EF Touch – Testbatterie zur Erfassung der exekutiven Funktionen bei 3- bis 5- Jährigen
Übersetzung und psychometrische Überprüfung der deutschen Version
Abstract
Zusammenfassung: Vorschulkinder mit guten exekutiven Funktionen (EF) haben auch gute individuelle Voraussetzungen für die Schulbereitschaft und den Schulerfolg. Bislang fehlt jedoch im deutschsprachigen Raum eine Testbatterie für Kinder im Vorschulalter. Ziel der Arbeit war es daher, die Testbatterie EF Touch (Willoughby & Blair, 2015) auf ihre Nutzbarkeit für den deutschen Sprachraum zu überprüfen. Die EF Touch wurde in einer Konstruktionsstichprobe von N = 90 Kindern (50 Mädchen; M-Alter = 3.39 Jahre, SD = 0.78) erprobt. Alle Aufgaben wiesen akzeptable bis sehr gute interne Konsistenzen auf (α = .51 – .93), die meisten korrelierten signifikant miteinander (r = .39 – .51). Die zugrundeliegende Strukur der EF war erwartungsgemäß einfaktoriell. Zusätzlich zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang (r = -.43) mit der Elterneinschätzung der EF im Fragebogen BRIEF-P (Daseking & Petermann, 2013). Es ergaben sich bei allen Aufgaben bessere Ergebnisse bei älteren Kindern. Nachdem die Nutzbarkeit der Testbatterie im deutschen Sprachraum gezeigt werden konnte, wird im nächsten Schritt eine repräsentative Normstichprobe erhoben.
Abstract: Children’s executive functions (EF) play an important role in their school readiness and academic achievement. Despite the importance of assessing EF at preschool age, there is a lack of a standardized test battery for preschool-aged children in the German-speaking countries. This article investigates the usability of a test battery adapted from English for the German language. We tested the EF Touch (Willoughby & Blair, 2015) in a construction sample of N = 90 children (50 girls; Mage = 3.39 years, SD = 0.78). All tasks of the test battery showed satisfactory to very good internal consistencies (α = .51–.93), and most of them correlated significantly with each other (r = .39 – .51). As expected, a one-factor model best fitted the EF data. In addition, there was a significant correlation (r = –.43) with the parent ratings of EF in the BRIEF-P Questionnaire (Daseking & Petermann, 2013). All tasks showed significant age effects. Since the EF Touch has proven to be usable in German, the next step is the collection of a representative norm sample.
Für Kinder im Vorschulalter stellt der Schuleintritt und damit die Bewältigung des Übergangs vom Kindergarten in die Grundschule eine große Herausforderung dar (Hasselhorn & Lohaus, 2008). Von den Kindern werden spezifische Fähigkeiten erwartet, wie abzuwarten, sich Arbeitsaufträge zu merken oder zwischen verschiedenen Aufgaben wechseln zu können. Diese Anforderungen werden den Exekutiven Funktionen (EF) zugeschrieben (Hasselhorn & Grube, 2008). Die EF werden als Kontrollsystem verstanden, welches die Lenkung und Überprüfung von Denken und Handeln ermöglicht (Shallice & Burgess, 1996). Aktuelle Modelle verweisen bei Erwachsenen auf drei interkorrelierte, aber faktorenanalytisch trennbare Kernkomponenten von EF (Garon, Bryson & Smith, 2008; Miyake, Friedman, Emerson, Witzki, Howerter et al., 2000; Wiebe & Karbach, 2017): die Hemmung von Handlungsimpulsen (Inhibition), die Aktualisierung von veränderten Anforderungen und eine damit einhergehende Verarbeitung neuer und Aufrechterhaltung vorhandener Informationen (Arbeitsgedächtnis, Updating) und das flexible Wechseln der Aufmerksamkeit in Abhängigkeit von Anforderungen einer Situation (Flexibilität, Shifting). In einer systematischen Übersichtsarbeit von insgesamt 46 Stichproben aus 40 Studien und zusätzlich durchgeführten Re-Analysen konnten Karr und Kolleg_innen (2018) erneut bestätigen, dass diese Faktoren im Kindergartenalter in der Regel noch nicht differenziert sind und sich eine einfaktorielle Struktur der EF findet (Karr, Areshenkoff, Rast, Hofer, Iverson et al., 2018).
Eine Vielzahl an Studien konnte zeigen, dass die EF eine wichtige individuelle Voraussetzung für den Schuleintritt, die Teilnahme am Unterricht und die Bereitschaft zum Lernen darstellen (Bierman, Nix, Greenberg, Blair & Domitrovich, 2008; Blair, 2002). Zusätzlich fand sich eine höhere Vorhersagekraft von EF für den schulbezogenen Lernerfolg im Vergleich zu anderen bedeutsamen Maßen, wie zum Beispiel dem IQ-Wert eines Kindes (Becker, Miao, Duncan & McClelland, 2014; McClelland, Cameron, Connor, Farris, Jewkes et al., 2007). Neben der Schulbereitschaft stehen die EF auch mit den allgemeinen schulischen Leistungen in einem positiven Zusammenhang (Duckworth & Seligman, 2005; Ehm, Kerner auch Koerner, Gawrilow, Hasselhorn & Schmiedek, 2016), genauso wie mit der Ausbildung der Lese-, Schreib- und Rechenfähigkeit (McClelland et al., 2007). Auch Kompetenzen wie eine erfolgreiche Emotionsregulation (Carlson & Wang, 2007; Hughes, Power, O’Connor & Fisher, 2015) oder die Herausbildung von sozialen Kompetenzen und sozial angemessenem, moralischem Verhalten (Becker et al., 2014; McClelland et al., 2007) weisen einen positiven Zusammenhang mit den EF auf. Gleichzeitig gehen Defizite in den EF mit einem erhöhten Risiko für die Ausbildung von Verhaltensstörungen einher (Merkt, Siniatchkin & Petermann, 2020). Diese Zusammenhänge weisen auf die Bedeutung der Erhebung und Förderung von EF im frühen Kindesalter hin. Durch eine vorschulische Förderung können die Ausbildung von (Verhaltens–)Problemen oder Lern- und Leistungsstörungen reduziert bzw. verhindert werden (Jacob & Parkinson, 2015).
