Zusammenfassung |
| In dieser Dissertation werden ein spezifisch entwickelter
Experimentierfähigkeiten-Test evaluiert und die Wirkung eines
entwickelten CVS-Trainings (CVS = control-of-variables strategy)
untersucht, welches Experimentierfähigkeiten – Hypothesen
aufstellen, diese empirisch überprüfen und deren Resultate
interpretieren – verbessern soll. Die Studie folgt einem quasi-experimentellen Design und knüpft an Schalk et al. (2019) an
(siehe SKBF: 19:051). Die Stichprobe bestand aus
Primarschülerinnen und -schülern der 5. und 6. Klasse (N = 618)
in der Deutschschweiz und wurde je zur Hälfte aus Klassen, die
vorgängig an der Schweizer MINT-Studie (MINT = Mathematik,
Informatik, Naturwissenschaft, Technik) teilgenommen hatten, und
aus Schulklassen rekrutiert, die (noch) nicht an der Schweizer
MINT-Studie teilgenommen hatten. Die Schülerinnen und -schüler
wurden innerhalb der Klassen randomisiert je einer Experimental-
und einer Kontrollgruppe zugeteilt. Kern des CVS-Trainings (in
der Experimentalgruppe) stellt die «Variablenkontrollstrategie»
(control-of-variables strategy – CVS) dar. Die CVS beschreibt
die Fähigkeit, in einem Experiment ausschliesslich die
untersuchte Variable zu verändern und alle anderen Variablen
konstant zu halten. In der vorliegenden Dissertation wurde der
Experimentierfähigkeiten-Test psychometrisch evaluiert. Eine
konfirmatorische Faktorenanalyse zeigte hohe Reliabiltät und
inkrementelle Validität des Tests. Ausserdem wurden die
Effektivität des CVS-Trainings per se und darüber hinaus
additive Effekte untersucht, die sich aus der vorgängigen
Teilnahme an der MINT-Studie und der zusätzlichen Teilnahme in
der Experimentalgruppe ergeben. Die Ergebnisse zeigten einen
positiven Effekt des CVS-Trainings bezüglich unterschiedlicher
Experimentierfähigkeiten in der Experimentalgruppe. Ein
additiver Effekt konnte nicht gezeigt werden. |
Description du projet |
| Cette thèse de doctorat évalue un test spécialement créé pour
mesurer les capacités d’expérimentation et analyse l’effet d’un
entraînement fondé sur la CVS (CVS = control-of-variables
strategy, stratégie de contrôle des variables) dans le but
d’optimiser les capacités d’expérimentation (exposer des
hypothèses, les vérifier de manière empirique et d’en
interpréter les résultats). S’inscrivant dans une logique quasi-expérimentale, l’étude reprend la thématique de Schalk, et al.
(2019) (cf. CSRE: 19:051). Regroupant des élèves de 5e et 6e
classe de primaire (N = 618) en Suisse alémanique, l’échantillon
était constitué pour moitié de classes qui avaient préalablement
participé à l’étude MINT suisse (MINT ou STEM est l’abréviation
allemande/anglaise du domaine disciplinaire mathématiques,
informatique, sciences et technologie) et de classes qui
n’avaient pas (encore) participé à cette étude. Au sein des
classes, les élèves ont été répartis de manière randomisée en
deux groupes: un groupe expérimental et un groupe de contrôle.
Au cœur de l’entraînement basé sur la CVS (dans le groupe
expérimental) se trouve la «stratégie de contrôle des variables»
(control-of-variables strategy, CVS). La CVS décrit la capacité à
modifier dans une expérimentation uniquement la variable
analysée et à garder toutes les autres variables constantes. La
présente thèse de doctorat soumet le test des capacités
d’expérimentation à une évaluation psychométrique. Une analyse
factorielle confirmatoire a montré la haute fiabilité et la
validité incrémentielle du test. De plus, la thèse analyse
l’efficacité de l’entraînement basé sur la CVS en soi et, au-delà, les effets additifs de la participation préalable à
l’étude MINT et de la participation supplémentaire au groupe
expérimental. Les résultats ont montré un effet positif de
l’entraînement fondé sur la CVS sur les différentes capacités
d’expérimentation dans le groupe expérimental. Un effet additif
n’a pas pu être constaté. |
Schlüsselbegriffe |
| Primarschule, MINT, Schweizer MINT-Studie,
Experimentierfähigkeiten, CVS, control-of-variables strategy,
Variablenkontrollstrategie |
Mots-clés |
| école primaire, MINT, STEM, étude suisse MINT, compétences
d'expérimentation, CVS, control-of-
variables strategy stratégie des contrôle de variables
|
Publikationen / Publications |
| Peteranderl, S. (2019). Experimentation Skills of Primary School
Children (Dissertation, ETH Zürich). doi:
https://doi.org/10.3929/ethz-b-000370663
Peteranderl, S. & Edelsbrunner, P. A. (2020). The Predictive
Value of Children's Understanding of Indeterminacy and
Confounding for Later Mastery of the Control-of-Variables
Strategy. Frontiers in psychology, 11, 531565.
doi: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.531565
Peteranderl, S., Edelsbrunner, P.A. & Deiglmayr, A. (2021).
Evidenzbasiertes Argumentieren bei multivariablen Kausalzusammenhängen mit Interaktionen in der fünften und sechsten
Klassenstufe. Unterrichtswissenschaft, 1–34.
doi: https://doi.org/10.1007/s42010-021-00097-9 |
Methodologie / Méthodes de recherche |
| quasi-Experiment, ANCOVA, mixed effects regression |
Geographische Angaben / Délimitation géographique |
| Deutschschweiz |
Projekttyp / Type de recherche |
| Eigenprojekt im Rahmen einer Dissertation |
Auftraggeber / Mandant de la recherche |
| kein Auftraggeber |
Finanzierung / Financement |
| im Rahmen der institutionellen Mittel (ETH-Reserach-Grant der ETH-Foundation) |
