eredményeivel, az iskolai sikerességgel és demográfiai háttérváltozókkal
5.2.1. A problémamegoldó képességszint kapcsolata az intelligencia és az induktív gondolkodás fejlettségi szintjével
Az itt ismertetett elemzések célja a különböző problémaszituációkban működtetett problémamegoldó képesség, az intelligencia és az induktív gondolkodás kapcsolatának feltérképezése fejlődés és együttjárás szempontjából. Az elemzések újszerűsége abban áll, hogy különválasztják a problémamegoldó képesség statikus és területfüggő, valamint dinamikus és területfüggetlen szituációkban történő működését, illetve tág életkori intervallumban elemzik az induktív gondolkodás, az intelligencia és a két különböző szituációban működtetett problémamegoldó képesség fejlettségi szintjének kapcsolatát.
Az elemzések elvégzéséhez egy olyan kutatási elrendezésre volt szükség, ahol az adatfelvétel tág életkori intervallumban történik és minden egyes diák megold egy dinamikus és egy statikus problémamegoldás tesztet, valamint egy induktív gondolkodás és egy intelligenciatesztet is. Ez a típusú adatfelvétel diákonként legalább négy tanítási órányi mérést igényelt. A 2011-es adatfelvételünk felel meg ezeknek a kritériumoknak, ahol egy háttérkérdőív mellett a korábbi fejezetekben ismertetett statikus, valamint dinamikus problémamegoldás tesztek, illetve intelligenciatesztként a CFT 20-R figurális teszt, illetve Csapó Benő által kidolgozott induktív gondolkodás teszt került kiközvetítésre. A tág életkori intervallum miatt a különböző évfolyamos diákok nem ugyanazt, de horgony itemekkel összekötött teszteket oldottak meg, melyek lehetővé tették az eredmények összehasonlítását, közös skálán történő jellemzését. A háttérkérdőív, az induktív gondolkodás (IG) teszt és a statikus problémamegoldás (SPK) teszt mind a kilenc évfolyamon (3–11.) kiközvetítésre került. A dinamikus problémamegoldás (DPK) tesztet 5–11. évfolyamon alkalmaztuk, míg az intelligenciatesztet (CFT) 3., 5. és 7–11. évfolyamos diákok oldották meg. A kutatás mintájának részletes leírását, valamint az alkalmazott tesztek és működésük (megbízhatóság, mérési invariancia) elemzését lásd a 4.2. és 4.3. részben.
Az eredmények értelmében a diákok statikus problémák megoldása során nyújtott teljesítménye jelentős mértékben összefüggött intelligenciaszintjükkel (r=0,48, p<0,01). Az összefüggés szorossága erősebbnek bizonyult (z=2,11, p<0,05), mint az intelligencia és a dinamikus problémákon nyújtott teljesítményszint (r=0,39, p<0,01) kapcsolata, sőt erősebb
volt, mint a dinamikus és a statikus problémamegoldó teszten nyújtott (r=0,35, p<0,01) teljesítmények kapcsolata (z=3,84, p<0,01).
A parciális korreláció értékei (5.5. ábra) a lineáris (Pearson-féle) korrelációkénál minden esetben szignifikánsan alacsonyabbak voltak, azaz mindhárom kapcsolat erősségében meghatározó szerepet játszott a harmadik konstruktum fejlettségi szintje. Parciális korrelációk esetén is az intelligencia és a statikus problémákon nyújtott teljesítmények kapcsolata bizonyult a legerősebbnek, míg a másik két kapcsolat szorossága azonos volt.
Az átlagosan közepes erősségű korreláció jelenléte alátámasztja az utóbbi években végzett vonatkozó kutatási eredményeket, melyek közepes kapcsolatot bizonyítottak az intelligencia és a problémamegoldó képesség fejlettségi szintje között. Eredményeink értelmében az intelligencia jelentősebb szerepet játszik a területspecifikus és a statikus problémák megoldásakor, mint a területáltalános, dinamikus problémák megoldása közben. A dinamikus problémák megoldásának sikeressége azonos mértékben jelezhető előre az egyén intelligenciaszintjéből vagy a statikus problémákon nyújtott teljesítményéből.
5.5. ábra
Az intelligencia és a problémamegoldó gondolkodás fejlettségének kapcsolata (minden koefficiens p<0,01 szinten szignifikáns; CFT: intelligencia, SPK: problémamegoldó képesség
– statikus problémák, DPK: problémamegoldó képesség – dinamikus problémák; a vonal mintázata a kapcsolat erősségét mutatja: szaggatott vonal: leggyengébb, vastag folytonos vonal legerősebb kapcsolat. A lineáris korreláció egyenes vonallal, a parciális korreláció
görbe vonallal ábrázolt.)