Erfassung der exekutiven Funktionen
Trotz der hohen Bedeutung der EF für den Schuleintritt und die schulische Entwicklung wird dieser Funktionsbereich nur in wenigen Fällen in der Entwicklungsdiagnostik im Kindergarten oder in der Einschulungsuntersuchung abgedeckt. Dies liegt auch an einem Mangel an geeigneten, objektiven Untersuchungsinstrumenten. Es liegen zwar Fremdbeurteilungs-Fragebögen für Eltern vor, da die Einschätzungen hierbei jedoch mit den Erfahrungen und der Wahrnehmung der beurteilenden Person zusammenhängen (McClelland & Cameron, 2012), können die Einschätzungen durch Beobachterfehler und Verzerrungen beeinflusst werden. Als Ergänzung ist ein standardisierter und normierter EF-Leistungstest für Vorschulkinder wünschenswert; ein entsprechendes Instrument fehlt jedoch bisher für den deutschen Sprachraum. Ein Grund dafür könnte in der großen Herausforderung liegen, EF im Vorschulalter reliabel und ökologisch valide zu erfassen, bedingt durch (1) die große intraindividuelle Varianz und interindividuell unterschiedliche Entwicklung der Fähigkeit und (2) die, in vielen Testaufgaben bestehende, starke Konfundierung mit der Sprachkompetenz (Garon et al., 2008; Best & Miller, 2010). Es wäre daher wünschenswert, über ein geeignetes Erhebungsinstrument für drei- bis sechsjährige Kinder zu verfügen, das die klassischen Testgütekriterien erfüllt und sprachfrei durchführbar ist.
EF Touch
Willoughby und Blair haben 2011 eine in Durchführung und Auswertung standardisierte Testbatterie zur Erhebung der EF bei Kindergartenkindern entwickelt, die zunächst papierbasiert in Amerika durchgeführt wurde. Im Jahr 2015 wurde die Testbatterie zur Verbesserung der Effizienz bei der Datensammlung und einer verbesserten Standardisierung computerbasiert veröffentlicht und ist frei verfügbar (https://eftouch.fpg.unc.edu/). Die Reaktionen der Kinder werden per Touchscreen erfasst, wobei der Anteil der korrekten Antworten sowie die Reaktionszeiten gespeichert werden. Die Aufgaben decken alle drei Kernkonstrukte der EF (Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Flexibilität) ab und sind – bis auf eine Aufgabe zum Arbeitsgedächtnis – sprachfrei zu bearbeiten. Eine Übungsphase zu Beginn jeder Aufgabe stellt das Instruktionsverständnis sicher. In den amerikanischen Studien zur Testbatterie fanden sich gute psychometrische Eigenschaften in der Test-Retest-Reliabilität (Willoughby & Blair, 2011; Willoughby, Kuhn, Blair, Samek & List, 2017) und in der prädiktiven Validität (Willoughby, Blair, Wirth & Greenberg, 2012). Dabei konnte auch eine Sensitivität für Veränderungen in den EF im Alter von drei bis sechs Jahren festgestellt werden (Willoughby, Blair, Wirth & Greenberg, 2010; Willoughby, Blair et al., 2012). Besonders aussagekräftig zeigte sich die Testbatterie bei Kindern mit niedrigem bis mittlerem Fähigkeitsniveau in den EF (Willoughby et al., 2010; Willoughby, Blair et al., 2012).
Kinder mit sprachlichen Einschränkungen konnten die Testbatterie genauso gut nutzen wie Gleichaltrige ohne Sprachbeeinträchtigungen (Kuhn, Willoughby, Blair & McKinnon, 2017). Auch bei Kindern mit erhöhtem Risiko für Bildungsmisserfolg (z. B. anderer Muttersprache oder niedrigem sozioökonomischen Status) konnte die Testbatterie gut durchgeführt werden und zu validen Ergebnissen kommen (Kuhn, Willoughby, Blair & McKinnon, 2017; Willoughby, Blair et al., 2012; Willoughby, Piper, Kwayumba & McCune, 2019; Willoughby, Piper, Oyanga & Merseth King, 2019). Die Aufgaben waren ebenfalls bei Kindern aus unterschiedlich einkommensstarken Familien und in verschiedenen kulturellen Kontexten (USA / Kenia) einsetzbar und valide (Willoughby, Piper, Kwayumba et al., 2019; Willoughby, Piper, Oyanga et al., 2019; Willoughby, Blair et al., 2012). Zusammenhänge mit ADHS, Intelligenz (Willoughby et al., 2010), der frühen Lese-, Schreib- und Rechenfähigkeit und sozial-emotionalen Kompetenzen (Willoughby, Piper, Oyanga et al., 2019) konnten in Studien zur Untersuchung der EF Touch ebenso gefunden werden.
Ziel dieser Studie ist es, die Testbatterie EF Touch, die wir aus dem Englischen übersetzt haben, auf ihre Nutzbarkeit für den deutschen Sprachraum sowie die Anwendbarkeit der einzelnen Aufgaben und Items unter Bezug auf die Testgütekriterien zu prüfen.
