Leistungsunterschiede in Kompetenztests in den Fächern Biologie und Chemie - die Rolle von Interesse und Motivation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projekts war die theoretische Erweiterung eines Modells zur Messung naturwissenschaftlicher Kompetenzen für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I um den aufgabenbezogenen Einfluss von Interesse und Motivation. Auf der Basis des ESNaS-Modells zur Evaluation der Bildungsstandards wurden die Kompetenzbereiche Fachwissen und Bewerten jeweils in den Fächern Biologie und Chemie modelliert. Am Beispiel dieser Kompetenzbereiche sollte der Frage nachgegangen werden, inwieweit Interessensfaktoren nach dem Münchner-Interessenmodell sowie Motivationsfaktoren nach dem Erwartungs-mal-Wert-Modell intra- und interindividuelle Leistungsunterschiede in den Kompetenztests erklären. Zu diesem Zweck wurden Kompetenztests für die Fächer Biologie und Chemie zu den Kompetenzbereichen Fachwissen und Bewertung entwickelt. In beiden Fächern wurden die fachlichen Inhalte der Testaufgaben in die vier außerfachlichen, alltagsweltlichen Kontexte Gesundheit, Umwelt, Natürliche Ressourcen und Technik eingebettet. Durch eine systematische Kontrolle verschiedener Aufgabenmerkmale wurden mit den Aufgaben in beiden Fächern, in beiden Kompetenzbereichen und in allen vier Kontexten vergleichbare Anforderungen an die Schülerinnen und Schüler gestellt. Zur Erhebung der motivationalen Variablen wurden standardisierte Fragebögen adaptiert. Die situationalen Motivationsfaktoren wurden im embedded Design in direktem Bezug auf Kontexte und Aufgaben erhoben, während die personalen Motivationsfaktoren am Anfang der Testhefte erfasst wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Erwartungskomponente in der Biologie und fachübergreifend sowie die Erwartungs- und Wertkomponente in der Chemie, einen bedeutsamen Varianzanteil der Aufgabenschwierigkeit bei der Messung naturwissenschaftlicher Kompetenzen erklären. Der Vergleich der Kompetenzbereiche Fachwissen und Bewertung zeigt zudem, dass sowohl in beiden Fächern als auch fachübergreifend die motivationalen Variablen im Kompetenzbereich Bewertung einen größeren Einfluss auf die Aufgabenschwierigkeit haben als im Kompetenzbereich Fachwissen. Der Unterschied zwischen den Fächern Biologie und Chemie in Motivation, Interesse und Anstrengungsbereitschaft ist dabei im Kompetenzbereich Bewertung kleiner als im Kompetenzbereich Fachwissen. Der Vergleich leistungsstarker und leistungsschwacher Schülerinnen und Schüler hat gezeigt, dass die leistungsstarken ein höheres Interesse aufweisen als die leistungsschwachen, das situationale Interesse und das Fachinteresse jedoch keinen Einfluss auf die Leistung haben. Die Befunde dienen (1) der Optimierung von naturwissenschaftlichen Kompetenztests, indem motivationale Valenzen von Testaufgaben systematisch kontrolliert werden können, (2) der Vorhersagekraft des ESNaS-Kompetenzmodells, da zwischen Kompetenz und motivationalen Einflussfaktoren differenziert werden kann, und (3) der Weiterentwicklung der Interessenmodellierung, da eine systematische Differenzierung von Fachinhalten, Kompetenzen und Kontexten in Bezug auf die nationalen Bildungsstandards vorgenommen wird. Zusammenfassend hat sich gezeigt, dass motivationale Anregungen von Testaufgaben zur Kompetenzmessung durch das Fach, den Kompetenzbereich und die Kontexte bedingt werden und zur Steigerung der Validität innerhalb kognitiver Leistungsmessung systematisch kontrolliert werden sollten. Zur Validierung von Kompetenztests empfiehlt sich zudem parallel zur Messung der Kompetenz eine integrierte Messung (embedded Design) des Interesses an den jeweiligen Aufgabenkontexten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014). Der Zusammenhang von Leistung und motivationalen Faktoren bei der Bearbeitung von schriftlichen Testaufgaben im Fach Biologie. In K. Schwippert et al. (Hrsg.) Tagungsprogramm und Abstractband zur 79. Tagung der AEPF (S. 198). Hamburg
Roesler, M., Wellnitz, N. & Mayer, J.
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(2014). Motivationale Einflüsse auf schriftliche Testleistungen im Fach Biologie. In D. Krüger, P. Schmiemann, A. Dittmer & A. Möller (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 13 (S. 179-195). Trier: Universitätsdruckerei Kassel
Roesler, M., Wellnitz, N. & Mayer, J.
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(2015). Einfluss von Interesse und Motivation in Biologie und Chemie auf Leistungsunterschiede in Kompetenztests. 3. Jahrestagung der Gesellschaft für Empirische Bildungsforschung (GEBF) - Abstractband, Heterogenität.Wert.Schätzen (S. 88). Bochum
Mayer, J., Pupkowski, V., Roesler, M., Sumfleth, E. Walpuski, M. & Wellnitz, N.
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(2016). Capture of interest and motivation in written competency tests with context-based tasks. Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teaching (NARST) - 2016 NARST Annual International Conference Abstracts (S. 97), Baltimore, USA
Roesler, M., Wellnitz, N. & Mayer, J.
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(2016). Der Einfluss motivationaler Faktoren auf Chemiekompetenzmessungen. In: C. Maurer (Hrsg.), Authentizität und Lernen – das Fach in der Fachdidaktik. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Berlin 2015 (S. 440-442). Regensburg: Universität
Pupkowski, V., Sumfleth, E. & Walpuski, M.
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(2016). Der Einfluss von Kontexten in Testsituationen in Biologie und Chemie. 4. Jahrestagung der Gesellschaft für Empirische Bildungsforschung (GEBF) - Abstractband, Erwartungswidriger Bildungserfolg über die Lebensspanne (S. 30-31). Berlin
Pupkowski, V., Roesler, M., Mayer, J.; Sumfleth, E. Walpuski, M. & Wellnitz, N.
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(2016). The influence of interest and motivation on assessment of competencies in chemistry. In J. Lavonen, K. Juuti, J. Lampiselkä, A. Uitto & K. Hahl (Hrsg.), Electronic Proceedings of the ESERA 2015 Conference. Science education research: Engaging learners for a sustainable future, Part 11 (co-ed. Dolin, J., Kind, P.), (S. 1162 - 1671). Helsinki, Finland: University of Helsinki. ISBN 978-951-51- 1541-6
Pupkowski, V., Sumfleth, E. & Walpuski, M.
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(2017). Die Rolle affektiver Variablen bei der Bearbeitung kontextualisierter Testaufgaben. In U. Gebhard & M. Hammann (Hrsg.), Lehr- und Lernforschung in der Biologiedidaktik. Band 7 (S. 265-282). Innsbruck: StudienVerlag
Roesler, M., Wellnitz, N. & Mayer, J.
