Der Fragebogen

Als Grundlage für meine Umfrage nutzte ich den Munich Chronotype Questionnaire (MCTQ) von Till Roenneberg (dieser ist in meiner BeLL Arbeit auf den Seiten 24-27 zu finden und im Downloadbereich verlinkt). Zu diesem Fragebogen gibt es auch einen Auswertungsbogen (dieser ist in meiner BeLL Arbeit auf den Seiten 28-29 zu finden und im Downloadbereich verlinkt). Aus dem Auswertungsbogen kann man entnehmen, welche Angaben zur Berechnung des Chronotypen gebraucht werden.

Der MCTQ ermittelt nicht nur den Chronotypen, sondern erforscht auch andere Zusammenhänge, welche für meine Untersuchung nicht relevant sind. So fragt die Seite 4 den Umgang mit Stimulanzien ab und auf der Seite 3 wird nach Aufenthaltszeiten im Freien gefragt. Diese Themengebiete sind, wenn die Zusammenhänge auch sehr spannend sind, in meiner Fragestellung nicht enthalten. Deswegen habe ich diesen Teil in meiner Umfrage weggelassen. Auf der dritten Seite findet man außerdem noch Platz für Angaben zur Schule. Da meine Grundgesamtheit an Teilnehmern nur aus einer Schule stammen, ist es nicht nötig, diese Fragen jedem der Schülerinnen und Schüler einzeln zu stellen. Das würde nur die Motivation zur korrekten Beantwortung der Fragen senken.

Auf der ersten Seite des MCTQ werden persönliche Daten abgefragt. Einige Fragen davon habe ich weggelassen, weil sie entweder irrelevant (Datum, Größe, Gewicht), nicht anonym (Name, Email) oder bereits bekannt (Land, Wohnort) sind. Übrig blieben nur Alter und Geschlecht, welche notwendig sind, da es zwei meiner Ziele sind, den Chronotyp nach Alter und Geschlecht zu untersuchen.

Die Frage nach der Fahrzeit zur Schule habe ich zusätzlich hinzugefügt. Möchte ich am Ende eine Zeit für den Schulbeginn vorschlagen können, so muss diese Größe unbedingt mit beachtet werden.

So bleibt als Kern des Fragebogens die zweite Seite übrig. Um nicht unnötig viele Fragen zu stellen, habe ich auch hier etwas gekürzt. Ich setze voraus, dass alle Teilnehmer an 5 Tagen die Schule besuchen. Der Rest wurde weitestgehend übernommen, leider ohne die Bilder. Nur die allerletzte Frage habe ich auch etwas angepasst. Da der Grund für das Wecken an freien Tagen für mich ohne Bedeutung ist, änderte ich diese Frage in: „Wachst du regelmäßig vor dem Wecker auf?“, ähnlich wie sie bei Schultagen zu finden ist.

Die Wahl des Umfragetools

Um das Ziel zu erreichen, welches ich mir gesetzt hatte, benötige ich eine ausreichend große Teilnahmequote. Außerdem erfordert der Fragebogen pro Teilnehmer ungefähr 20 Berechnungen. Schon bei einer Teilnahme von 10% aller Schülerinnen und Schüler würde das zu einem Rechenaufwand von weit mehr als 1000 Berechnungen führen. Erschwerend würde dazu kommen, dass es sich um Zeiten mit Stunden und Minuten handelt. So war relativ schnell klar, dass diese Anforderungen eine maschinelle Auswertung erfordern.

Die Entscheidung für eine Online-Umfrage bringt neue Probleme mit sich. Zunächst scheint es, als gäbe es eine endlose Auswahl an Umfragetools. Ein großes Problem, welches dabei entsteht, ist der Datenschutz. Mir war es von Anfang an wichtig, dass alle mir anvertrauten Daten sicher sind. Damit schieden die meisten Umfragetools aus (Google Surveys, …). Es gab Datenschutzerklärungen, die zu lückenhaft oder so umfassend waren, dass nicht zu überblicken war, was wirklich mit den Daten passiert. Teilweise standen die Server, welche die Daten speichern und verarbeiten an nicht vertrauenswürdigen Orten.

Einige Umfragetools schieden aus rechtlichen Gründen aus, da diese zum Beispiel das Alter der Teilnehmenden beschränkten. (z.B. Teilnahme ab 14 bei freeonlinesurveys.com)

Innerhalb dieser Vorauswahl musste geprüft werden, in wie weit es möglich ist, den Fragebogen umzusetzen. Entscheidend war, dass es nicht nur möglich ist, Fragen zu stellen und Antworten zu erhalten, sondern, dass diese Antworten auch während der Eingabe verarbeitet werden können. Schließlich ist das Ziel der Umfrage die Untersuchung des Chronotypes, welcher aus mehreren Angaben berechnet werden muss. Leider musste ich feststellen, dass keines der übrigen Umfragetools diese Möglichkeit bot. Eine solche Funktion wird meistens nur für große Unternehmen angeboten, was mit hohen Kosten verbunden ist.

