Can Portrait Drawing Foster Socio-Emotional Skills? Development and Experimental Evaluation of Evidence-Based Visual Arts Courses in the Art Museum to Foster Adolescents’ Empathy and Self-Concept

Abstract

In recent years, engagement with the arts has emerged as a topic of increasing interest for politics, research, and society on both a national and international level (Scheunpflug & Prenzel, 2013; Scheunpflug et al., 2021). With regard to the visual arts, for instance, this special interest is reflected not only in a widely available infrastructure in the form of museums and exhibitions, which allow everyone access to the arts, but also in the fact that visual arts are expected to yield beneficial effects on personal development and thus are an integral part of school education systems throughout the world (Americans for the Arts, 2022; National Art Education Association, 2022). Additionally, it is claimed that visual arts engagement foster not only creative activities and participation of educated citizens in society but might also play an integral role in developing social competencies (cf. BMBF, 2015; Timm et al., 2020). Social competencies, in turn, might determine the success of social interactions (Dede, 2010) and might be related to well-being, and quality of life (Collie, 2019; Eisenberg et al., 2015; Goodman et al., 2015). Especially, the ongoing Covid-19 pandemic has highlighted the consequences of social isolation and lack of visual arts engagement, for instance, on individual well-being (Hetland & Kelley, 2022; UNESCO, 2020, 2021). Nowadays, it is not surprising that many scientists were particularly interested in studying what, when, how, where, and under which circumstances positive “side effects” (in the following mentioned as transfer effects) beyond direct effects from artistic activities occur (e.g., Mozart effect, Bastian et al., 2000; Rauscher et al., 1993). However, it become apparent that finding evidence for such assumed transfer effects is rather challenging as many studies could not convincingly demonstrate their existence (e.g., Hetland & Kelley, 2022; Winner, Goldstein, et al., 2013). Winner, Goldstein, et al. (2013) could point out in their meta-analysis that most studies in this research area possess theoretical and methodological flaws (e.g., a lack of theoretically justified measures, a lack of experimental studies, and a lack of sufficiently large group sizes). As a result, this leads to the conclusion that robust and reliable studies on transfer effects regarding different art forms have only rarely been conducted so far. For that reason, a central aspect of this dissertation is to investigate presumed transfer effects of visual arts engagement with an optimized experimental study design that avoids many of the pitfalls of previous research as reported by Winner, Goldstein, et al. (2013). The main research question, thereby, is whether visual arts engagement can lead to socio-emotional transfer effects. In addition, the question arises how visual arts course programs must be designed and which underlying mechanisms might play a role, such as drawing activities and personal prerequisites. To answer the research questions, this dissertation developed a course program “Emotions, Self-Concept, & Epochs – Exploring Portraits With a Digital Drawing Pencil” consisting of three visual arts courses that differed only in their content (for an overview, Kastner et al., 2020). Two of the visual arts courses addressed socio-emotional skills, empathy, or self-concept using an instructional design, while the control course focused on historical periods. The course program was conducted over a period of three weeks at the Herzog Anton Ulrich Museum in Braunschweig. The data set underlying this dissertation for the evaluation of the course program was acquired in two collection phases. Generally, the empirical studies in this dissertation are based on data from N = 294 adolescents between the ages of 12 and 19, although not all data were included in all studies. Study 1 conducted an overall analysis (“general look”), examining all three visual arts courses for their specific effectiveness on socio-emotional transfer effects. In contrast, Studies 2 and 3 focused on the specific target constructs, empathy, and self-concept, separately for which transfer effects were found. In Study 2, the focus was primarily on the first target construct (empathy/emotion recognition), drawing activities and mechanisms known from the learning-by-drawing literature. Whereas in Study 3, the focus was on the second target construct (self-concept/self-complexity) and the personal prerequisites, such as personality traits. Study 1 (Designing Visual-Arts Education Programs for Transfer Effects: Development and Experimental Evaluation of (Digital) Drawing Courses in the Art Museum Designed to Promote Adolescents’ Socio-Emotional Skills) investigated whether transfer effects of visual arts engagement on socio-emotional skills, namely empathy and self-concept, exist. Therefore, two “psychological instructed” visual arts courses focusing on socio-emotional skills (i.e., emotion course, self-concept course) were compared to a traditional course focusing on historical periods (i.e., epoch course, not focused on socio-emotional skills). The results showed that transfer effects on socio-emotional