European countries are faced with a demographic change. People are living longer than ever before, while, at the same time, birth rates are below replacements levels. Thus, European countries will have to deal with an increasingly aging labor market as well as a growing amount of elderly people in need of care. Healthy cognitive aging is important for both of these challenges in Europe (Ball et al., 2002; European Commission, 2014). Thus, investing in healthy cognitive aging is not only important for individuals’ well-being, but also for economic stability and growth. Crucially, people vary greatly in the development and maintenance of their cognitive abilities over the lifespan. Therefore, the European Commission (2014) recently called for strategies focused on the reduction of inequalities in cognitive development as well as research beginning already in childhood to understand the complex dynamics of cognitive development. The present Ph.D. project directly corresponds to this call. We examined the development of intelligence from late childhood at age 12 into middle adulthood at age 52 as well as the impact of educational attainment and grade retention in primary school on the development of intelligence. In 1968, data was collected from half of all Luxembourgian students in grade level six, comprising a total of 2824 students (49.9%). This sample is representative of the population of sixth graders in Luxembourg in 1968. In 2008, 745 of these former students were followed up and questioned on their educational pathways and attainment. In addition, the same intelligence test battery employed in 1968 was re-assessed. Thus, the present study’s analyses are based on data covering 40 years of lifetime and provide a number of meaningful theoretical and practical implications. In more detail, we examined three research questions in 3 studies, respectively. Study 1 tackled two key aspects of the development of intelligence concerning (a) stability and change in the structure of intelligence with reference to the age differentiation-dedifferentiation hypothesis (how different cognitive abilities relate to each other across age) and (b) differential stabilities (the rank ordering of persons’ intelligence levels across time). To this end, we drew on two structural conceptions of intelligence: (a) the extended Gf-Gc model to study broad cognitive abilities and (b) the three-stratum model to decompose cognitive change into processes shared by all broad abilities (attributable to general cognitive ability g) and processes specific to a certain ability (independent of g). Data were obtained for 344 persons (56.4% female). The results showed that people differ more greatly over time with respect to all broad abilities except for fluid reasoning, whereas the rank ordering of persons on all broad abilities remains remarkably stable. These combined results yielded substantial gap-widening effects from age 12 to age 52, which were mainly accounted for by a substantial increase in g variance in combination with a high differential stability of g. Moreover, the increase in g variance reflects an increase in covariance among different broad abilities, indicating that the different constructs relate more closely to each other at age 52 compared to age 12 (i.e. age dedifferentiation). Two theoretical explanations of this change in the structure of intelligence are discussed (common cause hypothesis and investment theory). Study 2 examined the long- term consequences of quantity and quality of formal education on the development of both fluid and crystalized cognitive abilities. Quantity of formal education was assessed by years of schooling, while quality of formal education was assessed by school track (i.e. academic vs. non-academic track). In addition, the study’s design made testing the assumptions of Cattell’s investment theory (1971, 1987) that fluid abilities are invested in the acquisition of crystallized abilities by taking advantage of environmental learning opportunities possible. A vital feature of the current study is that we were able to test the influence of educational attainment on two aspects of crystallized abilities, a verbal measure (word knowledge) and a factual knowledge measure (knowledge of the world), while controlling for childhood cognitive ability. Data were collected from 315 (55.9% female) participants. At the time their cognitive abilities were re-assessed, the participants in the current study had left formal education over 