Zuerst erschienen in: Zeitschrift für Pädagogische Psychologie / German Journal of Educational Psychology 18 (2004), 3-4, S.201-212

Leistung und emotionales Erleben im Fach Mathematik Längssch nittl iche Meh rebenenan alysen Academic Achievement and Emotions in Mathematics: A Longitudinal Multilevel Analysis Perspective

Thomas Goetzl r Reinhard Pekrun'r Anne Zirngibl'r Simone Jullien', Michael Kleine 2 , Rudolf vom Hofe und Werner Blum 3 , Universität München, 2Universität Regensburg, JUniversität Kassel

Zusammenfasswlg: Die vorliegende Studie konzentriert sich auf den Zusammenhang von fachspezifischer Leistung und emotionalem Erleben im Kontext Schule. Es wird ein Mediationsmodell (nach Pekrun, Goetz, Titz & Peny, 2002) vorgestellt, in welchem Wirkungen suwohl individueller Leistung als auch mittlerer Schulklassenleistung aunndividucllcs Emotionserleben dargestcllt sind. Zur Prüfung der Modellannahmen werden individuelle und auf Klassenebene aggregierte Leistungswerte sowie deren Wirkungen auf individuelles Emotionserleben anhand von Mehrebenenanalyscn simultan modelliert. Die längsschnittliche Untersuchung wurde an einer Stichprobe von 78 Schulklassen (N = 1762 Schülerinnen und Schüler) am Ende der 5. und 6. Jahrgangsstufe mathematikspl:zifisch durchgeführt. Während individuelle Leistung der 5. Jahrgangsstufe zur Erhöhung des Freudeerlebens und zur Minderung des Angsterlebens in der 6. Jahrgangsstufe führt, zeigen sich für dic Leistung der Schulklasse dic umgekehrten Effekte: Ein hohes Leistungsniveau der Klasse führt zu einer Verdngerung individueller Freude und zu einer Erhöhung individueJler Angst. Diese Ergebnissc sind theoriekonform und vergleichbar mit Ergebnissen zu dem im Rahmen der Selbstkunzeptforschung bereits häutig untersuchtcn Big-jish-little-polld-Effekt (BFLPE; Marsh, 1987). Theoretische und praktischc lmplikationen werden aufgezcigt. Schliissez"vörfer: Emotionen, Freude, Angst, Leistung, Schule, Mathematik

=

Summary: Thc eurrent longitudinal study (consisting of 78 fifLh and sixth grade math classcs; N 1762 students) investigates the relationship bctween domain-spccific achicvcment and emotional cxpcricnccs. Using a mediation model (adaptcd from Pekrun, Ooelz. TiLz & Perry, 2002), the effccts of individual achicvcment and average dass achicvcment on individual cmutional experiences were cxplorcd. These cll'ects were analyzed simuhaneously using multilevel analysis . As hypothcsized, high indi vidual achievement in the fifth grade ted to an increase in thc cnjoyment of math-relatcd activities and a decrease in muth-related anxiety in the sixth grade, whereas high average class achievement in the fifth grade reslllted in opposite individual cffccts. The effects wc found are similar to thc «lJig -jish-little-l'ond effect» (BFLPE; Mm'sh, 1987). which has rcccivcd empirical support in the cuntcxt of self-concept research.lmptications of this study for futurc research and for c1assroom praetice are discussed. Keywords: Emotions, enjoyment, anxict)', academic achievement, schooJ, mathematics

Konstanzer Online-Publikations-System (KOPS) URL: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:352-138822

