10 Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften

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Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für ErziehungswissenschaftStart date: 2020

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    User experience with the technology of virtual reality in the context of training and learning in vocational education
    (2021) Guo, Qi; Zinn, Bernd (Prof. Dr.)
    The virtual reality (VR) technology, with its features of simulation, interaction, and gamification, as well as the various technical aspects of input and output for movements and feedback, provides learners in the VR training and learning environment with the perception of immersion, spatial presence, and flow experience. Based on the theoretical research findings in terms of the learning processes and the learning motivation, the design and development of a VR training and learning environment should adhere to the principles of the UX design and the didactical design. This presented research focuses on the generation of an explanatory and description knowledge about user experience with virtual reality technology in the context of training and learning in virtual environments. Based on the current development of VR technology, as well as the significant application areas, two empirical studies (VILA and VPSL) on the user experience of learners and (prospective) teachers with different types of virtual reality technologies in the field of vocational education are conducted. To test the user experience in the virtual reality training and learning environment, several aspects related to the user experience will be analyzed, including usability of the application, spatial presence, learning motivation, and flow experience of the students. Based on the literature review, the empirical studies, as well as practical experience in the development of the VR training and learning environments, the recommendations for the design, development, evaluation, and implementation of the VR training and learning environments are discussed. With regards to the further implementation of the applications, the requirements from the technological, administrative, and didactical perspectives are discussed. The limitations in the current research, as well as the directions for further research, are outlined.
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    Editorial - professional and vocational identity development
    (2024) Wuttke, Eveline; Heinrichs, Karin; Hillen, Stefanie A.; Kögler, Kristina
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    Elektro-FIT - Modul 2 - Lernfeld 1
    (Stuttgart : Universität Stuttgart, BPT, 2022) Hedrich, Matthias
    Das elektrotechnische Förder- und Interventionstraining „Elektro-FIT“ wurde im Rahmen des Forschungsprojektes „LEBUS“ (Lehrerbildung an Beruflichen Schulen) entwickelt und zeigte innerhalb einer Studie eindeutige positive Effekte auf die Entwicklung des Fachwissen der Schüler*innen (siehe Hedrich & Ariali 2019, Artikel kostenlos verfügbar unter der DOI https://doi.org/10.48513/joted.v7i1.179). Im Elektro-FIT werden Inhalte der Grundstufe Elektrotechnik behandelt. Grundlage für die Aufgabenschwerpunkte sind Kerninhalte des Lernfeldkonzeptes bzw. der Umsetzungshilfe für Elektroberufe im Bundesland Baden-Württemberg. Der Fokus liegt auf dem selbstständigen, strategischen Erarbeiten von Fachinhalten durch die Schüler*innen, die damit einhergehende Förderung von Fachwissen, der fachspezifischen (elektrotechnischen) Lösungsstrategien sowie die Vertiefung der allgemeinen Problemlösestrategien vor dem Hintergrund stark heterogener Klassenzusammensetzungen im Bereich der elektrotechnischen Grundbildung. Insgesamt gliedert sich das Elektro-FIT in vier Module: Modul 0 - Lehrerbegleitheft, Modul 1 - Allgemeine