Bildungsforschung: Wissen besser messen

Wissen lässt sich scheinbar leicht mit Tests abfragen. Aber ob ein Test tatsächlich misst, was damit beabsichtigt ist, diese Frage treibt Peter Edelsbrunner um. Der neuberufene LMU-Professor forscht darüber, wie Studien in der Bildungswissenschaft zu ihren Ergebnissen kommen. „Ich untersuche, welche statistische Methode für welche Fragestellung am geeignetsten ist“, erklärt Peter Edelsbrunner, der seit April 2025 Professor für Methoden der empirischen Bildungsforschung an der LMU ist.

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Um zu evaluieren, ob eine bildungspolitische Maßnahme funktioniert, werden zum Beispiel traditionell statistische Modelle eingesetzt, die einen möglichen Effekt im Durchschnitt erfassen. Peter Edelsbrunner geht einen Schritt weiter. Er interessiert sich dafür, für welches einzelne Kind welche Intervention besser oder schlechter funktioniert, und warum das so ist.

Mit seinen Arbeiten möchte Peter Edelsbrunner erreichen, dass mögliche Schlussfolgerungen, die aus Tests über die Eigenschaften der Lernenden gezogen werden, wirklich zutreffen. Denn nur so kann eine bildungspolitische Intervention sinnvoll begründet und umgesetzt werden.

„Zugleich sind diese Erkenntnisse die Grundlage für den sogenannten adaptiven Unterricht, der auf die einzelnen Schülerinnen und Schüler zugeschnitten ist.“ An der LMU gibt es von vielen Seiten Interesse und daher Anknüpfungspunkte an diese Forschungsfrage von Peter Edelsbrunner, beispielsweise im Bereich der pädagogisch-psychologischen Forschung, der Sonderpädagogik und in der Forschung zur angewandten Statistik.

Im Blick: Wissenserwerb von klein auf

Peter Edelsbrunner hat an der Universität in Graz, wo er auch aufgewachsen ist, Psychologie studiert mit Fokus auf die sogenannte Differentielle Psychologie, bei der Unterschiede zwischen Personen untersucht werden. Im Jahr 2012 ist er für seine Promotion an die ETH Zürich gewechselt und damit in einen für ihn „ganz neuen Bereich der Lehr-Lernforschung“ eingestiegen. In seiner Doktorarbeit hat er sich dem naturwissenschaftlichen Lernen von Kindern gewidmet und der Frage, wie sie ihr Wissen Schritt für Schritt aufbauen.

Nach seiner Promotion blieb Edelsbrunner zunächst als Postdoc, später als Senior Lecturer an der ETH, bis er 2024 eine Vertretungsprofessur an der LMU annahm. Bevor er auf seine aktuelle Position berufen wurde, hat Edelsbrunner als Postdoc am Lehrstuhl für Didaktik der Physik gearbeitet, wobei er auf langjährige Erfahrung aufbauen konnte: „Ich bin inzwischen seit mehr als zehn Jahren in der Lehrkräftebildung tätig, bringe also Lehrpersonen bei, wie sie gut unterrichten können. Dies mache ich auch weiterhin an der LMU – ich bilde hier Statistiktutorinnen und -tutoren aus und übe mit ihnen im Kontext Statistik und Forschungsmethoden ein Jahr lang, wie man Unterricht entwickelt, vorbereitet und durchführt“, sagt Edelsbrunner. Am Open Science Center der LMU bringt er ebenfalls seine Expertise in der Didaktik von Forschungsmethoden ein.

Vom Wert statistischer Methoden für die Praxis

Auch in den Pädagogikstudiengängen unterrichtet Peter Edelsbrunner statistische Modelle und Forschungsmethoden. Dabei macht er sich viele Gedanken darüber, wie er diese den Studierenden nahebringen kann. In diesem Semester hat er im Rahmen einer Vorlesung ein ganz praktisches Beispiel gewählt:

„Wir untersuchen, welchen Zweck der Morgenkreis hat, der in Kitas verbreitet ist. Dazu habe ich viele Forschungsmethoden eingeführt, von der Beobachtung und dem Interview über den Fragebogen bis zum Experiment. So habe ich versucht, den Studierenden zu zeigen, wozu das statistische und forschungsmethodische Denken da ist: Um Annahmen, die man über Pädagogik hat, sicher überprüfen zu können.“ Bislang hat er zu diesem Ansatz gute Rückmeldungen der Studierenden bekommen.