skills could be achieved, but only when they were properly designed into the visual arts engagement. Concretely, specific effects on the emotion recognition abilities as subfacet of empathy could be found for the emotion course (i.e., measured with an animated morph task, Schönenberg et al., 2014), as well as on self-complexity, for the self-concept course (self-concept task, following McConnell, 2011), were found. However, the effect on self-complexity was moderated by adolescents’ empathy. In contrast, no specific transfer effects of the epoch course on socio-emotional skills were found. In sum, this study shows that transfer effects on socio-emotional skills can occur, but only if the visual arts engagement is designed properly. To understand the socio-emotional transfer effects in detail, in two subsequent in-depth studies the underlying mechanisms and influencing factors, such as drawing activities and personal prerequisites, were analyzed. Study 2 (Focusing on Emotions in Digital Drawing Courses Fosters Emotion Recognition: The Influence of Drawing Tasks and Drawing Activities) focused on the first socio-emotional target construct of empathy/emotion recognition in detail and potential influencing factors. Since specific improvements in the emotion course on emotion recognition abilities could be demonstrated, the aim of this study is to analyze drawing parameters that are known from “classical” learning-by-drawing literature as effective, such as prior knowledge about emotions, drawing quality and drawing tasks itself (e.g., Ainsworth et al., 2011; Ainsworth & Scheiter, 2021; Cook, 2006; Cromley et al., 2020). The results of this study showed that prior knowledge had no effect on drawing quality and, in turn, no effect on the emotion recognition abilities. In contrast, declarative knowledge about emotions was mediated by drawing quality. Since drawing quality could not explain the specific findings on emotion recognition abilities, a special interest of this dissertation was on the question whether emotion recognition abilities could be predicted by drawing tasks differing in their elaboration depth or by drawing patterns. For drawing tasks with deeper elaboration (i.e., intensifying, transfer, selfie drawing tasks) more correlations with the emotion recognition abilities were found than in tasks with less deep elaboration (i.e., tracing drawing task). Since these findings were only correlative in nature, a more holistic exploratory analysis was conducted based on a machine learning approach to generalize for unseen data and to have a look at the bigger picture. The aim of this approach is to go beyond individual correlations between drawing patterns and emotion recognition abilities by training a supervised machine learning algorithm to identify complex patterns of drawing behavior that can robustly predict high (or low) improvements in emotion recognition abilities when all features are considered simultaneously. Thereby, it could be shown that time pencil on tablet or pencil pressure might be able to predict course effectiveness on the acquisition of emotion recognition abilities. Study 3 (How and Under Which Circumstances Might Visual Arts Engagement Support Adolescents’ Self-concept Development? Psychological Boundary Conditions for Socio-Emotional Transfer Effects of Visual Arts Programs) focused on the second socio-emotional target construct, self-concept/self-complexity, and the comparison with the epoch course. The baseline model used to explain the effects on self-complexity could only explain ~25 % variance in the data. In the following, special interest was on other influencing factors that might help to explain the data variance comparing the self-concept course with the epoch course . Therefore, an exploratory machine learning approach was again used to identify the most relevant patterns from personality (as well as drawing data) to predict course outcomes on a complex self-concept. Thereby, strongest feature importance values could be found for the personality traits of agreeableness and the drawing feature altitude. Based on these exploratory findings, moderators influencing the effects on a complex self-concept could be identified. Adolescents with low levels of empathy and agreeableness benefited most in terms of building a complex self-concept from visual arts engagement, while adolescents with high levels of empathy and agreeableness could not benefit. In sum, this study provides significant insights into the relation between personality, drawing and learning in the visual arts. Overall, this dissertation makes an important theoretical and methodological contribution to research on the transfer effects of visual arts engagement in the context of promoting socio-emotional skills. This dissertation shows using an interdisciplinary approach that the design of visual arts engagement is important to promote socio-emotional skills (e.g., empathy or self-concept). However, the results showed that socio-emotional transfer effects could only be found under certain circumstances. Therefore, an important step ist to consider the underlying mechanisms of drawing and personality traits. Lastly, this dissertation provides implications for the design of cultural education programs (also in other areas of cultural education) for museums and health psychology.

