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Heutzutage kombiniert diagnostisches Schließen allgemeines und spezialisiertes Wissen, Elemente der Mathematik, eine gewisse Leichtigkeit mit den Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie und nicht zuletzt die Leichtigkeit im Umgang mit KI-Tools. Wir stellen Verfahren und Werkzeuge zur Erstellung von Bäumen vor, die zu verständlichen, transparenten, einfachen und robusten Klassifikationen und Entscheidungen führen. Diese Werkzeuge sind heuristischer als optimale Modelle, inspiriert von der Perspektive der begrenzten Rationalität. Wir beschreiben, wie die Grundsätze der begrenzten Rationalität einen Rahmen für die Mensch-Maschine-Interaktion bieten, der sich dieser Artikel widmet. Wir behaupten, dass unsere vorgeschlagenen Tools aufgrund dieser Rationalität eine maschinengestützte Entscheidungsfindung erleichtern, die reibungslos, transparent und erfolgreich ist.
Eine Pandemie stellt die Entscheidungsfindung vor besondere Herausforderungen, da Entscheidungen kontinuierlich an sich schnell ändernde Beweise und verfügbare Daten angepasst werden müssen. Welche Gegenmaßnahmen sind zum Beispiel in einem bestimmten Stadium der Pandemie angemessen? Wie lässt sich die Schwere der Pandemie messen? Wie wirkt sich die Impfung in der Bevölkerung aus und welche Gruppen sollten zuerst geimpft werden? Der Prozess der Entscheidungsfindung beginnt mit der Datenerhebung und -modellierung und setzt sich bis zur Verbreitung der Ergebnisse und den anschließend getroffenen Entscheidungen fort. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über diesen Prozess zu geben und Empfehlungen für die verschiedenen Schritte aus statistischer Sicht zu geben. Insbesondere diskutieren wir eine Reihe von Modellierungstechniken, darunter mathematische, statistische und entscheidungsanalytische Modelle sowie deren Anwendungen im COVID-19-Kontext. Mit dieser Übersicht möchten wir das Verständnis für die Ziele dieser Modellierungsansätze und die spezifischen Datenanforderungen fördern, die für die Interpretation der Ergebnisse und für erfolgreiche interdisziplinäre Kooperationen unerlässlich sind. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Rolle, die Daten in diesen verschiedenen Modellen spielen, und wir beziehen in die Diskussion die Bedeutung statistischer Grundkenntnisse und einer effektiven Verbreitung und Kommunikation von Erkenntnissen ein.
Misshandlungserfahrungen in Kindheit und Jugend sind ein umfassendes und weitverbreitetes Problem, das mit massivem Leidensdruck der Betroffenen einhergeht und gravierenden Einfluss auf deren psychosoziale Entwicklung verübt. Mentalisieren – die Fähigkeit, Verhalten auf Basis intentionaler mentaler Zustände wahrnehmen zu können – wird in jüngerer Zeit als schützende Fähigkeit beschrieben, die diesen Zusammenhang vermitteln könnte, so zum Erhalt von Wohlbefinden beiträgt und durch mentalisierungsfördernde Interventionen adressierbar ist. Im Rahmen der vorliegenden Studie zeigt sich auf Basis der Daten von 259 Proband_innen (Querschnitt) in einem Strukurgleichungsmodell, dass retrospektiv erfasste Misshandlungserfahrungen einen negativen Einfluss auf das gegenwärtige Wohlbefinden im Erwachsenenalter verüben. Weiterhin wurde der Zusammenhang über die Mentalisierungsfähigkeit vermittelt. Die Daten erhärten die Annahme, dass die Mentalisierungsfähigkeit an der intrapsychischen Verarbeitungung aversiver Stimuli beteiligt ist, und untermauern die Notwendigkeit, mentalisierungsfördernde Interventionen verstärkt als präventive und niederschwellige Maßnahmen in früh-, sozial-, schul- und sonderpädagogischen Settings zu nutzen.
