Was wissen wir über die Wirksamkeit der Lehrerausbildung?

Transkript

1 Was wissen wir über die Wirksamkeit der? Überblick über den internationalen Forschungsstand und Vorstellung erster Ergebnisse einer Studie in Deutschland (Humboldt-Universität zu Berlin)

2 Mathematisches Wissen Professionswissen Mathematikdidaktisches Wissen Schülerleistungen Päd.- psych. Wissen

3 Professionelle Überzeugungen bei fach- und situationsspezifischer Operationalisierung starker Zusammenhang zu Schülerleistungen Wirkungsweise: orientierende und handlungsleitende Funktion in der Filterfunktion deutliche internationale Unterschiede im Lernverständnis, in der fachlichen Perspektive und im Lehrverständnis

4 Einflussfaktoren auf Kompetenzentwicklung aufgewendete Lernzeit Art der verwendeten Lernstrategien Theorie-Praxisverknüpfung Kerncurriculum? konsistente Zielvorstellungen der Lehrerausbildner? Zentrum für Lehrerbildung?

5 10 Standards für die sforschung 1. Anwendungsorientierung + Grundlagenforschung 2. Nachhaltigkeit statt kurzfristige Wirkungen 3. Large Scale Assessments + Fallstudien 4. Hypothesenprüfung + Hypothesengenerierung 5. Berücksichtigung unterschiedlicher Messkriterien 6. Institutionenübergreifende Forschung 7. Berücksichtigung individueller, institutioneller und nationaler Einflussfaktoren 8. Anschlussfähigkeit an zentrale Bildungstheorien 9. Kumulativer Aufbau auf Erkenntnissen 10. Interdisziplinäre Zusammensetzung

6 Kompetenzdefinition nach Weinert Bei Individuen verfügbare oder durch sie erlernbare kognitive Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können

7 Teacher Education and Development Study: Learning to Teach Mathematics Internationale Projektleitung: Michigan State University (USA), ACER, Statistics Canada, DPC (Hamburg) Nationale Projektleitung: Blömeke, Lehmann (beide HU Berlin) und Kaiser (U Hamburg) Finanzierung: international NSF, national DFG Teilnahmeländer: Deutschland, England, Georgien, Italien, Polen, Schweiz; Philippinen, Singapur, Taiwan, Thailand; British Virgin Islands, Chile, Mexiko, USA; Botswana (ggf. z.b. Australien, Hong Kong, Norwegen)

8 Beirat: Klieme, Frankfurt; Krainer, Klagenfurt; Lange, Hamburg; Mayr, Klagenfurt; Neubrand, Oldenburg; Oser, Fribourg; Reiss, München; Schulz, Berlin; Terhart, Münster; Törner, Duisburg IEA-Expertenpanel und IEA-Generalversammlung: Blömeke, Kaiser und Lehmann P-TEDS: Bulgarien (Bankov), Deutschland (Blömeke), Hong Kong (Leung), Mexiko (Santillan Nieto), USA (Schmidt, Tatto); Korea (Han), Taiwan (Hsieh) Alexander von Humboldt-Stiftung: Lerngelegenheiten in der (Blömeke und Schmidt)

9 Zielpopulation zukünftige Mathematiklehrer/innen der Primarstufe und der Sekundarstufe I im letzten Jahr ihrer Ausbildung Internationale Optionen Eingangskohorte und Zwischenkohorte Deutschland: drei Routen 1. Grundschule ohne Mathematik als Unterrichtsfach; 2. Grund-, Haupt- und Realschule sowie 3. Gymnasium und Gesamtschule mit Mathematik als Unterrichtsfach

10 1. Welche Wissensstruktur, welches Wissensniveau und welche Überzeugungen weisen zukünftige Mathematiklehrpersonen der Primarstufe und der Sekundarstufe I im letzten Jahr ihrer Ausbildung auf? Von welchen individuellen Bedingungen hängen die Struktur und das Niveau ab? Welche Unterschiede zeigen sich international? 2. Wie sind die institutionellen Bedingungen der Mathematiklehrerausbildung ausgeprägt? Welche Unterschiede zeigen sich international? Welche Bedingungen sind mit welchem Wissen und welchen Überzeugungen verbunden? 3. Wie stellen sich die nationalen Bedingungen der Mathematiklehrerausbildung dar? Welche Unterschiede zeigen sich international? Welche nationalen Bedingungen sind mit welchen institutionellen Bedingungen sowie welchem Wissen und welchen Überzeugungen verbunden?

