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Dynamisches Problemlösen als fachübergreifende Kompetenz

Entwicklung eines individualdiagnostischen Facettendiagnosticums

Laufzeit: 01.12.2010 - 28.02.2014

Im Rahmen des Vorhabens wurden Indikatoren für die zentralen Fertigkeiten der Informationsreduktion und Prioritätensetzung entwickelt und über latente Strukturgleichungsmodelle empirisch validiert. Das Vorhaben bettete sich in einen von Greiff und Funke zur Beurteilung vo...    mehr

Im Rahmen des Vorhabens wurden Indikatoren für die zentralen Fertigkeiten der Informationsreduktion und Prioritätensetzung entwickelt und über latente Strukturgleichungsmodelle empirisch validiert. Das Vorhaben bettete sich in einen von Greiff und Funke zur Beurteilung von Problemlösekompetenz entwickelten Test (MicroDYN), bei dem multiple Problemstellungen, jeweils formalisiert als lineare Gleichungssysteme, durch gezielte Inputs erst exploriert und adäquat repräsentiert werden müssen (Wissenserwerb) und dann in einen gewünschten Zielzustand überführt werden sollen (Wissensanwendung). Das Promotionsprojekt soll einen Beitrag leisten, um weitere Aspekte von Problemlösekompetenz im Rahmen von MicroDYN beurteilen zu können. Das Arbeitsprogramm des Forschungsvorhabens umfasste, nach der Entwicklung von Indikatoren ein Leistungsdiagnostikum auszuweisen, (1) dessen Facetten sich empirisch voneinander trennen lassen, (2) das konvergent valide zu anderen Maßen von Problemlösekompetenz ist und einen empirischen Mehrwert gegenüber Maßen allgemeiner Intelligenz bietet. Dabei galt es, insbesondere auch (3) die Testfairness bezüglich des Geschlechts zu gewährleisten und zu untersuchen. Der MicroDYN-Test konnte erweitert werden um Indikatoren für (a) Informationsreduktion: In der Phase des Wissenserwerbs ist noch vor Angaben zur kausalen Struktur die zentrale Inputvariable zu identifizieren, und (b) Prioritätensetzung: In einer Phase der Wissensanwendung ist unter verschiedenen widersprüchlichen Zielen der beste Kompromiss zu wählen. Der erweiterte Test wurde Studierenden vorgelegt, um seine psychometrische Qualität zu beurteilen. Der Indikator Informationsreduktion erwies sich als der beste Prädiktor für Planungsfähigkeit. Außerdem wurden die Konstruktvalidität und der empirische Mehrwert des erweiterten MicroDYN-Tests gegenüber anderen Leistungstests an einer Stichprobe von 300 Studenten untersucht. (DIPF/Projektträger)    weniger

BELLA - Berliner Erhebung der Lernausgangslagen arbeitsrelevanter Basiskompetenzen von Schülerinnen und Schülern mit Förderbedarf der Klassen 7-10 und der Jugendlichen in BQL und BQL-FL

Laufzeit: 30.06.2005 - 30.06.2008

Das Projekt beschäftigte sich mit der Thematik der Verbesserung von pädagogischer Qualität an Schulen mit dem Förderschwerpunkt Lernen, Schulen mit gemeinsamem Unterricht und berufsqualifizierenden Schulen. Die Studie hat mit Hilfe von Leistungstests und Fragebögen die Wissen...    mehr

Das Projekt beschäftigte sich mit der Thematik der Verbesserung von pädagogischer Qualität an Schulen mit dem Förderschwerpunkt Lernen, Schulen mit gemeinsamem Unterricht und berufsqualifizierenden Schulen. Die Studie hat mit Hilfe von Leistungstests und Fragebögen die Wissensstände und deren Hintergründe von Schülern (N=4.481) erfasst. Im Rahmen der Untersuchung im Sommer 2006 wurden standardisierte Fachleistungstests für die allgemeinen Fachleistungen in Mathematik und Deutsch, ein Test zur Informationsgewinnung aus so genannten "diskontinuierlichen Texten", ein Test zum Problemlösen, ein Test zum technischen sowie ein Test zum ökonomischen Verständnis eingesetzt. Die kognitiven Fähigkeiten der beteiligten Schüler wurden mit der Kurzform des sprachfreien Intelligenztests CFT 20 gemessen. Einstellungen und Bewertungen zu schul- und unterrichtsbezogenen Kriterien sowie zur Arbeit in den Schülerfirmen wurden mit einem speziell für die vorliegende Studie entwickelten allgemeinen Fragebogen und einem Schülerfirmenfragebogen erfasst. (Projekt/IQB)    weniger