Methode
Stichprobe
Die vorliegende Stichprobe setzt sich aus 90 Kindern (57 % Mädchen) im Alter von drei (33 %), vier (40 %) und fünf (27 %) Jahren zusammen (siehe Tabelle 1). Zwischen den Altersgruppen von 3 und 4 Jahren betrug die mittlere Distanz des Alters 11.07 und zwischen den 4- und 5-Jährigen 12.23 Monate. Bei der Stichprobenschichtung wurden die Merkmale Alter, Geschlecht, SES und Sprachhintergrund der Kinder berücksichtigt. Die Testungen wurden in Kindergärten (75 Kinder), im Labor (13 Kinder) und im privaten Umfeld (2 Kinder) in Einzelsitzungen durchgeführt. Die Testdurchführung wurde geteilt; sie fand entweder an zwei unterschiedlichen Tagen (36 Kinder) statt oder am gleichen Tag, unterbrochen durch eine einstündige Pause (54 Kinder). Die Erhebungen wurden in Hamburg, Landau und Tübingen durchgeführt. 53 % der Familien verfügten über einen hohen sozioökonomischen Status (SES), 30 % wiesen einen mittleren und 17 % einen niedrigen SES auf (siehe auch Tabelle 1, Anmerkungen für Einteilung). Damit waren Familien mit hohem SES gegenüber der Gesamtbevölkerung leicht überrepräsentiert (35 %) und Familien mit niedrigem SES leicht unterrepräsentiert (34 %; Destatis, 2020).
Instrumente
Elternfragebogen
Zur Erhebung der demografischen Daten, des elterlichen Hintergrundes und zur Beurteilung der exekutiven Funktionen der Kinder füllten die Eltern einen Fragebogen aus, der neben den Fragen des Verhaltensinventars zur Beurteilung exekutiver Funktionen für das Kindergartenalter (BRIEF-P; Daseking & Petermann, 2013) auch Items zur Erhebung der Sprache enthielt, die zu Hause gesprochen wird („Welche Sprache wird in Ihrer Familie gesprochen?“; Antwortmöglichkeiten „Deutsch“, „Deutsch und andere“, „Nur andere Sprache/n“). Da nur zwei Kinder kein Deutsch zuhause sprachen, aufgrund des Kindergartens jedoch von einer Bilingualität ausgegangen werden kann, wurden diese zwei Kinder für die Auswertung mit den Kindern, die deutsch und eine andere Sprache zuhause sprechen, zusammengefügt. Der Fragebogen enthielt ebenfalls Angaben zu den Bildungsabschlüssen der Eltern, um den SES zu schätzen (Die Frage „Welchen höchsten allgemeinen Schulabschluss haben Sie?“ sollte für beide Elternteile ausgefüllt werden.). Dieser wurde über beide Eltern gemittelt und dann abgerundet (für genauere Informationen siehe Tabelle 1).
EF-Touch
Zur Vorbereitung wurden alle Texte der englischsprachigen Version durch unterschiedliche Personen hin- und rückübersetzt. Die originalen Instruktionen und die Rückübersetzung wurden von einer dritten Person verglichen, wobei keine inhaltlichen Abweichungen festgestellt werden konnten.
Die Testbatterie besteht aus einer Trainingsaufgabe, die die Kinder im Umgang mit dem Touchscreen vertraut macht, einer Aufgabe zur Messung der Reaktionszeit und sieben Aufgaben zur Messung der exekutiven Funktionen (drei zur Inhibition, drei zum Arbeitsgedächtnis und eine zur Flexibilität). Eine Kurzbeschreibung der Aufgaben der EF Touch findet sich in Tabelle 2, eine ausführliche Beschreibung im elektronischen Supplement (ESM) 1 und eine kurze Darstellung im verlinkten Video im ESM 15. In Abbildung 1 sind die drei Aufgaben zur Inhibition in der ersten, die drei Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis in der zweiten und die Aufgabe zur Flexibilität in der dritten Zeile mit Beispielitems und deskriptiven Werten dargestellt.
Testdurchführung
Die EF Touch wird auf einem Laptop-Bildschirm präsentiert, von dem die Versuchsleiter_innen auch die Instruktionen ablesen. An das Laptop wird ein Touchscreen angeschlossen, auf dem die Aufgaben gezeigt werden und über den das Kind reagiert. Die Durchführung aller Untertests dauert etwa 45 Minuten (siehe Tabelle 2).
Die Tests wurden in der Reihenfolge durchgeführt, in der sie im ESM beschrieben werden. Die Kinder wurden zu Beginn der Testung altersgemäß aufgeklärt und gefragt, ob sie teilnehmen möchten. Die Eltern wurden über die Durchführung der Studie aufgeklärt und haben im Anschluss eine Einverständniserklärung unterzeichnet. Eine Übersicht aller verwendeten Erhebungsinstrumente der Studie, auch der nicht in diesem Artikel enthaltenen, findet sich im ESM 2.
Vorbereitung der Daten und statistische Analysen
Als abhängige Variable wurde für jede Aufgabe der Anteil korrekter Antworten relativ zur Gesamtanzahl der Items pro Aufgabe berechnet (Wertebereich 0 – 1). Da das Blasenspiel eine Baselinemessung der Reaktionszeit darstellt, wurde hier die mittlere Reaktionszeit der Kinder verwendet. Alle Items, die mit einer unplausiblen Reaktionszeit von unter 200 ms bearbeitet wurden, wurden einzeln aus der Datenanalyse ausgeschlossen (Tabelle 2). Die Daten von Kindern, deren Leistungen durch entsprechende Anmerkungen der Testleiter_innen als nicht reliabel beurteilt wurden, wurden für die betroffenen Aufgaben ebenfalls ausgeschlossen (Gründe für den Ausschluss von Daten finden sich im ESM 3, Tabelle E1).
Für die statistischen Analysen wurde die Software IBM SPSS Statistics 27 verwendet. Zur Berechnung der CFA wurde MPlus Version 8.4 genutzt.
