Empirische Bildungsforschung

07: Effekte der Klassengröße

Dr. Edgar Treischl
FAU Nürnberg-Erlangen

Ablauf

  • Stellschrauben im Bildungssystem (u.a. die Klassengröße)
  • Kausaler Effekt der Klassengröße auf die individuelle Schulleistung
  • Damit verbunden: Vertiefung Kausalität
  • Experimentelle/Quasi-experimentelle Befunde

Stellschrauben im Bildungssystem

  1. School Tracking
  2. Klassenwiederholung
  3. Klassengröße
  4. uvm.
School Tracking

Klassenwiederholung

Abbildung: Bundeszentrale für politische Bildung
Klassengröße

Abbildung: Treischl & Wolbring 2020

Kausaler Effekt der Klassengröße?

Online App: Power Analyse


Meta-Analysen in der EBF: John Hattie


Effektstärke

Effekt der Klassengröße

Ein Blick in Hattie (Visible Learning) zeigt, bisherige Forschung kommt zu dem Ergebnis, dass die Klassengröße einen sehr kleinen Effekt (d=0,2) auf die individuelle Schulleistung hat.
↓










Net, all cross sectional data, what about the causal impact of small classes?!?!
😂

Ladder of Causation von Judea Pearl

Fallstricke von Querschnittsanalysen

Siehe Treischl & Wolbring 2020: 111-119

  • Zeitliche Abfolge von Ursache und Wirkung
  • Reifung, intervenierende Ereignisse und das aktuelle Zeitgeschehen
  • Selbst- und Fremdselektion
  • Drittvariablenkontrolle
Simpson's Paradox

Beispiel: Zulassung Berkeley

Beispiel: Zulassung Berkeley II








Vertiefung: Kausalität

Take care, my friend! 👹

Identifikation eines kausalen Effekts....
  • mit Hilfe der Regression: Berechnung eines Effekts durch Kontrolle beobachteter Variablen, d.h. Kontrolle aller Variablen die sowohl den Treatmentstatus beeinflussen und einen Einfluss auf die abhängige Variable haben
  • Hoffnung: Nach Kontrolle der Variablen ist die Zuweisung des Treatmentstatus Klassengröße „so gut wie zufällig“ (conditional independence assumption)
Kausale Struktur

Simulation von Daten mit R ☠


Setup the confounder: Sex


Setup the confounder: Shoe size


Setup the confounder: Income


Results: Shoesize → Income



Konfundierung grafisch










It's a mediator, runnnnnn 😉

Setup the mediator











Shhhh, the Collider, it speaks to you! 🙉

Setup the collider



Remember!

  1. Die Nicht-Kontrolle eines Confounders kann eine verzerrte Assoziation zwischen X und Y hervorrufen
  2. Die Kontrolle eines Colliders kann eine verzerrte Assoziation zwischen X und Y hervorrufen
  3. Die Kontrolle eines Mediators reduziert die wahre Effektgröße von X auf Y








And, under no circumstances, "listen" to a collider if even it blinks and shines!
😂

Experimentelle und Quasi-experimentelle Befunde

STAR Experiment
  • Feldexperiment in den USA
  • STAR (Student-Teacher Achievement Ratio) Experiment
  • Randomisierung von LK und SuS
  • 11.600 SuS in drei Versuchsgruppen: Regulär (22-25 SuS), Aide (22-25 SuS + Unterstützungskraft), Klein (13-17 SuS)
  • Hauptbefund: Substantieller Treatmenteffekt

Ergebnisse des STAR Experiments


Who's right
and who is wrong?

Quasi-experimentelle Studien

Kurzer Auszug aus Bach und Sievert 2018

Quasi-experimentelle Studien nutzen eine Form der exogenen Variation zur Schätzung des kausalen Effekts des Klassengröße. D.h. es wird nicht der Effekt der Variation der Klassengröße untersucht, sondern bei Bach und Sievert 2018 wird bspw. die durchschnittliche Klassengrößen aufeinanderfolgender Jahrgänge innerhalb von Schulen untersucht. Dazu schreiben sie:
“Dahinter steckt die Idee, dass die durchschnittliche Klassengröße direkt von der Gesamtgröße des Jahrgangs einer Schule abhängt, letzterer aber rein zufällig bedingt manchmal größer und manchmal kleiner ausfällt. Der Hauptgrund hierfür ist, dass Geburten innerhalb von Schuleinzugsgebieten nicht gleichmäßig über das Jahr verteilt sind.”
“Folglich wird es in manchen Jahren mehr Anmeldungen an einer Schule geben als in anderen. Kinder, die vergleichsweise kleinen Jahrgängen angehören, werden bei gegebener Anzahl an Parallelklassen so während ihrer gesamten Grundschulzeit in kleineren Klassenverbünden unterrichtet als andere Kinder – ohne dass SchulleiterInnen, LehrerInnen oder Eltern dies beeinflussen können.”
Bei anderen quasi-experimentellen Studien wurde andere exogene Variationen identifiziert. Allen gemeinsam ist jedoch die Idee der exogenen Variation, also eine Variation die nicht durch konfunierenden Faktoren beeinflusst wird und somit auch, das Problem der Selbstselektion im Idealfall mindert.
Befunde quasi-experimenteller Studien






Last battle!

Zusammenfassung

  • Stellschrauben im Bildungssystem
  • Beobachtungsdaten und Querschnittsanalysen zur Evaluation von Maßnahmen
  • Fallstricke bei Querschnittsanalyse
  • Drittvariablenkontrolle: Confounder, Mediator, Collider
  • Kausaler Effekt der Klassengröße auf die individuelle Leistung (eher gering ?)











Do you copy? It's over, at least for this week 🙃!