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Didaktik der Physik
Frühjahrstagung – Bonn 2020
Inhaltsvalidität eines Testinstruments zur Erfassung
deklarativen Wissens zur Quantenoptik
Philipp Bitzenbauer, Jan-Peter Meyn
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
philipp.bitzenbauer@fau.de
Kurzfassung
In der empirischen Unterrichtsforschung wird im Kontext von Testentwicklung oft von der Validie-
rung eines Testinstruments gesprochen. Die Debatte über das Testgütekriterium Validität führte zu
einer Verschiebung der Auffassung von Validität. Heute ist weniger von der Validität als Eigen-
schaft eines Tests die Rede. Vielmehr steht eine valide Testwertinterpretation im Zentrum der Si-
cherung von Testqualität. Dass ein Testverfahren valide Testwertinterpretation erlaubt, muss argu-
mentativ abgeleitet werden. Die erforderlichen Argumentationsstränge sind dabei nicht standardi-
sierbar. Insbesondere für Forschungsbereiche, in denen es nur wenig belastbare theoretische Vorar-
beiten gibt, birgt das Hürden. Hier setzt dieser Artikel an: anhand eines „best-practice“-Beispiels
aus der Didaktik der Quantenphysik wird aufgezeigt, wie ein solcher argumentativer Prozess me-
thodisch erfolgen kann. Zunächst wird der Bedarf einer Neuentwicklung eines Testinstruments für
die summative Evaluation eines Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik begründet. Die Testentwick-
lung wird beschrieben. Inwiefern eine valide Testwertinterpretation möglich ist, wird argumentativ
abgeleitet: Die Ergebnisse von einer Studie zum Lauten Denkens, sowie einer Expertenbefragung
werden mit Ergebnissen einer quantitativen Pilotstudie kombiniert.
1. Entwicklungsforschung zum Quantenphysik-
unterricht
Die Verbesserung des Physikunterrichts ist ordinäres
Ziel physikdidaktischer Forschung, die in verschiede-
nen Bereichen erfolgt. Ein wichtiger Bereich ist dabei
die unterrichtsbezogene Entwicklungsforschung [1].
Heute existiert eine fortwährende Tradition unter-
richtsbezogener Entwicklungsforschung nicht nur zu
Themen des einführenden Physikunterrichts, wie der
Mechanik (z.B. [2]) oder der Elektrizitätslehre (z.B.
[3]), sondern auch zu fortgeschrittenen Themen der
modernen Physik, wie der Quantenphysik [4, 5, 6, 7].
Zur Entwicklungsforschung gehört die Evaluation.
Anders als in gängigen Bereichen des Physikunter-
richts gibt es in der Quantenphysik keine Standardtes-
tinstrumente zum Erheben von Präkonzepten oder der
Lernwirksamkeit von neuen Unterrichtskonzepten
[8]. Drei Aspekte scheinen ursächlich:
1. Die entwickelten Unterrichtskonzepte zur
Quantenphysik decken eine große inhaltli-
che Bandbreite ab und stehen überwiegend
disjunkt nebeneinander [9].
2. Es herrscht in den (internationalen) Phy-
sikcurricula an Schulen kein Konsens über
die Quantenphysikthemen, die im Unterricht
zu behandeln sind [10], wenngleich jüngste
Untersuchungen zumindest Indizien dafür
liefern, dass aus Expertensicht ein Konsens
über die Key-Items im Quantenphysikunter-
richt zu finden sein könnte [11].
3. Nicht in allen nationalen Schulcurricula ist
Quantenphysik im Schulunterricht über-
haupt festgelegt, sondern ist stattdessen für
die universitäre Ausbildung vorgesehen.