Ergebnisse
Bearbeitungsdauer und Abbruchraten
Insgesamt haben 59 von 90 Kindern alle acht Aufgaben bearbeitet, 73 Kinder bearbeiteten mindestens sieben, alle Kinder mindestens drei Aufgaben. Die Bearbeitungsdauer pro Aufgabe lag zwischen 2 und 10 Minuten (siehe Tabelle 2). Die Aufgaben zur Reaktionszeitmessung (Blasenspiel) und zur Inhibition (Pfeilspiel, Tierspiel und Geräuschspiel) beendeten 90 bis 99 % aller Kinder (ESM 4, Tabelle E2). Zwei Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis (Häuserspiel und Bilderkarussell) und die Aufgabe zur Flexibilität (Gemeinsamkeitenspiel) beendeten 78 bis 79 % der Kinder. Das Bauernhofspiel wurde nur bei 4- und 5-Jährigen eingesetzt und von 73 % dieser 60 Kinder beendet. Bei sechs Aufgaben gab es Abbrüche während der Übungsphase, dies betraf 2 bis 7 % der Kinder. Beim Bauernhofspiel wurde die Durchführung bei 20 % der Kinder in der Übungsphase abgebrochen. Insgesamt beendeten 1 bis 11 % der Kinder die Durchführung während der Aufgabenbearbeitung.
Anteil richtig gelöster Items
Der Anteil der Kinder, die kein Item einer Aufgabe richtig gelöst haben (siehe ESM 4, Tabelle E2), lag insgesamt bei 0 %. Bei den Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis und zur Flexibilität löste kein Kind alle Items richtig. Beim Pfeilspiel zur Messung der Inhibition lösten 3 % der Kinder alle Aufgaben richtig. Bei den beiden anderen Aufgaben zur Inhibition waren es 16 % (Tierspiel) und 8 % (Geräuschspiel) der Kinder.
Itemschwierigkeiten
Die Itemschwierigkeiten liegen in dieser Stichprobe insgesamt in einem sehr guten Bereich, bei den meisten Aufgaben zwischen .34 und .99 (siehe Tabelle 3). Lediglich beim Bauernhofspiel kamen niedrigere Werte vor (Wertebereich zwischen .09 und .79) und beim Tierspiel lagen die Itemschwierigkeiten im oberen Bereich (Wertebereich zwischen .74 und .99). ESM 5, Tabelle E3 zeigt die durchschnittliche Anzahl richtig bearbeiteter Items für die gesamte Stichprobe und die einzelnen Altersgruppen.
Reliabilität
Aufgrund der geringeren Stichprobengröße nach Ausschluss der Fälle unter 200 ms werden bei den Reliabilitätsberechnungen die Ergebnisse vor und nach Ausschluss berichtet. Cronbachs α (siehe Tabelle 3) variierte bei den Aufgaben zur Messung der Inhibition zwischen α = .76 und .86 und bei den Arbeitsgedächtnisaufgaben zwischen α = .51 und .88. Bei der Flexibilitätsaufgabe beträgt die interne Konsistenz α = .79 und bei der Reaktionszeitmessung α = .93. Somit liegen die Kennwerte bei den meistens Aufgaben im guten bis sehr guten Bereich. Zwei der drei Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis zeigten eine nicht zufriedenstellende Messgenauigkeit (Häuserspiel: α = .69; Bilderkarussell: α = .51). Beim Ausschluss der Items mit Reaktionszeiten unter 200 ms erhöhen sich die Reliabilitätswerte (Tabelle 3). Auffällig zeigt sich der zweite Teil der Flexibilitätsaufgabe, der, getrennt vom ersten Teil, nur eine geringe Reliabilität aufweist (α = .53).
Anhand einer zusätzlichen Stichprobe (N = 41; M = 3.93 Jahre; SD = 0.79; 54 % Mädchen) wurde die Retest-Reliabilität berechnet (ESM 6, Tabelle E4). Der mittlere Abstand zwischen den beiden Testungen lag bei M = 14 Tagen (SD = 3.40; Min = 6; Max = 21 Tage). Die Reliabilität liegt für alle Aufgaben zwischen r = .65-.87, p < .001-.012, nur beim Bilderkarussel ergibt sich eine Reliabilität von r = .31, p = .031. Das Retest-Ergebnis der Gesamtskala liegt bei r = .87, p < .001.
Validität
Konstruktvalidität
Die Pearson Produkt-Moment-Korrelationen für alle Aufgaben (ESM 7, Tabelle E5) ergeben moderate bis starke Zusammenhänge zwischen den drei Inhibitionsskalen (r = .47 – .51, p < .001) sowie moderate Zusammenhänge zwischen den Arbeitsgedächtnisaufgaben (r = .39, p < .001), jedoch keinen signifikanten Zusammenhang zwischen den Arbeitsgedächtnisaufgaben Bilderkarussell und Bauernhofspiel. Der erste Teil des Gemeinsamkeitenspiels korreliert moderat bis stark mit allen anderen EF-Touch Aufgaben, außer mit dem Bilderkarussell (r = .36 – .53, p < .001 – .008). Der zweite Teil zeigt moderate Zusammenhänge mit zwei der Inhibitionsaufgaben, einer Arbeitsgedächtnisaufgabe und auch nur einem moderaten Zusammenhang zum ersten Teil des Gemeinsamkeitenspiels (r = .31 – .71, p < .001-.013).
Um zu überprüfen, ob die EF im Kindesalter eine einfaktorielle Struktur aufweisen, wurde ein aus der Literatur abgeleitetes Modell geprüft (siehe ESM 8, Abbildung E1). Die Konfirmatorischen Faktorenanalysen (CFA) wurden unter Verwendung des Full-Information-Maximum-Likelihood-Schätzverfahren (FIML) mit dem Erwartungsmaximierungsalgorithmus geschätzt, um fehlende Daten zu berücksichtigen. Nicht signifikante χ2-Test-Werte (p > .050), Comparative Fit Index (CFI)- und Tucker-Lewis-Index (TLI)-Kennwerte von > .95 und Root-Mean-Square-Error–of-Approximation (RMSEA)-Werte von < .05 weisen auf eine gute Modelanpassung hin (Hu & Bentler, 2009). Das Modell bietet eine gute Anpassung an die Daten mit χ2 = 20.38, p = .431, CFI = .98, TLI = .97 und RMSEA = .042 mit 90 % CI [.00, .104]. Auch das dreifaktorielle Modell (siehe ESM 9, Abbildung E2) bietet eine gute Anpassung an die Daten mit χ2 = 18.49, p = .364, CFI = .98, TLI = .96 und RMSEA = .048 mit 90 % CI [.00, .112]. In beiden Modellen laden alle Variablen signifikant auf den zugrundeliegenden Faktoren. Der Vergleich der Modellanpassung der beiden Modelle mit dem χ2-Differenztest ergibt mit χ2 (3, N = 90) = 2.06, p = .564 keinen signifikanten Unterschied zwischen dem Ein- und Drei-Faktoren-Modell. Angesichts der hohen Korrelationen zwischen den latenten Variablen (Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Flexibilität) im dreifaktoriellen Modell und im Sinne der Sparsamkeitsheuristik bei CFA nach einem nicht signifikanten χ2-Differenztest bildet das einfaktorielle Modell die empirischen Daten am besten ab.