Problemlösestrategien, Modul 2 - Lernfeld 1 und Modul 3 - Lernfeld 2. In Modul 0 (Lehrerbegleitheft) wird der Lehrkraft zunächst der Ablauf des Elektro-FIT und der korrekte Einsatz der Module 1, 2 und 3 beschrieben. Mit Modul 1 (Allgemeine Problemlösestrategien) lernen Schüler*innen Strategien der Planung, Ausführung und Bewertung bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben. Diese Strategien sind für den Einsatz der beiden Module 2 (Inhalte Lernfeld 1) und 3 (Inhalte Lernfeld 2) notwendig. In diesen werden je Heft anhand projektorientierter Aufgabenstellungen gezielt Inhalte aus dem jeweiligen Lernfeld behandelt. Dabei ist wichtig: Modul 2 und Modul 3 sind unabhängig voneinander einsetzbar, sofern mit den Schüler*innen Modul 1 bearbeitet wurde. Bei der Bearbeitung der Module 2 und 3 durch die Schüler*innen werden diesen verschiedene Unterstützungsmaterialien angeboten, welche zwischen leistungsschwächeren und -stärkeren Schüler*innen differenzieren. Dazu gehören vertiefende Erläuterungen von Grundlagen, Profiaufgaben, Übungsaufgaben und Impulskarten, welche die eigenständige Bearbeitung der problemorientierten Aufgabenstellungen fördern und gleichzeitig die Lehrkraft entlasten. Die Materialien sind für den Einsatz im regulären Lernfeldunterricht gedacht und lassen sich durch die modularisierte Form ebenso auszugsweise einsetzen. Das Förder- und Interventionstraining in der hier eingesetzten Form wurde in abgewandelter Form im Berufsbezogenen Strategietraining „BEST“ auch für den Baubereich (Berufsfeld Grundstufe Bautechnik) entwickelt und in zwei Studien positiv evaluiert. Die entsprechenden Materialien der Autorinnen Kerstin Norwig und Cordula Petsch finden sich hier: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-schularten/berufsschule/lernfelder/bautechnik Eine ebenfalls positiv evaluierte Adaption des Trainings für die einjährige Berufsfachschule Metalltechnik „FlAM“ findet sich hier: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-schularten/berufsschule/lernfelder/metalltechnik/modulaufgaben-metallbau-und-shk
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    Elektro-FIT - Modul 0 - Lehrerbegleitheft
    (Stuttgart : Universität Stuttgart, BPT, 2022) Wyrwal, Matthias; Hedrich, Matthias
    Das elektrotechnische Förder- und Interventionstraining „Elektro-FIT“ wurde im Rahmen des Forschungsprojektes „LEBUS“ (Lehrerbildung an Beruflichen Schulen) entwickelt und zeigte innerhalb einer Studie eindeutige positive Effekte auf die Entwicklung des Fachwissen der Schüler*innen (siehe Hedrich & Ariali 2019, Artikel kostenlos verfügbar unter der DOI https://doi.org/10.48513/joted.v7i1.179). Im Elektro-FIT werden Inhalte der Grundstufe Elektrotechnik behandelt. Grundlage für die Aufgabenschwerpunkte sind Kerninhalte des Lernfeldkonzeptes bzw. der Umsetzungshilfe für Elektroberufe im Bundesland Baden-Württemberg. Der Fokus liegt auf dem selbstständigen, strategischen Erarbeiten von Fachinhalten durch die Schüler*innen, die damit einhergehende Förderung von Fachwissen, der fachspezifischen (elektrotechnischen) Lösungsstrategien sowie die Vertiefung der allgemeinen Problemlösestrategien vor dem Hintergrund stark heterogener Klassenzusammensetzungen im Bereich der elektrotechnischen Grundbildung. Insgesamt gliedert sich das Elektro-FIT in vier Module: Modul 0 - Lehrerbegleitheft, Modul 1 - Allgemeine Problemlösestrategien, Modul 2 - Lernfeld 1 und Modul 3 - Lernfeld 2. In Modul 0 (Lehrerbegleitheft) wird der Lehrkraft zunächst der Ablauf des Elektro-FIT und der korrekte Einsatz der Module 1, 2 und 3 beschrieben. Mit Modul 1 (Allgemeine Problemlösestrategien) lernen Schüler*innen Strategien der Planung, Ausführung und Bewertung bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben. Diese Strategien sind für den Einsatz der beiden Module 2 (Inhalte Lernfeld 