Inhaltszusammenfassung:
In Zeiten zunehmender Digitalisierung, Fake News und künstlicher Intelligenz ist der Umgang mit Daten immer wichtiger geworden. Die Fähigkeit, statistische Daten zu verstehen und auszuwerten, wird als Statistical Literacy bezeichnet, was auch als Datenkompetenz übersetzt werden kann (Ben-Zvi & Garfield, 2004; Gal, 2002; Rumsey, 2002; Schield, 1999; Wallman, 1993). Statistical Literacy befähigt die Bürger, statistische Daten selbst zu interpretieren und zu bewerten, ohne sich auf die Interpretationen und Bewertungen anderer zu verlassen (Bodemer, 2014). Darüber hinaus trägt Statistical Literacy dazu bei, Fehlinformationen zu bekämpfen, indem sie die Menschen befähigt, Datenquellen zu hinterfragen und menschliche Verhaltenstendenzen zu erkennen, wodurch die Bürgerinnen und Bürger in die Lage versetzt werden, sinnvolle Entscheidungen zu treffen und das Funktionieren von Demokratien unterstützt wird (z. B. United Nations 2012; Wallman, 1993). Trotz der Bedeutung von Statistical Literacy in der heutigen Gesellschaft verfügen die meisten Erwachsenen nicht über die notwendigen Fähigkeiten, um statistische Daten kritisch zu bewerten und zu interpretieren (Galesic & Garcia-Retamero, 2010; Gigerenzer et al., 2007). Da sich das Verständnis für statistische Konzepte bereits während der Grundschulzeit zu entwickeln beginnt (English & Watson, 2013; Piaget & Inhelder, 1975; Watson & Moritz, 2000), ist die frühzeitige Förderung von Statistical Literacy entscheidend für den Aufbau einer statistisch gebildeten Gesellschaft. Allerdings gibt es bisher wenig Forschung zur Förderung von Statistical Literacy. Es gibt nur eine kleine Anzahl von Interventionsstudien, und die meisten von ihnen weisen methodischen Probleme auf, wie z. B. eine geringe Stichprobengröße oder das Fehlen einer Kontrollgruppe (e.g., Bakker, 2004; Ben-Zvi, 2006; Paparistodemou & Meletiou-Mavrotheris, 2008).
Die vorliegende Dissertation umfasst drei empirische Studien, die sich mit der Frage befassen, wie Statistical Literacy von Grundschulkindern gemessen und gefördert werden kann. Konkret ging es in der Dissertation um (a) die Evaluierung der Wirksamkeit und Effektivität einer außerschulischen Intervention zur Förderung von Statistical Literacy bei Dritt- und Viertklässlern und (b) die Entwicklung eines neuen Messinstruments zur Beurteilung von individuellen Entscheidungsschwellen von Kindern.
Studie 1 konzentrierte sich auf die Bewertung der Wirksamkeit einer 8-wöchigen Intervention zur Förderung von Statistical Literacy unter standardisierten Bedingungen. In dieser Studie führten Universitätsmitarbeiter die Intervention an fünf verschiedenen Standorten eines außerschulischen Enrichment-Programms für besonders begabte und hochbegabte Grundschulkinder durch (Hector Kinderakademien, HKA). Die Studie umfasste 53 Kinder, die an einem randomisierten kontrollierten Feldversuch teilnahmen. Die Intervention konzentrierte sich auf die Förderung von Aspekten von Statistical Literacy der Kinder. Die Intervention zeigte positive Auswirkungen auf das datenbasierte Argumentieren der Kinder, ihr Verständnis des Konzepts der Variabilität und ihr Selbstkonzept bei datenbezogenen Aufgaben.
Studie 2 konzentrierte sich auf die Entwicklung und Evaluierung eines neuen Messinstruments zur Beurteilung von individuellen Entscheidungsschwellen von Kindern. Eine Entscheidungsschwelle beschreibt das Maß an Gewissheit, das eine Person benötigt, um eine Entscheidung in einer wahrscheinlichkeitstheoretischen Aufgabe zu treffen. Mit Hilfe der Signalentdeckungstheorie (SET; Green & Swets, 1966; Stanislaw & Todorov, 1999) wurde eine hohe Genauigkeit des Instruments anhand der Daten von 299 Schülern der ersten bis vierten Klasse nachgewiesen. Wie angenommen, bestanden signifikante Zusammenhänge zwischen der Entscheidungsschwelle und mehreren verwandten Konstrukten.