202

1 Emotionen und Leistung 1.1 Empirische Zusammenhänge Obwohl die Relevanz von Emotionen im Hinblick auf Lernqualität und Leistungsergebnisse häufig thematisiert wird (für den Kontext Mathematik siehe z. B. McLcod, 1988), vernachlässigte die Forschung emotionales Erleben im Lern- und Leistungskontext bisher weitgehend (Pekrun , 1998). Eine Ausnahme bildet die Prüfungsangstforschung, in deren Rahmen einige Studien deutliche Zusammenhänge von Leistung und Angst zeigen (Zeidner, 1998). Bei fachspezifischen Untersuchungen, die größtenteils im Fach Mathematik durchgeführt wurden (Götz, 2004), scheinen die Zusammenhänge zwischen Leistung und Angst stärker ausgeprägt zu sein als bei domänenübergreifenden Konzeptualisierungen (Seipp & Sch warzer, 1991). In einer Metaanalyse fand Ma (1999) eine mittlere Korrelation von r ;: - .27 zwischen Mathematikangst und Mathematikleistung. Zusammenhänge ähnlicher Ausprägung zeigen sich auch in den Metaanalysen von Hembree (1990) und Seipp und Schwarzer (1987).

Jenseits von Prüfungsangst untersuchten lediglich vereinzelte Studien den Zusammenhang von Freude lind schulischer Leistung und berichten hierbei meist positive Korrelationen. Helmke (1993) fand z. B. in den Jahrgangsstufen 1 bis 4 positive Zusammenhänge zwische n Lernfreude und schulischer Leistung (Noten lind Leistungstest). Korrelationen von r ::;: .27. bis r = .68 zwi schen Mathematiknote und Lernfreude in Mathematik zeigen sich bei Jerusa1em und Mittag (1999) in den Jahrgangsstufen 7 bis 12. Bezüglich der Richtung des Zusamme nhangs von Emotionen und Leistung ist die empirische Datenlage bisher uneindeutig. Es scheint wechselseitige Wirkungen zu geben, wobei die Wirkungen der Leistung auf emotionales Erleben meist stärker ausgeprägt sind als die umgekehrten Wirkungen. Für den Zusammenhang von Prüfungsangst und Leistung zeigen dies mehrere Studien (1... B. Meece, Wigfield & Eccles, 1990; Pekrun, 1992; Schnabel. 1998). Die wenigen Studien zum kausalen Zusammenhang von Freude und Leistung sind widersprUchlieh. Während sich z. B. bei Helmke (1993) Lernfreude primär als eine Konsequenz guter Mathematikleistung zeigt. fand Ma (1997) di -

Lelstoogsnlveau der Schulklasse

l Ind! vlduelle Erfahrungen/Ko!Jlitionen • Erfolgs-/Misserfolgserlebn isse

/

• KontrollUberzeugungen • Leistungserwartungen • Leistungsposition

Individuelle Lern- und Leistungsemotionen

t

Individuelle Leistungen

Reaktionen der SOZlallßlwelt • Belohnung/Bestrafung

/

I

• Autonomieunterstützung

• Motivation

• Leistungserwartungen

• Problemlösen

• le;stungsposition

• Kognitive RessourteI

t Abbildung J : Zusammenhänge zwist:hcn schulischer Leistung und emotionalem Erleben .

203 rekCe Effekte von Lernfreude auf Mathematikleistung; die umgekel1lte Wirkrichtung erwies sich bei Mn (ebd.) als nicht signifikant.