1) und 3 (Inhalte Lernfeld 2) notwendig. In diesen werden je Heft anhand projektorientierter Aufgabenstellungen gezielt Inhalte aus dem jeweiligen Lernfeld behandelt. Dabei ist wichtig: Modul 2 und Modul 3 sind unabhängig voneinander einsetzbar, sofern mit den Schüler*innen Modul 1 bearbeitet wurde. Bei der Bearbeitung der Module 2 und 3 durch die Schüler*innen werden diesen verschiedene Unterstützungsmaterialien angeboten, welche zwischen leistungsschwächeren und -stärkeren Schüler*innen differenzieren. Dazu gehören vertiefende Erläuterungen von Grundlagen, Profiaufgaben, Übungsaufgaben und Impulskarten, welche die eigenständige Bearbeitung der problemorientierten Aufgabenstellungen fördern und gleichzeitig die Lehrkraft entlasten. Die Materialien sind für den Einsatz im regulären Lernfeldunterricht gedacht und lassen sich durch die modularisierte Form ebenso auszugsweise einsetzen. Das Förder- und Interventionstraining in der hier eingesetzten Form wurde in abgewandelter Form im Berufsbezogenen Strategietraining „BEST“ auch für den Baubereich (Berufsfeld Grundstufe Bautechnik) entwickelt und in zwei Studien positiv evaluiert. Die entsprechenden Materialien der Autorinnen Kerstin Norwig und Cordula Petsch finden sich hier: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-schularten/berufsschule/lernfelder/bautechnik Eine ebenfalls positiv evaluierte Adaption des Trainings für die einjährige Berufsfachschule Metalltechnik „FlAM“ findet sich hier: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-schularten/berufsschule/lernfelder/metalltechnik/modulaufgaben-metallbau-und-shk
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    Erfassung und adaptive Förderung der mentalen Rotationsfähigkeit mittels virtueller Umgebungen
    (2021) Ariali, Sunita; Zinn, Bernd (Prof. Dr. phil. habil.)
    Die vorliegende Arbeit intendierte, den Einsatz von VR-Technologien zur Erfassung und Förderung räumlicher Fähigkeiten (Fähigkeitsfacette mentaler Rotationsfähigkeit) wissenschaftlich zu untersuchen. Die hierbei durchgeführten Analysen beziehen sich zum einen auf den Vergleich verschiedener technologischer Varianten und zum anderen auf die Trainingseffektivität sowie deren Einflussfaktoren. Zu diesem Zweck wurden drei aufeinander aufbauende Studien durchgeführt. In der ersten Studie wurde die mentale Rotationsfähigkeit (MRA) mit dreidimensionalen mentalen Rotationstests (3-D-MRT) erfasst, welche mithilfe vollimmersiver, teilimmersiver und nichtimmersiver VR-Technologien realisiert wurden, um verschiedene Immersionsgrade miteinander zu vergleichen und relevante Einflussfaktoren bei der Erfassung der MRA zu identifizieren. Insbesondere die fluide Intelligenz und das Geschlecht gelten in der langjährigen Forschung zur MRA als wichtige Einflussfaktoren und wurden deshalb in der ersten Studie untersucht. Die zweite Studie erfolgte, um ein virtuelles Testinstrument zur Erfassung der MRA zu entwickeln, erste Erkenntnisse über die Effektivität des virtuellen Trainings zu gewinnen und für das adaptive Design des virtuellen Trainings relevante Informationen zu erhalten. In diesem Zusammenhang wurde untersucht, inwieweit die Schwierigkeit von virtuellen Testaufgaben mit der Komplexität der darin enthaltenen Figuren zusammenhängt. Dabei wurde ausschließlich die vollimmersive VR-Technologie verwendet. In der dritten Studie, die auf der ersten und zweiten Studie aufbaute und ebenfalls nur vollimmersive Technologie nutzte, wurde ein adaptives, VR-basiertes Training zur Förderung der MRA erprobt. Um die Wirksamkeit der adaptiven Trainingsumgebung zu evaluieren, wurde diese mit einer adäquaten randomisierten Umgebung verglichen. Darüber hinaus wurden mögliche Geschlechtsunterschiede sowie die kognitive Belastung der Personen und deren Einfluss auf die Trainingsergebnisse untersucht. Die