Ein Tipp führte mich zu LimeSurvey. Dieses Umfragetool ist zwar auch kostenpflichtig, doch kann es von Angehörigen vieler Bildungsinstitutionen in Sachsen genutzt werden. So bot sich mir die Möglichkeit mit der Einschreibung als Frühstudent an der Technischen Universität Chemnitz mit diesem Tool, eine Umfrage auf dem Bildungsserver Sachsen zu erstellen. Leider verzögerte sich der Prozess zur Erstellung eines Nutzeraccounts, so dass ich erst gegen Ende November einen Zugang hatte. Die praktische Arbeit zeigte aber, dass diese Software allen Anforderungen gerecht wird.

Programmierung des Fragebogens

Die erste Aufgabe war es, den Fragebogen zusammen mit den Berechnungen bei LimeSurvey einzurichten. Leider ist das Benutzerhandbuch nur unvollständig und teilweise auf Englisch erhältlich. Das Erstellen der Fragen war noch weitestgehend intuitiv. Bei der Berechnung des Chronotypen und anderen Variablen entstanden jedoch größere Schwierigkeiten. Zunächst war es schwierig zu verstehen, in welcher Form die Zeiten gespeichert werden. Gibt ein Nutzer nur eine Zeit ein so wird automatisch das Datum 01.01.1970 und die angegebene Zeit gespeichert. Ein Variablentyp, welcher nur die Zeit speichert gab es nicht. Informatiker der TU Chemnitz konnten mir helfen. Eine Lösung für dieses Problem ist die Rechnung mit Unixzeit. Die Unixzeit ist eine ganze Zahl zwischen -(232) und 232 und gibt an, wie viele Sekunden seit dem 01.01.1970 vergangen sind. Das Rechnen mit Unixzeit hat einen Nachteil. Da sie nicht nur dafür entwickelt ist die Zeit zu speichern, sondern auch das Datum, geht es nach 23:59 Uhr mit 0:00 Uhr am 02.01.1970 weiter. Ebenso kommt vor 0:00 Uhr 23:59 Uhr am 31.12.1969. Dieser Umstand scheint zunächst unbedeutend. Nimmt man die Unixzeit und rechnet sie modulo (60*60*24) so sollte alles wie gewünscht funktionieren. Leider ist in LimeSurvey keine Modulo-Funktion implementiert. Jedoch gibt es eine Funktion, die den ganzzahligen Anteil berechnet. Das bedeutet, dass ich an jeder Stelle, an der die Modulo-Funktion benötigt wird, folgende Formel nutzen muss:

x \text{ mod } y= x – \left\lfloor {x \over y} \right\rfloor \cdot y

y ist in meinem Fall immer 60*60*24. Die eckigen Klammern stehen für den ganzzahligen Anteil. Leider hat das zur Folge, dass die Formel dafür mindestens doppelt so lang wird. Muss mit dieser dann weiter gerechnet werden, so vervierfacht sich der Term. So wird es sich in Zweierpotenzen fortsetzen.

In dem Auswertungsbogen war die schrittweise Berechnung von Zwischenergebnissen vorgesehen, die schließlich zu den gewünschten Größen führen. Da aber leider keine Zwischenergebnisse bei LimeSurvey gespeichert werden können, muss jede Größe aus den ursprünglich eingegebenen Werten berechnet werden. Daraus ergeben sich riesige Terme.

Viele weitere Probleme ließen sich durch Probieren lösen. Einiges konnte man auch dem Benutzerhandbuch entnehmen, welches zur Hälfte auf Deutsch und zur Hälfte auf Englisch geschrieben war.

Ich ließ probeweise einige Klassenkameraden den Fragebogen ausfüllen und bat um Verbesserungsvorschläge. Daraus ergaben sich noch einige Veränderungen. Zum Teil nur sehr kleine, wie bestimmte Formulierungen, zum andere auch eine etwas größere. Für die Nutzerfreundlichkeit verringerte ich die Genauigkeit, mit der die Zeit eingestellt werden kann, von einer auf fünf Minuten. Das führt zwar dazu, dass die Ergebnisse etwas ungenauer sind. Jedoch bleiben die Teilnehmer motiviert, wenn statt aus 60 nur aus 12 Möglichkeiten wählen müssen.