Az összefüggések erőssége változott évfolyamonkénti bontásban (5.1. táblázat). A statikus környezetben mutatott problémamegoldó képesség és az intelligencia vonatkozásában a kapcsolat szorossága az élekor előrehaladtával tendenciaszerűen nőtt, majd 7. évfolyam után állandósult. A statikus és a dinamikus problémahelyzetekben mutatott teljesítményekre a kezdeti függetlenség után egyre erősödő kapcsolat volt jellemző, majd szintén 7. évfolyam után az állandóság, r=0,40 körüli korreláció, ami egybecsengett Molnár, Greiff és Csapó (2013) kutatási eredményeivel. A dinamikus problémamegoldás és az intelligencia kapcsolatát az 5.
évfolyamon tapasztalt függetlenség után az állandó közepesen erős kapcsolat jellemezte. A
z-0,48 0,39
0,35 0,41
0,26
0,26 SPK
CFT
DPK
próba eredményei alapján 7–10. évfolyamon az összefüggés erőssége nem különbözött egymástól szignifikánsan.
Mindebből arra következtethetünk, hogy a statikus és a dinamikus problémahelyzetekben használt problémamegoldó módszerek, eszközök idővel egyre közelítenek egymáshoz, egyre hasonlóbbá válnak. Ha statikus problémamegoldó helyzetekben fejlesztjük a diákok problémamegoldó gondolkodását, stratégiáit, a fejlesztés mintegy melléktermékeként, transzferhatásaként a dinamikus problémamegoldó gondolkodásukat is fejlesztjük és fordítva.
A transzferhatás mértékének pontosítása további kutatásokat igényel.
A diákok általános intelligenciájának az alsóbb évfolyamokon kisebb, majd egyre erősödő szerepe mutatkozott mind a területspecifikus és statikus, mind a területfüggetlen és dinamikus problémák megoldása kapcsán. Szerepe, közepes erősségű hatása mindkét típusú problémahelyzetben 7. évfolyam után változatlan. A fejlesztés szemszögéből az intelligencia és a problémamegoldó gondolkodás között lévő közepes erősségű korreláció arra utal, hogy ha fejlesztjük a diákok problémamegoldó gondolkodását, azzal általános intelligenciájuk is fejlődni fog. jelölik. Egy zárójelen belüli évfolyamok esetén nincs szignifikáns különbség a kapcsolat erősségében, míg a < jel a szignifikáns eltérésre, a kapcsolat erősödésére utal. –: a kutatási elrendezés miatt nincs adat.
Az induktív gondolkodás és a különböző problémahelyzetekben mutatott problémamegoldó képesség fejlettségi szintjének kapcsolata közepes volt (l. 5.6. ábra). A kapcsolat erőssége független volt az alkalmazott probléma dinamizmusától (r_SPK=0,43 és r_DPK=0,44, mindkettő p<0,01), ugyanakkor az induktív gondolkodás fejlettségi szintje és a problémamegoldó képesség fejlettségi szintje közötti kapcsolat erősebbnek bizonyult (z=1,80, p<0,05), mint a statikus és a dinamikus problémahelyzetekben nyújtott problémamegoldó sikeresség közötti kapcsolat (r=0,35, p<0,01).
A parciális korreláció értékei a lineáris korrelációkénál minden esetben szignifikánsan alacsonyabbak voltak, azaz az intelligencia és a problémamegoldó képesség összefüggéseinek elemzése során is tapasztalt jelenséggel találkoztunk, mindhárom kapcsolat erősségében meghatározó szerepet játszott a harmadik konstruktum fejlettségi szintje (rIG_SPK=0,26;
rIG_DPK=0,33; rSPK_DPK=0,26, mindegyik p<0,01). A parciális korrelációs értékek azonos erősségű kapcsolatot jeleztek a három vizsgált terület között (p>0,05).
Az eredmények értelmében az induktív gondolkodás, a statikus és a dinamikus problémahelyzetekben alkalmazott problémamegoldó képesség egymással összefüggő, de nem azonos konstruktumok. Az összefüggések erőssége összességében alátámasztotta a szakirodalomban megfogalmazódó elméleti kutatásokat (lásd pl.: Wirth és Klieme, 2004).