1.2 Theoretische Zusammenhänge Bezüglich der Richtung des Zusammenhangs von schulischer Leistung und emotionalem Erleben nehmen Pekrun, Goell. Titz und Perry (2002) wechselseitige Bez.iehungen an. In ihrem KontrollWert-Modell zu Antezedenzien und Wirkungen emotionalen Erlebens beeint1ussen Emotionen die Motivation von Schülerinnen und Schülern. deren Problemlöseverhalten sowie die Aktivierung ihrer kognitiven Ressourcen. Diese Aspekte sind zentral für schulische Leistungen, welche wiederum Einfluss auf das individuelle Emotionserleben nehmen. In Abbildung I isteill Modell dargestellt, we lches die im KonCroll-Wel1-Modell von Pekrun et al. (2002) angenommenen Wirkungen von Leistung auf Emotionen aufgreift und detaiJJiert darstellt. Das ursprüngliche Modell wurde erweitert, indem das Leistungsniveau derproximalen Referenzgruppe neben individuellen Leistungen der Schülerinnen und Schülern nun Berücksichtigung findet. Proximale Referenzgruppen sind im schulischen Kontext primär durch die Schulklasse repräsentiert (siehe unten). Es wird angenommen, dass sowohl individuelle Leistungen, als auch das Leistungsniveau der Schulklasse zentrale Antezedenzien emotionalen Erlebens von Schülerinnen lind Schülern beeinflussen, nämlich deren individuelle Erfahrungen lind Kognitionen. sowie die Reaktionen der 50zialumwelt auf Individualleistungen. Lern- und Leistungsemotionen nehmen über ihre Wirkungen auf Motivation, Problemlöseverhalten und den Einsatz kognitiver Ressourcen wiederum Einfluss aufindividuelJe Leistungen. Zunächst werden Annahmen zu den Wirkungen individueller Leistung auf individuelle Erfahrungen und Kognitionen, sowie auf Reaktionen der Sozialumwelt dargestellt. Das Ausmaß und das quantitative Verhältnis von (l) Erfolgs- und Misserfolgserlebnissen hängen maßgeblich vom individuellen Leistungsniveau ab. Gute Leistllngell werden vermehrt z.u Erfolgserlebnissen führen (z. B. korrcktes Lösen eincr Mathematikaurgabe), die wiederum positive Emotionen crhöhen (.,.. B. Freude, Stolz). Misserfolgserlebnisse (z. B. Scheitern beim LösungsverslIch) hingegen in Folge schwacher Leistungen rühren überwiegcnd III negativem emotionalen Erleben (z. B. Ärger,

Hoffnungslosigkeit). Gute Leistungcn können (2) subjektive Kontrollüberzeugllngen (z. B. das ScJbstkonzept der Begabung. self-efficacy, vgl. Bong & Skaulvik, 2003) stärken und damit positive Emotionen (z. B. HoFfnung) fördern und negative Emotionell (z. B. Angst vor Misserfolg) mindern. (3) Leistungserwartungen leistungsstarker Sehülerinnen und Schüler fallen überwiegend po.sitiv aus und flinren vor allem zu positiven Emotionen (z.. B. Vor· freude auf gute Leistungsergebnisse) . Die (4) Leistungsverortung im Leistungskontinuum der Klasse wird maßgeblich von individuellen Leistungen beeinnllSst. Vcrortungen im oberen Leistungsniveau gehen vermlnlich vor allem mit positiven Emotionen (1,. B. Stolz. Freude) und Verorlungen im unteren Leistungsniveau vermehrt mit negativen Emotionen (z.. n. Scham. Enttiiusehung) einher. Neben individuellcn Erfahrungen und Kognitionen dürften sich zudem leistungskontingcnte Reaktionen dcr familiären und schulischen Sozialumwelt auf das Emotiollserlebcn von Sehülerinncn und Schülern auswirken. Das individuelle LeistUngsniveau hat Einfluss auf die Intensität und das quantitative Vcrhiiltnis von (5) Belohnung und Bcstrllfung und damit auf das emotionale Erlcben (7.. B. Stolz bzw. Scham). Ebenfalls in Abhängigkeit von individueller Leistung wird sieh das Ausmaß an (6) Autonomieunterstützung darstellen. Leistungsstarken wird in der Regel mehr Alltonomie gewährt als Leistung~sehwa ­ ehen, was bei leistungsstarken Schülerinnen und Schülern z. B. 7..U verstärkten Möglichkeit der Ausübung selbstrcgulatorischer Tätigkeiten fühn, welche mit überwiegend positivem emotionalen Erleben einhcrgehen (z. B . tätigkeits· bezogene Freude, siehe Götz. 2004; Titz, 2001). Auch die (7) Leistungserwartungen der Sozialumwelt sind Ieistungskontingenl. Jenseits von Leistungsdruck, der sowohl bei leistungsstarken als auch leistungssehwachen Sehülcm mit dem Ausmaß an Leislungscrwartungen einhergeht. werden Schülerinnen und Schüler mit guten Leistungen 7,. B. Stolz erleben, wenn Lehrkräfte oder Eltern ihnen gute Notcn zutrauen. Mit niedrigen Leistungen einhergehende geringe Leistungserwartungen dürften hingegen überwiegend zu negativen Emotioncn. wie z. B. Scham führen. Schließlich wird die (8) Leis(ungsverOJtung der SchülerinIlen und Schüler durch Lehrkräfte sehr stark von Individuallcistungen 7.. B. in Form von Noten abhungen, was mit spc/.ifischell Emotionen, wie z . .8. Scham und Ärgcr im Falle einer Vcrortung illlunteren Leistungsnivc:lll der Klasse oder mit 5tolz und Freude bei einer Verortung im oberen Bereich einhergehen wird . Die leistungskontingcnten Reaktionen der Sozialul1lwelt (Aspekte 5 bi s 8) dürften zum einen direkte Wirkungen auf das emotionale Erleben von Schülcrinncn und Schülern zeigen (z. B. per "Emotionsansteckung»; Hatfield. Cacioppo & Rapson, 1993), zum anderen jedoch auch indirekt über ihren Einnuss auf die individuellen Erfahrungcn und Kognitionen von Schülerinnen und Schülern (Aspekte 1 bis 4) Einlluss auf dercn Emotionen nehmcn . So wird beispielsweise die Leistungsverortung durch die Lehrkraft (Aspekt 8. Zo . B. in