Am Ende des Fragebogens erstellte ich noch ein besonderes Feature. Um einen weiteren Motivationsgrad für die Teilnahme an der Umfrage zu schaffen, wollte ich jedem Teilnehmer ein Feedback geben. Der besagte Vorteil von LimeSurvey, Angaben noch während der Eingabe auszuwerten, führt dazu, dass ich so jedem Teilnehmer seinen Chronotypen nennen kann. Mit dieser Angabe allein können die Teilnehmer sicher wenig anfangen und leider habe ich auch nicht genügend Raum, um ihnen den gesamten Hintergrund so ausführlich zu erklären, wie ich es hier in dieser Arbeit tat. Deswegen entschied ich mich für einige weitere Angaben, welche viel näher am Leben der Schülerinnen und Schüler liegen und mit denen sie auch die Erkenntnisse der Chronobiologie zu ihrem Vorteil nutzen können. So entstand folgender Text, bei dem an den entsprechenden Stellen der persönliche Wert eingefügt wurde:

“Dein Chronotyp ist: __:__

Das bedeutet, dass deine natürliche Schlafmitte um __:__ Uhr ist. Da du ca. __h Schlaf benötigst, solltest du __:__ Uhr bereit sein einzuschlafen und würdest ca. __:__ Uhr wieder aufwachen. Da durch die Schule dir deine Schlafenszeiten vorgegeben sind, wird dein Schlafrhythmus gezwungen sich in der Woche um __ Stunden zu verschieben. Das hat auch zur Folge, dass du jede Woche ungefähr __ Stunden weniger Schlaf bekommst, als gesund für dich wäre. Damit sinkt auch deine Leistung. Um dem entgegen zu wirken, wäre es gut, wenn du bereits um __:__ Uhr bereit bist einzuschlafen.”

Eingesetzt werden: Chronotyp, die durchnittliche Schlafdauer pro Tag, Zeitpunkt für die Bereitschaft einzuschlafen, natürlicher Aufwachzeitpunkt, Social Jetlag, wöchentliches Schlafdefizit und empfohlener Zeitpunkt für die Bereitschaft einzuschlafen vor Schultagen.

Die Durchführung

Die Durchführung einer Umfrage erfordert präzise Planung, schließlich hat man nur einmal die Möglichkeit, gewünschte Teilnehmer zu fragen. Würde es Probleme geben und man könnte die erhobenen Daten nicht verwenden, wäre die Bereitschaft der Schülerinnen und Schüler, ein zweites Mal daran teilzunehmen, sehr gering.

Während man es auf der einen Seite den Teilnehmern so komfortabel wie möglich machen möchte, so muss man sich auf der anderen Seite gemäß den aktuellen Gesetzen absichern. Jeder Teilnehmer oder deren gesetzlicher Vertreter, falls der Teilnehmer noch nicht volljährig ist, muss zustimmen, dass er einverstanden ist, dass die persönlichen Daten anonym erhoben und anonym ausgewertet werden. Zusätzlich ist das Einverständnis des Schulleiters erforderlich, dass eine solche Umfrage an der Schule durchgeführt werden darf.

Ich entschied mich gegen persönliche Zugangscodes, damit die Umfrage für alle leichter zu erreichen ist. Das verringert den organisatorischen (Zeit-)Aufwand erheblich und die Gefahr, dass jemand den Fragebogen zweimal ausfüllt schätzte ich als sehr gering ein. Es sollte also einen Link geben, über den alle die Umfrage ausfüllen können. Der Link wurde vom Bildungsserver Sachsen vorgegeben. Dieser bestand aus 70 Zeichen, so dass ich die Gefahr sah, dass beim Abtippen Fehler auftreten oder die Teilnahmebereitschaft sinkt. Deswegen war es mir wichtig, diesen auch in Form eines QR-Codes zu verbreiten, welcher den Zugang für die Nutzer wesentlich komfortabler gestaltet.

So weit die technische Vorbereitung. Um eine hohe Teilnehmerquote zu erreichen, bedarf es noch weiterer Maßnahmen. Ich muss das Vertrauen der gesetzlichen Vertreter gewinnen, dass ich mit den Daten sorgsam umgehe. Gleichzeitig sollte motiviert werden, an der Umfrage teilzunehmen. So entwarf ich eine Einverständniserklärung, die Vertrauen wecken sollte, Motivationsgründe für die Teilnahme nennt, den Zugang bereitstellt und mich gleichzeitig rechtlich absichert.

Elternzettel mit Datenschutzerklärung sowie Zugang zur Umfrage. (Umfrage zur Zeit nicht aktiv. Einen Chronotypen Schnelltest finden sie hier. Möchten Sie die Umfrage an einer Einrichtung durchführen, kontaktieren Sie mich bitte unter: ludwig+chrono[at]in-chemnitz.de)

Diese Einverständniserklärung und der Fragebogen wurden in der ersten Dezemberwoche genehmigt, so blieben mir noch zwei Wochen zur Durchführung der Umfrage. Damit jeder Schüler die Möglichkeit zur Teilnahme bekam, verteilte ich an alle Klassenlehrer Anfang der zweiten Dezemberwoche die Elternbriefe. Jeder Schüler hatte so eine Woche Zeit, an der Umfrage teilzunehmen. In der letzten Woche vor den Weihnachtsferien (dritte Dezemberwoche) erhielt ich die ersten Rückmeldungen. Gleichzeitig erinnerte ich mit Aushängen an die Umfrage und fragte persönlich nach den unterschriebenen Einverständniserklärungen. Das Ergebnis war beeindruckend. Über ein Drittel der Schüler hatte tatsächlich an der Umfrage teilgenommen und die unterschriebene Einverständniserklärung abgegeben.

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