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VAMPS – Variation von Aufgaben: Mathematik – Physik – Sprache

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Im dieser interdisziplinären experimentellen Studie soll geklärt werden, inwiefern sprachliche Formulierungen von textlastigen Aufgabenstämmen die Schwierigkeit fachlicher Leistungsaufgaben beeinflussen, und ob dies mit kognitiv-fachlichen Aufgabenmerkmalen sowie Personenmerkmalen (familiärer und sprachlicher Hintergrund, fachbezogenes Vorwissen, kognitive Fähigkeiten) von Schülerinnen und Schülern in Beziehung steht. Die Studie liefert einen Beitrag zur fachdidaktischen Aufgabenforschung und trägt Erkenntnisse zur Grundlagenforschung in der Diskussion um die Rolle von Sprache in allen Fächern bei, wobei besonders die Frage im Mittelpunkt steht, inwiefern sprachliche Merkmale von Leistungsaufgaben konstruktferne Varianz und einen item bias erzeugen.
Fokussiert werden die fachlichen Domänen Mathematik und Physik, in denen textbasierte Leistungsaufgaben typisch sind. Die eingesetzten Fachaufgaben werden hinsichtlich der Menge der zu verarbeitenden Informationen und der kognitiven Prozesse in textlastigen Aufgabenstämmen von Single-Choice-Items systematisch variiert. Auf sprachlicher Ebene erfolgt eine Variation in Bezug auf die Frequenz der eingesetzten Formen, der Eindeutigkeit von Form-Bedeutung-Beziehungen und der strukturellen Komplexität. Pro Fach werden 15 Aufgabentexte zu inhaltlichen Themengebieten erstellt, die dann jeweils in drei kognitiv-fachlichen und drei sprachlichen Versionen in einem Rotationsdesign (N 1.350 Schülerinnen und Schüler, 9. Klasse, verschiedene Schulformen und Bundesländer) eingesetzt werden. Durch die systematische Variation auf fachlicher und sprachlicher Ebene wird überprüfbar, ob sich ein Einfluss sprachlicher und fachlicher Anforderungsmerkmale in beiden fachlichen Domänen nachweisen lässt und ob sich schwierigkeitserzeugende Effekte monoton wachsend darstellen, oder ob es spezifische Wechselwirkungseffekte gibt.

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projektnummer: 417017613
Gesamtdauer des Projekts: 36 Monate
Projektbeginn 01.06.2019

Literaturauswahl:

  • Hagena, M., Leiß, D. & Schwippert, K. (2017). Using reading strategy training to foster students’ mathematical modelling competencies. EURASIA Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 13(7b), 4057–4085.
  • Heine, L., Domenech, M., Otto, L., Neumann, A., Krelle, M., Leiß, D., Hötteke, D., Ehmke, T. & Schwippert, K. (2018). Modellierung sprachlicher Anforderungen in Testaufgaben verschiedener Unterrichtsfächer:
    Theoretische und empirische Grundlagen. Zeitschrift für Angewandte Linguistik 69, 69-96. https://doi.org/10.1515/zfal-2018-0017
  • Höttecke, D., Feser, M. S., Heine, L. & Ehmke, T. (2018). Do linguistic features influence item difficulty in physics assessments? Science Education Review Letters. https://doi.org/10.18452/19188
  • Leiß, D., Domenech, M., Ehmke, T. & Schwippert, K. (2017). Schwer – schwierig – diffizil: Zum Einfluss sprachlicher Komplexität von Aufgaben auf fachliche Leistungen in der Sekundarstufe I. In D. Leiß, M. Hagena, A. Neumann & K. Schwippert (Hrsg.), Mathematik und Sprache. Empirischer Forschungsstand und unterrichtliche Herausforderungen (S. 99–125). (Sprachliche Bildung, Bd. 3) Münster: Waxmann.
  • Leiß, D., Schukajlow, S., Blum, W., Messner, R. & Pekrun, R. (2010). The role of the situation model in mathematical modelling: Task analyses, student competencies, and teacher interventions. Journal für Mathematik-Didaktik, 31 (1), 119–141.
  • Plath, J. & Leiß, D. (2017). The impact of linguistic complexity on the solution of mathematical modelling tasks. ZDM Mathematics Education, 50, 159–171. doi:10.1007/s11858-017-0897-x

Verarbeitung bildungssprachlicher Strukturen

Das Verstehen bildungssprachlicher Strukturen kann einen Schlüssel zu schulischem Erfolg darstellen. Das Passiv ist eine solche Struktur, die typisch für das bildungssprachliche Register ist. Für das Englische gibt es Hinweise darauf, dass low academic achievers im Gegensatz zu high academic achievers Passivsätze weniger gut verarbeiten. Interessanterweise bildet dies kein Merkmal des Zweitspracherwerb ab, sondern wurde bei einsprachigen L1-Sprecherinnen und -Sprechern nachgewiesen (Street & Dabrowska 2010). Weiterhin sind Topikalisierungsstrukturen im bildungssprachlichen Register zu finden, bei denen von der kanonischen Satzstellung abgewichen wird. Im Deutschen wird hier grammatikalisches Wissen besonders wichtig, weil Kasusformen bedeutungsanzeigend sind. 