Neurophysiologische Tests mathematikrelevanter Hirnfunktionen bei Kindern

Einflüsse von Alter, Gefühlszustand und Präsentationsformat

Laufzeit: 01.02.2007 - 31.03.2008

Im Rahmen des Verbundvorhabens wurde bei Kindern und Jugendlichen der Klassenstufen 4 und 8 das Problemlöseverhalten bei mathematischen Aufgaben untersucht. Es wurden zwei Typen von Additionsaufgaben präsentiert, nämlich einfache numerisch-algorithmische Aufgaben und Textau...    mehr

Im Rahmen des Verbundvorhabens wurde bei Kindern und Jugendlichen der Klassenstufen 4 und 8 das Problemlöseverhalten bei mathematischen Aufgaben untersucht. Es wurden zwei Typen von Additionsaufgaben präsentiert, nämlich einfache numerisch-algorithmische Aufgaben und Textaufgaben, die mathematisches Modellieren erfordern. Die Aufgabenbearbeitung fand nach Induktion von positiver oder neutraler Stimmung statt, also unter zwei affektiven Bedingungen. Ziel des Projekts war es zu prüfen, ob bei der Bearbeitung mathematischer Aufgaben unterschiedliche Hirnaktivitäten und Leistungen in Abhängigkeit von Klassenstufe, Aufgabentyp und affektivem Zustand zu beobachten sind. Die Probanden bearbeiteten dazu mehrere Aufgaben jeweils in einer numerischen und in einer textbasierten Version. Während der Aufgabenlösung wurde die Hirnaktivität mit Hilfe der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) gemessen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, prinzipielle Unterschiede im mathematischen Problemlöseverhalten von Kindern bzw. Jugendlichen in Abhängigkeit von kognitiven und affektiven Voraussetzungen zu klären und entsprechende Ergebnisse der fachdidaktischen Forschung zu stützen oder zu falsifizieren. (DIPF/Projekt)    weniger

Zur differenzierten Erfassung kognitiver Aspekte berufsbezogener Problemlösekompetenz

Eine qualitativ-empirische Untersuchung zur Analyse und Konstruktion von Situationsaufgaben

Laufzeit: 01.04.2009 - 30.06.2013

Im Kontext beruflicher Prüfungen bestehen vielfältige Bestrebungen, eine Abkehr von reproduktiven Fachwissensprüfungen vorzunehmen und praxisnähere, berufsproblemorientierte Prüfungsformen zu etablieren. Eine dieser sogenannten innovativen Prüfungsformen stellen schriftlich...    mehr

Im Kontext beruflicher Prüfungen bestehen vielfältige Bestrebungen, eine Abkehr von reproduktiven Fachwissensprüfungen vorzunehmen und praxisnähere, berufsproblemorientierte Prüfungsformen zu etablieren. Eine dieser sogenannten innovativen Prüfungsformen stellen schriftliche Situationsaufgaben dar, die im Rahmen von IHK-Prüfungen seit Ende der 1990er Jahre zunehmend eingesetzt werden. Punktuell-empirische Betrachtungen mehren jedoch Zweifel daran, dass mit diesen Situationsaufgaben berufsbezogene Problemlösekompetenz angemessen abgebildet werden kann. Im Rahmen dieser Studie fand daher eine breiter angelegte Analyse der bestehenden IHK-Situationsaufgaben statt. Dazu wurde zunächst in einem ersten Schritt theoriegeleitet die Modellierung der kognitiven Problemlösekomponenten angestrebt mit dem Ziel, problemorientierte Denkprozesse im Umgang mit Fachwissen differenziert beschreiben zu können. Basierend auf diesem berufsbezogenen Problemlösekompetenzmodell erfolgte in einem zweiten Schritt die deduktive Ableitung von Analysekriterien, anhand derer Situationsaufgaben aus vier kaufmännischen Ausbildungsberufen (Bankkaufleute, Bürokaufleute, Industriekaufleute und Einzelhandelskaufleute) bei [mehreren] Abschlussprüfungsterminen inhaltsanalytisch untersucht wurden. Die zentrale Forschungsfrage war, ob die derzeit eingesetzten Situationsaufgaben die kognitiven Aspekte berufsbezogener Problemlösekompetenz angemessen abbilden. Mithilfe des entwickelten Analyseinstruments wurden die verschiedenen kognitiven Profilkomponenten berufsbezogener Problemlösekompetenz auch im Hinblick auf deren Schwierigkeit erfassbar. (DIPF/Projektträger)    weniger

