Open Access

Sara Becker, Birgit Spinath, Beate Ditzen, Tobias Dörfler

• Die Fähigkeit, mathematische Textaufgaben hinsichtlich ihrer schwierigkeitsgenerierenden Merkmale zu beurteilen, erweist sich als wichtiger Indikator der diagnostischen Kompetenz von Mathematiklehrkräften. Die diagnostische Kompetenz umfasst die kognitiven Prozesse der Wahrnehmung von potenziell schwierigkeitsgenerierenden Aufgabenmerkmalen sowie deren Interpretation hinsichtlich ihrer Relevanz. Beide Beurteilungsprozesse erfordern kognitive Kapazitäten, die in realen Lehr-Lern-Situationen aufgrund des kapazitätsreduzierenden Einflusses von Stress beeinträchtigt werden können. Über den Einfluss von Stress auf die Prozesse des Wahrnehmens und Interpretierens von Aufgabenmerkmalen ist bislang wenig bekannt. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden experimentellen Eye Tracking-Studie der Einfluss von Stress auf die diagnostischen Prozesse der Wahrnehmung sowie der Interpretation von schwierigkeitsgenerierenden Merkmalen bei mathematischen Textaufgaben untersucht. Die Teilnehmenden, N  = 64 angehende Mathematiklehrkräfte (73,4 % weiblich), wurden randomisiert der Kontrollgruppe oder der Stressgruppe zugeordnet. Die künstliche Erzeugung von Stress bei den Teilnehmenden der Stressgruppe erfolgte vor der Beurteilung der schwierigkeitsgenerierenden Merkmale mithilfe des Sozialevaluativen Kaltwasserstresstests. Der Einfluss von Stress auf die Wahrnehmungsprozesse während des Diagnostizierens wurde über so genannte lokale Blickbewegungsmaße operationalisiert. Der Einfluss von Stress auf die Interpretationsprozesse wurde anhand der Begründungen der Teilnehmenden untersucht. Die Auswertungen der Studie zeigten, dass die schwierigkeitsgenerierenden Textaufgabenmerkmale sowohl von den Teilnehmenden der Kontrollgruppe als auch von denen der Stressgruppe wahrgenommen wurden. Die Aufmerksamkeit unter Stress begrenzte sich jedoch auf potenziell relevante Bereiche der Textaufgaben. Unter Stress wurden insgesamt weniger Merkmale für das diagnostische Urteil herangezogen und jedes schwierigkeitsgenerierende Merkmal wurde weniger oft als relevant interpretiert. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse darauf hin, dass angehende Mathematiklehrkräfte unter Stress nur einen selektiven Bereich von Textaufgaben wahrnehmen und verarbeiten können. Insbesondere die kognitiv anspruchsvollen Verarbeitungsprozesse erscheinen eingeschränkt. Dies weist auf eine verzerrte und fehlerhafte Urteilsbildung in Stresssituationen hin.
• The ability to judge the difficulty-generating features of mathematical word problems is one of the important indicator of the diagnostic competence of mathematics teachers. The diagnostic competence includes the cognitive processes of perceiving potentially difficulty-generating task features and interpreting them with regard to their relevance. Both cognitive processes require cognitive capacities that may be impaired by stress in real classroom situations. However, little is known about the influence of stress on the processes of perceiving and interpreting of mathematical task features, so far. Against this background, the present eye tracking study investigated experimentally the influence of stress on the cognitive processes of perception and interpretation of difficulty-generating task features in mathematical word problems. Participants, N  = 64 prospective mathematics teachers (73.4% female), were randomly assigned to the control group or the stress group. Stress in the stress group was induced artificially with the help of the socially evaluated cold-pressor test (SECPT) before judging the difficulty-generating task features. The influence of stress on the processes of perception was operationalized using local measures of the recorded eye movements. The influence of stress on the processes of interpretation was investigated using the participants’ justifications. The analyses showed that the difficulty-generating task features were perceived by the control group and by the stress group. However, under stress the attention was limited to potentially relevant task features, less features were used for the diagnostic judgment, and each difficulty-generating task feature was less often interpreted as relevant. In summary, the results indicate that prospective mathematics teachers can perceive and process only a limited number of task features under stress. In particular, processes that demand cognitive capacities appear to be restricted. These results indicate that judgements under stress can be incorrect and biased.