In den letzten Jahren erreicht Kunst zunehmend das nationale und internationale Interesse von Politik, Forschung und Gesellschaft (Scheunpflug & Prenzel, 2013; Scheunpflug et al., 2021). In Bezug auf die bildenden Künste beispielsweise zeigt sich dieses besondere Interesse nicht nur in einer weithin verfügbaren Infrastruktur in Form von Museen und Ausstellungen, die jedermann den Zugang zu den Künsten ermöglichen, sondern auch in der Tatsache, dass von den bildenden Künsten positive Auswirkungen auf die persönliche Entwicklung erwartet werden und sie daher ein integraler Bestandteil der Schulbildungssysteme auf der ganzen Welt sind (Americans for the Arts, 2022; National Art Education Association, 2022). Darüber hinaus wird behauptet, dass die Beschäftigung mit den bildenden Künsten nicht nur kreative Aktivitäten und die Teilhabe gebildeter Bürger an der Gesellschaft fördert, sondern auch eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung sozialer Kompetenzen spielen kann (vgl. BMBF, 2015; Timm et al., 2020). Soziale Kompetenzen wiederum könnten den Erfolg sozialer Interaktionen (Dede, 2010) und mit dem Wohlbefinden und der Lebensqualität in Zusammenhang stehen (Collie, 2019; Eisenberg et al., 2015; Goodman et al., 2015). Insbesondere die aktuelle Covid-19-Pandemie hat die Folgen sozialer Isolation und mangelnden Engagements in der bildenden Kunst für das individuelle Wohlbefinden aufgezeigt (Hetland & Kelley, 2022; UNESCO, 2020, 2021). Heutzutage ist es nicht verwunderlich, dass viele Wissenschaftler besonders daran interessiert waren zu untersuchen, was, wann, wie, wo und unter welchen Umständen positive „Nebeneffekte“ (im Folgenden als Transfereffekte bezeichnet) jenseits der direkten Effekte künstlerischer Aktivitäten auftreten (z.B. Mozarteffekt, Bastian et al., 2000; Rauscher et al., 1993). Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Suche nach Belegen für solche angenommenen Transfereffekte recht schwierig ist, da viele Studien ihre Existenz nicht überzeugend nachweisen konnten (z.B. Hetland & Kelley, 2022; Winner, Goldstein, et al., 2013). Winner, Goldstein, et al. (2013) konnten in ihrer Meta-Analyse darauf hinweisen, dass die meisten Studien in diesem Forschungsbereich theoretische und methodische Mängel aufweisen (z.B. ein Mangel an theoretisch begründeten Messgrößen, ein Mangel an experimentellen Studien und ein Mangel an ausreichend großen Gruppengrößen). Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass robuste und zuverlässige Studien zu Transfereffekten in Bezug auf verschiedene Kunstformen bisher nur selten durchgeführt wurden. Ein zentraler Aspekt dieser Dissertation ist es daher, vermutete Transfereffekte der Beschäftigung mit Bildender Kunst mit einem optimierten experimentellen Studiendesign zu untersuchen, das viele der von Winner, Goldstein, et al. (2013) berichteten Fallstricke bisheriger Forschung vermeidet. Die Hauptforschungsfrage ist dabei, ob die Beschäftigung mit visueller Kunst zu sozio-emotionalen Transfereffekten führen kann. Zudem stellt sich die Frage, wie Bildender Kunst Kursprogramme gestaltet sein müssen und welche zugrundeliegenden Mechanismen eine Rolle spielen könnten, wie z.B. Zeichnen und persönliche Voraussetzungen. Um die Forschungsfragen dieser Dissertation zu beantworten, wurde ein Kursprogramm „Emotions, Self-Concept, & Epochs - Exploring Portraits With a Digital Drawing Pencil“ entwickelt, das aus Kursen zur Bildenden Kunst besteht, die sich nur in ihren Inhalten unterscheiden (für einen Überblick, Kastner et al., 2020). Zwei der Kunstkurse beschäftigten sich mit sozio-emotionalen Kompetenzen, Empathie oder Selbstkonzept unter Verwendung eines Instruktionsdesigns, während sich der Kontrollkurs auf historische Epochen konzentrierte. Das Kursprogramm wurde über einen Zeitraum von drei Wochen im Herzog Anton Ulrich-Museum in Braunschweig durchgeführt. Der dieser Dissertation zugrunde liegende Datensatz zur Evaluation