DFG-Schwerpunktprogramm:

Kompetenzmodelle zur Erfassung individueller Lernergebnisse und zur Bilanzierung von Bildungsprozessen

Computergestütztes adaptives Assessment von Schülerkompetenzen beim heuristische Arbeiten mit Repräsentationen funktionaler Zusammenhänge (HEUREKO-CAT, 3. Projektphase)

Wirtz, M.1), Kröhne, U.2), Leuders, T.1), Bruder, R.3)

1) Pädagogische Hochschule Freiburg

2) DIPF Frankfurt

3) TU Darmstadt

 Laufzeit: September 2011 – August 2013

Ziel des Gesamtprojektes HEUREKO ist die Entwicklung, Optimierung und Implementation eines Kompetenzmodells für das mathematische Problemlösen und Modellieren von Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I, wenn Prozesse des Wachstums und der Veränderung mathematisch bearbeitet werden. Die heuristische Verwendung der mathematischen Darstellungsarten numerisch, graphisch, symbolisch, verbal und der Wechsel zwischen ihnen determiniert wesentlich die Problemlöse- und Modellierungskompetenz. Das Ziel ist die Bereitstellung eines empirisch fundierten Diagnose- und Förderinstrumentariums für die Schulpraxis.

Nachdem bereits ein multidimensionales Kompetenzmodell empirisch entwickelt und validiert wurde, im Projektstrang HEUREKO-CAT eine IRT-basierte computergestützte adaptive Prozedur entwickelt und validiert werden, die eine effiziente und psychometrisch adäquate Schätzung der HEUREKO-Kompetenzdimensionen ermöglicht. Aufbauend auf den vorliegenden Itembanken, wird ein adaptiver Algorithmus zur Erfassung der beiden Kompetenzdimensionen zum Umgang mit grafischen und numerischen Repräsentationsformen implementiert und validiert.

DFG – Deutsche Forschungsgemeinschaft

 

Entwicklung und Validierung eines adaptiven Assessments für Patienten in der orthopädischen Rehabilitation – RehaCAT

 

Wirtz, M.1), Bengel, J.2) & Gauggel, S.3)

1) Pädagogische Hochschule Freiburg

2) Institut für Psychologie, Universität Freiburg

3) RWTH Aachen

 

Für Patienten in der orthopädischen Rehabilitation soll ein adaptives Assess­ment anhand der Internationalen Klassifikation der Funktionsfähigkeit, Behinderung und Gesundheit (ICF; WHO, 2001) für die Diagnostik und Evaluation zentralen Merkmals­bereiche ‚Funktionsfähigkeit im Alltag’, ‚Depressivität’ und ‚Beeinträchtigungen der moto­rischen Kör­per­funktionen’ entwickelt und validiert werden. Es werden Itempools aus beste­h­enden Fragebögen zusammengestellt und durch neu entwickelte Items ergänzt, um das ge­samte Schwierigkeitsspek­trum differenziert erfassen zu können. Mittels des ordinalen Rasch-Modells werden eindimen­­sionale Itembanken identifi­ziert und kalibriert. Diese bilden die Grundlage für ein computergestütztes adaptives Assessment, das eine ökono­mische Daten­erhebung bei gleichzeitiger Sicher­stellung einer definierten Messpräzision in allen Bereichen des Merkmalskontinuums gewähr­leistet. Für jeden Patienten werden diejenigen Items mit maximalem Informations­gehalt identifiziert, so dass eine maximal effiziente Schätzung der Fähigkeits­parameter der Patienten möglich wird. Der RehaCAT soll in der klinischen Praxis sowohl dazu beitragen, eine hohe Messqualität sicherzustellen, als auch die Belastung für die Patienten trotz eines umfassenden Assessments behandlungs­relevanter Aspekte zu minimieren.