204

Form VOll Noten) maßgeblich die individuelle Leistungseinschätzung in Form c·iner Verortung im LeislungskolltiJluum der Refcrenzklassc (Aspekt 4) beeinflussen.

Zusätzlich zu individuellen Leistungen haben jedoch auch die Leistungen proximaler Referenzg ruppen Eintluss auf individuelles Emotionserleben. Als proximale Referenzgruppen im schulischen Kontext können die Schülerinnen und Schüler einer Schule, einer Jahrgangsstufe oder einer Klasse gelten. Bezüglkh Le istungsvergleiche n stellen Klassen die unmittelbare Referenzgruppe für die ihnen zugehörigen Schülerinnen und Schülern dar (vgl. lngenkamp, 1987) und sind somit im Hinblick auf die Ausprägung individueller Lemund Leistungsemotionen als relevante Referenzgruppe zu bezeichnen (Wagner, 1999; zu einer Diskussion von Schul- und Klasseneffekten bezüglich Leistung siehe Hosellfeld, Helmke, Ridder & Schrader, 200 I). Die Ausprägung dcr oben aufgeführten Mediatoren individueller Leistungen und individueller Lern- lind Leistungscmotionen (Abb. I) hängt maßgeblich vom Leistung~niveau der Klasse ab, in der eine Schülerin oder ein Schüler sich befindet. Eine Schiilerin/ein Schüler mit mittleren Leistungen wird in einer Kla~se sehr leistungsstarker Schülerinnen lind Schüler weniger Erfolgs- und mehr Misserfolgserlebnisse haben, geringere subjektive KOlltrollübeo.eugullgen ausprägen, niedrigere Leistungserwartungen haben, sich eher im unteren Bereich des Leistungskontinuums der Schulklasse verorlcn, weniger belohnt und mehr bestraft werden, weniger Autonomieunterstüt7.ung erfahren, mit geringeren Leistungserwarlungen durch Eltern und Lehrkräfte konfrontierl sein und von Lehrkräften weiter unten im Leistungskontinuum der Schulklasse verortet werden als eine Schülerin/ein Schüler gleicher Leistung in einer Klasse mit leistungsschwaehen Sehülerinncn und Schülern . Das heißt,je höher das Leistungsniveau einer Schulklasse, desto negativer dürfte sich dies auf individuelle Erfahrungen und Kognitioncn, sowie auf dic Reaktionen der SozialuOlwclt auf individuelle Lcistllllgen und damit auch auf individuelles Erleben von Lern- und Leistungsemotionen auswirken. Mit Ausnahme weniger Untersuchungen zu Rcfemzgruppencrfckten bei Prüfungsimgst (Lange, Kuffner & Schwaner, 1983) wurde ein derartiger Effekt nach Kenntnis der Autoren im Kontext emotionspsychologischer Forschung noch nicht,jedoch in vergleichbarer Weise im Rahmen der Selbstkonzeptforschung untcrslIcht (z, B. Jcmsalem & Schwarzer, 1991). Der in der SeJbstkonzeptforschung häufig thematisierte Fischreich- bzw. higj1sh -/iule -polld-E.fj'ekl (BFLPE, Marsh, 1987) äußert sich darin . dass neben selbstkonzeptförderlichcn Effekten individueller Leistungen das Lcistungsniveau der Referenzgruppe ncgati ve Wirkung au f die Ausprägung ind ividueller Selbslkonzepte hat. Empirisch zeigt sieh dieser Effekt