11 Nationale Ebene Level III Level II Allgemeiner Entwicklungsstand Steuerung und Kontrolle Gesellschaftssystem Status des Lehrerberufs Bildungssystem Ziele der Schule Status von Mathematik Arbeitsbedingungen im Lehrerberuf Level I Ziele/ Standards Eingangsselektivität Ausbildungskomponenten ssystem Kosten pro Absolvent/in Institutionalisierung Institutionelle Ebene Level II Level I Ziele und Inhalte Wissen Institutionell intendiertes Curriculum Überzeugungen Lehr- Lernmethoden Lehrerausbildner/innen Lehr-Lernmethoden Demographische Daten Kontrolle und Steuerung Implementiertes Curriculum Ziele und Inhalte Beratung und Unterstützung Selektivität Selektivität Ziele und Inhalte Lehr-Lernmethoden Kontrolle, Steuerung Beratung Studierendenschaft Individuelle Ebene Level II Level I Lernvoraussetzungen Wissen Persönlichkeitsmerkmale Wissen Überzeugungen Demographisches Erworbene professionelle Kompetenz Überzeugungen Nutzung des Lehrangebots Inhalte Investierte Lernzeit Persönlichkeitsmerkmale Lehr-Lernmethoden Lernstrategien Affektive Komponenten Demographisches

12 Eingesetzte Instrumente Überblick Individuum: Leistungstest zu mathematischem, mathematikdidaktischen und pädagogischpsychologischen Wissen Individuum: Befragung zu Überzeugungen und Persönlichkeitsmerkmalen sowie Lerngelegenheiten in der Mathematiklehrerausbildung Institution: Expertenfragebogen Institution: Curriculum-Analyse Institution: Befragung der Lehrerausbildner/innen Land: Policy Report Land: Analyse des Schulcurriculums in Mathematik Land: Kostenanalyse Ausbildung und Lehrergehälter

13 Stichproben des Triple Surveys Individuelle Ebene: effektive Stichprobengröße von 400 zukünftigen Mathematiklehrer/innen pro Ausbildungsroute Institutionelle Ebene: 50 Institutionen pro Ausbildungsroute, ggf. PPS-Sampling Institutionelle Ebene: 30 Ausbildner/innen innerhalb jeder Institution Zeitplan 2007 Feldtest, 2008 Hauptstudie, 2009 Bericht

14 4 P-TEDS Prepatory Teacher Education and Development Study (P-TEDS) 7-Länder-Studie: Deutschland, Bulgarien, Hong Kong, Mexiko, USA, Südkorea, Taiwan 3 Kohorten: Studienanfänger/innen, Studierende im Hauptstudium, Referendar/innen Sekundarstufe I mit zwei Routen (Lehrbefähigung Klassen 1-10/GHR, Klassen 5-13/GyGS) Datenerhebung: April bis Juni 2006 Stichprobe: 878 Studierende und Referendare aus 4 Universitäten und 21 Studienseminaren (hoch-selektive vs. nicht-selektive Ausbildungsstandorte) Testdauer: 90 min Rücklaufquote: % (Ø = 96,7%) Ausschöpfungsquote in Kohorte III: % (Ø = 80%)

15 4 P-TEDS Bewältigung beruflicher Anforderungen Teacher tasks A: Choice of themes, methods; sequencing of learning processes B: Assessment of student achievement; counselling of students/ parents C: Support of students social, moral, emotional development D: School development E: Professional ethics Situations 1. Selecting and justifying content of instruction 2. Designing and evaluating of lessons 1. Diagnosing student achievement, learning processes, misconceptions, preconditions 2. Assessing students 3. Counselling students and parents 4. Dealing with errors, giving feedback 1. Establishing teacher-student relationship 2. Foster the development of morals and values 3. Dealing with student risks 4. Prevention of, coping with discipline problems 1. Initiating, facilitating cooperation 2. Understanding of school evaluation 1. Accepting the responsibility of a teacher

16 4 P-TEDS Bewältigung beruflicher Anforderungen Teacher tasks A: Choice of themes, methods; sequencing of learning processes B: Assessment of student achievement; counselling of students/ parents C: Support of students social, moral, emotional development D: School development E: Professional ethics Situations 1. Selecting and justifying content of instruction 2. Designing and evaluating of lessons 1. Diagnosing student achievement, learning processes, misconceptions, preconditions 2. Assessing students 3. Counselling students and parents 4. Dealing with errors, giving feedback 1. Establishing teacher-student relationship 2. Foster the development of morals and values 3. Dealing with student risks 4. Prevention of, coping with discipline problems 1. Initiating, facilitating cooperation 2. Understanding of school evaluation 1. Accepting the responsibility of a teacher

17 4 P-TEDS Mathematics Knowledge (TIMSS 2003) 4 Content Domains: number, algebra, probability, geometry. 3 Cognitive Domains: knowing, applying, reasoning. Mathematics Pedagogy Knowledge Mathematical Curricular Knowledge [Pre-active] Knowledge of planning for mathematics teaching [Pre-active] Knowledge of enacting mathematics [Interactive] General Pedagogy Knowledge of students Classroom management and assessment Beliefs/Attitudes/Perspectives Nature of mathematics, and of teaching & learning mathematics Personality Self efficacy

18 4 P-TEDS Mathematics Knowledge (TIMSS 2003) 4 Content Domains: number, algebra, probability, geometry. 3 Cognitive Domains: knowing, applying, reasoning. Mathematics Pedagogy Knowledge Mathematical Curricular Knowledge [Pre-active] Knowledge of planning for mathematics teaching [Pre-active] Knowledge of enacting mathematics [Interactive] General Pedagogy Knowledge of students Classroom management and assessment Beliefs/Attitudes/Perspectives Nature of mathematics, and of teaching & learning mathematics Personality Self efficacy