Das Mentalisierungskonzept erfreut sich in klinischen Zusammenhängen zunehmender Popularität. Hierbei repräsentiert die Mentalisierungsfähigkeit – definiert als die Kapazität, Verhaltensweisen auf Basis von psychischen Zuständen wahrnehmen und bedenken zu können – einen wichtigen Aspekt psychischer Gesundheit. Dem theoretischen Entwicklungsmodell folgend ist die Ausprägung der Mentalisierungsfähigkeit maßgeblich von Beziehungserfahrungen in sensiblen Entwicklungsstadien abhängig. Merkmalen wie Geschlecht, Alter oder Intelligenz wird hingegen eine untergeordnete Bedeutung zugesprochen. Inwieweit die Mentalisierungsfähigkeit und das Mentalisierungsinteresse als gesundheitsrelevante Aspekte mit den als „Big Five“ bekannten Persönlichkeitsdimensionen assoziiert sind, wurde bis heute unzureichend untersucht.
An Schulen mit dem Förderschwerpunkt geistige Entwicklung führen Schülerinnen und Schüler nur selten naturwissenschaftliche Experimente durch. Die Gründe dafür sind vielfältig: von fehlenden passgenauen Lernangeboten bis hin zur allgemeinen Skepsis bezüglich der erforderlichen Experimentierkompetenz seitens der Zielgruppe. Im Sinne eines inklusiven Ansatzes sollte jedoch das Ziel sein, allen Kindern und Jugendlichen – unabhängig von ihren persönlichen Lernvoraussetzungen – die Möglichkeit zu eröffnen, an naturwissenschaftsbezogenen Bildungsangeboten partizipieren zu können. Im Rahmen des Beitrags wird ein Projekt vorgestellt, in dem über ein Jahr hinweg regelmäßig mit Schülerinnen und Schülern im Förderschwerpunkt geistige Entwicklung experimentiert wurde. Die Auswertung des genutzten systematischen Beobachtungsbogens zeigt, dass diese Schülerschaft an naturwissenschaftlichen Experimenten partizipieren und ihre experimentelle Kompetenz stetig ausbauen kann.
Redoxreaktionen auf Goldsiebdruckelektroden (SPE) können elektrochemisch mit zyklischer Voltammetrie (Cyclovoltammetrie, CV) und spektroskopisch mit der optischen und der Ramanspektroskopie gemessen werden. Die Kombination aus CV und optischer oder Raman Spektroskopie, die sog. Absorpto- oder Ramanvoltammetrie, bietet neben elektrochemischen Informationen über Redoxreaktionen an Elektroden auch Informationen über die Änderung der optischen und Schwingungseigenschaften der beteiligten Stoffe. Der didaktische Hintergrund der Arbeit ist die Hypothese, dass die Kombination der beiden unterschiedlichen Gebiete der physikalischen Chemie dazu beitragen kann, Elektrodenreaktionen besser zu verstehen. Die Ramanspektroskopie ist eine leistungsfähige Technik zum Nachweis von sehr geringen Konzentrationen des Analyten auf Elektroden (im Bereich von Picomol), wenn diese durch elektrochemische Maßnahmen oder durch Verwendung von entsprechenden Nanoteilchen modifiziert werden. Eine einfache elektrochemische in-situ Modifikation führt zum oberflächenverstärkten Ramaneffekt (EC-SERS). Damit können chemische Reaktionen anhand der Änderung von Schwingungszuständen charakterisiert werden, ohne die manchmal langwierige Herstellung von Metall-Nanopartikeln als Substrat für SERS.
Die Autoren schreiben: " Insgesamt scheinen wir mit unserer Diskussion über die Rolle, die Daten und Statistiken in der COVID-19-Pandemie gespielt haben und weiterhin in anderen Krisen spielen, einen Nerv in der Statistik-Community getroffen zu haben. Wir versuchen nicht, alle in den Kommentaren erwähnten Punkte anzusprechen, sondern konzentrieren uns auf einige der Hauptthemen, die von mehreren Diskussionsteilnehmern angesprochen wurden."
