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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-95030
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2019/9503/


Entwicklung und Erprobung eines Beobachtungsinstruments zur Erfassung fachspezifischer Unterrichtsqualität im Mathematikunterricht

Development and testing of an observational instrument for measuring instructional quality in mathematics education

Schlesinger, Lena

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Mathematikunterricht , Unterrichtsbeobachtung , Didaktik
Freie Schlagwörter (Deutsch): Unterrichtsqualität , Beobachtungsinstrument
Freie Schlagwörter (Englisch): instructional quality , observational instrument
Basisklassifikation: 81.53 , 81.61 , 81.75 , 81.60
Institut: Erziehungswissenschaft
DDC-Sachgruppe: Erziehung, Schul- und Bildungswesen
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Kaiser, Gabriele (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.07.2018
Erstellungsjahr: 2018
Publikationsdatum: 21.01.2019
Kurzfassung auf Deutsch: Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Entwicklung und Erprobung eines standardisierten Beobachtungsinstruments zur Erfassung mathematikdidaktischer Unterrichtsqualität. Diesbezüglich werden zunächst Aspekte in Form zweier Subdimensionen (stoffdidaktisch und unterrichtsdidaktisch) theoretisch konzeptualisiert und es werden sowohl theoretische als auch methodologische Herausforderungen bei der Erfassung mathematikdidaktischer Unterrichtsqualität mit externen Beobachterinnen und Beobachtern erörtert. Anschließend werden empirische Ergebnisse präsentiert, mit denen erste Aussagen hinsichtlich Reliabilität und Validität des Beobachtungsinstruments getroffen werden können. Es wird einerseits untersucht, ob die Qualität des Mathematikunterrichts mit mehreren theoretisch entwickelten Dimensionen reliabel erfasst werden kann und welche Zusammenhänge zwischen den etablierten drei Basisdimensionen von Unterrichtsqualität (Klassenführung, konstruktive Unterstützung und kognitive Aktivierung) und den zwei neu entwickelten fachspezifischen Qualitätsdimensionen existieren. Andererseits werden Zusammenhänge zu den professionellen Kompetenzen der Lehrpersonen untersucht und es werden inhaltliche Vergleiche zu bestehenden fachspezifischen Beobachtungsinstrumenten vorgenommen, um darauf aufbauend Stärken und Schwächen sowie Weiterentwicklungspotenziale des Beobachtungsinstruments zu identifizieren. Insgesamt werden hierzu in der vorliegenden Dissertation drei Zeitschriftenartikel präsentiert. Die Verfassung der Dissertation sowie die Entwicklung des Beobachtungsinstruments erfolgte im Rahmen des Projekts TEDS-Unterricht, einem Nachfolgeprojekt der Studien TEDS-M (Teacher Edu- cation and Development Study: Learning to Teach Mathematics) und TEDS-FU (Follow-Up). Die Erhebung der Unterrichtsqualität erfolgte hierfür in-vivo mit hoch-inferenten Einschätzungen von externen Beobachterinnen und Beobachtern.
Mithilfe einer systematischen Literaturrecherche und der darauf aufbauenden theoretischen Analyse bisheriger standardisierter, fachspezifischer Beobachtungsinstrumente konnten zwei Perspektiven auf fachspezifische Qualitätsaspekte im Mathematikunterricht herausgearbeitet werden. Einerseits konnte eine mathematische, stoffbezogene Perspektive identifiziert werden, die sich auf die fachliche Tiefe, Korrektheit und Präzision der mathematischen Inhalte bezieht. Andererseits konnte eine unterrichtsbezogene, fachdidaktische Perspektive herausgearbeitet werden, die sich auf die didaktisch-methodische Umsetzung und Darstellung der mathematischen Inhalte im Unterricht bezieht. Eine solche zweigeteilte Konzeptualisierung kann in Einklang gebracht werden mit neueren Konzeptualisierungen des fachdidaktischen Wissens von Mathematiklehrkräften.
Die empirischen Ergebnisse zeigen, dass die fünf Dimensionen des Beobachtungsinstruments im Rahmen von TEDS-Unterricht jeweils eindimensional mit zufriedenstellenden Interrater-Reliabilitäten erfasst werden können. Die zwei neu entwickelten fachspezifischen Qualitätsdimensionen zeigen dabei hohe Korrelationen zur kognitiven Aktivierung. Darüber hinaus weist die stoffdidaktische Qualitätsdimension mittlere Korrelationen zur konstruktiven Unterstützung und auch zur Klassenführung auf. Im Vergleich zu anderen (fachspezifischen) Beobachtungsinstrumenten zeigt sich eine Reihe von inhaltlichen Gemeinsamkeiten, aber auch Unterschieden sowohl im fachübergreifenden als auch fachspezifischen Bereich, die auch bei der Analyse von Mathematikstunden aus dem amerikanischen Raum deutlich werden.