Konvergente Validität
Zur Untersuchung der konvergenten Validität wurde der Elternfragebogen BRIEF-P herangezogen. Zur Bildung einer Gesamtskala für die EF Touch wurde der Mittelwert über alle korrekten Antworten der sieben Aufgaben zur Erhebung der EF berechnet. Der Gesamtwert Exekutive Funktionen (BRIEF-P) korreliert signifikant mit der Gesamtskala der EF-Touch (r = -.43, p < .001). Stärkere, in der Fremdbeurteilung des BRIEF-P angegebene Verhaltensprobleme gehen dabei mit einer schlechteren Leistung in der EF Touch einher. Auch die Leistungen in den einzelnen Aufgaben korrelieren (bis auf das Bilderkarusell, r = -.16, p = .069) signifikant mit dem BRIEF-P-Gesamtwert (r = -.25 bis -.40, p < .001-.034.; ESM 10, Tabelle E6 für die Korrelationen mit weiteren Skalen des BRIEF-P). Das Blasenspiel als ein Untertest, der keine EF erhebt, korreliert wie erwartet mit keiner der Skalen des BRIEF-P.
Alters- und Geschlechtseffekte
Varianzanalysen mit den Faktoren Geschlecht (männlich vs. weiblich) und Alter (3 vs. 4 vs. 5 Jahre) zeigen signifikante Alterseffekte für alle Aufgaben (p-Werte < .020), außer im zweiten Teil des Gemeinsamkeitenspiels (siehe Abbildung 1 und ESM 11, Tabelle E7). Post-hoc Tests zeigen signifikante Unterschiede (p > .050) zwischen allen drei Altersgruppen für Blasen-, Geräusch- und Gemeinsamkeitenspiel Teil I, wobei jeweils die älteren Kinder bessere Ergebnisse erzielten. In Pfeilspiel, Häuserspiel und Bilderkarussell ergab sich ein signifikanter Leistungsanstieg zwischen dem vierten und fünften Lebensjahr, nicht aber dem fünften und sechsten. Im Tierspiel fand sich der Leistungsanstieg zwischen fünftem und sechstem Lebensjahr, nicht aber zwischen dem vierten und fünften (ESM 12, Tabelle E8). Im Bauernhofspiel, das mit Dreijährigen nicht durchgeführt wurde, findet sich ein signifikanter Anstieg der Leistung zwischen dem vierten und dem fünften Lebensjahr.
Mädchen erzielten in zwei Aufgaben (Tierspiel und Gemeinsamkeitenspiel 1. Teil; p-Werte < .020) bessere Leistungen als Jungen. Insgesamt wurden zwei Interaktionseffekte (p-Werte < .050) zwischen Alter und Geschlecht gefunden: Deskriptiv zeigten Mädchen beim Bauernhofspiel zwar zu beiden Zeitpunkten eine bessere Leistung, diese lag bei den Vierjährigen jedoch auf einem ähnlichen Niveau wie bei den Jungen. Die mittlere Leistung der Mädchen nahm jedoch bei den Fünfjährigen stark zu, während die Leistung der Jungen nur leicht anstieg. Beim Tierspiel zeigten die Mädchen deskriptiv im Alter von 3 und 5 Jahren im Durchschnitt eine bessere Leistung, während sie im Alter von 4 Jahren schlechter abschnitten als Jungen.
Sprache
Leistungen von Kindern mit Deutsch als Familiensprache unterschieden sich im t-Test nicht signifikant von Leistungen von Kindern mit nichtdeutscher Familiensprache (ESM 13, Tabelle E9). Nur beim Häuserspiel schnitten Kinder tendenziell besser ab, die zuhause nur Deutsch sprechen (t = 1.98, p = .051).
Diskussion
Da die altersgerechte Entwicklung von EF im Vorschulalter eine große Rolle für die Schulbereitschaft und für den späteren akademischen Erfolg in der Schule spielt (Bierman et al., 2008; Blair, 2002; Duckworth & Seligman, 2005), ist es sinnvoll, den Entwicklungsstand der EF vor dem Schuleintritt zu prüfen. Mit der Übersetzung und Überprüfung der EF Touch liegt eine Testbatterie zur Messung der EF bei Kindergartenkindern vor, deren Testgüte nun auch für den deutschen Sprachraum geprüft wurde.
Überprüfung der EF Touch
Die EF Touch besitzt durch die computerbasierte Vorgabe der Instruktionen und die automatische Erstellung von Gesamtwerten eine hohe Objektivität und ist mit einer Durchführungszeit von 45 Minuten für acht Aufgaben sehr effizient. Die niedrigen Abbruchraten (ESM 4, Tabelle E2) sprechen für eine gute Durchführbarkeit der Testbatterie. Der geringe Anteil von Kindern, die die Items einer Aufgabe entweder vollständig richtig oder falsch gelöst haben, zeigt, dass die Testbatterie auch das Leistungsspektrum von Vorschulkindern in Deutschland in der Breite gut erfassen kann. Die entsprechenden Werte fallen besser aus als Vergleichswerte aus Kenia (alle Items falsch: Werte bis max. 19 %, alle Items richtig: 7 bis 39 %; Willoughby, Piper, Kwayumba, et al., 2019). In der hier vorgelegten Studie liegen die Itemschwierigkeiten zwischen .40 und .90, d. h., es wird ein ausreichend großer Anforderungsbereich abgefragt. Nur das Tierspiel bietet mit Itemschwierigkeiten von .74 bis .99 zu einfache Aufgaben an. Die EF Touch kann also das Leistungsspektrum in den EF von Vorschulkindern in Deutschland auch ohne adaptives Vorgehen (alle drei Altersgruppen bearbeiteten identische Aufgaben) effizient und differenziert erfassen und ist damit auch für Längsschnittstudien und Testwiederholungen im Entwicklungsverlauf geeignet.