30 years previously. Most interestingly, we found an interaction effect of quantity and quality of formal education: Length of formal education had a long-term significant impact on both fluid and crystallized (i.e. word knowledge) ability for the non-academic track students only. Possible explanations of why the impact of formal education on cognitive abilities may be more persistent for participants in the non-academic track compared to participants in the academic track are discussed. In addition, evidence was found that confirms the assumptions made by investment theory that fluid abilities are invested into the acquisition of crystallized abilities by taking advantage of environmental learning opportunities. However, contrary to investment theory, we also found some investment of crystallized abilities in the acquisition of fluid abilities over the lifespan. In addition, we found that formal education related differently to the two different measures of crystallized ability in the present study, namely word knowledge and knowledge of the world. This may underline findings by previous research that these two abilities are empirically distinguishable facets of crystallized intelligence (Schipolowski, Wilhelm, & Schroeders, 2014). Taken together, the results of Study 2 of the present dissertation show that formal education has an important long-term impact on cognitive abilities, even over 30 years after participants had left formal education. Study 3 tackled the long-term impact of grade retention in primary school on three key life outcomes in middle adulthood, namely educational attainment, income, and intelligence. To this end, we performed a multiple regression analysis for each key life outcome under study. Propensity score matching procedures were performed to control for 11 characteristics that are known to possibly influence grade retention and educational outcomes. In addition, we controlled for the influence of childhood intelligence, grade point average in primary school, and parental socioeconomic status, as well as educational attainment (for adult income and intelligence) in the regression analyses. From a base sample of 745 (53.3% female) participants, a different subsample was drawn for each life outcome under study. In the present study, we found that grade retention in primary school had a significant negative impact on all three key life outcomes, even over 40 years of the lifespan. On average, participants who were retained in primary school attended one year less of formal education than promoted participants, earned about €650 less per month at age 52, and scored about 7 IQ points lower in the intelligence test at age 52. Thus, contrary to the common belief that grade retention helps children with unsatisfactory academic achievement, in the present study grade retention in primary school has long lasting negative effects on a number of key life outcomes. Thus, alternatives should be considered and are discussed in the present dissertation. The results of the present dissertation have a number of theoretical and practical implications that are discussed in the general discussion. The theoretical implications comprise propositions of lifespan developmental psychology sensu Li and Baltes (2006), Cattell’s investment theory (1971, 1987), and the Matthew effect (or accumulating advantages). In addition, a number of practical implications are discussed, focusing on the pedagogical measure of grade retention as well as early interventions and aspects of the school system.
In vielen europäischen Ländern vollzieht sich ein demographischer Wandel. Die Menschen werden älter als je zuvor, während gleichzeitig die Geburtenraten zurückgehen. Als Folge werden viele europäische Länder mit einem stetig alternden Arbeitsmarkt sowie mit einer steigenden Anzahl an pflegebedürftigen Menschen konfrontiert. Gesundes kognitives Altern ist eine Schlüsselaufgabe, um diese Herausforderungen erfolgreich zu meistern (Ball et al., 2002; European Commission, 2014). Aufgrund der Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt ist Forschung über gesundes kognitives Altern nicht nur wichtig für das individuelle Wohlerbefinden, sondern auch für die ökonomische Stabilität und das Wirtschaftswachstum. Menschen unterscheiden sich sehr stark darin, wie sich ihre kognitiven Fähigkeiten über die Lebensspanne entwickeln. Die Europäische Kommission (2014) forderte vor kurzem verstärkt Forschung zu betreiben mit dem Ziel kognitive Unterschiede in der Bevölkerung zu verringern. Weiterhin hat sie darauf hingewiesen, dass Forschung zum weiteren Verständnis der dynamischen Entwicklung kognitiver Fähigkeiten über die Lebensspanne bereits im Kindesalter anfangen muss. Das vorliegende Dissertationsvorhaben entspricht diesem Aufruf der Europäischen Kommission. Wir untersuchten die Entwicklung von Intelligenz von der späten Kindheit mit 12 Jahren hin zum mittleren Erwachsenenalter mit 52 Jahren. Des Weiteren untersuchten wir den Einfluss von Schulbildung sowie der Klassenwiederholung auf die kognitive Entwicklung über die Lebensspanne. 