Insgesamt zeigt das entwickelte Beobachtungsinstrument eine Reihe von Stärken im Bereich der Konzeption und Methode, aber auch Schwächen, die bei der Erprobung deutlich wurden, so dass es Weiterentwicklungspotenziale gibt, um den aufgezeigten Schwächen zu begegnen und die Aussagekraft des Beobachtungsinstruments für zukünftige Studien zu erhöhen.
Kurzfassung auf Englisch: The dissertation deals with the development and testing of a standardized observational instrument for measuring instructional quality in mathematics education. In this regard, characteristics in the form of two mathematics educational subdimensions (subject-related and teaching-related) are theoretically conceptualized. In addition, the dissertation discusses theoretical as well as methodological challenges in measuring mathematics educational quality of instruction with external observers. Subsequently, empirical results are presented, with which first statements regarding reliability and validity of the observational instrument can be made. On the one hand, the dissertation examines, whether the quality of mathematics teaching with several theoretically developed dimensions can be reliably measured and if correlations exist between the established three basic dimensions of teaching quality (classroom management, student support and cognitive activation) and the two newly developed subject-specific quality dimensions. On the other hand, the dissertation examines correlations to the professional competences of mathematics teachers and presents comparisons to established subject-specific observational instruments to identify strengths, weaknesses and potentials for further development of the observational instrument. In total, this dissertation presents three articles in peer-reviewed journals. The dissertation and the development of the observational instrument were drafted as part of the TEDS-Instruct project, a follow-up study to the TEDS-M (Teacher Education and Development Study: Learning to Teach Mathematics) and TEDS-FU (Follow-Up) studies. The quality of teaching is assessed in vivo with high-inference ratings by external observers.
Based on a systematic literature review and a theoretical analysis of established, standardized, subject-specific observational instruments, two perspectives on subject-specific quality aspects in mathematics education could be distinguished. On the one hand, a mathematical, subject-related perspective could be identified, which refers to the mathematical depth, correctness and precision of the mathematical content. On the other hand, a teaching-related, educational perspective could be identified, which relates to the implementation and presentation of the mathematical content in the classroom. Such a two-fold conceptualization can be reconciled with recent conceptualizations of mathematics teachers’ pedagogical content knowledge.
The empirical results show that the five dimensions of the observational instrument can be measured one-dimensionally with satisfactory interrater-agreement. The two newly developed subject-specific quality dimensions show high correlations to cognitive activation. In addition, the subject-related quality dimension has medium correlations to student support and to classroom management. Compared to other (subject-specific) observational instruments, there are several similarities but also differences in both the generic and subject-specific dimensions, which became also evident in the analysis of three American mathematics lessons.
Overall, the developed observational instrument shows a few strengths, but also weaknesses that became apparent during practice, so that there is potential for further development to address the identified weaknesses and to enhance the explanatory power of the observational instrument for future studies.

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