In der aktuellen Studie konnten insgesamt gute psychometrische Gütekriterien für die Testbatterie gefunden werden. Die Reliabilitätswerte lagen in einem akzeptablen bis guten und teilweise sehr guten Bereich, vor allem vor dem Hintergrund eher geringerer Reliabilitätskoeffizienten für Testverfahren im Vorschulalter (O’Shea, Harel & Fein, 2000). Willoughby und Kollegen (2011) ermittelten in US-amerikanischen Studien mit r = .52 bis .66 vergleichbare, wenn nicht sogar etwas niedrigere Kennwerte. Die Untersuchung der Retest-Reliabilität in der aktuellen Studie ergab, mit Ausnahme des Bilderkarussells, sehr gute Koeffizienten. Auch die Stabilität der Gesamtskala kann als sehr gut eingeschätzt werden und ergibt einen höheren Kennwert als bei Willoughby und Kollegen (2011). Die Interkorrelationskoeffizienten weisen auf moderate bis starke Zusammenhänge zwischen fast allen Aufgaben hin und eine Faktorenanalyse belegt die einfaktorielle Struktur der EF in diesem Alter. Dies entspricht Befunden bisheriger Arbeiten (Miyake & Friedman, 2012; Wiebe, Espy & Charak, 2008; Willoughby et al., 2010). Die Unausgewogenheit in der Anzahl der Untertests (drei Untertests zur Erhebung der Inhibition, drei Untertests zur Erhebung des Arbeitsgedächtnisses und ein Untertest zur Erhebung der Flexibilität) stellt hierbei jedoch eine Einschränkung dar. Das Konzept der Flexibilität stellt allerdings besonders komplexe Anforderungen an die Kinder, weswegen auch die Aufgabenkonstruktion herausfordernd ist (Garon et al., 2008).
Bei den vorliegenden Untersuchungen kann von einer guten konvergenten Validität ausgegangen werden, da der Gesamtwert der EF Touch signifikant mit dem Gesamtwert im Elternfragebogen BRIEF-P korreliert, vor allem vor dem Hintergrund, dass Korrelationen von Elterneinschätzungen zum Verhalten von Kindern mit der gemessenen Leistung der Kinder häufig geringer ausfallen (Duckworth & Kern, 2011; Mcauley, Chen, Goos, Schachar & Crosbie, 2010). Da Fragebögen auch Verzerrungen unterliegen können, wäre es wünschenswert, die Überprüfung der konvergenten Validität ebenfalls mit einem behavioralen Maß durchzuführen, um die hier gefundenen Ergebnisse zu überprüfen. In Analysen von Willoughby et al. (2010) zeigten sich dazu signifikante Korrelationen mit Untertests der Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence (WPSSI-III, Wechsler, 2002) von r = .10 bis .46 (Mosaik-Test, Passiver Wortschatztest) und mit Elternfragebögen von r = -.05 bis -.37 (ADHD symptom rating checklist, DuPaul, Anastopoulos, Power, Reid, Ikeda et al., 1998; Strengths and Difficulties Questionnaire, Goodman, 1997).
Zusätzlich sprechen die gefundenen Alterseffekte deskriptiv und varianzalanlytisch für eine gute Abbildung und Differenzierung der Leistungsfähigkeit bei Drei- bis Fünfjährigen. Lediglich im zweiten Teil des Gemeinsamkeitenspiels gibt es keinen signifikanten Alterseffekt, was darauf hindeuten könnte, dass dieser Teil eine große Herausforderung für Kinder aller Altersbereiche darstellt. Die abgebildeten Leistungssteigerungen (deutlicher Anstieg zwischen dem dritten und vierten Lebensjahr in sieben Aufgaben und signifikante Veränderungen zwischen dem vierten und fünften Lebensjahr in fünf Aufgaben) sprechen für einen teilweise linearen Anstieg der EF-Fähigkeiten in diesem Altersbereich und teilweise für einen Entwicklungssprung zwischen dem dritten und vierten Lebensjahr und decken sich mit anderen Vorbefunden (Anderson & Reidy, 2012; Willoughby, Wirth, Blair & Investigators, 2012). Geschlechtseffekte wurden lediglich in den beiden Aufgaben Tierspiel und Bauernhofspiel gefunden, wobei Mädchen erwartungsgemäß eine bessere Leistung erzielten als Jungen (Brocki & Bohlin, 2004).
Erfreulicherweise zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Kindern mit deutscher und nichtdeutscher Familiensprache. Dies spricht dafür, dass die Leistung in den EF in der Testbatterie nicht vom Sprachniveau in der deutschen Sprache abhängig ist. Auch für die englischsprachige EF Touch konnte gezeigt werden, dass die Sprachkompetenz in Englisch keinen Einfluss auf die Messung hatte (Kuhn, Willoughby, Blair & McKinnon, 2017).
