Entwicklung und Validierung eines Modells musikpraktischer Kompetenzen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karlheinz Brandenburg; Professor Dr. Andreas C. Lehmann
• Fachliche Zuordnung: Allgemeines und fachbezogenes Lehren und Lernen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 188728086

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Zuge des Projekts wurde ein in der Schule (9. Klasse) einsetzbarer Kompetenztest zur Erfassung musikpraktischer Leistungen (Kompetenzen) entwickelt und validiert. Dieser Test ist der weltweit erste, mit dem musikpraktische Fähigkeiten wie Singen, elementares Musizieren und Rhythmusproduktion in Gruppen von bis zu 25 Schülern erfasst werden können. Eine automatisierte Auswertung der anfallenden Audiodaten durch Modellierung der Annotationen (=Beurteilungen durch menschliche Bewerter) anhand akustischer Merkmale ist nur teilweise gelungen und stellt damit eine Herausforderung für zukünftige Forschung dar. Obwohl musikdidaktische Konzepte der allgemeinbildenden Schulen vorsehen, dass zu vermittelnde Inhalte durch praktisches Musizieren vertieft werden, gab es in der Musikpädagogik bisher keinen Versuch, musikpraktische Kompetenzen theoretisch zu rahmen und empirisch messbar zu machen. In einem ersten Schritt wurde daher auf der Grundlage existierender Literatur ein theoriebasiertes Modell musikpraktischer Kompetenz erstellt. Das Modell berücksichtigte auch curriculare Vorgaben für die Sekundarstufe I. Das resultierende, am besten passende Strukturmodell musikpraktischer Kompetenzen unterschied zwischen den drei Kompetenzdimensionen Gesang, elementares Musizieren und Rhythmusproduktion. Da die Beurteilung musikpraktischer Leistungen in der Schule keinesfalls eindeutig ist, wurden in drei kleinen Validierungsexperimenten mit Musiklehrern und Musik-Lehramtsstudierenden für jede der drei Dimensionen eine wissenschaftlich entwickelte Bewertungsskala empirisch mit der traditionellen Vergabe von Schulnoten verglichen. Die Ergebnisse zeigten stark übereinstimmende Bewertungen. Für die empirische Validierung des theoriebasierten Kompetenzmodells wurden in enger Zusammenarbeit mit Musiklehrern Aufgaben entwickelt. In Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für digitale Medientechnologie Ilmenau wurde ein Testaufbau samt Software zusammengestellt. Die erstellten 67 Aufgaben wurden in 90-minütigen Testungen in Klassenverbänden von bis zu 25 Schülern parallel bearbeitet, deren Antworten (Gesang bzw. instrumentale Darbietungen) aufgezeichnet wurden. Die von insgesamt 420 Schülern produzierten Aufnahmen wurden anhand der neuen Bewertungsskalen beurteilt. Parallel dazu wurde eine automatische Modellierung der Bewertungen mittels Verfahren der Audiosignalanalyse und des maschinellen Lernens untersucht. Dabei wurde versucht, Merkmale wie z.B. Intonationsgenauigkeit, zeitliche Stabilität der Tonfrequenzen und rhythmische Genauigkeit in den aufgenommenen Audiosignalen mittels Verfahren der digitalen Audiosignalverarbeitung messbar zu machen. Die computergestützten Klassifikationsmodelle, die mit diesen Merkmalen und den dazugehörigen Annotationen trainiert wurden, zeigten Klassifikationsraten im mittleren bis guten Bereich zwischen 50 – 80% bei der automatischen Bewertung der Kompetenzstufen. Die Gültigkeit des theoretischen Modells (Reliabilität, Dimensionalität) wurde dann mit Hilfe probabilistischer Testtheorie und entsprechender Auswertungssoftware an den Daten überprüft. Am Schluss wurden drei Niveaustufen identifiziert und inhaltlich beschrieben. Die Ergebnisse tragen zur Diskussion über Bildungsstandards und Kompetenzen in der Musikpädagogik bei und schaffen die Grundlage für die weitere empirische Erforschung musikpraktischer Fähigkeiten innerhalb und außerhalb der Schule.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2012). Assessing children's voice using Hornbach and Taggart's (2005) rubric. In E. Cambouropoulos, C. Tsougras, P. Mavromatis & K. Pastiadis (Hg.), Proceedings of the 12th International Conference on Music Perception and Cognition and the 8th Triennial Conference of the European Society for the Cognitive Sciences of Music, July 23-28, 2012, Thessaloniki, Greece
  Lehmann, A. C. & Hasselhorn, J.
  
