Lehrerprofessionswissen im Kontext beschreibender Statistik: Entwicklung und Aufbau des Testinstruments BeSt Teacher mit ausgewählten Analysen PDF
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Bielefelder Schriften zur Didaktik der Mathematik Stefanie Schumacher Lehrerprofessionswissen im Kontext beschreibender Statistik Entwicklung und Aufbau des BeSt Teacher Testinstruments mit ausgewählten Analysen Bielefelder Schriften zur Didaktik der Mathematik Band 4 Herausgegeben von A. Peter-Koop, Bielefeld, Deutschland R. vom Hofe, Bielefeld, Deutschland M. Kleine, Bielefeld, Deutschland M. Lüken, Bielefeld, Deutschland Die Reihe Bielefelder Schriften zur Didaktik der Mathematik fokussiert sich auf aktuelle Studien zum Lehren und Lernen von Mathematik in allen Schulstufen und -formen einschließlich des Elementarbereichs und des Studiums sowie der Fort- und Weiterbildung. Dabei ist die Reihe offen für alle diesbezüglichen Forschungs- richtungen und -methoden. Berichtet werden neben Studien im Rahmen von sehr guten und herausragenden Promotionen und Habilitationen auch • empirische Forschungs- und Entwicklungsprojekte, • theoretische Grundlagenarbeiten zur Mathematikdidaktik, • thematisch fokussierte Proceedings zu Forschungstagungen oder Workshops. Die Bielefelder Schriften zur Didaktik der Mathematik nehmen Themen auf, die für Lehre und Forschung relevant sind und innovative wissenschaftliche Aspekte der Mathematikdidaktik beleuchten. Herausgegeben von Prof. Dr. Andrea Peter-Koop, Prof. Dr. Rudolf vom Hofe, Prof. Dr. Michael Kleine, Prof. Dr. Miriam Lüken, Institut für Didaktik der Mathematik, Universität Bielefeld Stefanie Schumacher Lehrerprofessionswissen im Kontext beschrei bender Statistik Entwicklung und Aufbau des Testinstruments BeSt Teacher mit ausgewählten Analysen Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Michael Kleine Stefanie Schumacher Universität Osnabrück Deutschland Dissertation Universität Bielefeld, 2016 ISSN 2199-739X ISSN 2199-7403 (electronic) Bielefelder Schriften zur Didaktik der Mathematik ISBN 978-3-658-17765-2 ISBN 978-3-658-17766-9 (eBook) DOI 10.1007/978-3-658-17766-9 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National- bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Spektrum © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informa- tionen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Spektrum ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, Germany Geleitwort Das Professionswissen von Lehrkräften ist ein Kernbereich fachdidaktischer For- schung, der bisher wenig empirisch erschlossen ist. Abseits von ausgewählten Studien zum Lehrerprofessionswissen in einem nationalen bzw. internationalen Rahmen, die mathematische Kompetenzen von Lehrkräften als Ganzes in den Blick nehmen, fehlt es bisher an inhaltsspezifischen Testinstrumenten, die De- tailaussagen zu einzelnen mathematischen Teilgebieten ermöglichen, um daraus beispielsweise Implikationen für die Aus- und Fortbildung von Lehrkräften zu er- öffnen. Zudem mangelt es an Erkenntnissen zum Professionswissen im Zusam- menhang mit tatsächlich unterrichtenden und sich nicht noch in der Ausbildung befindlichen Lehrkräften. Die vorliegende Arbeit fokussiert in diesem Forschungsfeld auf die Fundie- rung fachbezogener Kompetenzen von Lehrkräften im Bereich der Beschreiben- den Statistik. Von fachübergreifender Bedeutung für die Erforschung der Lehrer- expertise sind sicherlich die hier aufgearbeiteten theoretischen Modelle zum Lehrerprofessionswissen, deren Ausgangspunkt die Unterscheidung von Shul- man in content knowledge (CK), general pedagogical knowledge (PK) und peda- gogical content knowledge (PCK) lieferte. Die einzelnen Betrachtungen münden in dieser Arbeit in ein Rahmenmodell, bei dem das Fachwissen (CK) und das fachdidaktische Wissen (PCK) eine zentrale Stellung einnehmen und durch aus- gewählte Kontextvariablen begleitet werden. Dabei ist es gelungen, auf der Grundlage einer intensiven, international fundierten Literaturarbeit zentrale Mo- delle und empirische Befunde zu einem eigenständigen und ausgewogenen Rahmenmodell zusammenzutragen. Die sukzessive Entwicklung eines solchen Rahmenmodells kann dabei als prototypisch für eine inhaltsbezogene Testent- wicklung