Der letzte Punkt begründet, warum es zwar Testin-
strumente zur Quantenphysik mit der Zielgruppe
„Studierende“ gibt, aber nur wenige für Lernende an
Schulen. Entwicklungsforschung zum Quantenphy-
sikunterricht erfordert daher üblicherweise die Ent-
wicklung von Testinstrumentarium, das den jeweili-
gen Forschungsanliegen gerecht wird. In diesem Ar-
tikel wird die Entwicklung eines Testinstruments zum
Begriffswissen „Quantenoptik“ beschrieben. Dieses
Instrument wurde zur summativen Evaluation des Er-
langer Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik entwi-
ckelt. Die nachfolgende Infobox gibt einen kurzen
Einblick in das Konzept. Details findet man bei [4].
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Bitzenbauer, Meyn
2. Testinstrumente zur Quantenphysik
Die Forschung zu Lernendenvorstellungen zur Quan-
tenphsik hat mittlerweile eine lange Tradition: Bereits
Fischler und Lichtfeldt forderten in ihrer Arbeit von
1992 eine Abkehr von Analogien zur klassischen
Physik in der Lehre der Quantenphysik [17]. Sie be-
gründeten das mit der Evaluation eines Unterrichts-
gangs zur Quantenphysik und der im Rahmen von
dessen Evaluation erhobenen Schülervorstellungen.
Daran anknüpfende Arbeiten, wie [18, 19], griffen
einzelne Ideen von Fischler und Lichtfeldt auf, aber
es entwickelte sich kein einheitliches Testinstrumen-
tarium. Heute existiert stattdessen eine große Reihe
von Testinstrumenten zur Quantenphysik von unter-
schiedlichem Format, mit unterschiedlichen themati-
schen Schwerpunkten und vor allem hauptsächlich
mit der Zielgruppe „Studierende“.
Test /Autor
Jahr
Fragenformat
Inhaltsschwerpunkt
Zielgruppe
Ireson [18]
2000
Statements mit
fünfstufiger Ra-
tingskala
Quantenphänomene und -modelle
Ursprünglich Studierende
(auch für Schülerinnen und
Schüler geeignet)
Quantum
meassurement
test [20]
2001
Offene Fragen
Messprozess und Zeitentwicklung
Studierende
QMVI [21]
2002
Zweistufige Mul-
tiple-Choice-
Items
Quantenphysikalischer Formalismus
Studierende
Müller und
Wiesner [22]
2002
Statements mit
fünfstufiger Ra-
tingskala
Atomvorstellungen, Determinismus, Ei-
genschaftsbegriff, Heisenberg’sche Un-
bestimmtheitsrelation
Schülerinnen und Schüler
QPCS [23]
2009
Multiple-Choice-
Items
Welle-Teilchen-Dualismus, de-Broglie-
Wellenlänge, Doppelspalt-Experiment,
Heisenberg’sche Unbestimmtheitsrela-
tion, Wellenfunktion
Studierende (teilweise auch für
Schülerinnen und Schüler ge-
eignet)
QMAT [24]
2009
Offene Fragen
Quantenphysikalischer Formalismus
Studierende
QMCS [25]
2010
Multiple-Choice-
Items
Quantenphysikalischer Formalismus
Studierende
QMS [26]
2012
Multiple-Choice-
Items
Quantenphysikalischer Formalismus
Studierende
QMCA [27]
2015
Multiple-Choice-
Items
Quantenphysikalischer Formalismus
Studierende
QME [28]
2019
Zweistufige Mul-
tiple-Choice-
Items
Materiewellen, Messprozess, Atome
und Elektronen
Studierende (teilweise auch für
Schülerinnen und Schüler ge-
eignet)
QMFPS [29]
2019
Multiple-Choice
Quantenphysikalischer Formalismus
und seine Postulate
Studierende
Tab. 1: Überblick über Testinstrumente zur Quantenphysik.
Abb. 1: Infobox zum Erlanger Unterrichtskonzept zur Quantenoptik. Dessen summative Evaluation erfolgt im mixed-methods-
Design. Ein Teil der Untersuchung bezieht sich auf das deklarative Wissen zur Quantenoptik, welches mit dem hier vorgestell-
ten Testinsturment erhoben werden kann.