1968 nahm die Hälfte aller Sechstklässler in Luxemburg an unserer Studie teil, dies umfasste 2824 Studienteilnehmer (49,9% weiblich). Diese Stichprobe ist repräsentativ für die Population der Sechstklässler in Luxemburg in 1968. 2008 nahmen 745 der damaligen Teilnehmer erneut an unserer Studie teil und machten ausführliche Angaben zu ihrem Bildungsweg. Darüber hinaus wurde derselbe Intelligenztest wie 1968 erneut erhoben. Die Auswertungen der vorliegenden Doktorarbeit stützen sich daher auf Daten, die 40 Jahre Lebenszeit umfassen und eine Reihe aussagekräftige theoretischer und praktischer Implikationen zulassen. Die vorliegende Arbeit besteht aus drei Studien, die jeweils eine Forschungsfrage behandeln. Studie 1 untersuchte zwei Aspekte der Intelligenzentwicklung (a) die Stabilität und Veränderung von Intelligenz im Hinblick auf die „Age Differentiation-Dedifferentiation“ Hypothese (wie sich verschieden kognitive Fähigkeiten über die Lebensspanne zueinander Verhalten) und (b) differentielle Stabilitäten kognitiver Fähigkeiten über die Lebensspanne (die Rangfolge innerhalb der Population im Hinblick auf das Intelligenzniveau). Für diese Fragestellung zogen wir zwei verschiedene strukturelle Konzeptionen von Intelligenz heran. (a) Das erweiterte Modell fluider und kristalliner Intelligenz von Cattell und Horn (Cattell, 1987; J. L. Horn & Noll, 1997) wurde herangezogen, um die Entwicklung der „Broad Cognitive Abilities“ zu untersuchen. (b) Die „Three-Stratum“ Theorie von Carroll (1993) wurde verwendet, um kognitive Veränderungen, die allen „Broad Abilities“ gemeinsam sind (die Veränderungen, die man auf den generellen Intelligenzfaktor g zurückführen kann), von denen zu unterscheiden, die spezifisch für gewisse Fähigkeiten sind (Veränderung unabhängig von g). Die Stichprobe bestand aus 344 Teilnehmern (56,4% weiblich). Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Teilnehmer mit 52 Jahren in allen „Broad Abilities“ stärker unterschieden als mit 12 Jahren. „Fluid Reasoning“ bildete dabei eine Ausnahme. Allerdings blieben die differentiellen Stabilitäten gleichzeitig erstaunlich konstant über die Zeit. Diese beiden parallelen Entwicklungen (erhöhte Varianz auf den Konstrukten bei gleichzeitig hoher differentieller Stabilität über die Zeit) deuten auf einem Schereneffekt kognitiver Fähigkeiten hin. Der Unterschied zwischen den beiden Extremen der Intelligenzverteilung wird immer größer, je älter die Personen werden. Dieser Schereneffekt ist größtenteils auf die erhörte g-Varianz zurückzuführen, wobei auch g eine hohe differentielle Stabilität aufweist. Die erhöhte g-Varianz zeigt gleichzeitig eine erhöhte Kovarianz zwischen den verschiedenen „Broad Abilities“ an, was heißt, dass die verschiedenen Konstrukte im Alter von 52 Jahren mehr miteinander korrelieren als im Alter von 12 Jahren (d.h. die Konstrukte sind sich im mittleren Erwachsenenalter ähnlicher als in der Kindheit). Eine solche Entwicklung deutet auf „Age Dedifferentiation“ hin. Zwei mögliche theoretische Erklärungsansätze für diese Veränderung in der Intelligenzstruktur werden diskutiert (die „Common Cause“ Hypothese und die Investmenttheorie). Studie 2 untersucht die Langzeiteffekte von Quantität und Qualität schulischer Bildung auf die Entwicklung von fluiden und kristallinen Fähigkeiten. Die Quantität der Schulbildung wurde anhand der Dauer der schulischen Bildung (in Jahren) gemessen. Die Qualität der Schulbildung wurde anhand der Schulform im mehrgliedrigen luxemburgischen Schulsystem (nicht akaemische vs. akademische Schulform) erfasst. Zusätzlich erlaubte das Design der Studie, die Annahme von Cattell’s Investmenttheorie (1971, 1987) zu prüfen, dass fluide Fähigkeiten in den Erwerb kristalliner Fähigkeiten investiert werden. Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Studie ist es, dass wir den Einfluss schulischer Bildung auf zwei Facetten kristalliner Intelligenz testen konnten:Verbale Fähigkeiten (Wortkenntnisse) und Sachwissen (Weltwissen). Zusätzlich wurde der Einfluss von kognitiven Fähigkeiten in der Kindheit auf die kognitiven Fähigkeiten im Erwachsenenalter kontrolliert. Die Stichprobe bestand aus 315 (55,9% weiblich) Teilnehmern. Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu beachten, dass zum Zeitpunkt der zweiten Intelligenztestung die Teilnehmer der vorliegenden Studie ihre schulische Bildung vor über 30 Jahren abgeschlossen hatten. Interessanterweise fanden wir einen Interaktionseffekt zwischen Quantität und Qualität schulischer Bildung: Die Länge der schulischen Bildung hatte einen signifikanten Langzeiteffekt aber nur für Schüler der nicht akademischen Schulform. Der Langzeiteffekt schulischer Bildung zeigte sich sowohl für fluide als auch für kristalline (Wortkenntnisse) Fähigkeiten. Mögliche theoretische Erklärungen werden diskutiert. Weiterhin bestätigen die Ergebnisse der vorliegenden Studie die Annahme der Investmenttheorie, dass fluide Fähigkeiten in den Erwerb von kristallinen Fähigkeiten investiert werden. Allerdings zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit, dass auch kristalline Fähigkeiten in den Erwerb fluider Fähigkeiten investiert wurden. Diese Befunde widersprechen den Annahmen der Investmenttheorie. Zusätzlich fanden wir, dass sich schulische Bildung unterschiedlich gegenüber den beiden Indikatoren kristalliner Intelligenz verhielt. Diese Befunde sind im Einklang mit Ergebnissen vorheriger Studien, die zeigen, dass verbale Fähigkeiten und Sachwissen zwei unterschiedliche Facetten kristalliner Intelligenz darstellen (Schipolowski, Wilhelm, & Schroeders, 2014). Die Befunde von Studie 2 verdeutlichen, dass Schulbildung einen Effekt auf die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten hat, der sogar noch 30 Jahre, nachdem die Teilnehmer die Schule abgeschlossen hatten, zu finden war. Studie 3 untersucht die Langzeiteffekte von Klassenwiederholung in der Grundschule auf die Schulbildung, sowie das Einkommen und die Intelligenz im Erwachsenenalter. Die Fragestellung wurde anhand von multiplen Regressionen überprüft, wobei für jedes Kriterium eine multiple Regression durchgeführt wurde. Weiterhin wurden „Propensity Score Matchings“ durchgeführt, um elf Variablen zu kontrollieren, die eine Einfluss auf die Nichtversetzung und die schulische Bildung haben könnten. Darüber hinaus wurde der Einfluss von Intelligenz in der Kindheit, von Grundschulnoten und des sozioökonomischen Status der Eltern auf die drei Kriteriumsvariablen kontrolliert. Die Basisstichprobe umfasste 745 Teilnehmer (53,3% weiblich). Aus dieser Basisstichprobe wurde für jede Fragestellung eine Substichprobe gezogen, die am besten für die Beantwortung der Forschungsfrage geeignet war. Die Befunde der vorliegenden Studie zeigen, dass die Nichtversetzung in der Grundschule einen signifikanten negativen Effekt auf die Schulbildung, das Einkommen und die Intelligenz im Erwachsenenalter hatte. Diese Effekte wurden gefunden, obwohl die Teilnehmer der Studie bereits vor über 40 Jahren in der Grundschule ein Schuljahr wiederholen mussten. Im Durchschnitt hatten die in der Grundschule nicht versetzten Schüler am Ende ihrer Schullaufbahn ein Jahr weniger die Schule besucht (bereinigt auf die Jahre der Nichtversetzung während der gesamten Schullaufbahn), verdienten 650€ weniger im Monat im Alter von 52 Jahren und erzielten 7 IQ-Punkte weniger im Intelligenztest mit 52 Jahren als ihre vergleichbaren aber versetzten Mitschüler. Die pädagogische Maßnahme der Klassenwiederholung wird angewendet, da angenommen wird, dass sie Schülern mit mangelhaften akademischen Leistungen hilft, ihre schulischen Leistungen zu verbessern. Die Befunde der vorliegenden Studie deuten jedoch auf weitreichende negative Konsequenzen bis spät in das Erwachsenenalter hin. Die Befunde der vorliegenden Studie legen damit nahe, dass zukünftig Alternativen zur Nichtversetzung gesucht und bevorzugt werden sollten. Die Befunde der vorliegenden Doktorarbeit haben eine Reihe von theoretischen und praktischen Implikationen. Die theoretischen Implikationen umfassen Annahmen zur Psychologie der Lebensspanne sensu Li und Baltes (2006), Cattells Investmenttheorie (1971, 1987), und dem Matthäus-Effekt (auch als kumulierte Vorteile bekannt). Des Weiteren werden einige praktische Implikationen, wie zum Beispiel die pädagogische Maßnahme der Klassenwiederholung, Frühfördermaßnahmen und Implikationen auf Aspekte des Schulsystems, diskutiert.
