Der Nutzen einer komplexen Problemlösekompetenz: Theoretische Überlegungen und empirische Befunde
Abstract
Seit Jahrzehnten wird diskutiert ob komplexes Problemlösen (KPL) ausschließlich von Intelligenz und Vorwissen abhängt, oder ob das systematische Generieren von Informationen, die viable Repräsentation der wesentlichen kausalen Zusammenhänge, sowie die zielführende Anwendung von Wissen operative Aspekte von Intelligenz erfordern, die von herkömmlichen Intelligenztests nur unzureichend erfasst werden. Der Klärung dieser Frage stehen bisher messtheoretische Probleme und eine unklare Abgrenzung von KPL zu Vorwissen und fluider Intelligenz gegenüber. In dieser Arbeit wird daher ein Verfahren zur Messung von KPL-Kompetenz eingeführt, das auf der Verwendung multipler vorwissensneutraler komplexer Probleme basiert. Dieses Verfahren (MicroDYN) wird empirisch an einer studentischen Stichprobe (n = 140) überprüft: Latente Zusammenhänge zu fluider Intelligenz liegen im Bereich um .50 und bestätigen die empirische Trennbarkeit der Konstrukte. KPL weist inkrementelle Validität gegenüber fluider Intelligenz bei der Vorhersage von Schulnoten auf, insbesondere für das Gesamtabitur und für naturwissenschaftliche Fächer. Implikationen für den Nutzen von KPL in der Leistungsdiagnostik werden diskutiert.
For decades it has been discussed whether Complex Problem Solving (CPS) depends exclusively on general intelligence and problem-specific prior knowledge, or whether systematically gathering information, viably representing causal relations between variables, and effectively applying one’s knowledge depends on operative aspects of intelligence that are not sufficiently addressed by traditional tests of intelligence. Before this question can be answered, measurement issues in the assessment of CPS have to be solved and the constructs CPS, intelligence, and prior knowledge have to be defined more clearly. In this study, we propose a test for the most important aspects of CPS competency, which is based on multiple knowledge-neutral complex problems. This test (MicroDYN) is validated empirically using a sample of undergraduates (n = 140): Latent correlations between CPS and fluid intelligence are about .50 confirming empirical separability of constructs. Adding to this, CPS is incrementally valid to fluid intelligence when predicting school grades. This holds particularly for grade point average and science grades. Implications for CPS in assessment contexts are discussed.
Literatur
(2002). Ability and task constraint determinants of complex task performance. Journal of Experimental Psychology: Applied , 8, 194–208.
(2002). Analysis of age differences in types of errors on the Raven's advanced progressive matrices. Intelligence , 30, 485–503.
(1994). Lernen und komplexes Problemlösen. Ein Beitrag zur Konstruktvalidierung von Lerntests . Bonn: Holos.
(1984). On the relationship between task performance and associated verbalizable knowledge. Quarterly Journal of Experimental Psychology , 36A, 209–231.
(2009). Komplexes Problemlösen im Kontext angewandter Eignungsdiagnostik (ist eine unveröffentlichte Dissertation). Universität Greifswald, Philosophische Fakultät.
(1993). Human cognitive abilities. A survey of factoranalytic studies . Cambridge: Cambridge University Press.
(1996). The robustness of test statistics to non-normality and specification error in confirmatory factor analysis. Psychological Methods , 1, 16–29.
(1983). Lohhausen: Vom Umgang mit Komplexität . Bern: Huber.
(1986). Diagnostik der operativen Intelligenz. Diagnostica , 32, 290–308.
(1945). On Problem Solving. Psychological Monographs , 58. American Psychological Association.
(2012). The Process of Solving Complex Problems. Journal of Problem Solving , 4, 19–42.
(2001). Dynamic systems as tools for analysing human judgement. Thinking and Reasoning , 7, 69–89.
(2003). Problemlösendes Denken . Stuttgart: Kohlhammer.
(2012). Individualdiagnostik der Problemlösefähigkeit . Münster: Waxmann.
(2010). Systematische Erforschung komplexer Problemlösefähigkeit anhand minimal komplexer Systeme. Zeitschrift für Pädagogik , 56, 216–227.
(1998). Multivariate data analysis . Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
(1998). Matritzen-Test Manual Band 1. Ein Handbuch mit deutschen Normen . Göttingen: Druckerei Münch.
(1989). Teacher-based judgments of academic achievement: A review of the literature. Review of Educational Research , 59, 297–313.
(2009). Standard Progressive Matrices (SPM). Deutsche Bearbeitung und Normierung nach J. C. Raven . 2. Auflage. Frankfurt: Pearson Assessment.
(1995). Evaluating model fit. In R. H. Hoyle (Ed.), Structural equation modeling (pp. 76–99). London: Sage.
(1996). Test für das Berliner Intelligenzstrukturmodell (BIS) . Göttingen: Hogrefe.
(2002). Scientific Discovery as Problem Solving. In D. Klahr (Ed.), Exploring Science (pp. 21–40). MIT Press: Cambridge.
(1988). Dual space search during scientific reasoning. Cognitive Science , 12, 1–48.
(2002) Developmental Aspects of Scientific Reasoning. In D. Klahr (Ed.), Exploring Science (pp. 83–132). Cambridge: MIT Press.
(2001). Problemlösen als fächerübergreifende Kompetenz. Konzeption und erste Resultate aus einer Schulleistungsstudie. Zeitschrift für Pädagogik , 47, 179–200.
(2008). The concept of competence in educational contexts. In J. Hartig, E. Klieme & D. Rauch (Eds.), Assessment of competencies in educational contexts (pp. 3–22). Göttingen: Hogrefe Verlag.
