Analyse der Struktur, Messinvarianz und Ausprägung komplexer Problemlösekompetenz im Fach Chemie: eine Querschnittstudie in der Sekundarstufe I und am Übergang zur Sekundarstufe II
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 THEORETISCHER HINTERGRUND 5
2.1 KONSTRUKTDEFINITION: PROBLEMLOESEKOMPETENZ 5
2.1.1 PROBLEMLOESEN UND PROBLEMLOESEKOMPETENZ 5
2.1.2 ANALYTISCHES VERSUS KOMPLEXES PROBLEMLOESEN 8
2.2 KOGNITIVE TEILPROZESSE BEIM PROBLEMLOESEN 12
2.2.1 VERSTAENDNIS- UND CHARAKTERISIERUNGSPROZESSE 12
2.2.2 MODELLBILDUNGS- UND REPRAESENTATIONSPROZESSE 12
2.2.3 VORHERSAGE- UND LOESUNGSPROZESSE 14
2.2.4 REFLEKTIONS- UND KOMMUNIKATIONSPROZESSE L6
2.3 AUSGEWAEHLTE MODELLE ZUR BESCHREIBUNG VON PROBLEMLOESEKOMPETENZEN 16
2.3.1 DOMAENENUEBERGREIFENDE MODELLE - DIE PSYCHOLOGISCHE PERSPEKTIVE . .
. 16
2.3.2 DOMAENENSPEZIFISCHE MODELLE - DIE FACHDIDAKTISCHE PERSPEKTIVE . . .
. 25
2.3.3 DAS BERLINER MODELL KOMPLEXER PROBLEMLOESEKOMPETENZ F UE R DAS FACH
CHEMIE (KOPPELT, 2011) 3 1
2.4 COMPUTERBASIERTE TESTINSTRUMENTE ZUR ERFASSUNG VON
PROBLEMLOESEKOMPETENZEN 3 7
2.5 KOVARIATEN DER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 4 0
2.5.1 INTELLIGENZ 4 0
2.5.2 THEMENSPEZIFISCHES VORWISSEN 4 2
2.5.3 METAKOGNITIVES STRATEGIEWISSEN 4 3
2.5.4 NATURWISSENSCHAFTLICHES SELBSTKONZEPT 4 8
2.5.5 FREUDE UND INTERESSE AN NATURWISSENSCHAFTEN 4 8
2.5.6 DER EINFLUSSFAKTOR GESCHLECHT 4 9
2.5.7 WEITERE KOVARIATEN 5 0
2.5.8 UEBERBLICK 5 0
2.6 LEARNING PROGRESSIONS -51
2.6.1 CHARAKTERISIERUNG VON LEARNING PROGRESSIONS -51
2.6.2 ANSAETZE ZUR MODELLIERUNG VON LEARNING PROGRESSIONS 53
2.6.3 HINWEISE A U F LEARNING PROGRESSIONS DER PROBLEMLOESEKOMPETENZ . .
. . 59
IX
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IMAGE 2
I N H A L TSVERZEI CHNIS
3 FORSCHUNGSFRAGEN UND HYPOTHESEN 6 3
3.1 S T R U K T U R KOMPLEXER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 6 3
3.2 MESSINVARIANZ DER TESTINSTRUMENTE 65
3.3 VERGLEICH DER KOMPETENZAUSPRAEGUNGEN ZWISCHEN DEN JAHRGANGSSTUFEN 6 6
3.4 MODELLIERUNG VON TESTLETS 6 6
3.5 GRADUIERUNG KOMPLEXER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 6 7
3.6 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZEN 6 8
3.6.1 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZ PROBLEM VERSTEHEN U N D
CHARAKTERISIEREN . 6 8
3.6.2 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZ PROBLEM REPRAESENTIEREN 6 9
