Die Entwicklung mathematischer Kompetenzen von Vorschulkindern

Mues, Anna (2023): Die Entwicklung mathematischer Kompetenzen von Vorschulkindern: der Zusammenhang mit familiären Einflussfaktoren und digitaler Förderung. Dissertation, LMU München: Fakultät für Psychologie und Pädagogik

Abstract

Von Geburt an bildet die Familie die Basis für das Aufwachsen, das Lernen und die Entwick-lung ihrer Kinder. Dabei prägt sie besonders die frühe Kompetenzentwicklung der Kinder in vielen Bereichen langfristig. Wo zunächst die Entwicklung (schrift-)sprachlicher Kompetenzen in der frühen Kindheit im Zentrum der Wissenschaft stand, ist in zahlreichen Studien der letzten Jahre deutlich geworden, dass auch die frühe Entwicklung mathematischer Kompeten-zen eine zentrale Rolle, besonders im Hinblick auf die spätere (schulische) Kompetenzentwicklung spielt. In diesem Kontext wird vor allem der Home Numeracy Environment (HNE) und weiteren familiären Einflussfaktoren, wie zum Beispiel den elterlichen Überzeugungen gegenüber Mathematik oder dem Berufshintergrund der Eltern, für die Entwicklung mathe-matischer Kompetenzen der Kinder eine besondere Bedeutung zugesprochen. Die ersten zwei Artikel der vorliegenden Arbeit setzen sich folglich mit der Frage auseinander, welche familiären Einflussfaktoren mit den frühen mathematischen Kompetenzen der Kinder und der HNE der Familien in Zusammenhang stehen. Im ersten Artikel wurde anhand einer Stichprobe von N = 190 Kindern der Einfluss des Berufes der Eltern, die einen Hintergrund im Themenbereich „Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik“ (MINT) haben, mit dem der Eltern, die keinen MINT-Hintergrund haben, auf die Entwicklung mathematischer Kompetenzen ihrer Kinder verglichen. Zudem wurden diese Berufskategorien nochmals unterteilt in den erlernten Beruf und die aktuelle Tätigkeit der Eltern. Die Daten verweisen auf signifikante Unterschiede der mathematischen Kompetenzen der Kinder vor dem Hintergrund dieser Unterteilung. Die Ergebnisse zeigen, dass der erlernte MINT-Beruf der Eltern direkt mit den mathematischen Kompetenzen der Kinder zusammenhing. Die HNE der Fami-lien hingegen wurde durch die aktuellen MINT-Tätigkeiten der Eltern direkt vorhergesagt. Ein weiterer einflussreicher Aspekt auf die HNE und die mathematischen Kompetenzen der Kinder wurde im zweiten Artikel anhand von N = 160 Eltern-Kind Dyaden untersucht. Hier lag das Augenmerk auf den Unterschieden der mathematischen Überzeugungen von Müttern und Vätern und ihrem Zusammenhang mit der HNE und einem vermuteten indirekten Zusammenhang mit den mathematischen Kompetenzen der Kinder. Erste Studien konnten zeigen, dass sich zwischen Müttern und Vätern Unterschiede hinsichtlich ihrer häuslichen mathematischen Anregung mit ihren Kindern finden ließen. In ersten Arbeiten wurden zudem auch von Unterschieden der Überzeugungen im Kontext von Mathematik zwischen Müttern und Vätern berichtet. Dennoch finden sich im Kontext dieser Fragestellung bislang nur wenige Studien. Die Analysen des zweiten Artikels in dieser Arbeit zeigen, dass sich Unterschiede hinsichtlich der mathematischen Überzeugungen von Müttern und Vätern und ihren häusli-chen mathematischen Anregungen im Alltag finden lassen. Jedoch müssen diese Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden, da zugleich Analysen zur Messinvarianz zwar gleiche Faktorstrukturen zwischen Müttern und Vätern aufzeigen, jedoch keine skalare Messinvarianz zum Vergleich von Mittelwerten gefunden werden konnte. Die Ergebnisse der ersten beiden Artikel geben einen detaillierten Einblick in verschiedene familiäre Einflussfaktoren und ihre Beeinflussung der frühen Entwicklung mathematischer Kompetenzen der Kinder. Dabei wird deutlich, dass die mathematischen Kompetenzen der Kinder sich unter verschiedenen (familiären) Voraussetzungen entwickeln und es stellt sich die Frage, ob und wie man alle Kinder unabhängig ihres familiären Hintergrundes unterstützen kann. Daher wurde im dritten Artikel die Frage analysiert, inwiefern sich die Entwicklung mathematischer Kompetenzen in der frühen Kindheit und der HNE der Familien im Rahmen einer digitalen Interventionsstudie unterstützen lässt. Auf Basis von zwei Messzeitpunkten wurden die Daten von N = 500 Kindern und ihren Familien anhand von schrittweisen Regressions- und Varianzanalysen mit Messwiederholung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die eingesetzte digitale Intervention die Entwicklung der mathematischen Kompetenzen der Kinder unabhängig vom Berufshintergrund der Eltern (MINT vs. Nicht-MINT) unterstützen konnte. Dahingegen wurden keine signifikanten Zusammenhänge zwischen dem Einsatz digitaler Elterninformationen und der HNE der Familien gefunden. Die Ergebnisse des dritten Artikels verdeutlichen, dass der Einsatz digitaler Interventionen die Entwicklung der Kinder unterstützen kann, dass jedoch im Hinblick auf die Unterstützung der Familien und ihrer HNE möglicherweise andere Herangehensweisen oder Umsetzungsmöglichkeiten gefunden werden müssen, um diese effektiv zu erreichen und zu unterstützen. Alle drei Artikel geben Hinweise auf das Wirkzusammenspiel zwischen familiären Einfluss-faktoren, der Entwicklung mathematischer Kompetenzen in der frühen Kindheit und der HNE der Familien. Daraus lassen sich neue Fragestellungen für zukünftige Forschung und Hinweise für die Praxis, besonders im Kontext von Interventionen ableiten.