Infobox
150
Inhaltsvalidität eines Testinstruments zur Erfassung deklarativen Wissens zur Quantenoptik
Die Übersicht zeigt einen deutlichen Bedarf: Die ent-
wickelten Testinstrumente sind zur Evaluation von
Lehrkonzepten zur Quantenphysik an Schulen über-
wiegend ungeeignet. Der Vorstellungsfragebogen
von Müller und Wiesner baut auf dem von Ireson auf
und wurde im Rahmen der Evaluation des Münchner
Unterrichtskonzepts zur Quantenmechanik einge-
setzt. Zur Erhebung von Vorstellungen Lernender soll
dieser auch im Rahmen der summativen Evaluation
Erlanger Unterrichtskonzepts zur Quantenoptik ein-
gesetzt werden.
Allerdings soll mit dem Erlanger Konzept auch ein
alternatives Begriffsnetz vermittelt werden. Der
Frage, ob Lernende innerhalb dieses Begriffsnetztes
konsistent argumentieren können, wird mit Leitfa-
deninterviews nachgegangen. Notwendige Voraus-
setzung scheint aber eine grundsätzliche Kenntnis der
einzelnen Begriffe der Quantenoptik zu sein. In ei-
nem neu entwickelten Fachwissenstest soll daher das
deklarative Wissen zur Quantenoptik ökonomisch er-
hoben werden.
3. Entwicklung eines Fachwissenstests zur Quan-
tenoptik
Eine Präzisierung des Wissensbereichs „Quantenop-
tik“ aus didaktischer Literatur ist nicht möglich, weil
vergleichbare Erhebungen zu vergleichbaren Kon-
zepten noch nicht durchgeführt werden.
Die theoretisch begründete Operationalisierung des
Konstrukts „Quantenoptik“ ist demnach nicht mög-
lich und muss sich notwendig eng an dem zu evaluie-
renden Konzept orientieren. In einem Themengebiet
wie der Quantenoptik – oder auch anderen Themen
der modernen Physik, die noch weniger untersucht
sind - ist es deswegen schwieriger als in „klassischen“
Themenbereichen, eine Substrukur des Wissens der
Lernenden zu ermitteln. Es existiert in der fachdidak-
tischen Forschung kein Standardverfahren dafür, wie
man ein solches Gebiet erschließt. Wir wollen daher
am Beispiel dieser Testentwicklung ein erfolgsver-
sprechendes Verfahren vorstellen:
Zunächst wurde dem dem neu entwickelten Testin-
strument ein Modell zugrunde gelegt, das die drei
Teilaspekte „Theoretische Aspekte“, „Photonen“ und
„Einzelphotonenexperimente“ enthält. Diese sollten
im Testinstrument abgebildet sein. Damit werden
physikalische Grundlagen („theoretische Aspekte“),
Allgemeines zu Quantenobjekten am Beispiel des
Photons („Photonen“) sowie technisch-experimen-
telle Überlegungen („Einzelphotonenexperimente“)
abgefragt.
Die Zuordnung der zentralen Begriffe des Erlanger
Unterrichtskonzepts zu diesen Teilaspekten wurde
mit Hilfe eines Blueprints, vorgeschlagen von [30],
vorgenommen. Dabei handelt es sich um eine The-
menmatrix, die Inhaltsbereiche und die in diesen Be-
reichen zu erreichenden Lernniveaus beinhaltet und
gewichtet [31].
Weitere Aspekte der Testentwicklung waren:
Entscheidung für ein Aufgabenformat: Aus öko-
nomischen Gründen fiel die Wahl auf ein ge-
schlossenes Aufgabenformat in der Variante
Single-Choice. Um den Rateeinfluss zu mini-
mieren wurden, wurden zweistufige Items ent-
wickelt [33]: In der ersten Stufe ist nur eine von
drei Antwortmöglichkeiten richtig. In der zwei-
ten Stufe sollen die Befragten auf einer fünfstu-
figen Ratingskala zusätzlich angeben, wie sicher
sie sich bei der Beantwortung waren. Ein Punkt
wird nur vergeben, wenn die Antwort in Stufe
eins richtig ist und sich der Proband mindestens
sicher war [32].