Ergebnisse der Studie 1 weisen auf einen partiellen Einfluss der Immersivität auf die Leistung im 3-D-MRT hin: Während sich die vollimmersive Bedingung nicht von der nichtimmersiven Bedingung unterscheidet, werden in der teilimmersiven Bedingung höhere Testwerte erzielt als in der nichtimmersiven Bedingung. Sowohl die fluide Intelligenz als auch das Geschlecht erweisen sich dabei als wichtige Einflussfaktoren. Studie 2 liefert ein valides Testinstrument zur Messung der mentalen Rotationsfähigkeit und zeigt, dass sich die MRA nach der Auseinandersetzung mit den dreidimensionalen Würfelfiguren verbessert. Ein weiteres zentrales Ergebnis von Studie 2 ist die signifikante Korrelation der Aufgabenschwierigkeit mit der Komplexität der enthaltenen Figuren. Studie 3 belegt den Vorteil des adaptiven Trainings gegenüber dem randomisierten Training und deutet gleichzeitig darauf hin, dass das Geschlecht dabei eine entscheidende Rolle spielt. Hinsichtlich der kognitiven Belastung wurden keine Unterschiede zwischen den adaptiven und randomisierten Bedingungen gefunden. Die Ergebnisse der durchgeführten Studien eröffnen neue Einsichten in die Fördermöglichkeiten der mentalen Rotationsfähigkeit und liefern empirisch fundierte Erkenntnisse über den Einsatz von VR-Technologie in adaptiven Trainingskontexten. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse könnten neue Ansatzpunkte für die Entwicklung von VR-basiertem adaptivem Training abgeleitet und die Forschung in diesem Bereich vorangetrieben werden.
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    Einfluss und Bedeutung der Geschlechtsspezifität bei der Lernunterstützung mit Virtual Reality in der universitären Ausbildung im Ingenieurwesen
    (2023) Kontokosta, Stefania
    Mittels dieser Bachelorarbeit soll der Frage nachgegangen werden, ob vorhandene Unterschiede in der Lernunterstützung durch Virtual Reality im Kontext des Ingenieurstudiums geschlechtsbedingt sind. Die Forschungsfrage lautet konkret: „Gibt es geschlechtsspezifische Differenzen bei der Nutzung von Virtual Reality in der universitären Ausbildung im Ingenieurwesen?“
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    Elektro-FIT - Modul 1 - Allgemeine Problemlösestrategien
    (Stuttgart : Universität Stuttgart, BPT, 2022) Hedrich, Matthias
    Das elektrotechnische Förder- und Interventionstraining „Elektro-FIT“ wurde im Rahmen des Forschungsprojektes „LEBUS“ (Lehrerbildung an Beruflichen Schulen) entwickelt und zeigte innerhalb einer Studie eindeutige positive Effekte auf die Entwicklung des Fachwissen der Schüler*innen (siehe Hedrich & Ariali 2019, Artikel kostenlos verfügbar unter der DOI https://doi.org/10.48513/joted.v7i1.179). Im Elektro-FIT werden Inhalte der Grundstufe Elektrotechnik behandelt. Grundlage für die Aufgabenschwerpunkte sind Kerninhalte des Lernfeldkonzeptes bzw. der Umsetzungshilfe für Elektroberufe im Bundesland Baden-Württemberg. Der Fokus liegt auf dem selbstständigen, strategischen Erarbeiten von Fachinhalten durch die Schüler*innen, die damit einhergehende Förderung von Fachwissen, der fachspezifischen (elektrotechnischen) Lösungsstrategien sowie die Vertiefung der allgemeinen Problemlösestrategien vor dem Hintergrund stark heterogener Klassenzusammensetzungen im Bereich der elektrotechnischen Grundbildung. Insgesamt gliedert sich das Elektro-FIT in vier Module: Modul 0 - Lehrerbegleitheft, Modul 1 - Allgemeine Problemlösestrategien, Modul 2 - Lernfeld 1 und Modul 3 - Lernfeld 2. In Modul 0 (Lehrerbegleitheft) wird der Lehrkraft zunächst der Ablauf des Elektro-FIT und der korrekte Einsatz der Module 1, 2 und 3 beschrieben. Mit Modul 1 (Allgemeine Problemlösestrategien) lernen Schüler*innen Strategien der Planung, Ausführung und Bewertung bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben. Diese Strategien sind für