Dieses Projekt untersucht bei Schülerinnen und Schülern der 6. und 9. Jahrgangsstufe verschiedener Schulformen, ob auch für den deutschen Kontext ähnliche Unterschiede im Verständnis von Passivsätzen und Topikalisierungsstrukturen nachgewiesen werden können und ob es Hinweise darauf gibt, dass sich diese Kompetenzdimensionen erst im Laufe der Schulzeit festigen. Dazu ordnen die ProbandInnen in einem experimentellen Design Bildstimuli semantisch plausiblen und weniger plausiblen Sätzen zu. Über die Erhebung von sprachlichen und bildungsbezogenen Hintergrunddaten, u.a. dem Titelrekognitionstest (Schröder, Egbers & Schröter, 2014), allgemeiner Sprachkompetenz (C-Test) und einem Maß für das Arbeitsgedächtnis werden differenziertere Lernerprofiluntersuchungen möglich.

Projektleitung: Lena Heine und Eva Belke


AG Fach und Sprache

An­ge­sichts der Er­kennt­nis, dass die seit je­her be­ste­hen­de He­te­ro­ge­nität der Schüle­rin­nen und Schüler in al­len Schulfächern eine auch für den Lern­pro­zess große Be­deu­tung spielt, ha­ben sich seit Som­mer 2011 re­gelmäßig ver­schie­de­ne Fach­di­dak­ti­ker und Er­zie­hungs­wis­sen­schaft­ler der Uni­ver­sitäten Ham­burg und Lüne­burg ge­trof­fen. Ziel die­ser Tref­fen war und ist die in­ter­dis­zi­plinäre Un­ter­su­chung des Ein­flus­ses sprach­li­cher He­te­ro­ge­nität auf den schu­li­schen Fach­un­ter­richt in der Se­kun­dar­stu­fe I.

Ent­spre­chend galt es zunächst – und gilt es im­mer wie­der – eine im Rah­men dies­bezügli­cher Theo­rie und Em­pi­rie ba­sier­ter Dis­kus­sio­nen ge­mein­sa­me Sicht­wei­se auf sprach­ba­sier­te Lern­pro­zes­se so­wie dies­bezügli­cher Kom­pe­tenz­mo­del­le zu ent­wi­ckeln.

Hier­zu wur­den ne­ben der in­ten­si­ven Dis­kus­si­on zen­tra­ler Li­te­ra­tur­quel­len, in­ter­na­tio­nal aus­ge­wie­se­ne Ex­per­ten der em­pi­ri­schen Bil­dungs­for­schung zum wis­sen­schaft­li­chen Aus­tausch ein­ge­la­den so­wie ei­ge­ne – teil­wei­se durch Dritt­mit­tel teil­wei­se durch die je­wei­li­gen Uni­ver­sitäten geförder­te – em­pi­ri­sche Stu­di­en durch­geführt.

Ak­tu­ell um­fasst die Grup­pe Wis­sen­schaft­ler aus den Be­rei­chen Deutsch­di­dak­tik, Er­zie­hungs­wis­sen­schaft, Ma­the­ma­tik­di­dak­tik, Mu­sik­di­daktik, Phy­sik­di­dak­tik, Geschichtsdidaktik so­wie Sport­di­dak­tik.

Internetseite der AG Fach und Sprache


SPRACHE.TESTEN

SPRACHE.TESTEN ist eine fakultäts- und einrichtungsübergreifende Forschungs- und Praxisgruppe, die Kollegen und Kolleginnen aus verschiedenen Bereichen zusammenbringt, die sich mit unterschiedlichen Aspekten des Testens (primär fremdsprachlicher Kompetenzen) in Lehre und Forschung beschäftigen.

Wir organisieren eine Vortragsreihe mit Testexperten aus dem In- und Ausland und treffen uns regelmäßig, um laufende Entwicklungs- und Forschungsprojekte vorzustellen, sowie interessante Untersuchungen aus dem Bereich Testen fremdsprachlicher Kompetenzen zu besprechen.

Kooperationspartner: Seminar für Slavistik / Lotman-Institut der Ruhr-Universität Bochum, Zentrum für Fremdsprachenausbildung der Ruhr-Universität Bochum
Internetseite SPRACHE.TESTEN