Mindhárom vizsgált képesség olyan kognitív képességeket is működtet, amelyek nélkülözhetetlenek a szabályfelismerés, szabálygenerálás és szabályalkalmazás területén. Az induktív gondolkodás fejlettségi szintje, mint a problémamegoldás folyamatában az információfeldolgozás során működtetett alapvető gondolkodási képesség, erősebb hatással volt a különböző környezetben történő problémamegoldó sikerességre, mint a statikus problémahelyzetekben nyújtott problémamegoldó sikeresség a dinamikusra vagy fordítva. Ez alátámasztotta azon korábbi kutatási eredményeket (pl.: Klauer, 1996; Hamers, De Koning és Sijtsma, 2000), miszerint az induktív gondolkodás fejlettségi szintje alapvetően befolyásolja a tudás (idegennyelvtudást is; l. Csapó és Nikolov, 2009) elsajátításának és alkalmazásának sikerességét, ezért alapvető szerepet játszik mind a területspecifikus, mind a területfüggetlen, mind a statikus, mind a dinamikus problémák megoldása során.
5.6. ábra
Az induktív gondolkodás és a problémamegoldó képesség különböző típusú
problémahelyzetekben mutatott fejlettségi szintje közötti kapcsolat (minden egyes együttható p<0,01 szinten szignifikáns; SPK: statikus környezetben mutatott problémamegoldó képesség,
DPK: dinamikus környezetben mutatott problémamegoldó képesség, IG: induktív gondolkodás; a kapcsolat erősségét jellemző vonalak magyarázatát l. 5.3. ábra)
A kapcsolatok erősségének változásához a tesztek jóságmutatói, az illeszkedésindexek jósága és a képességfejlődés menete alapján három különböző életkort választottunk ki. Az 5.
évfolyamos diákok fejlődés tekintetében még a gyors képességfejlődés fázisa előtt, a 7.
évfolyamos diákok a fejlődés leggyorsabb fázisában, míg a 11. évfolyamos diákok átlagosan a gyors képességfejlődési periódus után vannak, közeledve a kötelező iskoláztatás végéhez. A korrelációs mintázat eltérő volt a három kiválasztott korcsoport esetén. Az összefüggések erőssége homogénabbnak bizonyult évfolyamon belül, mint évfolyamok között. A legerősebb
0,43 0,44
0,35
0,26 0,33
0,26 SPK
IG
DPK
és évfolyamokat átívelően legstabilabb összefüggés az induktív gondolkodás és a dinamikus tesztkörnyezetben alkalmazott problémamegoldó képesség között volt. Az 5. és 11. évfolyamos diákoknál tapasztalt összefüggések erőssége egymáshoz hasonlóak, inkább alacsonyabbak voltak, míg a gyors képességfejlődés fázisában lévő 7. évfolyamos diákoknál tapasztaltuk a legerősebb lineáris és parciális korrelációs együtthatókat is (5.7. ábra).
5. évfolyam 7. évfolyam 11. évfolyam
5.7. ábra
Az induktív gondolkodás és a különböző problémahelyzetekben alkalmazott problémamegoldó képesség fejlettségi szintje kapcsolatának változása 5., 7. és 11. évfolyamon (a vonalak vastagsága a kapcsolat erősségét mutatja, l. 5.3. ábra magyarázata; n.s.: nem szignifikáns
kapcsolat)
A különböző problémahelyzetekben működtetett problémamegoldó képességek sikeressége idővel egyre szorosabb kapcsolatban álltak egymással: alacsonyabb évfolyamon még nem volt szignifikáns kapcsolat a kettő között, míg a magasabb évfolyamokon már közepes, de szignifikáns volt a kapcsolat erőssége. A kilenc vizsgált kapcsolat esetén csak háromban voltak a parciális korrelációk értékei szignifikánsan alacsonyabbak, mint a lineáris korreláció értékei, ami arra utal, hogy nem feltétlen csökken a vizsgált konstruktumok közötti kapcsolat erőssége azzal, ha az összefüggések szorosságának megállapítása során kontrollálunk a harmadik konstruktumra.
