSTAB UND EXPERIMENTELLE PERFORMANZ (ANNAHME III.I)
- 15.1 BEITRAG DES BEGLEITENDEN THINK-ALOUD AUS STUDIE C
- 15.2 DISKUSSION
- 16 VERGLEICH VON TESTWERTEN (ANNAHME III.II)
- 16.1 VERGLEICH VON ON-SCREEN UND HANDS-ON AUFGABENBEARBEITUNGEN (BEITRAG AUS STUDIE D)
- 16.2 TESTFORMATVERGLEICH ZUM ANFERTIGEN EINES MESSWERTEDIAGRAMMS (BEITRAG AUS STUDIE E)
- 16.3 DISKUSSION
- 17 BEWERTUNG DES INTERPRETATIONS-NUTZUNGS-ARGUMENTS (VALIDITÄTSARGUMENTATION)
- 17.1 BEWERTUNG DER ERSTEN AUSSAGE: DIE AUFGABEN UMFASSEN RELEVANTE UND REPRÄSENTATIVE INHALTE UND ANFORDERUNGEN AUS DER ZIELDOMÄNE (TEIL I DES INA)
- 17.2 BEWERTUNG DER ZWEITEN AUSSAGE: DIE BEOBACHTETE PERFORMANZ PASST ZUR BEABSICHTIGTEN PERFORMANZ (TEIL II DES INA)
- 17.3 BEWERTUNG DER DRITTEN AUSSAGE: DIE BEOBACHTETE PERFORMANZ WIRD IN GEEIGNETER ART UND WEISE IN TESTWERTE ÜBERFÜHRT (TEIL III DES INA)
- 17.4 BEWERTUNG DES INA: ZUSAMMENFASSUNG
- 18 SCHLUSSBEMERKUNG UND AUSBLICK
- 18.1 SCHLUSSBEMERKUNG
- 18.2 AUSBLICK
- LITERATURVERZEICHNIS
- ABBILDUNGSVERZEICHNIS
- TABELLENVERZEICHNIS
- ANHANG