Forschungshefte als Instrument der selbstreflexiven fachlichen und fachdidaktischen Professionalisierung von Mathematiklehrerinnen und -lehrern

Laufzeit: 01.09.2009 - 31.10.2012

Das Projekt stellte die Frage nach einer optimalen Durchführung eines (...) Reflexionsseminars und dessen Wirkung auf die Kompetenzentwicklung bei Mathematikstudierenden sowohl auf fachlicher und fachdidaktischer Ebene als auch hinsichtlich der Einstellungen (Beliefs) z...    mehr

Das Projekt stellte die Frage nach einer optimalen Durchführung eines (...) Reflexionsseminars und dessen Wirkung auf die Kompetenzentwicklung bei Mathematikstudierenden sowohl auf fachlicher und fachdidaktischer Ebene als auch hinsichtlich der Einstellungen (Beliefs) zur Mathematik. Im Rahmen des Projektes sollten daher folgende Fragen geklärt werden: (1) Welche Wirkungen hat rein reflexives, durch Forschungshefte gestütztes Problemlösen auf die fachlich-reflexiven und fachdidaktischen Kompetenzen (Professionswissen, Überzeugungen, motivationale Orientierungen) der Teilnehmer? (2) Welches sind bei dieser Lernform entscheidende moderierende Variablen (Schulform, Selbstwirksamkeitsüberzeugungen, Abiturnote, Lernzielorientierung)? (3) Welche Form und Intensität der Intervention (über die individuelle Arbeit an gestellten Problemen hinaus) optimieren die Wirkungen? Hierzu wurde die Wirkung auf Beliefs zur Mathematik und zum Mathematikunterricht durch Fragebögen in einem Prä-Post-Design erhoben. Als Moderatorvariablen wurden Skalen zur Lernzielorientierung eingesetzt. Über drei Phasen hinweg wurden verschiedene Designs jeweils mit Kontrollgruppe und mit variierter Experimentalgruppe getestet. Variiert wurden z. B. Kooperationsphasen und Kurzvorträge zum Problemlösen durch die Dozenten. Zusätzlich wurden die Problemlöseprozesse erfasst und ausgewertet. Durch die Teilnahme am Seminar zeigten sich signifikante Effekte bei der Einstellungsänderung hin zur Mathematik als Prozess und weg von einer reinen Anwendung von Kalkül und Algorithmen. Als Moderatorvariable, die die Veränderung voraussagt, spielte die Lernzielorientierung zusammen mit der Gesamtzeit, die sich die Studierenden mit den Problemen beschäftigen, eine Rolle. Allerdings (...) muss die Intervention eine gewisse Dauer über das Semester haben, um Effekte zu zeigen. Zu den Problemlöseprozessen konnten verschiedene Typen beschrieben werden, die einen unterschiedlichen Erfolg bei der Lösung vorweisen. Das Seminarkonzept konnte so auf andere Standorte in der Grundschullehrerausbildung übertragen werden. Das Projekt bot Ergebnisse und Erfahrungswerte zur wirksamen Umsetzung. (DIPF/Projektträger)    weniger

Modellierung und Messung domänenspezifischer Problemlösekompetenz bei Industriekaufleuten (DomPL-IK)

Verbundvorhaben

Laufzeit: 01.12.2011 - 31.05.2015

Das Verbundprojekt DomPL-IK modellierte und erfasste die Problemlösekompetenz angehender Industriekaufleute im dritten Ausbildungsjahr exemplarisch für das Handlungsfeld Planung, Steuerung und Kontrolle von Geschäftsprozessen (Controlling). Die Qualität der Bearbeitung prax...    mehr

