PISA 2006: Naturwissenschaftliche Kompetenzen für die Welt von Morgen

Am 4. Dezember 2007 wurde von der OECD der internationale Bericht zu PISA 2006 (Programme for International Students Assessment) veröffentlicht. Er wird im Abstand von drei Jahren durchgeführt und misst die Leistungen und Kompetenzen von 15-jährigen Schülern.

Erstmals waren die Naturwissenschaften Schwerpunktthema. Erfasst wurden die Fähigkeiten in drei Bereichen: Erkennen naturwissenschaftlicher Fragestellungen, Erklären von naturwissenschaftlichen Phänomenen und Umgang mit naturwissenschaftlicher Beweisführung.

Zentrale Ergebnisse für Deutschland:

Naturwissenschaften

Deutsche Schüler erzielen bei den Naturwissenschaften durchschnittlich einen Wert von 516 Kompetenzpunkten. Dieser Wert liegt signifikant über dem OECD-Mittelwert von 500 Punkten. Auf Platz 1 konnte sich wie schon 2003 Finnland mit 563 Punkten behaupten. Im Vergleich mit den 30 OECD-Ländern nimmt Deutschland den 8. Platz ein, im Jahr 2003 lag Deutschland auf Platz 15.

Leistungsstarke und leistungsschwache Schüler

1,8 %der deutschen Schüler erreichen die höchste Kompetenzstufe 6, ein Wert, der leicht über dem OECD-Durchschnitt von 1,3 % liegt. 11,8 % erreichen mindestens Kompetenzstufe 5 (OECD-Durchschnitt 9 %). Auf der anderen Seite entsprechen in Deutschland die Leistungen von 15,4 % der Schüler nicht den Anforderungen der Kompetenzstufe 2. Damit liegt Deutschland bei dem leistungsschwachen Schülern unter dem OECD-Mittel von 19,2 %.  

 

Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen

Mädchen und Jungen erzielen in Deutschland vergleichbare Ergebnisse, wenn es um das Wissen über Naturwissenschaften geht. Bei inhaltsspezifischen Wissensbereichen haben Jungen in zwei der drei Bereiche - Physikalische Systeme und Erde und Weltraum - einen Vorsprung. In 22 von 30 OECD-Ländern unterschieden sich die durchschnittlichen Leistungen der Mädchen nicht von den Jungen. In 12 Ländern schnitten Mädchen besser ab als Jungen.

  

Einstellung der Jugendlichen zu den Naturwissenschaften

91 % der deutschen Schüler halten die Naturwissenschaften für wichtig, um die natürliche Welt zu verstehen (OECD-Durchschnitt: 93 %). 76 % der Jugendlichen stimmen der Aussage zu, dass neue Erkenntnisse in Naturwissenschaft und Technik dazu beitragen, die Wirtschaft anzukurbeln (OECD-Mittel: 80 %).

34 % der Jugendlichen geben an, dass sie in einem Beruf arbeiten wollen der mit Naturwissenschaften zu tun hat (OECD-Mittel: 37 %).  24 % erklären, sie würden gerne nach dem Schulabschluss ein naturwissenschaftliches Fach studieren (OECD-Durchschnitt:31 %).18 % der Jugendlichen rechnen damit, im Alter von 30 Jahren in einem naturwisschaftlichen Beruf tätig zu sein (OECD-Mittel: 25 %). Schüler, die dies angeben, erzielen im Durchschnitt 564 Punkte, während die anderen Schüler durchschnittlich 509 Punkte erreichen.

 

Schüler mit Migrationshintergrund

In Deutschland weisen die Schüler mit Migrationshintergrunderheblich geringere Kompetenzen auf als Schüler ohne Migrationshintergrund; sie liegen 77 Punkte hinter ihren einheimischen Mitschülern (OECD-Durchschnitt: 58 Punkte). Bei Migranten der zweiten Generation (Kinder, die in Deutschland geboren wurden) beträgt der Abstand zu den einheimischen Schülern sogar 93 Punkte und ist damit im Vergleich zu allen anderen Ländern am größten. 38 Punkte auf der PISA-Skala im OECD-Durchschnitt entsprechen etwa einem Unterschied von einem Schuljahr. Auf Deutschland bezogen bedeutet das für Migrantenkinder einen Rückstand von mehr als zwei Schuljahren.

Rund die Hälfte des Leistungsabstands zwischen Schülern mit und ohne Migrationshintergrund ist auf den schwächeren wirtschaftlichen, sozialen und kulturellen Status der Schüler mit Migrationshintergrund zurückzuführen. Im OECD-Mittel ist gut ein Drittel des Leistungsabstands diesem Faktor zuzuschreiben.

Nur 3 % der Schüler mit Migrationshintergrund aus der zweiten Generation erreichen die obersten beiden Kompetenzenstufen (OECD-Durchschnitt: 6 %). 40 % der Schüler der zweiten Generation erreichen noch nicht einmal die Kompetenzstufe 2 (OECD-Mittel: 17 %).

 

Chancengleichheit

Nach wie vor hat der sozioökonomische Hintergrund in Deutschland einen großen Einfluss auf die Schülerleistungen: 19 % der Varianz der Schülerleistungen erklären sich in Deutschland aus dem Hintergrund der Schüler - sie liegt deutlich über dem OECD-Mittelwert von 14,4 %.