Änderungsvorschläge im Vergleich zur englischsprachigen Version
Die Testbatterie wurde, bis auf die Veränderung der Testsprache, in ihrer Durchführung vollständig übernommen. Die automatisch vorgegebene Auswertung sollte jedoch mit Vorsicht betrachtet werden. Hier wird eine andere Vorgehensweise vorgeschlagen: Die originale EF Touch erstellt den Gesamtwert jeder Aufgabe als Anteil der korrekten Antworten an den bearbeiteten Items (Willoughby et al., 2016). Ein Kind, das nur zwei Items sieht, diese richtig beantwortet und dann abbricht, erhält damit trotzdem einen Wert von 100 % (= Anteil korrekter Antworten). Mit dieser Methodik lassen sich individuelle Ergebnisse allerdings nicht adäquat interpretieren. Wir empfehlen in diesen Fällen (vorzeitiger Abbruch) die Berechnung des Anteils korrekter Antworten anhand der Gesamtanzahl der Items je Aufgabe (Syntaxen der alternativen Auswertung für die Software IBM SPSS Statistics 27 im ESM 14).
Die Interkorrelation der beiden Aufgabenteile des Untertests zur Flexibilität (Gemeinsamkeitenspiel) fällt trotz der ähnlichen Aufgabeninhalte mit r = .40 eher gering aus (ESM 7, Tabelle E5). Dies deutet auf eine Erfassung unterschiedlicher Aspekte der Flexibilität hin, so dass wir eine getrennte Auswertung der beiden Teile empfehlen. Der zweite Aufgabenteil weist zudem eine deutlich geringere Reliabilität auf (siehe Tabelle 2) und es findet in diesem Teil keine altersbezogene Leistungssteigerung statt. Daher kann diskutiert werden, nur den ersten Teil der Aufgabe für Drei- und Vierjährige zu verwenden. Auch Willoughby ist in einigen Studien so vorgegangen und kürzte für Dreijährige die Aufgabenlänge von 20 auf 15 Items (Willoughby & Blair, 2011; Willoughby, Magnus, Vernon-Feagans, Blair & Family Life Profekt Investigators, 2017; Willoughby, Wirth et al., 2012). Im Gegensatz dazu könnte der zweite Teil besonders bei Fünfjährigen zur Differenzierung im oberen Leistungsbereich hilfreich sein.
Praktische Implikationen
Die Ergebnisse zu den psychometrischen Gütekriterien sprechen für eine Eignung der Testbatterie EF Touch zur Messung der EF im Kindergartenalter für den deutschen Sprachraum. Da bisher für diesen Altersbereich keine geeigneten Instrumente auf Deutsch vorliegen (Ulitzka, Daseking & Kerner auch Koerner, 2022), die EF aber einen wichtigen Prädiktor für die weitere Entwicklung darstellen, schließt die Testbatterie eine entscheidende Lücke und könnte sowohl bei der Entwicklungsbeobachtung im Kindergarten als auch bei Einschulungsuntersuchung zum Einsatz kommen und eventuell sogar die klinische Diagnostik (z. B. bei ADHS oder Autismus) unterstützen.
Der Fokus bei der Entwicklung der EF Touch lag bisher auf der Forschung und die Testbatterie ist als Forschungsinstrument uneingeschränkt zu empfehlen. Für den Einsatz in der Individualdiagnostik stellt die Erhebung und Berechnung von repräsentativen Vergleichswerten eine wichtige Voraussetzung dar; dies wird aktuell umgesetzt. Dabei sollte der Fokus auch auf weiteren Kürzungen durch die Einführung von Abbruchkriterien sowie auf der Entwicklung von Screeningversionen liegen. Auch Längsschnittstudien zur Untersuchung der Validität des Testinstruments sowie der Zusammenhänge mit schulischen Maßen wären dabei wünschenswert.
Elektronische Supplemente (ESM)
Die elektronischen Supplemente sind mit der Online-Version dieses Artikels verfügbar unter https://doi.org/10.1026/0012-1924/a000314
Literatur
(2012). Assessing executive function in preschoolers. Neuropsychology Review, 22 (4), 345 – 360. https://doi.org/10.1007/s11065-012-9220-3
(2014). Behavioral self-regulation and executive function both predict visuomotor skills and early academic achievement. Early Childhood Research Quarterly, 29, 411 – 424. https://doi.org/10.1016/j.ecresq.2014.04.014
(2010). Developmental perspectives on executive function. Child Development, 81, 1641 – 1660. https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.2010.01499.x
(2008). Executive functions and school readiness intervention: Impact, moderation, and mediation in the Head Start REDI program. Development and Psychopathology, 20, 821 – 843. https://doi.org/10.1017/S0954579408000394
(2002). School readiness: Integrating cognition and emotion in a neurobiological conceptualization of children’s functioning at school entry. American Psychologist, 57 (2), 111 – 127. https://doi.org/10.1037/0003-066X.57.2.111
(2004). Executive functions in children aged 6 to 13: A dimensional and developmental study. Developmental Neuropsychology, 26, 571 – 593. https://doi.org/10.1207/s15326942dn2602_3
(2007). Inhibitory control and emotion regulation in preschool children. Cognitive Development, 22, 489 – 510. https://doi.org/10.1016/j.cogdev.2007.08.002
(2013). Verhaltensinventar zur Beurteilung exekutiver Funktionen für das Kindergartenalter BRIEF-P (deutschsprachige Adaptation des Behavior Rating Inventory of Executive Function – Preschool Version (BRIEF-P). von G. A. Gioia, K. A. Espy & P. K. Isquith). Bern: Huber.
(2020). Bildungsstand der Bevölkerung, Ergebnisse des Mikrozensus 2019. https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Bildung-Forschung-Kultur/Bildungsstand/Publikationen/Downloads-Bildungsstand/bildungsstand-bevoelkerung-5210002197004.html
(2011). A meta-analysis of the convergent validity of self-control measures. Journal of Research in Personality, 45, 259 – 268. https://doi.org/10.1016/j.jrp.2011.02.004
(2005). Self-discipline outdoes IQ in predicting academic performance of adolescents. Psychological Science, 16, 939 – 944.