3.6.3 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZ PROBLEM LOESEN 70
3.6.4 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZ LOESUNG REFLEKTIEREN U N D
KOMMUNIZIEREN . . 7 1
3.7 S T R U K T U R UND AUSPRAEGUNG METAKOGNITIVEN STRATEGIEWISSENS 72
3.8 ZUSAMMENHAENGE M I T KOVARIATEN 73
4 METHODEN 75
4.1 STICHPROBE 75
4.1.1 THEORETISCHE UEBERLEGUNGEN 75
4.1.2 BESCHREIBUNG DER REALISIERTEN STICHPROBE 7 7
4.2 TESTINSTRUMENTE 78
4.2.1 ENTWICKLUNG DER PROBLEMLOESETESTS 78
4.2.2 ENTWICKLUNG EINES TESTS ZUR ERFASSUNG METAKOGNITIVEN WISSENS UEBER
PROBLEMLOESESTRATEGIEN (VORSTUDIE II) 99
4.2.3 ENTWICKLUNG DER TESTS ZUR ERFASSUNG DOMAENENSPEZIFISCHEN VORWISSENS
(VORSTUDIE III) 103
4.2.4 FLUIDE INTELLIGENZ 105
4.2.5 COMPUTERVERTRAUTHEIT 106
4.2.6 NATURWISSENSCHAFTLICHES SELBSTKONZEPT 106
4.2.7 FREUDE UND INTERESSE AN NATURWISSENSCHAFTEN 107
4.2.8 SCHULBEZOGENE UND BIOGRAPHISCHE DATEN 107
4.3 STUDIENDESIGN 108
4.3.1 ANLAGE DER STUDIE 108
4.3.2 TESTADMINISTRATION 110
4.4 STATISTISCHE ANALYSEN 111
4.4.1 METHODEN DER IRT-SKALIERUNG I I I
4.4.2 KONFIRMATORISCHE FAKTORENANALYSEN (CFA-MODELLE) 121
4.4.3 MODELLVERGLEICHE 123
4.4.4 MESSINVARIANZ 125
4.4.5 TESTLETMODELLE 130
X
IMAGE 3
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
4.4.6 LATENTE PROFILANALYSEN 132
4.4.7 MEHREBENENMODELLE UND LATENTE REGRESSION 134
4.4.8 UMGANG M I T FEHLENDEN WERTEN 139
4.5 CURRICULARE VALIDITAET DER TESTAUFGABEN 144
4.5.1 LEHRPLANANALYSE DER THEMENGEBIETE 144
4.5.2 BEDEUTUNG DER PROBLEMLOESEKOMPETENZEN IN DEN CURRICULA 145
ERGEBNISSE 1 5 1
5.1 MODELLIERUNG DER S T R U K T U R KOMPLEXER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 151
5.1.1 SEPARATE SKALIERUNG DER PROBLEMLOESEDATEN 151
5.1.2 ZUFALLSMODELLE 157
5.1.3 CFA-MODELLE ZWEITER ORDNUNG 158
5.2 MESSMODELLE DER KOVARIATEN 1 6 1
5.2.1 FLUIDE INTELLIGENZ 161
5.2.2 THEMENSPEZIFISCHES VORWISSEN 162
5.2.3 METAKOGNITIVES STRATEGIEWISSEN 162
5.2.4 NATURWISSENSCHAFTLICHES SELBSTKONZEPT, INTERESSE UND FREUDE AN NA
TURWISSENSCHAFTEN 164
5.2.5 COMPUTERVERTRAUTHEIT 164
5.2.6 UEBERSICHT DER DESKRIPTIVEN STATISTIKEN DER KOVARIATEN 165
5.3 FEHLENDE WERTE UND AUSFALLMECHANISMEN 168
5.4 MESSINVARIANZ 169
5.4.1 PROBLEMLOESETESTS 169
5.4.2 STRATEGIEWISSENSTEST 176
5.4.3 TESTS DER KOVARIATEN 178
5.5 VERTIKALE SKALIERUNG DER KOMPLEXEN PROBLEMLOESEKOMPETENZ 180
5.5.1 KONKURRENTE KALIBRIERUNG 180
5.5.2 SEPARATE KALIBRIERUNG 181
5.5.3 MESSMODELL ZWEITER ORDNUNG 183