durch negative Regrcssions- oder Pfadkoefrizicnten der mittleren Referenzgruppenfähigkeit auf die Ausprägung des individuellen Selbslkonzepts bei Konstanthaltullg individueller Leistung. Zahlreiche Untersuchungen konnten den BFLPE bestätigen (für den schulischen Kon text siehe z. B. Köller & Baumert. 200 1; Lüdtke & Kö II e r, 2002; Marsh, Kong & Hau. 2000; Trautwein; 2003; vgl. den Effekt von fndividual - und Schlllleistllng auflntcrcsse, Köller, Schnabel & Baumert, 20()O).

Das oben aufgeführte Mediationsmodell (Abb. 1) geht von simultanen Wirkungen individueller und referen zgruppenspezifi scher Leistungen auf das Ni veau der !'0edia(oren (individuelle Erfahrungen und Kognitionen, Reaktionen der Sozial umwe lt) aus. Hohe individuelle Leistungen sollten somit positive individuelle Emotionen fördern und negative Emotionen mindern, während das Leistungsniveau der proximalen Referenzgruppe (Schulklasse) bei Kon trolle individueller Leistung die gegenläufigen Effekte zeigen dürfte, d. h. ein hohes Leistungsniveau der Klasse dürfte positive individuelle Emotionen mindell1und negative individuelle Emotionen erhöhen.

2 Fragestellung und Hypothese Die zentrale Fragestellung dieser Untersuchung lautet: Welche Wirkungen haben individuelle Leistungen und das Leistungsniveau einer Schulklasse, welcher eine Schtilerin oder ein Schüler angehört, auf individuelles Emotionserleben? Entsprechend dem oben dargesteHten Mediationsmodell (Abb. 1) und in Anlehnung an den in der Selbstkonzeptforschung bereits häufig bestätigten BFLP-Effekt (Marsh, 1987) ist neben emotionsgünstigen Wirkungen individueller Leistung bei deren Kontrolle von einem negativen Effekt des mittleren Leistungsniveaus der Schulklasse auf das individuelle emotionale Erleben von Schi.ilerinnen und Schülem dieser Klasse auszugehen,

3 Methode 3.1 Stichprobe Es wurden Schulklassen al~ Analyseeinheiten herangezogen, da diese die unmittelbare Referenzgruppe von Schlilcrinnen und Schülern im Hinblic:k auf Lernen und Leistung darstellen (zur Bedeutung von Schulklassen für inter-

205

Tabelle I: Stichprobe.