19 4 P-TEDS Prüfung von Modellannahmen Generalfaktor-Modell: Zwei-Faktoren-Modell: Professionelles Wissen Fachwissen Mathematik Mathematikdidaktisches Wissen Test-Items Test-Items Teildimensionen

20 4 P-TEDS 1. Prüfung der Modelle mithilfe des ein- und mehrdimensionalen Rasch-Modells (85 items; 2/3 MD, 1/3 Ma; Partial Credit) 2. Vergleich der Anpassung der beiden Modelle über Informationsindizes (Index aus Likelihood und geschätzter Parameterzahl) WLE-Reliabilität Mathematikdidaktik: 0.8, Mathematik: 0.7 Messfehlerbereinigte Interkorrelation der Subtests bei zweidimensionaler Skalierung (ConQuest-Schätzung): 0.8

21 4 P-TEDS 1. Der Gesamttestwert stellt im Prinzip ein erschöpfendes Maß für die Beurteilung des fachlichen und des fachdidaktischen Wissens zukünftiger Mathematiklehrer/innen sowie für die Analyse von Mittelwertdifferenzen dar. 2. Differenzielle Befunde in den Subtests sind aber sinnvoll und bieten ggf. weitere Aufschlüsse.

22 4 P-TEDS Leistungsverteilung zwischen den Dimensionen Prozent Unterschiede zwischen Studiengängen und Ausbildungsorten ca. 1 SD Testpunkte Fachwissen Mathematik Mathematikdidaktisches Wissen

23 4 P-TEDS Prüfung von Modellannahmen Generalfaktor-Modell: Zwei-Faktoren-Modell: Fachdidaktisches Wissen Lehrbezogenes Wissen Lernprozessbezogenes Wissen Items Items Teildimensionen

24 4 P-TEDS 1. Prüfung der Modelle mithilfe des ein- und mehrdimensionalen Rasch-Modells nach Partial-Credit Prämissen 2. Vergleich der Anpassung der beiden Modelle über Informationsindizes (Index aus Likelihood und geschätzter Parameterzahl) WLE-Reliabilität der beiden Subskalen jeweils 0.7 Messfehlerbereinigte Interkorrelation der Subskalen bei zweidimensionaler Skalierung (ConQuest-Schätzung): 0.7

25 4 P-TEDS Das Modell mit zwei korrelierenden Faktoren mathematikdidaktischen Wissens zeigt gegenüber der eindimensionalen Variante eine eindeutig bessere Anpassung an die Daten. Die messfehlerbereinigte Korrelation von 0.70 weist zwar auf einen substanziellen Zusammenhang zwischen lehrbezogenem und lernprozessbezogenem Wissen hin, lässt aber genügend Raum für eigenständige Betrachtungen dieser beiden Dimensionen.

26 4 P-TEDS Leistungsverteilung zwischen den Dimensionen Prozent Unterschiede zwischen Studiengängen und Ausbildungsorten ca. 1 SD Lehrbezogenes Wissen Lernprozessbezogenes Wissen

27 Zusammenfassung 4 P-TEDS 1. Mathematisches und mathematikdidaktisches Wissen von zukünftigen Mathematiklehrer/innen der Sek. I sind zwei in sich rasch-homogene Konstrukte, die sich unterscheiden lassen. 2. Absolvent/innen eines Sek. I-Studiengangs zeigen je nach Studiengang und Ausbildungsort substanzielle Unterschiede (ca. 1 SD) im erreichten mathematischen und mathematikdidaktischen Wissen. 3. Mathematikdidaktisches Wissen wird sinnvoller Weise in lehrbezogenes und lernprozessbezogenes Wissen differenziert, wobei die Teilnehmer/innen im ersten Bereich deutlich schlechter abschneiden.

28 Komponente Skala Item-Beispiel Process1 -,059,132,035,774 Process5 Process3 Process4 Mathematik bedeutet Kreativität und neue Ideen.,058,209,266,150 -,136 -,012,034,045 -,065,769,562,527 Process2 Application4 Application3 Application2 Application1 Process6 Scheme5 Scheme2 Scheme4 Scheme1 Scheme3 Viele Aspekte der Mathematik haben eine praktische Bedeutung. Mathematik ist eine Ansammlung von Verfahren und Regeln, die genau angeben, wie man eine Aufgabe löst.,171,765,721,683,568,488,046 -,034,002,027,041 -,244,031 -,055,125,005 -,104,733,640,597,591,429 -,073 -,041 -,081,108 -,215,058,081 -,093 -,233,099 -,077,509,006,042 -,036,128,258 -,061,226,123 -,077 -,427 Formalism4 Formalism2 Formalism5 Formalism3 Formalism1 Mathematik ist durch Strenge geprägt, durch die Strenge der Definition und die der formalen mathematischen Argumentation.,127,016 -,769,033 -,175 -,718,027,323 -,605,127,111 -,584 -,265,008 -,539 -,204 -,033 -,131,049,223

29 6 4 2 Prozess Anwendung Formalismus Schematismus Figure 1: Level and distribution of future teachers' beliefs on the nature of mathematics in Germany