Intraindividual Variability in the Spotlight of Special Education Research – Editorial to the Special Issue
Carmen Zurbriggen & Julia Winkes
The Power of Randomization Tests to Detect Individual Intervention Effects: Insights from a Monte Carlo Study
Jürgen Wilbert, Moritz Börnert-Ringleb & Timo Lüke
Heterogenität im Individuum: die Bedeutung von intraindividueller Variabilität aus der Perspektive der Sonderpädagogik
Julia Winkes
Intra-individual Differences in Situational Appraisals of Mathematicas Anxiety in Grade Four Students
Moritz Herzog, Miriam Balt & Carmen Zurbriggen
Welche Rolle spielt das Fördersetting? Längsschnittstudie zur Wirkung der Förderung in der Grafomotorik
Eckhart Michael, Schwery Klingele Joséphine, Sägesser Wyss Judith & Wüthrich Sergej
Empirische Sonderpädagogik, 2025.17:179-183
DOI https://doi.org/10.2440/003-0047
ISSN 1869-4845 (Print) · ISSN 1869-4934 (ebook)
Intraindividual Variability in the Spotlight of Special Education Research – Editorial to the Special Issue
Carmen Zurbriggen & Julia Winkes
Department of Special Education, University of Fribourg, Switzerland
Empirische Sonderpädagogik, 2025.17:184-199
DOI https://doi.org/10.2440/003-0048
ISSN 1869-4845 (Print) · ISSN 1869-4934 (ebook)
The Power of Randomization Tests to Detect Individual Intervention Effects: Insights from a Monte Carlo Study
Jürgen Wilbert1, Moritz Börnert-Ringleb2 & Timo Lüke3
1 University of Münster
2 University of Hannover
3 University of Kassel
Abstract
Despite an overall agreement on the usefulness of single-case experimental designs (SCED), there is no consensus on the most suitable approach to analyzing the resulting single-
case data. Previous research indicates that reliable and rigorous analysis methods in SCED are crucial for the sensitivity, specificity, and robustness of subsequent inferences on the effectiveness of interventions. Among others, randomization tests depict a promising approach to data analysis, which received less attention in research and practice than more popular analytical approaches. So far, no clear picture of the exact conditions under which randomization tests yield high statistical power and low alpha-error rates has emerged. In the present paper, we applied several Monte Carlo studies to scrutinize the influence of various design conditions on the sensitivity and specificity of a randomization test for detecting meaningful within-person changes. We focused on the number of measurement times of each phase, the size of the intervention effect, the reliability of the measurements, the trend effect, and the number of cases in multiple-case designs. The results of our study demonstrate that a) the power of randomization tests for analyzing single-case data is high and the alpha error rate is low when cases have at least ten measurements in Phase A and the intervention effect is large, b) randomization tests are robust against data trends, and c) multiple-case designs rapidly increase the power, allowing even for minimal designs with 15 or fewer measurements.
Keywords: Single-Case Experimental Design, Intraindividual Variability, Randomization Test, Monte Carlo Simulation, Special Education
Die Teststärke von Randomisierungstests zur Identifikation intraindividueller Interventionseffekte: Erkenntnisse aus einer Monte-Carlo-Studie
Zusammenfassung
Trotz eines breiten Konsenses über die Nützlichkeit von Einzelfall-Experimentaldesigns (Single-Case Experimental Designs, SCED) besteht bislang keine Einigkeit über den am besten geeigneten Ansatz zur Analyse der dabei entstehenden Einzelfalldaten. Frühere Forschung zeigt, dass verlässliche und methodisch stringente Analysemethoden in SCED entscheidend für die Sensitivität, Spezifität und Robustheit der Schlussfolgerungen zur Wirksamkeit von Interventionen sind. Unter den möglichen Verfahren stellen Randomisierungstests einen vielversprechenden Analyseansatz dar, der in Forschung und Praxis bislang weniger Beachtung gefunden hat. Bisher fehlte jedoch ein klares Bild der Bedingungen, unter denen Randomisierungstests eine hohe Teststärke (Power) und niedrige α-Fehler-Raten aufweisen. In der vorliegenden Arbeit wurden mehrere Monte-Carlo-Studien durchgeführt, um den Einfluss verschiedener Designbedingungen auf die Sensitivität und Spezifität eines Randomisierungstests zur Erkennung bedeutsamer intraindividueller Veränderungen zu untersuchen. Im Fokus standen dabei die Anzahl der Messzeitpunkte je Phase, die Größe des Interventionseffekts, die Reliabilität der Messungen, Trendverläufe sowie die Fallzahl in Mehrfälledesigns. Die Ergebnisse zeigen, dass (a) die Power von Randomisierungstests zur Analyse von Einzelfalldaten hoch und die α-Fehler-Rate gering ist, wenn pro Phase mindestens zehn Messungen vorliegen und der Interventionseffekt groß ist, (b) Randomisierungstests robust gegenüber Datentrends sind und (c) Designs mit mehreren Fällen die Power deutlich erhöhen, sodass selbst Minimaldesigns mit 15 oder weniger Messungen aussagekräftig werden.