Finden geeigneter Distraktoren: Die Qualität
von Items im geschlossenen Format hängt von
der Qualität der Distraktoren ab, also von den
falschen Antwortalternativen. Diese müssen
von Wissenden als falsch erkannt, aber von Un-
wissenden als möglicherweise wahr wahrge-
nommen werden. Bei der Entwicklung des Tes-
tinstruments zur Quantenoptik wurden daher zu-
nächst 21 Items - verteilt auf die verschiedenen
Inhaltsbereiche zur Quantenoptik - im offenen
Format formuliert. Diese wurden an
Lehramtsstudierende gegeben. Auf diese Art
wurde ein erster Testentwurf gewonnen, weil
teilweise richtige, oder häufig aufgetauchte fal-
sche Antworten der Studierenden als Distrakto-
ren verwendet wurden.
Einheitliche Itemformulierung
4. Pilotstudie zum Testinstrument „Quantenop-
tik“
Auf Grundlage einer Pilotierung des Testinstruments
mit angehenden Ingenieurstudierenden, wur-
den ausführliche Itemanalysen durchgeführt. Die Er-
gebnisse der Pilotstudie finden sich bei [32]. Die
wichtigsten Ergebnisse lauten:
Die interne Konsistenz des Testinstruments
ist ausreichend ( ).
Signifikante Korrelationen mit den Krite-
rien „Zeugnisnoten Physik“ und „Interesse
Abb. 2: Beispiel-Item aus dem Testinstrument zur "Quan-
tenoptik".
151
Bitzenbauer, Meyn
an Quantenphysik“ sprechen für die Kriteri-
umsvalidität des Tests.
Die dreifaktorielle Struktur des Testinstru-
ments mit den Skalen „Theoretische As-
pekte“, „Einzelphotonenexperimente“ und
„Photonen“ lässt sich konfirmatorisch be-
stätigen ( ,
, , . Die in-
ternen Konsistenzen der Subskalen ist zwar
niedrig ( ), für sehr kurze
Skalen (je 3-4 Items) aber noch akzeptabel
[34].
Aufgrund kleiner Stichproben wurde nur mit klassi-
scher Testtheorie ausgewertet. Diese Aspekte (außer
der Inhaltsvalidität) wurden bereits in [32] diskutiert.
Die Inhaltsvalidität wird argumentativ gestützt. Die
dazugehörigen Studien werden nachfolgend disku-
tiert.
5. Inhaltsvalidität des Testinstruments zur Quan-
tenoptik
Unter Inhaltsvalidität versteht man Aussagen dar-
über, inwiefern das zu erhebende Konstrukt in Gänze
durch ein Testinstrument abgedeckt wird. Die dem
zugrundeliegende Anforderung an das Testinstru-
ment wird in Anlehnung an [35] so formuliert: „Die
Aufgaben umfassen relevante und repräsentative In-
halte und Anforderungen aus der Zieldomäne.“
Um die Validität argumentativ zu stützen wurde da-
her bereits entwicklungsbegleitend eine „Laute-Den-
ken“-Studie durchgeführt, die zur Optimierung der
Validität auf Itemebene beitragen soll. Abschließend
wurde ferner eine Expertenbefragung durchgeführt,
um die Passung der Items zum Erlanger Unterrichts-
konzept, sowie zur Qualität der Distraktoren zu beur-
teilen [36]. Die folgenden Argumente stützen ge-
meinsam eine valide Testwertinterpretation für das
hier berichtete Testinstrument zur Quantenoptik:
Signifikante Korrelationen mit Außenkrite-
rien (Kriteriumsvalidität)
Bestätigung der dreifaktoriellen Skalastruk-
tur mittels konfirmatorischer Faktorenana-
lyse (Konstruktvalidität)
Laute-Denken-Studie (Validität auf Item-
ebene)
Expertenbefragung (Inhaltsvalidität)
5.1 Lautes Denken
Die Methode des „Lauten Denkens“, manchmal auch
„Think Aloud“ oder „Denke-Laut-Methode“, hat ih-
ren Ursprung in der Denkpsychologie [37]. Um zu
überprüfen, ob die intendierten fachlichen Zielsetzun-
gen der jeweiligen Items von den Probandinnen und
Probanden richtig verstanden werden, macht die Eva-
luierung eines entwickelten Testinstruments mit Hilfe
der Methode des „Lauten Denkens“ Sinn [38, p. 88].