angesehen werden. Für eine Erforschung von Lehrerprofessionswissen ist sicherlich die Stich- probenrekrutierung ein großes Hindernis. Auch bei einem Testinstrument, das (cid:121)wie in diesem Fall (cid:121)(cid:3)onlinebasiert von Lehrkräften bearbeitet werden kann, sind die Teilnahmeraten relativ gering und zum Teil positiv selektiert. Für eine inhalts- bezogene Testentwicklung sowie daran anschließende exemplarische Analysen kann die Stichprobengröße von N = 58 als hinreichend groß erachtet werden. Die auf Grundlage dieses Testinstruments durchgeführten Analysen illustrieren korrelative Wirkbeziehungen des theoretischen Rahmenmodells. Die Hoffnung ist jedoch, dass bei dem Einsatz in größeren Hauptstudien die Wirkbeziehungen zwischen den untersuchten Variablen differenzierter und auf verschiedenen Ebenen dezidierter erfasst werden können. Die Erfüllung dieses Anliegens kann im Rahmen dieser Arbeit nicht erfolgen. Vielmehr überzeugt sie durch die kon- vi (cid:42)(cid:72)(cid:79)(cid:72)(cid:76)(cid:87)(cid:90)(cid:82)(cid:85)(cid:87) sequente Fortentwicklung grundlegender Kernelemente einer Professionsfor- schung in der Mathematikdidaktik, die Ausgangspunkt für weitere empirische Studien in diesem relevanten Forschungsbereich sein kann. Michael Kleine D anksagung vii Danksagung Gehe nicht, wohin der Weg führen mag, sondern dorthin, wo kein Weg ist, und hinterlasse eine Spur. Jean Paul (1763-1825) Das Anfertigen einer Doktorarbeit ist ein längerer Weg, der nicht alleine beschrit- ten werden kann. All denen, die mich auf diesem Weg unterstützt und begleitet haben, möchte ich danken. Besonders hervorheben möchte ich die kompetente, engagierte und stets gut gelaunte Begleitung meines Doktorvaters, Prof. Dr. Michael Kleine (Univer- sität Bielefeld), vom Beginn der Themensuche über die Abgabe dieser Disserta- tion bis hin zur Disputation – und darüber hinaus. Mein herzlicher Dank geht auch an Prof. Dr. Rolf Biehler (Universität Pa- derborn), der die Zweitbegutachtung übernommen hat und mich darüber hinaus durch seinen fachlichen Rat sowie bei der Probandengewinnung wesentlich un- terstützte. Weiterhin möchte ich Prof. Dr. Andreas Eichler (Universität Kassel), der mir als Mentor vor allem bei der Entwicklung des Testinstruments und der Experten- validierung mit Rat und Tat zur Seite stand, danken. Darüber hinaus bin ich dankbar für die vielen guten fachlichen Gespräche mit Prof. Dr. Rudolf vom Hofe, Prof. Dr. Stefan Fries, Dr. Lilian Streblow und Dr. Jelena Hollmann sowie für die Unterstützung durch Herrn Christoph Höfner von der Bezirksregierung Detmold bei der Gewinnung von Lehrkräften. Schließlich gilt mein herzlichster Dank meiner Familie, meinem Partner, meinen Freunden und meinen Arbeitskollegen, die mich mit ihrem Rat, ihrer Ge- duld, ihrem Zuspruch und ihrem Verständnis auf allen Etappen dieses Weges bestmöglich unterstützt haben. Danke, dass es euch gibt! Stefanie Schumacher Inhaltsverzeichnis ix Inhaltsverzeichnis Geleitwort ............................................................................................................(cid:3)V Danksagung ....(cid:17)..................................................................................................V(cid:3)(cid:3)(cid:3) II Zusammenfassung ........................................................................................... XIII Einleitung ............................................................................................................. 1 1 Lehrerprofessionswissen ............................................................................. 7 1.1 Historische Entwicklung der Lehrerprofessionsforschung ....................... 7 1.2 Wissen und Kompetenz – Eine Begriffsklärung ..................................... 13 1.3 Modelle zur Erfassung des Lehrerprofessionswissens .......................... 24 1.3.1 Shulman .................................................................................. 25 1.3.2 Bromme ................................................................................... 27 1.3.3 Michigan-Gruppe ..................................................................... 29 1.3.4 COACTIV ................................................................................ 