• (2012). Automatic Singing Assessment of Pupil Performances. In E. Cambouropoulos, C. Tsougras, P. Mavromatis & K. Pastiadis (Hg.), Proceedings of the 12th International Conference on Music Perception and Cognition and the 8th Triennial Conference of the European Society for the Cognitive Sciences of Music, July 23- 28, 2012, Thessaloniki, Greece
  Dittmar, C., Abeßer, J., Grollmisch, S., Lehmann, A. C. & Hasselhorn, J.
  
• (2013). Automatic Quality Assessment of Vocal and Instrumental Performances of Ninthgrade and Tenth-grade Pupils. Proceedings of the 10th International Symposium on Computer Music Multidisciplinary Research (CMMR), Marseille, France
  Abeßer, J., Hasselhorn, J., Dittmar, C., Lehmann, A. C. & Grollmisch, S.
  
• (2014). Automatic Competency Assessment of Rhythm Performances of Ninth-grade and Tenth-grade Pupils. Proceedings of the 11th Sound and Music Computing Conference and the 40th International Computer Music Conference, September 14-20, Athens, Greece
  Abeßer, J., Dittmar, C., Grollmisch, S., Lehmann, A. C. & Hasselhorn, J.
  
• (2014). Die Colored Music Grid (CMG) App - Ein neues Eingabeinterface zur Erfassung instrumenten-unabhängiger instrumentaler Leistungsfähigkeit. Musikpsychologie, 24, 231-234
  Hasselhorn, J. & Grollmisch, S.
  
• (2014). Entwicklung eines empirisch überprüfbaren Modells musikpraktischer Kompetenz (KOPRA-M). In B. Clausen (Hg.), Teilhabe und Gerechtigkeit (S. 77-94). Münster: Waxmann
  Hasselhorn, J. & Lehmann, A. C.
  
• (2015). Leistungsheterogenität im Musikunterricht. Eine empirische Untersuchung zu Leistungsunterschieden im Bereich der Musikpraxis in Jahrgangsstufe 9. In J. Knigge & A. Niessen (Hg.), Theoretische Rahmung und Theoriebildung in der musikpädagogischen Forschung (S. 163- 176). Münster: Waxmann
  Hasselhorn, J. & Lehmann, A. C.
  
• (2015). Messbarkeit musikpraktischer Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern – Entwicklung und empirische Validierung eines Kompetenzmodells (Perspektiven musikpädagogischer Forschung, 2). Münster: Waxmann
  Hasselhorn, J.
  
• (2016). Die Bedeutung außerschulischer Prädiktoren für schulrelevante musikpraktische Kompetenzen. In R. Strietholt, W. Bos, H. G. Holtappels & N. McElvany (Hg.), Jahrbuch der Schulentwicklung. Band 19. Daten, Beispiele und Perspektiven (S. 186-205). Weinheim: Juventa
  Hasselhorn, J. & McElvany, N.
  
• (2016). Ist der Test zur Erfassung musikpraktischer Kompetenzen (KOPRA-M) fair? [Abstract]. In F. Olbertz & DGM (Hg.), Akustik und Musikalische Hörwahrnehmung. 32. Jahrestagung der DGM (S. 83-84). Osnabrück
  Hasselhorn, J.
  
• (2016). Kompetenzorientierte Leistungsbeurteilung im Musikunterricht. VDS-magazin, 35, 12-17
  Hasselhorn, J.
  
• (2017). Musikpraktische Kompetenzen. Theoretische Grundlage und Ableitungen für die Praxis. In B. Hofmann (Hg.), Plan|mä|ßig. Schulmusik unter dem Vorzeichen von Bildungsstandards und Kompetenzorientierung (S. 27-44). Innsbruck: Helbling
  Hasselhorn, J.