Adaptive Instruction for Elementary School Children: The Interplay of Giftedness, Working Memory, and Hypermedia Learning

Abstract

Several studies have shown that promotion offers for gifted students have positive effects on the students’ educational achievement and development (e.g., Wai, Lubinski, Benbow, & Steiger, 2010). However, it is not entirely clear which promotion offers actually work best for gifted children. According to aptitude-treatment interaction (ATI) research (Cronbach & Snow, 1977), promotion or learning offers that are matched to a learner’s specific prerequisites are assumed to be most beneficial. In line with this, promotion offers that take advantage of the specific aptitudes of gifted children should be most effective for this ability group. Unfortunately, however, studies that focus on the particular aptitudes of gifted children in order to develop appropriate learning offers are rare. Therefore, the present dissertation aimed at closing this research gap by not only exploring the specific learner characteristics of gifted children, but also by investigating whether learning offers that are designed based on the particular strengths of these children might be more beneficial than other, more common learning offers. More precisely, it was first investigated whether the construct of working memory (WM; Baddeley, 2002) represents a crucial cognitive characteristic in gifted children, even beyond intelligence. Second, it was explored whether learning offers that capitalize on the students’ high WM resources, such as hypermedia environments, would be more beneficial for these students than learning offers that require lower WM resources. To this end, the present dissertation focused on the students’ learning performance as well as on their navigational processing during hypermedia exploration. In total, three empirical studies were conducted within the present dissertation.

Die Wirksamkeit von Angeboten für hochbegabte Kinder zur Förderung ihrer schulischen Leistung und kognitiven Entwicklung konnte bereits mehrfach gezeigt werden (z.B. Wai, Lubinski, Benbow, & Steiger, 2010). Allerdings ist bisher unklar, welche Förderangebote für diese Zielgruppe am effektivsten sind. Basierend auf dem Aptitude-Treatment Interaction Ansatz (Cronbach & Snow, 1977) sind generell solche Förder- oder Lernangebote am effektivsten, die auf die spezifischen Fähigkeiten einer Person abgestimmt sind; im vorliegenden Fall also auf die spezifischen Fähigkeiten von Hochbegabten. Leider gibt es bislang kaum Studien, die basierend auf den spezifischen Lernvoraussetzungen bzw. Fähigkeiten von hochbegabten Kindern adäquate Lernangebote entwickelt haben. Aus diesem Grund war das Ziel der vorliegenden Dissertation sich genau mit dieser For-schungslücke zu beschäftigen. Im Rahmen von drei Studien sollte neben der Untersuchung und Feststellung der spezifischen Lernvoraussetzungen von hochbegabten Kindern auch die Effektivität von entsprechenden Lernangeboten, die auf diese Voraussetzungen angepasst sind, überprüft werden. So wurde in Studie 1 konkret untersucht, ob das Arbeitsgedächtnis (Baddeley, 2002) neben der Intelligenz eine essentielle kognitive Charakteristik von hochbe-gabten Kindern darstellt. Weiterhin wurde in Studie 2 untersucht, ob Lernangebote, die das Arbeitsgedächtnis besonders beanspruchen, so wie zum Beispiel Hypermedia Lernumgebun-gen, zur kognitiven Förderung von Kindern mit entsprechend hohen Arbeitsgedächtnisres-sourcen geeigneter sind als Lernangebote mit geringerer Beanspruchung des Arbeitsgedächt-nisses. Zur Beurteilung der Effektivität wurden Lern- und Leistungsmaße der Kinder beim Explorieren der Hypermedia Lernumgebung herangezogen. In Studie 3 stand das Navigationsverhalten der Kinder beim Explorieren der Hypermedia Lernumgebung im Fokus. So sollte überprüft werden, ob bestimmte Navigationsstrategien für den höheren Lernerfolg von Kindern mit hohen Arbeitsgedächtnisressourcen verantwortlich sind. Die Ergebnisse und Implikationen der drei Studien werden dargestellt und zusammenfassend diskutiert.