Informationsflyer für das Projekt RehaCAT

Bundesministerium für Bildung und Forschung: Lehr-Lern-Forschung unter neurowissenschaftlicher Perspektive

The cost of sleep deprivation for adolescents: cognitive, psychometric and physiological effects after different sleep protocols

Voderholzer, U.1), Renkl, A.2), Wirtz, M.3) & Riemann, D.1)

 1) Universitätsklinikum Freiburg

2) Institut für Psychologie, Universität Freiburg

3) Pädagogische Hochschule Freiburg

 Laufzeit: Januar 2007 – Dezember 2007

 Zahlreiche Studien der letzten Jahre, die überwiegend bei Erwachsenen durchgeführt wurden, konnten zeigen, dass Lernleistungen vom Schlafverhalten abhängig sind. Insbesondere konnte belegt werden, dass die Konsolidierung des Gedächtnisses, d.h. das Einspeichern von Informationen aus dem Arbeitsgedächtnis in ein längerfristiges Gedächtnis davon abhängig ist, ob Versuchspersonen im Anschluss an Lernvorgänge geschlafen haben. Dabei scheint der Tiefschlaf mehr für das deklarative Gedächtnis und der so genannte REM-Schlaf (Traumschlaf) für prozedurale Lernvorgänge von entscheidender Bedeutung zu sein.

Doch nicht nur das zentrale Nervensystem benötigt Schlaf, sondern auch endokrine Funktionen und das Immunsystem scheinen durch Schlaf beeinflusst. Schlafprobleme und Schlafmangel stehen im Verdacht, Typ 2 Diabetes und Herz-Kreislauferkrankungen zu erzeugen. Adipositas wird ebenso in diesem Zusammenhang diskutiert.

Studien zum Schlafverhalten von Kindern und Jugendlichen haben ergeben, dass insbesondere in der Pubertät Veränderungen des Schlaf-Wach-Rhythmus auftreten und in Folge dessen bei der Mehrzahl der Jugendlichen ein Schlafmangelzustand besteht. Nicht systematisch untersucht wurde bislang die unbedingt erforderliche nächtliche Schlafdauer zur Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen für Gedächtniskonsolidierungsprozesse und Tagesbefindlichkeit sowie physiologischer Funktionen. Es ist somit unklar, welches Maß an Schlafmangel Jugendliche vertragen bis sich die negativen Effekte kumulieren.

Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung sollen 85 Jugendliche im Alter von 14 - 16 Jahren an einer explorativen experimentellen Studie teilnehmen, in der die Auswirkungen von unterschiedlichen nächtlichen Schlafdauern auf Lernen, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Tagesmüdigkeit, Emotionen und physiologische Parameter, wie etwa Hormon- und Immunsystem überprüft werden. Fünf Parallelgruppen von jeweils 17 gesunden Schülern schlafen nach einer Adaptationsnacht entweder fünf, sechs, sieben, acht oder neun Stunden über vier weitere Nächte. Dabei werden die Bedingungen möglichst konstant gehalten, d.h. die Probanden dürfen sich tagsüber nicht hinlegen, keinen Sport treiben und haben vorgeschriebene Bett-und Aufstehzeiten. An vier Messzeitpunkten wird eine neuro-psychologische Testbatterie durchgeführt und die physiologischen Parameter werden erfasst. Außerdem bekommen die Schüler neues Wissen vermittelt: zum einem im mathematischen Bereich an Hand von „Lernen durch Lösungsbeispiele“, was sich als eine effektive Lernmethode für Novizen bewährt hat, und auf sprachlicher Ebene durch indonesische Vokabeln und Phrasen. Auch dabei soll festgestellt werden, ob sich das Lernen bei unterschiedlichen Schlafprotokollen unterscheidet.

Vor dem Hintergrund der jüngsten Erkenntnisse über Schlaf und Lernen sowie der aktuellen Diskussion über Bildungsdefizite deutscher Schüler, Schulanfangszeiten und Optimierung der Lernbedingungen messen wir dieser Untersuchung eine hohe soziale und bildungspolitische Relevanz bei.