Schillen (Anzahl)

Klassen -Anzahl ' - Tcilnehmerzahl pro Klasse minima); M(SD) Schüler -Anz'lhl - % weiblich

Hauptschulen

Realschulcn

Gymnasien

gesamt

18

JO

14

42

32

19

27

7R

12/27 18.09 (4.09)

15/32 26.47 (4.78)

14132 25 . 19 (3 .86)

12/32 22.59 (5.62)

579 40.93

503 59.05

680 45.44

1762 47.84

nale und externale Lcistungspositionielllngcn siehe Wagner, 1999). Daten der crsten beiden Messzeitpunkte de!> «Projekts zur Analyse der LeistungseIltwicklung in Mathematik» (PALMA, eine längsschnitlliche Erweiterung der OECD-Studicn PISA; Pckrun. vom Hofe & BJum, 2003; Pekrun cl al.. in Druek) wurdcn für die vorliegende Fragestellung analysierl. Stichprobenziehung und -reklllticrung errolgte bei dieser Studie durch das Data Proces!>ing Centcr (DPC) der IE/\ (International Association for the Evaluation ofEducational Achicvemcnt). Die realisierte rcpräsentative Stichprobc zum Messzeitpullkt I (2002, Ende 5. Jahrgangsstufe) besteht aus 83 Schulklassen (N = 2070 Schlilerinnen und Schüler) und diejenige zum Messzeitpunkt 11 (2003, Ende 6 . Jahrgangsstufe) aus 81 Schulklassen (N = 2059 Schülerlnnen und Schülern). Zu heiden Mcsszeitpunktcll stammen die Klassen aus insgesamt 42 bayerischen Schulen des dreiglicdrigen deutschen Schul systems (18 Hauptschulen, 10 Realschulen, 14 Gymnasien). Für N = 1 823 Schtilcrinnen und Schüler liegen vollständige Datensätze vor. Da für die vorlicgende Fragestellung ausschließlich Iiingsschnittliehc Analysen dllJ'c hgeWlut wurden, konntcn nur Versuchspersonen herangczogen werden, für welche Daten zu beiden Messzeitpunkten vorlicgen . [)ic Modcllierung von Kontexteffekten (uuf Klassenebelle aggrcgierte fndividualwerlc) erlaubte es, jene Klassen der PALMA-Kohorte aQszuwählen, in denen zu beiden Messzeitpunkten (5 . und 6. Jahrgangsstufe) mindestens 10 Schülcrinnen und Schülern an der Untersuchung teilnahmen . Qieser Wert von N;; 10 orientiert sich ao einem theoretisch begründeten Vorschlag von Felson und Reed ( 1986) bezüglich Daten zu Befunden zu Kontexteffekten (z;u Anforderungen an die Größe von Stichproben bei mehrebenenanalytischen Verfahren siehe aueh Ditton, 1998). Es konnlen nach den genannten Kriterien unler andercm N = 43 Klasscnwicdcrholer nichl in die für die vorliegenden Analysen vcrwendete Stichprobe llufgenommen werden . Die Posilivsclektion durch den Ausschluss der Klassenwiederholer muss bei der Ergebnisinterpretation berücksichtigt werden. Tabellc 1 zeigt die effektive Stichprobe als Teilmenge der oben beschriebenen PALMA-Gcsamtstichprobc. Es konnten somit 78 Klassen mit

insgesamt N = I 762 Schülerinnen und Schülern aus 42 Schulen für die Analysen herangezogen werden.

3.2 Erhebung der Mathematikleistung Mathematikleislung in der 5. Jahl'gangsstufe wurdc anhand des kompetenztheoretisch fundierten «Regensburger Mathematikleistungstests» erhoben. der im Rahmen der PALMA-Studie (siehe oben) entwickelt wurde (zur Testemwicklung siehe vom Hofe ct al., 2002; Kleine. 2004). Dieser Test ist nach dem dichotomen Rasch-Mo dell skalierlund inhaltlich wie methodisch äquivalent zu den Mathematiktests der OECD-Studicn PISA (siehe Klieme, NeL\brand & Lüdtke, 2000). Er basiert auf dem Kon7.ept mathematischer Grundbildullg (