des Kursprogramms wurde in zwei Erhebungsphasen gewonnen. Generell basieren die empirischen Studien in dieser Dissertation auf Daten von N = 294 Jugendlichen im Alter von 12 bis 19 Jahren, wobei nicht alle Daten in alle Studien einbezogen wurden. In Studie 1 wurde eine Gesamtanalyse („general look“) durchgeführt, in der alle drei Bildungskurse auf ihre spezifische Wirksamkeit auf sozio-emotionale Transfereffekte untersucht wurden. Im Gegensatz dazu konzentrierten sich die Studien 2 und 3 auf die spezifischen Zielkonstrukte Empathie und Selbstkonzept, für die separate Transfereffekte gefunden wurden. In Studie 2 lag der Schwerpunkt in erster Linie auf dem ersten Zielkonstrukt (Empathie/Emotionserkennung) sowie auf Zeichenaktivitäten und Mechanismen, die aus der Literatur zum Lernen durch Zeichnen bekannt sind. In Studie 3 hingegen lag der Fokus auf dem zweiten Zielkonstrukt (Selbstkonzept/Selbstkomplexität) und den persönlichen Voraussetzungen, wie z.B. Persönlichkeitsmerkmalen. Studie 1 (Designing Visual-Arts Education Programs for Transfer Effects: Development and Experimental Evaluation of (Digital) Drawing Courses in the Art Museum Designed to Promote Adolescents’ Socio-Emotional Skills) untersuchte, ob Transfereffekte der Beschäftigung mit visueller Kunst auf sozio-emotionale Fähigkeiten, nämlich Empathie und Selbstkonzept, existieren. Dazu wurden zwei „psychologisch angeleitete“ Kunstkurse, die sich auf sozio-emotionale Fähigkeiten konzentrieren (Emotionskurs, Selbstkonzeptkurs), mit einem traditionellen Kurs verglichen, der sich auf historische Epochen konzentriert (Epochenkurs, nicht auf sozio-emotionale Fähigkeiten ausgerichtet). Die Ergebnisse zeigten, dass Transfereffekte bei den sozio-emotionalen Kompetenzen erzielt werden konnten, allerdings nur, wenn sie in die Beschäftigung mit den visuellen Künsten angemessen integriert wurden. Konkret wurden für den Emotionskurs spezifische Effekte auf die Emotionserkennungs-fähigkeiten als Teilaspekt der Empathie (gemessen mit der Animated Morph Task, Schönenberg et al., 2014) sowie auf die Selbstkomplexität für den Selbstkonzeptkurs (Selbstkonzeptaufgabe, in Anlehnung an McConnell, 2011) gefunden. Allerdings wurde der Effekt auf die Selbstkomplexität durch die Empathie der Jugendlichen moderiert. Im Gegensatz dazu wurden keine spezifischen Transfereffekte des Epochenkurses auf sozio-emotionale Fähigkeiten gefunden. Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass Transfereffekte auf sozio-emotionale Fähigkeiten auftreten können, aber nur, wenn die Beschäftigung mit visueller Kunst richtig gestaltet ist. Um die sozio-emotionalen Transfereffekte im Detail zu verstehen, wurden in zwei anschließenden Vertiefungsstudien die zugrundeliegenden Mechanismen und Einflussfaktoren, wie z.B. die zeichnerischen Aktivitäten und die persönlichen Voraus-setzungen, analysiert. Studie 2 (Focusing on Emotions in Digital Drawing Courses Fosters Emotion Recognition: The Influence of Drawing Tasks and Drawing Activities) fokussierte auf das erste sozio-emotionale Zielkonstrukt der Empathie/Emotionserkennung im Detail und auf mögliche Einflussfaktoren. Da spezifische Verbesserungen des Emotionskurses auf die Emotions-erkennungsfähigkeiten nachgewiesen werden konnten, ist das Ziel dieser Studie die Analyse von Zeichenparametern, die aus der „klassischen“ Learning-by-Drawing-Literatur als wirksam bekannt sind, wie z.B. Vorwissen über Emotionen, Zeichenqualität und Zeichenaufgaben selbst (z.B. Ainsworth et al., 2011; Ainsworth & Scheiter, 2021; Cook, 2006; Cromley et al., 2020). Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass das Vorwissen keinen Einfluss auf die Zeichen-qualität und damit auch nicht auf die Fähigkeit zur Emotionserkennung hatte. Im Gegensatz dazu wurde das deklarative Wissen über Emotionen durch die Zeichenqualität vermittelt. Da die Zeichenqualität die spezifischen Befunde zu den Emotionserkennungs-fähigkeiten nicht erklären konnte, lag ein besonderes Interesse dieser Dissertation auf der Frage, ob Emotionserkennungsfähigkeiten durch Zeichenaufgaben mit unterschiedlicher Elaborations-tiefe oder durch Zeichenmuster vorhergesagt werden können. Für Zeichenaufgaben mit tieferer Elaboration (z.B. Intensivierungs-, Transfer-, Selfie-Zeichenaufgaben) wurden mehr Korrelationen mit den Emotionserkennungsfähigkeiten gefunden als bei Aufgaben mit weniger tiefer Elaboration (z.B. Nachzeichenaufgabe). Da diese Ergebnisse nur korrelativer Natur waren, wurde eine ganzheitlichere explorative Analyse auf der Grundlage eines maschinellen Lernansatzes durchgeführt, um für ungesehene Daten zu verallgemeinern und einen Blick auf das Gesamtbild zu werfen. Ziel dieses Ansatzes ist es, über einzelne Korrelationen zwischen Zeichnungsmustern und Emotionserkennungsfähigkeiten hinauszugehen, indem ein überwachter maschineller Lernalgorithmus trainiert wird, um komplexe Muster des Zeichnungsverhaltens zu identifizieren, die robuste Vorhersagen über hohe (oder niedrige) Verbesserungen der Emotionserkennungsfähigkeiten ermöglichen, wenn alle Merkmale gleichzeitig berücksichtigt werden. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Zeit, die der Stift auf dem Tablett verweilt, oder der Druck des Bleistifts in der Lage sein könnten, die Effektivität des Kurses für den Erwerb von Emotionserkennungsfähigkeiten vorherzusagen. Studie 3 (How and Under Which Circumstances Might Visual Arts Engagement Support Adolescents’ Self-concept Development? Psychological Boundary Conditions for Socio-Emotional Transfer Effects of Visual Arts Programs) konzentrierte sich auf das zweite sozio-emotionale Zielkonstrukt, das Selbstkonzept/Selbstkomplexität, und den Vergleich mit dem Epochenverlauf. Das zur Erklärung der Effekte auf die Selbstkomplexität verwendete Basismodell konnte nur ~25 % der Varianz in den Daten erklären. Im Folgenden galt das besondere Interesse anderen Einflussfaktoren, die zur Erklärung der Datenvarianz beim Vergleich des Selbstkonzeptkurses mit dem Epochenkurs beitragen könnten. Daher wurde erneut ein explorativer Ansatz des maschinellen Lernens verwendet, um die relevantesten Muster aus der Persönlichkeit (sowie aus den Zeichnungsdaten) zur Vorhersage von Kursergebnissen zu einem komplexen Selbstkonzept zu identifizieren. Dabei konnten die stärksten Merkmalsbedeutungswerte für die Persönlichkeitseigenschaften Verträglichkeit und das Merkmal Zeichnungshöhe gefunden werden. Auf der Grundlage dieser explorativen Befunde konnten Moderatoren identifiziert werden, die die Effekte auf das komplexe Selbstkonzept beeinflussen. Jugendliche mit niedrigem Empathie- und Verträglichkeitsniveau profitierten am meisten vom Aufbau eines komplexen Selbstkonzepts durch die Beschäftigung mit visueller Kunst, während Jugendliche mit hohem Empathie- und Verträglichkeitsniveau nicht davon profitieren konnten. Insgesamt liefert diese Studie wichtige Erkenntnisse über die Beziehung zwischen Persönlichkeit, Zeichnen und Lernen in der bildenden Kunst. Insgesamt leistet diese Dissertation einen wichtigen theoretischen und methodischen Beitrag zur Erforschung der Transfereffekte der Beschäftigung mit bildender Kunst im Kontext der Förderung sozio-emotionaler Kompetenzen. Die Dissertation zeigt anhand eines interdisziplinären Ansatzes, dass die Gestaltung der Beschäftigung mit Bildender Kunst wichtig für die Förderung sozio-emotionaler Kompetenzen ist (z.B. Empathie oder Selbstkonzept). Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass sozio-emotionale Transfereffekte nur unter bestimmten Bedingungen gefunden werden können. Daher ist es wichtig, die zugrunde liegenden Mechanismen von Zeichnen und Persönlichkeitsmerkmalen zu berücksichtigen. Schließlich liefert diese Dissertation Implikationen für die Gestaltung von kulturellen Bildungs-programmen (auch in anderen Bereichen der kulturellen Bildung) für Museen und die Gesundheitspsychologie.