Das Verbundprojekt DomPL-IK modellierte und erfasste die Problemlösekompetenz angehender Industriekaufleute im dritten Ausbildungsjahr exemplarisch für das Handlungsfeld Planung, Steuerung und Kontrolle von Geschäftsprozessen (Controlling). Die Qualität der Bearbeitung praxisnaher und praxisrelevanter Problemstellungen wurde dabei mittels einer technologiebasierten Kompetenzerhebung bestimmt. (...) Um die Kompetenz zur Problemlösung valide zu messen, sollten nicht nur die Ergebnisse, sondern auch die entsprechenden Prozesse sichtbar gemacht werden. Hierbei wurden neben den kognitiven Voraussetzungen (Wissen) auch motivational-emotionale Aspekte berücksichtigt. Sie trugen dazu bei, die Leistung der Auszubildenden sowohl im Test als auch in der Praxis abzubilden. Resultat ist ein aus mehreren Problemszenarien bestehender Test, der es ermöglichen soll, die entsprechenden Kompetenzen auf unterschiedlichen Stufen zu erfassen und die gewonnenen Erkenntnisse für die Praxis zu nutzen. (DIPF/Projektträger)    weniger

Mentale Repräsentation von Zahlen und arithmetische Kompetenz im frühen Grundschulalter (MenZa)

Laufzeit: 01.10.2009 - 30.09.2012

[Das Projekt hatte das Ziel, den Aufbau mentaler Zahlrepräsentationen bei Kindern zu fördern. Hierzu wurde die Wirksamkeit der beiden theoretischen Förderansätze, des "exakten" sowie des "approximativen" Ansatzes, aus einer mathematikdidaktisch-psychologischen Perspektive e...    mehr

[Das Projekt hatte das Ziel, den Aufbau mentaler Zahlrepräsentationen bei Kindern zu fördern. Hierzu wurde die Wirksamkeit der beiden theoretischen Förderansätze, des "exakten" sowie des "approximativen" Ansatzes, aus einer mathematikdidaktisch-psychologischen Perspektive empirisch geprüft. Der "exakte Förderansatz" impliziert die Verwendung strukturierter Mengendarstellungen mit Betonung des exakten Umgangs mit Zahlen, der "approximative Förderansatz" die Verwendung linearer Zahldarstellungen mit Betonung des approximativen Zahlaspekts.] In Teilstudie 1 wurde im experimentellen Design mit Kindern im ersten Schuljahr gearbeitet. Diese wurden zufällig einer der Förderbedingungen "approximativ", "exakt", "approximativ und exakt", "weder approximativ noch exakt" (= Sprachförderung) zugeteilt. Alle Kinder nahmen an zehn Fördersitzungen von jeweils 30 Minuten teil. Die Intervention wurde computerbasiert implementiert, um die Förderbedingungen hochgradig vergleichbar zu halten. [Dabei wurde das Computerprogramm "Das Zahlenrennen" eingesetzt.] Vor und nach der Interventionsphase nahmen die Kinder an Tests zu basalen numerischen und zu arithmetischen Fähigkeiten teil. In Teilstudie 2 wurde ein quasi-experimentelles Design verwendet. Kinder des zweiten Schuljahres mit Schwächen in Mathematik nahmen an zehn Fördersitzungen ("exakte" oder "approximative" Bedingung) teil, die in Kleingruppen stattfanden. Dabei wurden zunächst nach einem vorgegebenen Lernplan bestimmte mathematische Aufgabenstellungen in der Gruppe besprochen, bevor sich jedes Kind einzeln mit dem in Teilstudie 1 eingesetzten Computerprogramm beschäftigte. Vor und nach der Interventionsphase wurden wie in Teilstudie 1 Mathematiktests durchgeführt. Aus Teilstudie 1 ergibt sich, dass beide Förderansätze geeignet sind, Fähigkeiten im jeweils fokussierten Bereich (...) zu fördern. (...) Allgemeinere arithmetische Fähigkeiten konnten sowohl mit dem approximativen als auch mit dem exakten Förderansatz gleichermaßen gefördert werden, während eine Kombination beider Ansätze geringere Effekte lieferte. In Teilstudie 2 zeigen sich Fördereffekte für bestimmte Aspekte numerischer Fähigkeiten, wobei die bisherigen Auswertungen keine spezifischen Unterschiede zwischen den beiden Bedingungen ergaben. (DIPF/Projektträger)    weniger

PISA - Programme for International Student Assessment (2012)