den Einsatz der beiden Module 2 (Inhalte Lernfeld 1) und 3 (Inhalte Lernfeld 2) notwendig. In diesen werden je Heft anhand projektorientierter Aufgabenstellungen gezielt Inhalte aus dem jeweiligen Lernfeld behandelt. Dabei ist wichtig: Modul 2 und Modul 3 sind unabhängig voneinander einsetzbar, sofern mit den Schüler*innen Modul 1 bearbeitet wurde. Bei der Bearbeitung der Module 2 und 3 durch die Schüler*innen werden diesen verschiedene Unterstützungsmaterialien angeboten, welche zwischen leistungsschwächeren und -stärkeren Schüler*innen differenzieren. Dazu gehören vertiefende Erläuterungen von Grundlagen, Profiaufgaben, Übungsaufgaben und Impulskarten, welche die eigenständige Bearbeitung der problemorientierten Aufgabenstellungen fördern und gleichzeitig die Lehrkraft entlasten. Die Materialien sind für den Einsatz im regulären Lernfeldunterricht gedacht und lassen sich durch die modularisierte Form ebenso auszugsweise einsetzen. Das Förder- und Interventionstraining in der hier eingesetzten Form wurde in abgewandelter Form im Berufsbezogenen Strategietraining „BEST“ auch für den Baubereich (Berufsfeld Grundstufe Bautechnik) entwickelt und in zwei Studien positiv evaluiert. Die entsprechenden Materialien der Autorinnen Kerstin Norwig und Cordula Petsch finden sich hier: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-schularten/berufsschule/lernfelder/bautechnik Eine ebenfalls positiv evaluierte Adaption des Trainings für die einjährige Berufsfachschule Metalltechnik „FlAM“ findet sich hier: https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/berufliche-schularten/berufsschule/lernfelder/metalltechnik/modulaufgaben-metallbau-und-shk
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    Technologieakzeptanz von virtuellen Lern- und Arbeitsumgebungen
    (2021) Pletz, Carolin; Zinn, Bernd (Prof. Dr.)
    Mit dem Einsatz innovativer Technologien in Lern- und Arbeitsprozessen werden vor dem Hintergrund der Digitalisierung und Industrie 4.0 multiple Potenziale verbunden. Insbesondere immersive virtuelle Lern- und Arbeitsumgebungen (Virtual Reality, kurz IVR) bieten vielversprechende Möglichkeiten, um das Lernen und Arbeiten gewinnbringend zu unterstützen. Unter IVR werden computergenerierte Darstellungen verstanden, welche dreidimensional und interaktiv sind. Die Nutzenden können über natürliche Benutzerschnittstellen regelrecht in die virtuelle Umgebung „eintauchen“. Der in der Arbeit bilanzierte Forschungsstand zeigt, dass zu Beginn der Forschungsbemühungen allerdings nur wenig über die Technologieakzeptanz von IVR und den entsprechenden fördernden und hemmenden Faktoren bekannt ist. Unter der Technologieakzeptanz wird die „positive Annahmeentscheidung einer Innovation durch die [Anwenderinnen und] Anwender“ (Simon, 2001, S. 89) verstanden. In Anbetracht dieser Forschungslücke besteht das zentrale Forschungsvorhaben der vorliegenden Arbeit deshalb in der Generierung eines Beschreibungs- und Erklärungswissens zur Technologieakzeptanz von IVR bei (potenziellen) Nutzerinnen und Nutzern. Ein theoretischer Rahmen zur Digitalisierung der Arbeitswelt, zu Virtual Reality Technologien und zur Technologieakzeptanz sowie eine Übersicht über den entsprechenden empirischen Forschungsstand führen in die Thematik ein. Die Arbeit umfasst vier empirische Studien zur Untersuchung der Technologieakzeptanz von IVR. In der ersten Studie werden die theoretischen Annahmen des Technology Acceptance Models (TAM) in Bezug auf die Technologieakzeptanz von IVR empirisch geprüft. Das TAM geht davon aus, dass die Nutzungsintention von Informationstechnologien hauptsächlich von der wahrgenommenen Nützlichkeit und Benutzerfreundlichkeit beeinflusst wird. Studie 1 untersucht in diesem Zusammenhang die Technologieakzeptanz und die nutzerbezogenen Faktoren Alter und Vorerfahrung mit der