5.6 KOMPETENZVERGLEICHE ZWISCHEN DEN JAHRGANGSSTUFEN 185
5.6.1 VERGLEICHE DER AUSPRAEGUNGEN DER VIER TEILKOMPETENZEN 185
5.6.2 VERGLEICHE DER AUSPRAEGUNGEN DES GENERALFAKTORS 188
5.7 MODELLIERUNG VON TESTLETS 192
5.8 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZEN DER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 195
5.8.1 PROBLEM VERSTEHEN UND CHARAKTERISIEREN ( P V C ) 195
5.8.2 PROBLEM REPRAESENTIEREN ( P R ) 197
5.8.3 PROBLEM LOESEN ( P L ) 200
5.8.4 LOESUNG REFLEKTIEREN UND KOMMUNIZIEREN ( L R K ) 205
IMAGE 4
I N H A L TSVERZEI CHNIS
5.9 UEBERPRUEFUNG DER ANFORDERUNGSBEREICHE 209
5.10 LATENTE PROFILE DER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 217
5.10.1 LATENTE PROFILE DER SEPARATEN SKALIERUNG 217
5.10.2 LATENTE PROFILE DER GEMEINSAMEN SKALIERUNG 2 2 1
5.11 EFFEKTE VON KOVARIATEN - EXTERNE VALIDIERUNG DES PROBLEMLOESEMODELLS
225
5.11.1 VERGLEICHE DER JAHRGANGSSTUFEN HINSICHTLICH AUSGEWAEHLTER
KOVARIATEN . 225
5.11.2 MEHREBENENMODELLE UND LATENTE REGRESSION 227
5.11.3 DER EINFLUSS FLUIDER INTELLIGENZ 235
5.11.4 DER EINFLUSS METAKOGNITIVEN STRATEGIEWISSENS 236
6 DISKUSSION 239
6.1 ALLGEMEINE DISKUSSION DER ERGEBNISSE 239
6.1.1 S T R U K T U R KOMPLEXER PROBLEMLOESEKOMPETENZ 239
6.1.2 PASSUNG DER THEORETISCHEN ANFORDERUNGSBEREICHE 2 4 1
6.1.3 BEFUNDE ZUR MESSINVARIANZ 243
6.1.4 LATENTE PROFILE DER KOMPLEXEN PROBLEMLOESEKOMPETENZ 244
6.1.5 KOMPETENZVERGLEICHE ZWISCHEN DEN JAHRGANGSSTUFEN 248
6.1.6 BESCHREIBUNG VON ITEMABHAENGIGKEITEN 252
6.1.7 S T R U K T U R DER TEILKOMPETENZEN 254
6.1.8 S T R U K T U R UND AUSPRAEGUNG METAKOGNITIVEN STRATEGIEWISSENS 263
6.1.9 ZUSAMMENHAENGE M I T KOVARIATEN . 264
6.2 METHODISCHER BEITRAG DER STUDIE 270
6.3 FACHDIDAKTISCHER BEITRAG DER STUDIE 2 7 1
6.4 GRENZEN DER STUDIE UND AUSBLICK 274
LITERATURVERZEICHNIS 2 8 1
APPENDIX A 315
APPENDIX B 329
APPENDIX C 337
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 359
XII
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| spellingShingle | Scherer, Ronny 1985- Analyse der Struktur, Messinvarianz und Ausprägung komplexer Problemlösekompetenz im Fach Chemie eine Querschnittstudie in der Sekundarstufe I und am Übergang zur Sekundarstufe II Studien zum Physik- und Chemielernen Problemlösen (DE-588)4076358-4 gnd Chemieunterricht (DE-588)4009832-1 gnd Querschnittsanalyse (DE-588)4251573-7 gnd |
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