Laufzeit: 01.01.2010 - 31.12.2013

Die PISA-Studie erfasst seit 2000 weltweit Schülerleistungen und vergleicht diese international. Initiator des Programms ist die OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung). Die Studie wird jeweils im Abstand von drei Jahren durchgeführt und u...    mehr

Die PISA-Studie erfasst seit 2000 weltweit Schülerleistungen und vergleicht diese international. Initiator des Programms ist die OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung). Die Studie wird jeweils im Abstand von drei Jahren durchgeführt und untersucht dabei die Leistungen von 15-jährigen Schülerinnen und Schülern in den Bereichen Lesen, Mathematik und Naturwissenschaften. In jedem Durchgang wird der Schwerpunkt auf einen dieser drei Kompetenzbereiche gelegt. Darüber hinaus werden bereichsübergreifende Basiskompetenzen ("cross-curricular competencies"), die für methodisches, selbstreguliertes und kooperatives Lernen bzw. Arbeiten notwendig sind, sowie zentrale motivationale Kennwerte erfasst. Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung soziodemografischer Merkmale von Schülern und Schulen sowie der Lerngelegenheiten und Instruktionsprozesse in Schulen interpretiert. PISA 2012 untersuchte zum zweiten Mal schwerpunktmäßig die mathematische Grundbildung 15-jähriger Schülerinnen und Schüler. Neben der Lesekompetenz, der mathematischen und der naturwissenschaftlichen Kompetenz wurde zudem die Problemlösekompetenz als zusätzliche Kernkomponente erfasst. Die Aufgaben zum Problemlösen wurden ausschließlich durch computergestützte Testverfahren durchgeführt. Neben den Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern wurden wie auch bei den bisherigen PISA-Studien weitere Daten über Einstellungen der Schülerinnen und Schüler, über den Schulkontext, über demografische Merkmale und Angaben über den sozialen, kulturellen und familiären Hintergrund erhoben. Darüber hinaus dienten Fragebögen für die Lehrkräfte, Schulleitungen und Eltern der Erfassung weiterer relevanter Hintergrundmerkmale. National wurde die Erhebung zudem um eine Folgeuntersuchung im Jahr 2013 sowie eine erweiterte Stichprobe von Schülerinnen und Schülern mit sonderpädagogischem Förderbedarf ergänzt. (IQB/Projekt)    weniger

PISA - Programme for International Student Assessment (2015)

Laufzeit:

Mit Durchführung des Programme for International Student Assessment (PISA) 2015 liegen die Ergebnisse aus der sechsten Erhebungsrunde vor, bei der diesmal die Naturwissenschaften im Mittelpunkt standen. Der zweite Zyklus der Studie (2000-2006, 2009-2015) ist damit abges...    mehr

Mit Durchführung des Programme for International Student Assessment (PISA) 2015 liegen die Ergebnisse aus der sechsten Erhebungsrunde vor, bei der diesmal die Naturwissenschaften im Mittelpunkt standen. Der zweite Zyklus der Studie (2000-2006, 2009-2015) ist damit abgeschlossen, so dass jede der drei untersuchten Grundbildungsdomänen Lesen, Mathematik und Naturwissenschaften zweimal den inhaltlichen Schwerpunkt bildete. Die fünfzehnjährigen Schüler bearbeiteten Aufgaben aus den Bereichen Naturwissenschaften, Mathematik, Lesen und kollaboratives Problemlösen sowie einen Fragebogen zum demographischen Hintergrund und dem Unterrichts- und Schulgeschehen. Befragt wurden außerdem die Schulleitungen, Lehrkräfte und Eltern. Auf nationaler Seite wurde die Untersuchung von einer Arbeitsgruppe am Zentrum für internationale Bildungsvergleichsstudien (ZIB e. V.) unter Leitung von Prof. Dr. Kristina Reiss an der School of Education der Technischen Universität München (TUM) durchgeführt. Die wichtigste Änderung für die Testteilnehmenden bestand in der Umstellung auf computerbasiertes Testen. Außerdem wurde in PISA 2015 ein verfeinertes Modell zur Skalierung der Daten verwendet, welches neben der Schwierigkeit der Testaufgaben und der Fähigkeit der Jugendlichen auch das Potenzial von Testaufgaben berücksichtigt, tatsächlich kompetente von weniger kompetenten Schülern zu unterscheiden. (IQB/Projekt)    weniger

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