(1991). Intelligence: The psychometric view . London: Routledge.
(2008). Performance assessment with microworlds and their difficulty. Applied Psychological Measurement , 32, 156–180.
(2001). Intelligenzdiagnostik per Computersimulation . Münster: Waxmann.
(2005). Intelligence assessment with computer simulations. Intelligence , 33, 347–368.
(1989). A taxonomy of learning skills. In P. L. Ackerman (Ed.), Learning and individual differences. Advances in theory and research (pp. 117–163). New York: Freeman.
(2012). Analytisches und dynamisches Problemlösen im Lichte internationaler Schulleistungsvergleichsstudien. Psychologische Rundschau , 63, 34–42.
(2005). Problemlösefähigkeit als fächerübergreifende Kompetenz. In E. Klieme, D. Leutner & J. Wirth (Hrsg.), Problemlösekompetenz von Schülerinnen und Schülern (S. 11–19). Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften.
(2002). To parcel or not to parcel: Exploring the question, weighing the merits. Structural Equation Modeling , 9, 151–173.
(2000). Intelligence and education. In R. Sternberg (Ed.), Handbook of Intelligence (pp. 519–533). New York, NY: Cambridge University Press.
(2007a). MPlus . Los Angeles, CA: Muthén & Muthén.
(2007b). MPlus User's Guide . Los Angeles, CA: Muthén & Muthén.
(2005). Problem Solving. In K. J. Holyoak & R. G. Morrison (Eds.), The Cambridge Handbook of Thinking and Reasoning (pp. 321–350). Cambridge: University Press.
. (2010). PISA 2012 problem solving framework (draft for field trial). Paris: OECD.
(1981). Über die Beziehung zwischen Testintelligenz und Problemlöseerfolg. Zeitschrift für Psychologie , 189, 79–100.
(2009). Intelligenz – Fakten und Mythen . Weinheim: Beltz PVU.
(2009). Complex Problem Solving and Worked Examplex. The role of Prompting Strategic Behavior and Fading-in Solution Steps. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie , 23, 129–138.
(2010). Noten als Prädiktoren von Studien- und Berufserfolg. In D. H. Rost (Hrsg.), Handwörterbuch Pädagogische Psychologie (S. 599–606). Weinheim: Beltz.
(1986). Quantitative integration: Definitions of intelligence: A comparison of the 1921 and 1986 symposia. In R. J. Sternberg & D. K. Detterman (Eds.), What is intelligence? Contemporaray viewpoints on its nature and definition (pp. 155–162). Norwood, New Jersey: Ablex.
(1990). Wissenserwerb und Handlungsregulation . Wiesbaden: Deutscher Universtitäts Verlag.
(1996). Intelligenz, Wissen und Problemlösen. Kognitive Voraussetzungen für erfolgreiches Handeln bei computersimulierten Problemen . Göttingen: Hogrefe.
(2001). Prädikative Validität der Intelligenz im schulischen und außerschulischen Bereich. In: E. Stern & J. Guthke (Hrsg.): Perspektiven der Intelligenzforschung (S. 109–135). Lengerich: Pabst Science Publ.
(2007). Using multivariate statistics . Boston, MA: Pearson.
(2010). Zensuren. In D. H. Rost (Hrsg.), Handwörterbuch Pädagogische Psychologie (S. 580–584). Weinheim: Beltz.
(2007). Die Validität von Schulnoten zur Vorhersage des Studienerfolgs. Eine Metaanalyse. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie , 21, 11–27.
(1975). Vorhersage des Studienerfolgs . Braunschweig: Westermann.
(1996). The impact of goal specifity and systematicity of strategies on the acquisition of problem structure. Cognitive Science , 20, 70–100.
(2006). PISA 2003. Kompetenzen von Jungen und Mädchen mit Migrationshintergrund in Deutschland. Ein Problem ungenutzter Potentiale? Unterrichtswissenschaft , 34, 146–169.
(2001). Die Inflation der Intelligenzen. In E. Stern & J. Guthke (Hrsg.), Perspektiven der Intelligenzforschung (S. 109.135). Lengerich : Pabst Science Publ.
(2005). CPS and intelligence: Empirical relation and causal direction. In R. J. Sternberg & J. E. Pretz (Eds.), Cognition and intelligence: Identifying the mechanisms of the mind (pp. 160–187). New York: Cambridge University Press.
(2009). Inquiry Learning. Multilevel Support with Respect to Inquiry, Explanations and Regulation During an Inquiry Cycle. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie , 23, 117–127.
(2005). Dynamisches Problemlösen: Entwicklung und Evaluation eines neuen Messverfahrens zum Steuern komplexer Systeme. In E. Klieme, D. Leutner & J. Wirth (Hrsg.), Problemlösekompetenz von Schülerinnen und Schülern (S. 55–72). Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften.
(2003). Computer-based assessment of problem solving competence. Assessment in Education: Principles, Policy, & Practice , 10, 329–345.
(1999). Investigating the paths between working memory, intelligence, knowledge and complex problem solving: Performances via Brunswik-symmetry. In P. L. Ackerman, P. C. Kyllonen & R. D. Roberts (Eds.), Learning and individual differences: Process, trait, and content (pp. 77–108). Washington: American Psychological Association.
(2011). Effekte kompetenzieller Rückmeldung beim wissenschaftlichen Denken. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie , 25, 197–202.
(2002). Evaluating cutoff criteria of model fit indices for latent variable models with binary and continuous outcomes . Los Angeles, CA: University of California.