32 1.3.5 TEDS-M ................................................................................... 37 1.3.6 Lindmeier-Modell ..................................................................... 41 1.4 Theoretisches Rahmenmodell von BeSt Teacher (1. Entwicklungsstufe) ........................................................................... 45 1.5 Ausgewählte Kontextvariablen im Rahmen der professionellen Kompetenz ................................................................... 48 1.5.1 Selbstwirksamkeit .................................................................... 51 1.5.2 Emotionen ............................................................................... 58 1.6 Theoretisches Rahmenmodell von BeSt Teacher (2. Entwicklungsstufe) ........................................................................... 66 2 Von Literacy zu Beschreibender Statistik ................................................. 69 2.1 Mathematical Literacy ............................................................................ 71 2.2 Statistical Literacy .................................................................................. 73 2.3 Beschreibende Statistik ......................................................................... 81 2.3.1 Statistik und ihre Begriffsbedeutung ........................................ 81 2.3.2 Bildungsstandards und (curriculare) Empfehlungen ................ 85 x Inhaltsverzeichnis 2.3.3 Inhaltliche Analyse zentraler Begriffe der Beschreibenden Statistik ......................................................... 93 2.3.4 Erkenntnisse aus Studien zum Verständnis ausgewählter Inhalte der Beschreibenden Statistik ............... 130 2.4 Theoretisches Rahmenmodell von BeSt Teacher (3. Entwicklungsstufe) ......................................................................... 143 3 Theoretisches Rahmenmodell und forschungsleitende Interessen ...... 147 4 Aufbau und Entwicklung des Testinstruments BeSt Teacher .............................................................................................. 153 4.1 Konstruktion des Testinstruments ....................................................... 156 4.2 Inhalte des Testinstruments ................................................................ 174 4.2.1 Aufgaben zum Fachwissen (CK) ........................................... 175 4.2.2 Aufgaben zum fachdidaktischen Wissen (PCK) .................... 190 4.2.3 Items zur Selbstwirksamkeit .................................................. 197 4.2.4 Items zu den Emotionen ........................................................ 199 4.2.5 Biographische Angaben ........................................................ 201 4.3 Online-Umsetzung des Testinstruments .............................................. 201 4.4 Exemplarische Hinweise zu Auswertung und Codierung .................... 203 5 Analyse des Testinstruments (cid:37)(cid:72)(cid:54)(cid:87)(cid:3)(cid:55)(cid:72)(cid:68)(cid:70)(cid:75)(cid:72)(cid:85)(cid:3)........................................... 209 5.1 Stichprobe ........................................................................................... 209 5.2 Itemanalyse ......................................................................................... 216 5.2.1 CK- und PCK-Items ............................................................... 218 5.2.2 Items zur Lehrerselbstwirksamkeit und den Emotionen ............................................................................. 222 5.2.3 Zusammenfassende Darstellung der Itemanalyse ................ 227 5.3 Verteilungsanalyse .............................................................................. 231 5.4 Überprüfen der Haupt- und Nebengütekriterien .................................. 234 5.4.1 Objektivität ............................................................................. 234 5.4.2 Reliabilität .............................................................................. 236 5.4.3 Validität .................................................................................. 243 5.4.4 Nebengütekriterien ................................................................ 247 5.5 Ausblick und Fortentwicklung des Testinstruments ............................. 251
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