Schlagwörter: Einzelfall-Experimentaldesign, intraindividuelle Variabilität, Randomisierungstest, Monte-Carlo-Simulation, Sonderpädagogik
Corresponding author
Jürgen Wilbert
University of Münster
Georgskommende 26
D 308, D-48143 Münster
juergen.wilbert@uni-muenster.de
Empirische Sonderpädagogik, 2025.17:200-214
DOI https://doi.org/10.2440/003-0049
ISSN 1869-4845 (Print) · ISSN 1869-4934 (ebook)
Heterogenität im Individuum: die Bedeutung von intraindividueller Variabilität aus der Perspektive der Sonderpädagogik
Julia Winkes
Universität Freiburg
Zusammenfassung
Dieser Beitrag beschreibt intraindividuelle Variabilität (IIV) als bedeutsame Informationsquelle im sonderpädagogischen Kontext. Als IIV werden Schwankungen in Leistung und Verhalten einer Person über verschiedene Zeitpunkte verstanden. In der Sonderpädagogik wird IIV häufig als Messfehler interpretiert, was die Bedeutung dieser Dynamiken unterschätzt, denn sie können wertvolle Einblicke in kognitive Prozesse, Lernen und Entwicklung ermöglichen. Der Beitrag beleuchtet zwei zentrale Perspektivenwechsel: Erstens wird die Bedeutung von IIV über Mittelwertanalysen hinaus anerkannt, indem IIV als eigenständige Informationsquelle betrachtet wird, was am Beispiel von Resultaten zu IIV in Reaktionszeit- und Arbeitsgedächtnisaufgaben verdeutlicht wird. Zweitens wird der Fokus von Gruppenergebnissen zu individuellen Entwicklungsprozessen verschoben, da psychologische Prozesse oft nicht-ergodisch sind und daher gruppenbasierte Ergebnisse nicht auf Einzelpersonen übertragbar sind. Diese Sichtweise wird anhand von Complex Dynamic Systems Theorie als theoretischer Bezugspunkt und Experience Sampling Methods (ESM) als methodischem Zugang verdeutlicht. Die Implikationen dieser Erkenntnisse für die Sonderpädagogik umfassen verschiedene Aspekte in den Bereichen Diagnostik, Förderung und Forschung. Während in der Diagnostik eine Sensibilisierung auf potenzielle Schwierigkeiten durch IIV notwendig ist, eröffnen sich für die sonderpädagogische Förderung innovative Potenziale in Bezug auf die adaptive Anpassung von Interventionsstrategien an individuelle Lernverläufe. In der Forschung kann die Sonderpädagogik auf der einen Seite durch Methoden wie die Lernverlaufsdiagnostik zur Erweiterung des Kenntnisstandes beitragen. Auf der anderen Seite steht mit ESM ein starkes Werkzeug zur Verfügung, um Variabilität in dynamischen Kontexten des täglichen Lebens auch bei Personenkreisen mit Förderbedarfen zu untersuchen.