Auf der Grundlage der positiven Ergebnisse der Wirksamkeitsstudie wurde in Studie 3 die Wirksamkeit der Intervention zu Statistical Literacy unter weniger standardisierten Bedingungen untersucht. In dieser Studie wurden Kursleiter aus der Praxis geschult, um die Intervention an neun HKA-Standorten durchzuführen. Die Studie umfasste 87 Dritt- und Viertklässler, die an der randomisierten kontrollierten Feldstudie teilnahmen. Die Intervention hatte positive Auswirkungen auf das datenbasierte Argumentieren der Kinder und einige Aspekte ihres Verständnisses des Konzepts der Variabilität. Außerdem wurde die Wichtigkeit von datenbezogenen Aufgaben und ihr zugehöriges Selbstkonzept gefördert.
Zusammenfassend liefert diese Dissertation Belege für die Wirksamkeit einer außerschulischen Intervention zur Förderung von Statistical Literacy bei Dritt- und Viertklässlern sowie für die Genauigkeit und Validität eines neu entwickelten Messinstruments zur Beurteilung von Entscheidungsschwellen bei Kindern. Die Ergebnisse aller drei Studien werden zusammengefasst und im breiteren Kontext der Forschung zu Statistical Literacy sowie der Bildungspolitik und -praxis diskutiert.
Abstract:
In this time of increasing digitization, fake news, and artificial intelligence, knowing how to deal with data has become increasingly essential. The ability to understand and evaluate statistical data is known as statistical literacy (Ben-Zvi & Garfield, 2004; Gal, 2002; Rumsey, 2002; Schield, 1999; Wallman, 1993). Statistical literacy empowers citizens to interpret and evaluate statistical data themselves, without relying on other people’s interpretations and evaluations (Bodemer, 2014). Moreover, statistical literacy helps combat misinformation by empowering people to question data sources and identify biases, thus enabling citizens to make meaningful choices and helping democracies function (e.g., United Nations 2012; Wallman, 1993). Despite the importance of statistical literacy in today’s societies, most adults lack the necessary skills to critically evaluate and interpret statistical data (Galesic & Garcia-Retamero, 2010; Gigerenzer et al., 2007). As an understanding of statistical concepts is already beginning to develop during the primary school years (English & Watson, 2013; Piaget & Inhelder, 1975; Watson & Moritz, 2000), promoting statistical literacy from early on is crucial for building a statistically literate society. However, research on the promotion of statistical literacy is scarce. Only a small number of intervention studies exist, and most of them have faced methodological challenges such as small sample sizes or the absence of a control group (e.g., Bakker, 2004; Ben-Zvi, 2006; Paparistodemou & Meletiou-Mavrotheris, 2008).
The present dissertation comprises three empirical studies, which addressed the questions of how to measure and promote statistical literacy in primary school children. Specifically, the dissertation focused on (a) the evaluation of the efficacy and effectiveness of an extracurricular statistical literacy intervention for third and fourth graders and (b) the development of a new measurement instrument for assessing children’s individual decision thresholds.
Study 1 focused on evaluating the efficacy of an 8-week statistical literacy intervention under standardized conditions. In this study, university staff conducted the intervention at five different locations of an extracurricular enrichment program for gifted primary school children (the Hector Children’s Academy Program, HCAP). The study included 53 children who took part in a randomized controlled field trial. The intervention focused on promoting aspects of children’s statistical literacy. The intervention demonstrated positive effects on children’s data-based argumentation, understanding of the concept of variability, and self-concept in data-related tasks.
Study 2 focused on the development and evaluation of a new measurement instrument for assessing children’s individual decision thresholds. A decision threshold describes the level of certainty a person needs to be confident enough to make a decision in a probabilistic reasoning task. With the use of a signal detection theory (SDT; Green & Swets, 1966; Stanislaw & Todorov, 1999) approach to data from 299 first to fourth graders, the accuracy of the instrument was found to be high. As expected, the decision threshold was found to covary significantly with several related constructs.
Based on the positive results of the efficacy study, Study 3 investigated the effectiveness of the statistical literacy intervention under less standardized conditions. In this study, course instructors from the field were trained to conduct the intervention at nine local HCAP sites. The study included 87 third and fourth graders who participated in the randomized controlled field trial. The intervention had positive effects on the children’s data-based argumentation, some aspects of their understanding of the concept of variability, as well as their attainment value and self-concept in data-related tasks.
In summary, this dissertation provides evidence of the effectiveness of an extracurricular statistical literacy intervention for third and fourth graders and the accuracy and validity of a newly developed measurement instrument for assessing children’s decision thresholds. The findings of all three studies are summarized and discussed in the broader context of statistical literacy research and educational policy and practice.
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