Mit der Brexit-Entscheidung und der Wahl Donald Trumps zum Präsidenten der Vereinigten Staaten im Jahr 2016, gefolgt vom erstmaligen Einzug der Alternative für Deutschland (AfD) in den Deutschen Bundestag 2017, ist das Thema ‚Emotion und Politik‘ auf die Agenda der Politischen Bildung geradezu gespült worden. Seitdem hat sich im Kontext Politischer Bildung ein reger Diskurs herausgebildet: Einerseits wird auf einer theoretischen und methodologischen Ebene nach der Bedeutung von Emotionen in politischen Lernprozessen gefragt. Ausgehend von der Erziehungswissenschaft hat dieser Diskurs inzwischen die geistes- und sozialwissenschaftlichen Didaktiken erreicht und erste Forschungsarbeiten hervorgebracht. Andererseits geht es auf der Ebene praktischer politischer Bildungsarbeit, die angesichts der Herausforderung durch den Rechtspopulismus teilweise verunsichert ist und nach Orientierung sucht, um die Frage, welche Strategien im Umgang mit der Emotionalisierung von Politik im Allgemeinen und dem Rechtspopulismus im Besonderen tragfähig sind. Der Beitrag zieht anhand zentraler Veröffentlichungen der bildungs- und politikdidaktischen Literatur einen Zwischenstand in einer anhaltenden Diskussion.
Hintergrund
Funktionales Denken wird als spezifisches Denken in Zusammenhängen, Abhängigkeiten und Veränderungen charakterisiert. Daher ist es über die Mathematik hinaus auch für andere (MINT-)Fächer sowie für Alltagssituationen von entscheidender Bedeutung. Insbesondere der Umgang mit unterschiedlichen Funktionsdarstellungen und der Wechsel zwischen ihnen sind funktionsbezogene Kernkompetenzen, die für die Bildung angemessener Konzepte und die flexible Problemlösung in unterschiedlichen Situationen entsprechend benötigt werden. Daher untersuchte diese Studie Studenten ( N = 856) Kompetenzen im Zusammenhang mit repräsentationalen Veränderungen elementarer Funktionen und insbesondere eingeschätzt, welche Veränderungen den Studierenden besonders leicht oder schwer fallen. Darüber hinaus wurden mögliche Schullaufbahn- und Geschlechtsunterschiede durch die Durchführung von DIF-Analysen im Rahmen der Rasch-Modellierung untersucht. Die Datenerhebung erfolgte mittels eines Papier-Bleistift-Tests, der durchgeführt wurde, nachdem die Studierenden die Unterrichtseinheit zu linearen Funktionen im Mathematikunterricht absolviert hatten.
Ergebnisse
Insgesamt wurde festgestellt, dass die Schüler über begrenzte Kompetenzen in Bezug auf repräsentative Veränderungen elementarer Funktionen verfügen. Es gab kein klares Muster hinsichtlich der Arten von Repräsentationsänderungen, die ihnen schwer oder leicht fielen. Darüber hinaus schnitten Mädchen bei rein mathematischen Aufgaben besser ab, während Jungen bei einer komplexen Modellierungs- und Problemlösungsaufgabe besser abschnitten. Klassen aus dem akademischen Track erzielten bessere Ergebnisse bei Aufgaben mit situativem Kontext als ihre Klassenkameraden aus dem nicht-akademischen Track, die bei rein mathematischen Aufgaben relativ gut abschnitten.
Schlussfolgerungen
Diese Ergebnisse implizieren, dass verschiedene Repräsentationen und Repräsentationsänderungen in den Funktionsunterricht aufgenommen werden sollten, um die Schüler beim Aufbau eines reichhaltigen Funktionskonzepts und flexibler Problemlösungsfähigkeiten zu unterstützen und so die curricularen Anforderungen zu erfüllen und didaktischen Überlegungen Rechnung zu tragen. Insbesondere die Vermittlung von Funktionen sollte durch Mischaufgaben mit und ohne situativen Kontext und den entsprechenden Darstellungswechseln ausgewogener gestaltet werden. Diese Erkenntnisse sollten Lehrende, insbesondere Lehrende in nicht-akademischen Bildungsgängen, dazu motivieren, situativen Kontexten im Funktionsunterricht eine stärkere Rolle zu geben, um das Lernen ihrer Schülerinnen und Schüler zu fördern und eine Brücke zwischen Mathematik und realen Situationen zu schlagen.