Schlagwörter: Intraindividuelle Variabilität, Diagnostik, Förderung, Forschung
Heterogeneity Within the Individual: The Role of Intraindividual Variability in Special Education
Summary
This article describes intra-individual variability (IIV) as a significant source of information in the context of special education. IIV refers to fluctuations in an individual’s performance and behavior over various time points. In special education, IIV is often interpreted as measurement error, which underestimates the importance of these dynamics, as they can provide valuable insights into cognitive processes, learning, and development. The article highlights two key shifts in perspective: First, it recognizes the importance of IIV beyond mean-level analyses by considering IIV as an independent source of information, illustrated through findings on IIV in reaction time and working memory tasks. Second, it shifts the focus from group results to individual developmental processes, since psychological processes are often non-ergodic, making group-based results non-transferable to individuals. This perspective is explained using Complex Dynamic Systems Theory as a theoretical framework and Experience Sampling Methods (ESM) as a methodological approach. The implications of these insights for special education encompass various aspects in assessment, intervention, and research. In assessment, it is essential to increase awareness of challenges posed by IIV. In the area of special needs education, innovative potential is opening up for adaptively tailoring intervention strategies to individual learning trajectories. In research, special education can, on the one hand, contribute to the expansion of knowledge through methods such as curriculum-based measurement. On the other hand, ESM provides a powerful tool for investigating variability in dynamic contexts of everyday life, including in groups of people with special educational needs.
Keywords: Intraindividual Variability, assessment, intervention, research
Korrespondenzadresse
Julia Winkes
Universität Freiburg
Petrus-Kanisius-Gasse 21
CH-1700 Freiburg
julia.winkes@unifr.ch
Empirische Sonderpädagogik, 2025.17:215-231
DOI https://doi.org/10.2440/003-0050
ISSN 1869-4845 (Print) · ISSN 1869-4934 (ebook)
Intra-individual Differences in Situational Appraisals of Mathematicas Anxiety in Grade Four Students
Moritz Herzog1, Miriam Balt1 & Carmen Zurbriggen2
1 University of Cologne
2 University of Fribourg
Abstract
Mathematics anxiety (MA) affects a significant number of students in primary schools. Recent research has emphasized the importance of situational and subjective assessment of MA. In particular, the relevance of a mathematical situation as well as the difficulty of tasks affect students’ experience of MA. Whereas a growing body of studies examine inter-individual variance in MA experience, research on intra-individual MA is still scarce. The experience sampling method (ESM) appears to be a suitable approach to address intra-individual differences in MA. The current study aims at investigating associations of situational characteristics and MA experience with particular focus on gender differences. A total of 57 students from four Grade 4 classes were followed over the course of one lesson. Students’ MA, their subjective evaluation of situation relevance, and task difficulty were assessed with ESM four times during each lesson at semi-randomized time points. Data was analyzed with multilevel regression models. Results showed that higher task difficulty was associated with an increased MA. Situational relevance showed a gender-specific association with MA: Girls reported significantly higher MA in more relevant situations, while higher MA in boys was (not significantly) associated with less relevant situations. The results bolster the importance of in situ assessment of MA focusing on intra-individual variance. Gender differences in the situational interplay suggest that task difficulty is evaluated by all students based on similar information, whereas situational relevance is evaluated differently by boys and girls.
Keywords: mathematics anxiety, gender differences, mathematics education, experience sampling methods, multilevel analysis
Intra-individuelle Unterschiede in der situativen Bewertung von Mathematikangst bei Lernenden der vierten Klasse
Zusammenfassung
Mathematikangst (MA) betrifft eine beträchtliche Anzahl von Schüler*innen bereits im
Grundschulalter. Aktuelle Forschungsergebnisse haben die Bedeutung einer situativen und subjektiven Bewertung von MA hervorgehoben. Insbesondere die Relevanz der mathematischen Situation sowie der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben beeinflussen die MA-Erfahrung der Schüler*innen. Während sich zahlreiche Studien mit der interindividuellen Varianz des Erlebens von MA befassen, gibt es derzeit nur wenige Forschungsarbeiten zur intraindividuellen MA. Experience Sampling Methods (ESM) scheinen ein geeigneter Ansatz zu sein, um intraindividuelle Unterschiede in der MA zu untersuchen. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, Zusammenhänge zwischen situativen Merkmalen und MA-Erfahrungen zu untersuchen, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf geschlechtsspezifischen Unterschieden liegt. Insgesamt nahmen 57 Schüler*innen aus vier Klassen der vierten Jahrgangsstufe teil. Während jeder Unterrichtsstunde wurden das Erleben von MA der Schüler*innen, ihre subjektive Bewertung der Relevanz der Situation und der Schwierigkeitsgrad der Aufgabe viermal zu teilrandomisierten Zeitpunkten im Selbstbericht erfasst. Die Daten wurden mit Mehrebenen-Regressionsmodellen analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass ein höherer Schwierigkeitsgrad der Aufgabe mit erhöhter MA verbunden war. Die Relevanz der Situation zeigte einen geschlechtsspezifischen Zusammenhang mit MA: Mädchen berichteten über signifikant größere MA in relevanteren Situationen, während größere MA bei Jungen (nicht signifikant) mit weniger relevanten Situationen verbunden war. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer In-situ-Bewertung von MA mit Fokus auf intraindividueller Varianz. Geschlechtsspezifische Unterschiede im situativen Zusammenspiel deuten darauf hin, dass die Schwierigkeit der Aufgabe von allen Schüler*innen auf der Grundlage ähnlicher Informationen bewertet wird, während die Situationsrelevanz von Jungen und Mädchen unterschiedlich bewertet wird.