Statistische Entscheidungen und philosophische Fragen

In seiner Forschung interessiert sich Edelsbrunner für Abweichungen von bestimmten Regeln in der Statistik. Dabei geht es zum Beispiel um die Frage, wie detailgenau ein statistisches Modell die Daten, mit denen es rechnet, in ihrer Gesamtheit abbilden muss. „Je nach Modell können die Ergebnisse anders sein. Es geht also immer auch um die Frage, was beabsichtigt ist.“

Seine jüngste und, Edelsbrunner zufolge, wichtigste Publikation handelt von der statistischen Modellierung von Wissenstests. „Es geht um die Frage, ob die Aufgaben aus einem Test miteinander korrelieren müssen“, erklärt Edelsbrunner. „In vielen Bereichen der statistischen Modellierung nimmt man an, dass alle Übungsaufgaben desselben Tests stark zusammenhängen, weil sie alle dasselbe messen. Demnach sollte es so sein, dass eine Person, die Aufgabe 3 lösen kann, auch Aufgabe 5 gut schafft. Aber bei Wissenstests stellen ich und andere Forschende das immer stärker infrage.“

Damit rührt Edelsbrunner an einem seit Jahrzehnten etablierten statistischen Index, dem Cronbach‘s Alpha, der Auskunft darüber gibt, wie konsistent ein Test ist. „Das ist sowohl wichtig als auch gefährlich. Einerseits regt unsere Arbeit zu neuen Denkweisen an. Andererseits ist es ein schmaler Grat, in der Statistik etwas Etabliertes infrage zu stellen, ohne dass sinnvolle Standards verloren gehen.“

Wissen hinterfragen

In seiner angewandten Forschung beschäftigt sich Edelsbrunner mit dem Konzept des wissenschaftlichen Denkens von lernenden Personen über die gesamte Lebensspanne. Das beginnt im Kleinkindalter mit der Frage, wie Kinder systematisch lernen, etwas herauszufinden und ihre Annahmen zu überprüfen. Und es geht weiter in der Schule: Bei Kindern im Grundschulalter hat Edelsbrunner beispielsweise untersucht, ob es sich später auszahlt, wenn sie früh altersgerechten Physikunterricht erhalten. „Wir haben etwa die Frage nach dem sogenannten Lern-Transfer gestellt, wonach frühes Lernen in den Naturwissenschaften positive Impulse für das Lernen in späteren Jahren geben kann. Wir konnten bestätigen, dass dies der Fall sein kann – selbst dann, wenn in der Sekundarstufe nicht explizit an die Inhalte angeknüpft wird.“

Bei Jugendlichen interessiert sich Edelsbrunner verstärkt dafür, was sie über Wissen und Wissenschaft denken: „Das geht auch immer mehr in Richtung Medienkompetenz: Wie können Kinder und Jugendliche herausfinden, ob eine Information zuverlässig ist?“

In künftigen Projekten plant Edelsbrunner, den Erwerb naturwissenschaftlichen Wissens mit allgemeinem Wissenschaftsverständnis zu verknüpfen und Kindern beizubringen, wissenschaftliche Information, die in verschiedenen Medien verbreitet wird, auch zu hinterfragen. „Ich möchte in den nächsten Jahren beide Stränge zusammenbringen und so bei Schülerinnen und Schülern zusammenhängendes wissenschaftliches Denken fördern. Es wäre toll, wenn wir damit auch Kinder in den Schulen an Wissenschaft heranführen könnten, die sonst wenig Bezug dazu aufbauen würden.“