Technologie im Rahmen einer quantitativen Fragebogenerhebung mit (potenziellen) Nutzerinnen und Nutzern von IVR. Die zweite Studie fokussiert die Technologieakzeptanz eines virtuellen Verkaufsraums und bezieht neben den Kernfaktoren des TAM die soziale Norm, wahrgenommene Verhaltenskontrolle sowie die organisationsbezogenen Faktoren Unterstützung durch die Führung, Anwendertraining und Anwendersupport in die Betrachtung ein. Die Datenerhebung erfolgt ebenfalls mittels eines quantitativen Fragebogens. In der dritten Studie wird eine virtuelle Lernanwendung für Bedienerschulungen formativ im Hinblick auf die Technologieakzeptanz, User Experience und den Lerntransfer von virtuell gelerntem Handlungswissen auf reale Tätigkeiten mittels einer qualitativen Videoanalyse evaluiert. Die vierte Studie zielt auf die Identifikation von weiteren nutzerbezogenen, organisationsbezogenen und insbesondere technologiespezifischen fördernden und hemmenden Faktoren im Rahmen einer qualitativen Interviewstudie mit Experten ab. Die Ergebnisse zeigen, dass das TAM auch als geeignete Grundlage zur Untersuchung der Technologieakzeptanz von IVR herangezogen werden kann und die wahrgenommene Nützlichkeit sowie Benutzerfreundlichkeit einen Einfluss auf die Nutzungsintention haben (Studie 1). Ebenso beeinflusst die wahrgenommene Verhaltenskontrolle die Nutzungsintention und die organisationalen Faktoren hängen positiv mit den TAM-Faktoren zusammen (Studie 2). Es wird verdeutlicht, dass mit der Untersuchung innovativer Technologien auch neuartige methodische Zugänge in Forschungsbemühungen einhergehen müssen (Studie 3). Weitere nutzerbezogene, organisationsbezogene und technologiespezifische Einflussfaktoren auf die Technologieakzeptanz werden für den Einsatz von IVR in Lehr-Lernkontexten identifiziert (Studie 4). Zusammenfassend lassen sich auf der Basis der eigenen Forschungsergebnisse und unter Berücksichtigung der Limitationen praxisrelevante Ansatzpunkte zur Steigerung der Technologieakzeptanz von IVR ableiten.
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    Implicit assumptions of (prospective) music school teachers about musically gifted students
    (2023) Bareiß, Laura; Platz, Friedrich; Wirzberger, Maria
    Stereotypical assumptions associating high levels of giftedness and outstanding performance with maladaptive behavioral characteristics and personality traits (cf. disharmony stereotype) are rather prevalent in the school context as well as in the musical domain. Such preconceptions among teachers can influence student assessment and corresponding performance expectations, which might, in turn, impact future lesson planning. In an experiment using a controlled vignette approach, the current study, with N = 211 (prospective) German music school teachers, investigated how background information, combined with a manipulated music recording, affected (prospective) music school teachers’ assessment of a fictive student’s performance, behavioral characteristics, personality traits, and teachers'  consequential lesson planning. Experimental variations included the fictive student’s supposed level of giftedness, social interaction, age, and duration of instrumental lessons. Results indicated that music school teachers’ preconceptions of students assumed to be musically gifted were a high level of intellectual and musical abilities with behavioral characteristics and personality traits rated at least equivalent to those of students assumed to have average giftedness. Teachers’ lesson planning was not influenced by any of the manipulated background information. Taken together, the observed pattern of effects contradicts the disharmony stereotype but tends to align more with the harmony stereotype as music school teachers’ prevailing preconceptions about students supposed to be musically gifted.