Dadurch werden nämlich die ablaufenden kognitiven
Prozesse von Befragten bei einer Testsituation zu-
gänglich [39, p. S. 224]. Insbesondere bei gebunde-
nen Antwortformaten (hier Single-Choice) erscheint
eine Untersuchung der Testaufgaben auf der Ebene
der Items sinnvoll, weil die Antwortmöglichkeiten
mitunter nicht alle denkbaren Reaktionen der Proban-
dinnen und Probanden abdecken, sich gegenseitig be-
einflussen oder nicht der natürlich Antwort der Be-
fragten entsprechen [40]; dies kann die Validität der
Erhebungsergebnisse negativ beeinflussen [41].
In der Entwicklung des Fachwissenstest „Quantenop-
tik“ diente die Methode des „Lauten Denkens“ vor-
rangig zur Optimierung der Aufgabengüte und damit
zur Verbesserung der Validität auf Item-Ebene. Dazu
wurden Schülerinnen bzw. Schüler der gym-
nasialen Oberstufe, die zuvor das Unterrichtskonzept
erlebt haben, gebeten ihre Gedanken während der
Auseinandersetzung mit den Test-Items laut zu ver-
balisieren. Die Durchführung erfolgte mit jedem Teil-
nehmer bzw. jeder Teilnehmerin separat und die Ge-
spräche wurden aufgezeichnet und transkribiert. Für
jedes Item und alle Probanden wurden die folgenden
Kategorien (entnommen aus [39]) ausgewertet:
1. Verständlichkeit des Items
a. Wurde das Item wie intendiert um-
schrieben? (IIU)
b. Wurde die ins Item eingebrachte Barri-
ere wahrgenommen? (BW)
2. Kognitive Prozesse
a. Wurde der Entscheidungs- bzw. Ant-
wortfindungsprozess als komplex
wahrgenommen? (EK)
b. Wurde die Hürde als schwierigkeitser-
zeugend wahrgenommen? (HS)
c. War ein eigener Entscheidungsprozess
mit Begründung möglich? (EE)
3. Eignung Antwortformat und Itemschwierig-
keit
a. Sind die Distraktoren authentisch und
unterscheidbar? (DU)
b. Wie wird die Itemschwierigkeit emp-
funden? (IS)
Inwieweit diese Kategorien aus Sicht der jeweiligen
Probanden für die einzelnen Items erfüllt sind, wurde
mittels skalierender Inhaltsanalyse in Anlehnung an
[3] ausgewertet:
„trifft zu“ - zugeordneter Zahlenwert 1,0
„trifft teils zu“ - zugeordneter Zahlenwert
0,5
„trifft nicht zu“ - zugeordneter Zahlenwert
0,0
Die Beurteilung wurde von zwei unabhängigen Ko-
dieren vorgenommen ( ).
152
Inhaltsvalidität eines Testinstruments zur Erfassung deklarativen Wissens zur Quantenoptik
Die jeweiligen Itemmittelwerte sind auf zwei Nach-
kommastellen gerundet und farbig hinterlegt in der
untenstehenden Tabelle angegeben. Die so erhaltene
Topographie ist für jedes Item von links nach rechts
zu lesen (je Item). Items, in deren Zeilen sich rote
Zellen häufen, müssen entweder grundlegend über-
arbeitet oder eliminiert werden.