Az induktív gondolkodás és a dinamikus problémahelyzetekben működtetett problémamegoldó képesség fejlettségi szintje közötti relatív stabil kapcsolat magyarázható az induktív gondolkodás más kognitív folyamatokban játszott szerepének elemzésével. Az induktív gondolkodás alapvető mechanizmusai, mint a tárgyak, azok tulajdonságainak és viszonyainak összehasonlítása, azonosságok és különbözősségek, valamint együttesen megjelenő azonosságok és különbözősségek felfedezése, továbbá ezek alapján a megjelenő szabályszerűségek felfedezése és alkalmazása, a dinamikus környezetben működtetett problémamegoldó képesség része is. Ahogy az 5.8. ábra korrelációs együtthatói jelzik, az induktív gondolkodás és a dinamikus helyzetekben történő problémamegoldó képességszint kapcsolata relatív magas és az is marad a statikus és területspecifikus helyzetben mutatott problémamegoldó sikerességre történő kontrollálás után is. Nem ez a helyzet az induktív gondolkodás és a statikus, területspecifikus helyzetekben működtetett problémamegoldó
képesség fejlettségi szintje között, habár ez a jelenség az alacsonyabb és magasabb korcsoport esetén figyelhető meg, 7. évfolyamon nem tapasztható.
Az induktív gondolkodás területspecifikus és statikus helyzetekben mutatott problémamegoldó képesség fejlettségi szintjében játszott szerepe független az iskolában és iskolán kívül elsajátított információ mennyiségétől, csak a képességfejlődés menetének stádiumától függ. A hatás a képességfejlődés gyors fejlődési fázisában a legjelentősebb.
Megfordítva, a kapcsolat erőssége azonos a gyors fejlődési fázis előtti és utáni stádiumban, függetlenül az iskolában elsajátított tudás mennyiségétől.
A különböző helyzetekben alkalmazott problémamegoldó képességek fejlettségi szintjének kapcsolata az időben egyre szorosabbá válik, ami azzal magyarázható, hogy a különböző problémahelyzetekben alkalmazott stratégiák egyre hasonlóbbá válnak. A területspecifikus, statikus helyzetekben történő problémamegoldás főképp a tudás alkalmazására épít, míg a területfüggetlen, interaktív problémakörnyezetben működtetett képességek előfeltételei az új tudás megszerzésének és alkalmazhatóságának, ami képességek működése szükséges területspecifikus statikus problémák megoldása során is.
Az induktív gondolkodás, területspecifikus, statikus és területáltalános dinamikus helyzetben működtetett problémamegoldó képesség fejlettségi szintjének kapcsolata hasonló volt, mint az intelligencia és a különböző problémahelyzetek megoldásának sikeressége közötti kapcsolat, a kapcsolatok erőssége r=0,35 és 0,49 között mozgott (5.8. ábra). Az IG és az SPK vagy DPK (r=0,43 és 0,44, p<0,01), továbbá az intelligencia és a DPK (r=0,49, p<.01) közötti kapcsolatok erőssége azonos volt, sőt erősebb (z=1,80, p<0,05), mint a DPK és az SPK (r=0,35, p<0,01) vagy az intelligencia és a DPK közötti kapcsolat erőssége (r=0,38, p<0,01). Az induktív gondolkodás és az intelligencia közötti kapcsolat bizonyult a legerősebbnek (r=0,53, p<0,01).
Ennek oka, hogy az intelligenciatesztek legnagyobb része, így a jelen kutatásba alkalmazott CFT teszt is valójában induktív gondolkodást mér (pl: általánosítás, megkülönböztetés műveleteit). Az általunk alkalmazott induktív gondolkodás és intelligenciateszt közötti legnagyobb különbség abban rejlett, hogy előbbi iskolai kontextusban szóanalógiák, számanalógiák és számsorok alkalmazására, utóbbi figurális alakzatok tulajdonságai és a közöttük lévő kapcsolatok azonosságára, különbözőségére és együttesen megjelenő azonosságára és különbözősségére épített. Az induktív gondolkodás és az intelligencia közötti parciális korreláció értéke szignifikánsan alacsonyabb volt, azaz kapcsolatuk erősségét jelentős mértékben befolyásolta a diákok problémamegoldó képességének fejlettségi szintje.
Az eredmények összességében arra engednek következtetni, hogy ha a problémamegoldó képességet például területfüggetlen dinamikus környezetben fejlesztjük, akkor az statikus és területspecifikus környezetben is fejlődik, sőt bármely vizsgált konstruktum fejlesztése másodlagos hatásként pozitív transzferhatást gyakorol a többi vizsgált konstruktum fejlődésére.
Egy esetleges gondolkodási képességfejlesztéssel pedig 7. évfolyamon érhetjük el a legnagyobb mértékű fejlesztést.
5.8. ábra
Az induktív gondolkodás, az intelligencia és a különböző helyzetekben működtetett problémamegoldó képesség kapcsolata (minden együttható p<0,01 szinten szignifikáns; a
vonalak és rövidítések magyarázatát l. 5.3. és 5.4. ábra)
5.2.2. A problémamegoldó képességszint kapcsolata az Országos kompetenciamérés