Abstract

Starting from birth, the family forms the basis of the growth, learning, and development of their children. The parents play an important role to shape the early competence development of children in the long term. The development of early literacy skills in early childhood was a central focus of several research in the past, however in recent years the early development of mathematical competences was found to play a central role in children's development, especially with regard to later (school) achievement. In this context, the Home Numeracy Envi-ronment (HNE) and family factors such as parental beliefs towards mathematics or the occu-pational background of the parents, are considered to be highly important for the development of children's mathematical competences. The first two articles of the present study address the question of which family factors are related to children's early mathematical competences and the families' HNE. In the first article, a sample of N = 190 children was used to compare the association of parental occupation with parents who have a background in “Science, Technology, Engineering and Mathematics” (STEM) with parents who have no STEM background, and its effect on the development of mathematical competences in their children. Further, these occupational categories were subdivided into the learned occupation and the current occupation of the parents. The data point to significant differences in children's mathematical competences within this division. The results show that parents' learned STEM occupation was directly associated with children's mathematical competences. The families' HNE, on the other hand, was directly associated with parents' current STEM occupation. Another influencing aspect of the HNE and children’s mathematical competences was investigated in the second article using N = 160 parent-child dyads. Here, the focus was on the differences between mothers' and fathers' mathematical beliefs and their association with the HNE and a presumed indirect association with children's mathematical competences. Previous studies were able to find differences between mothers and fathers in regards to mathematical activities they provide at home to their children, as well as differences in mothers’ and fathers’ mathematical beliefs. However, up until now only a few studies were conducted to investigate these differences. The second article reveals that there are differences in mathematical beliefs of mothers and fathers and the mathematical activities they provide at home to their children. However, these results must be interpreted with caution, since at the same time analyses of measurement invariance revealed the same factor structures between mothers and fathers, but no scalar measurement invariance for comparing mean values could be found. The results of the first two articles provide a detailed insight into various family factors and their influence on the early development of children's mathematical competences. It becomes clear that children's mathematical competences develop under different (family) conditions and the question arises whether and how all children can be supported regardless of their family background. Thus, in the third article, a new question was addressed to investigate to what extent the development of mathematical competences in early childhood and the families' HNE can be supported within the framework of a digital intervention study. Based on two measurement points, the data of N = 500 children and their families were analysed using stepwise regression and repeated measurement analyses of covariance. The results show that the digital intervention was able to support the development of children's mathematical com-petences regardless of the parents' occupational background (STEM vs. Non-STEM). On the other hand, no significant associations were found between the use of digital parent infor-mation and families' HNE. These findings illustrate that the use of digital interventions can support children's development, but that other approaches or implementations may need to be found to support families and their HNE effectively. All three articles give indications of the interplay between family factors, the development of mathematical competences in early childhood and families' HNE. From this, new questions for future research and hints for practice, especially in the context of family interventions can be further designed and developed.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Mathematische Kompetenzentwicklung, Home Numeracy Environment, Beliefs, App-based Learning, Intervention
• Themengebiete: 300 Sozialwissenschaften ; 300 Sozialwissenschaften > 370 Erziehung, Schul- und Bildungswesen
• Fakultäten: Fakultät für Psychologie und Pädagogik
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 31. Juli 2023
• 1. Bericht­erstatter:in: Niklas, Frank