Hierbei ist allerdings zu beachten: es sind auch sol-
che Items aus dem Set eliminiert worden, die bei-
spielsweise schlechte statistische Kennwerte besa-
ßen. Die Items 16 und 18 wurden nicht einbezogen,
weil sie bereits vor der „Laute-Denken“-Studie aus
inhaltlichen Gründen eliminiert und erst danach
durch neue Items ersetzt wurden. Außerdem wurde
Item 10 bereits vor Beginn der „Laute Denken“-Er-
hebung ersatzlos gestrichen. Die Items 13 und 14
(jetzt 7 und 8) wurden bei der „Laute Denken“-Erhe-
bung nicht berücksichtigt, weil die jeweiligen Item-
Inhalte bei der Konzeptdurchführung in dieser Stu-
die aus zeitökonomischen Gründen nicht behandelt
und somit auch nicht gefragt werden konnten.
Die Kategorien IIU und BW fallen allesamt positiv
aus. Kleinere Änderungen an den Itemstämmen in
Rücksprache mit den Probandinnen und Probanden
führten auf eine Optimierung der Verständlichkeit der
Items.
Die intendierten kognitiven Prozesse bei den Befrag-
ten wurden im Wesentlichen beobachtet. Es fällt auf,
dass der Entscheidungsprozess bei der Mehrzahl der
Items als komplex empfunden wurde (EK), dass aber
dennoch einige Items nur im mittleren oder gar nega-
tiven Bereich (Item 21) liegen. Dies ist nicht er-
wünscht, denn ein wenig oder gar nicht komplexer
Entscheidungsprozess spricht dafür, dass der Proband
bzw. die Probandin durch Raten oder Ausschlussprin-
zip zu einer (mitunter richtigen) Lösung kommen, so-
dass insbesondere diese Items in der Revision überar-
beitet wurden.
Bei der überwiegenden Mehrheit der konzipierten
Testaufgaben wurde von den Schülerinnen und Schü-
lern die Antwortfindung fachlich korrekt begründet
(Werte mit einem Ausreißer bei Frage
21; Werte ). Die eingebauten Hürden
werden mit einer Ausnahme als mindestens einiger-
maßen Schwierigkeitserzeugend empfunden.
Besonders wichtig aus Sicht der Fragebogenkon-
struktion sind die Kriterien „Distraktoren authen-
tisch“ und „Distraktoren unterscheidbar“ (DA, DU).
Dass diese allesamt niedrige Werte vorweisen, spricht
dafür, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer
diese als gut bewerteten.
Durch die Studie zum „Laute Denken“ festgestellt
werden, dass die Schülerinnen und Schüler bei feh-
lendem Fachwissen auch andere Lösungsstrategien
nutzen als inhaltlich-argumentative, z.B. entschieden
sie sich dann aufgrund bestimmter Formulierungen
für die eine oder andere Antwortoption. Folglich wur-
den nach der Auswertung aller Protokolle alle erar-
beiteten Items dahingehend geprüft, dass alle Distrak-
toren in ähnlicher Weise formuliert waren, sich se-
mantisch und formal ähnelten und auf einem Abstrak-
tionsniveau lagen.
5.2 Expertenbefragung
Die Absicherung der Frage nach der Relevanz und
Repräsentativität der Testinhalte erfolgte abschlie-
ßend mit Hilfe einer Befragung von Wissen-
schaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Physik-
didaktik nach den Kriterien von Jenßen, die bei [42]
nachgelesen werden können. Die WissenschaftlerIn-
nen wurden gebeten die Items des Testinstruments
auf einer fünfstufigen Rating-Skala hinsichtlich ver-
schiedener Aspekte zu bewerten. Die Ergebnisse wur-
den, wie für Rating-Skalen empfohlen, mittels
Diverging Stacked Bar Charts visualisiert [43]. Ein-
gegangen wurde dabei für jedes Item auf die folgen-
den Aspekte: Authentizität der Distraktoren, Ent-
scheidender Inhaltsaspekt des Unterrichtskonzepts, I-
tem ist gelungen, Inhaltsaspekt relevant.