(1998). Parent ratings of attention-deficit/hyperactivity disorder symptoms: Factor structure and normative data. Journal of Psychopathology and Behavioral Assessment, 20 (1), 83 – 102. https://doi.org/10.1023/A:1023087410712
(2016). The association of ADHD symptoms and reading acquisition during elementary school years. Developmental Psychology, 52, 1 445 – 1 456. https://doi.org/10.1037/dev0000186
(2008). Executive function in preschoolers: A review using an integrative framework. Psychological Bulletin, 134 (1), 31 – 60. https://doi.org/10.1037/0033-2909.134.1.31
(1997). The Strengths and Difficulties Questionnaire: A research note. Child Psychology & Psychiatry & Allied Disciplines, 38, 581 – 586.
(2008). Individuelle Voraussetzungen und entwicklungsbesonderheiten des Lernens im Vorschul- und frühen Schulalter. Empirische Pädagogik, 22 (2), 113 – 126.
(2008).
Entwicklungsvoraussetzungen und Herausforderungen des Schuleintritts . In M. HasselhornR.K. Silbereisen (Hrsg.), Entwicklungspsychologie des Säuglings- und Kindesalters (4. Aufl., S. 409 – 428). Göttingen: Hogrefe.(2009). Structural Equation Modeling: A Multidisciplinary Journal Cutoff criteria for fit indexes in covariance structure analysis: Conventional criteria versus new alternatives. Multidisciplinary Journal, 6 (1), 1 – 55. https://doi.org/10.1080/10705519909540118
(2015). Executive functioning, emotion regulation, eating self-regulation, and weight status in low-income preschool children: How do they relate? Appetite, 89, 1 – 9. https://doi.org/10.1016/j.appet.2015.01.009
(2015). The potential for school-based interventions that target executive function to improve academic achievement: A review. Review of Educational Research, 85, 512 – 552. https://doi.org/10.3102/0034654314561338
(2018). The unity and diversity of executive functions: A systematic review and re-analysis of latent variable studies. Psychological Bulletin, 144, 1 147 – 1 185. https://doi.org/10.1037/bul0000160
(2017). Examining an executive function battery for use with preschool children with disabilities. Journal of Autism and Developmental Disorders, 47, 2586 – 2594. https://doi.org/10.1007/s10803-017-3177-2
(2010). Is the behavior rating inventory of executive function more strongly associated with measures of impairment or executive function? Journal of the International Neuropsychological Society, 16, 495 – 505. https://doi.org/10.1017/S1355617710000093
(2012). Self-regulation in early childhood: Improving conceptual clarity and developing ecologically valid measures. Child Development Perspectives, 6, 136 – 142. https://doi.org/10.1111/j.1750-8606.2011.00191.x
(2007). Links between behavioral regulation and preschoolers‘literacy, vocabulary, and math skills. Developmental Psychology, 43, 947 – 959. https://doi.org/10.1037/0012-1649.43.4.947
(2020). Neuropsychological measures in the diagnosis of ADHD in preschool. Journal of Attention Disorders, 24, 1 588 – 1 604. https://doi.org/10.1177/1087054716629741
(2012). The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions. Current Directions in Psychological Science, 21 (1), 8 – 14. https://doi.org/10.1177/0963721411429458
(2000). The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex „Frontal Lobe“ tasks: A latent variable analysis. Cognitive Psychology, 41 (1), 49 – 100. https://doi.org/10.1006/cogp.1999.0734
(2000).
Neuropsychological assessment of preschool child . In S. J. SegalowitzI. Rapin (Eds.), Handbook of neuropsychology (2nd ed., pp. 249 – 280). Amsterdam: Elsevir.(1996). The domain of supervisory processes and temporal organization of behaviour. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 351 (1346), 1405 – 1412. https://doi.org/10.1098/rstb.1996.0124
(2022). Diagnostik der Selbstregulation im Kita-Alter. Frühe Bildung, 4, 168 – 185. https://doi.org/10.1026/2191-9186/a000584
(2002). The Wechsler Prescholl and Primary Scale of Intelligence (3rd ed.). San Antoinio, TX: The Psychological Corporation.
(2008). Using confirmatory factor analysis to understand executive control in preschool children: I. Latent Structure. Developmental Psychology, 44, 575 – 587.
(2017). Executive function: Development across the life span. New York: NY: Routledge.
(2011). Test-retest reliability of a new executive function battery for use in early childhood. Child Neuropsychology, 17, 564 – 579. https://doi.org/10.1080/09297049.2011.554390
(2015).
Longitudinal measurement of executive function in preschoolers . In J.A. GriffinP. McCardleL.S. Freund (Hrsg.), Executive function in preschool age children: Integrating measurement, neurodevelopment and translational research (S. 91 – 113). Washington, DC: American Psychological Association Press. https://doi.org/10.1037/14797-005(2016). Measuring executive function in early childhood: A case for formative measurement. Psychological Assessment, 28, 319 – 330. https://doi.org/10.1037/pas0000152
(2010). The measurement of executive function at age 3 years: psychometric properties and criterion validity of a new battery of tasks. Psychological Assessment, 22, 306 – 317. https://doi.org/10.1037/a0018708
(2012). The measurement of executive function at age 5: Psychometric properties and relationship to academic achievement. Psychological Assessment, 24, 226 – 239. https://doi.org/10.1037/a0025361
(2017). The test–retest reliability of the latent construct of executive function depends on whether tasks are represented as formative or reflective indicators. Child Neuropsychology, 23, 822 – 837. https://doi.org/10.1080/09297049.2016.1205009
(2017). Developmental delays in executive function from 3 to 5 years of age predict kindergarten academic readiness. Journal of Learning Disabilities, 50, 359 – 372. https://doi.org/10.1177/0022219415619754
(2019). Measuring executive function skills in young children in Kenya. Child Neuropsychology, 25, 425 – 444. https://doi.org/10.1080/09297049.2018.1486395
(2019). Measuring executive function skills in young children in Kenya: Associations with school readiness. Developmental Science, 22 (5), 1 – 12. https://doi.org/10.1111/desc.12818
(2012). Executive function in early childhood: Longitudinal measurement invariance and developmental change. Psychological Assessment, 24, 418 – 431. https://doi.org/10.1037/a0025779