Schlagwörter: Mathematikangst, Geschlechtsunterschiede, Mathematiklernen, experience sampling methods, Mehrebenenanalysen
Corresponding author
Moritz Herzog
University of Cologne
Institute for Mathematics Education
Gronewaldstrasse 2
D-50931 Cologne
moritz.herzog@uni-koeln.de
Empirische Sonderpädagogik, 2025.17:232-248
DOI https://doi.org/10.2440/003-0051
ISSN 1869-4845 (Print) · ISSN 1869-4934 (ebook)
Welche Rolle spielt das Fördersetting? Längsschnittstudie zur Wirkung der Förderung in der Grafomotorik
Eckhart Michael1, Schwery Klingele Joséphine1, Sägesser Wyss Judith1 & Wüthrich Sergej2
1 Institut für Heilpädagogik, Pädagogische Hochschule Bern
2 Institut für Forschung, Pädagogische Hochschule Bern
Zusammenfassung
Der vorliegende Beitrag nimmt die laufende Inklusionsdiskussion auf und konzentriert sich auf die Wirkung verschiedener grafomotorischer Fördersettings. Im Fokus der Analysen stehen separative, integrative und inklusive Fördersettings. In einem quasi-experimentellen Prä-Post-Follow-up-Design wurden 1337 SchülerInnen der 1. Klassenstufe aus 87 Schulklassen über einen Zeitraum von 15 Monaten begleitet. Die Schulklassen wurden drei verschiedenen Fördersettings zugeteilt: separativ (n = 24), integrativ (n = 21) und inklusiv (n = 42). Die grafomotorische Leistung wurde mittels des GRAFOS-2 Screenings zu drei Messzeitpunkten erfasst. Alle Fördersettings implementierten eine 16-wöchige Intervention (2 Lektionen/Woche). Die Datenanalyse erfolgte mit hierarchischen gemischten Modellen und Propensity Score Matching. Die Ergebnisse zeigen, dass SchülerInnen in allen Fördersettings vergleichbare Fortschritte in ihren grafomotorischen Leistungen erzielten. Bei Betrachtung der SchülerInnen mit ausgewiesenem grafomotorischem Förderbedarf im separativen Setting sprechen die längerfristigen Effekte jedoch eher für integrative und inklusive Förderangebote.
Schlagwörter: Grafomotorik, Fördersettings, Separation, Integration, Inklusion
The Role of the Intervention Setting: A Longitudinal Study on the Effects of Support in Graphomotor Skills
Summary
This article takes up the ongoing discussion on inclusion and focuses on the effect of different graphomotor support settings. The analyses focus on separative, integrative and inclusive graphomotor support settings. In a quasi-experimental pre-post follow-up design, 1,337 first graders from 87 school classes were followed over a period of 15 months. The classes were assigned to three different support settings: separate (n = 24), integrated (n = 21) and inclusive (n = 42). Graphomotor performance was assessed using the GRAFOS-2 screening at three time points. All settings implemented a 16-week intervention (2 lessons/week). Data were analysed using hierarchical mixed models and propensity score matching. The results show that students in all intervention settings made comparable progress in their graphomotor skills. However, when considering students with identified graphomotor needs in the separate setting, the longer term effects tended to favour integrative and inclusive support programmes.
Keywords: graphomotor skills, intervention setting, segregation, integration, inclusion
Korrespondenzadresse
Michael Eckhart
Institutsleiter, Pädagogische Hochschule Bern
Fabrikstrasse 8
CH-3012 Bern
michael.eckhart@phbern.ch
Empirische Sonderpädagogik
17. Jahrgang · 2025 · Heft 3
Pabst, 2026
ISSN 1869-4845