Neben einer Bewertung der einzelnen Items, wurde
außerdem der Test als Ganzes bewertet. Dazu wurde
eine Skala bestehend aus vier Items – wieder mit 5-
stufiger Ratingskala – entwickelt:
1. Die Items stellen relevante Inhalte des Un-
terrichtskonzepts dar.
2. Die Inhalte stehen in einem angemessenen
Verhältnis zueinander, d.h. die Gewichtung
der Inhaltsbereiche ist sinnvoll.
3. Das Testinstrument besitzt eine hohe Pas-
sung zum entwickelten Unterrichtskonzept
und den damit vermittelten Inhalten.
4. Das Testinstrument deckt wichtige Inhalts-
aspekte der Einzelphotonenexperimente ab.
Die interne Konsistenz der Skala liegt bei .
Abb. 3: Ergebnisse der "Lautes-Denken"-Studie in der
Übersicht. Die Bezeichnung der einzelnen Spalten ent-
spricht der Benennung der Kategorien nach denen die
Laute-Denken-Transkripte ausgewertet. Sie sind auf der
vorherigen Seite skizziert.
Abb. 5: Ablauf der Interviews zum "Lauten
Denken".
153
Bitzenbauer, Meyn
Es zeigt sich, dass die Expertinnen und Experten eine
hohe Einigkeit darüber haben, dass die im Test abge-
deckten Inhalte das Konstrukt „Quantenoptik“ ange-
messen abbilden.
Ein ähnliches Bild zeigte sich auch auf Itemebene: es
bestand ein großer Konsens darüber, dass die Items
des Fachwissenstests relevante Inhalte zur Quanten-
optik abfragen, wie beispielsweise die folgende Gra-
fik zeigt:
Abb. 4: Diverging-Stacked-Bar-Chart zu den Ergebnissen der Expertenbefragung zum Test als Ganzes.
Abb. 5: Diverging-Stacked-Bar-Chart zu dem Aspekt "Inhaltsaspekt relevant" dargestellt für alle Items des Testinstruments
in seiner finalen Version, die hier nach ihren abgedeckten Themen dargestellt sind.
154
Inhaltsvalidität eines Testinstruments zur Erfassung deklarativen Wissens zur Quantenoptik
6. Zusammenfassung und Ausblick
Wir zeigen in dieser Arbeit, wie die Absicherung ei-
ner validen Testwertinterpretation für die Entwick-
lung von Fachwissenstests ökonomisch aber trotzdem
mit umfassenden Argumenten geschehen kann – ins-
besondere dann, wenn nicht auf umfassende theoreti-
sche Vorarbeiten zurückgegriffen werden kann.
Die Methode des lauten Denkens ist entwicklungsbe-
gleitend zu denken und die Expertenbefragung sichert
die Qualität zum Ende des Entwicklungsprozesses.
Zusammenfassend rechtfertigen die verschiedenen
Argumente eine valide Testwertinterpretation für den
Test zur Quantenoptik. Die Ergebnisse aus der
„Laute-Denken“-Studie und der Expertenbefragung
sichern eine inhaltliche und sprachliche Angemessen-
heit der Testitems, während die Ergebnisse aus der
quantitativen Pilotstudie Argumente für Kriteriums-
und Konstruktvalidität bereitgestellt.
Das Testinstrument erscheint daher dazu geeignet de-
klaratives Wissen zur Quantenoptik, wie es im Erlan-
ger Unterrichtskonzept erhoben zu erfassen. In einer
summativen Evaluation wird es in einem Mixed-Me-
thods-Design gemeinsam mit dem Vorstellungfrage-
bogen von Müller und Wiesner, sowie leitfadenge-
stützten Interviews eingesetzt, um einen mehrper-
spektivischen Blick auf die ablaufenden Lernpro-
zesse nachzeichnen zu können.
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