In Deutschland entfallen 66 % der Gesamtvarianz der Schülerleistungen auf Unterschiede zwischen den Schulen. Das entspricht dem Doppelten des OECD-Durchschnitts von 33 %. Die Verfasser der Studie führen dieses Ergebnis auf die frühe Aufteilung innerhalb des gegliederten Schulsystems zurück.

 

Eigenschaften des Schul- und Bildungssystems

Im Gegensatz zu vielen anderen Ländern geben Schulleitungen in Deutschland den Eltern seltener Informationen über die Leistungen ihres Kindes bezogen auf nationale bzw. regionale Standards. Nach Angaben der Schulleitungen werden Leistungsdaten relativ wenig zum Zweck der Rechenschaftslegung verwendet. 

Schulautonomie

Nach Angaben der Schulleitungen haben Schulleiter in Deutschland nur wenig Verantwortungfür die Festlegung der Gehälter der Lehrkräfte, der Entscheidung über die Einstellung und Entlassung von Lehrkräften, die alleinige Festlegung des Lehrstoffs und die Schülerbeurteilung.

 

Naturwissenschaftlicher Unterricht

In Deutschland besucht die Mehrheit der Schüler Schulen, in denen alle Lehrerstellen in naturwissenschaftlichen Fächern besetzt oder keine offenen Stellen zu besetzen sind, jedoch gibt ein überdurchschnittlicher Anteil an Schulleitungen (31 %; OECD-Mittel: 16 %) an, dass der Unterricht durch einen Mangel an qualifizierten Lehrkräften für naturwissenschaftliche Fächer beeinträchtigt wird.

In Deutschland haben 94 % der 15-jährigen Schüler naturwissenschaftlichen Unterricht als Pflicht- oder Wahlfach (OECD-Durchschnitt: 87 %). 32 % der Schüler haben vier Wochenstunden oder mehr naturwissenschaftlichen Unterricht (OECD-Durchschnitt: 29 %), aber 35 % weniger als zwei Wochenstunden (OECD-Mittel: 33 %). Nur 2 % der Schüler verbringen vier Wochenstunden oder mehr mit Zusatzunterricht in Naturwissenschaften außerhalb der Schule (OECD-Mittel: 3 %).

 

Ausstattung

39 % der 15-jährigen Schüler besuchen Schulen, deren Leitung angibt, dass fehlende oder unzulängliche Ausstattung für naturwissenschaftliche Labors den Unterricht beeinträchtigt (OECD-Mittel: 42 %).

 

Mathematik

In Mathematik heben sich die Leistungen bei den deutschen Schülern mit 504 Punkten nur geringfügig vom OECD-Mittelwert (498) ab und haben sich im Vergleich zu 2003 nicht verändert. Auf den ersten Plätzen liegen Taipeh (549), gefolgt von Finnland (548) und Hongkong (547). Unter den 30 OECD-Ländern liegt Deutschland auf Platz 14.

 

Leistungsstarke und leistungsschwächere Schüler

Der Anteil besonders leistungsstarker Schüler in Mathematik (mindestens Kompetenzstufe 5) liegt in Deutschland bei 16 % (OECD-Mittel: 13 %). 80 % der deutschen Schüler erreichen die Kompetenzstufe 2 - das Basisniveau an Mathematikkompetenzen. Der OECD-Durchschnitt liegt bei 79 %. 13 % der Jugendlichen in Deutschland erfüllen die Anforderungen der Kompetenzstufe 2 nicht, 7 % lagen unter Kompetenzstufe 1.

 

Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen

In Deutschland haben die 15-jährigen Jungen in Mathematik einen Leistungsvorsprung von 20 Punkten vor den Mädchen, im OECD-Mittel liegt er bei 11 Punkten.  

 

Lesekompetenz

In der Lesekompetenz erzielten die deutschen Schüler durchschnittlich 495 Punkte (OECD- Durchschnitt 492). Die Leistungen haben sich hier seit PISA 2000 um 11 Punkte verbessert (von 484). Die mittleren Leistungen unterscheiden sich allerdings nicht signifikant von denen in 2000. Spitzenreiter ist mit 556 Punkten Korea. Im OECD Vergleich (30 Länder) liegt Deutschland auf Platz 14.

 

Leistungsstarke und leistungsschwächere Schüler

Die deutschen Schüler, die Kompetenzstufe 5 und darüber erreichen, liegen mit 10 % knapp über dem OECD-Durchschnitt von 9 %. Die Kompetenzstufe 2 erreichen 80% der 15-Jährigen in Deutschland - dies entspricht genau dem OECD-Mittel. 20 % der deutschen Schüler erreicht nicht einmal Kompetenzstufe 2 und sind damit nicht in der Lage, grundlegende Leseaufgaben zu lösen, beispielsweise eindeutige Informationen in einem Text zu finden.

 

Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen

Mädchen haben bei der Lesekompetenz einen deutlichen Vorsprung von 42 Punkten vor den Jungen (OECD-Mittel: 38 Punkte).

 

Bewertung

Arbeitgeberpräsident Hundt hat in einer gemeinsamen Presseinformation von BDA und BDI erklärt, dass die von PISA erfassten deutschen Schülerleistungen mit dem Schwerpunkt Naturwissenschaft besser geworden sind. Erstmals liegen sie im vorderen Drittel und erkennbar über dem OECD-Durchschnitt. Damit ist ein erster, wichtiger Schritt auf dem Weg in die Spitzengruppe gelungen. Dieser Erfolg der Schüler wäre ohne eine insgesamt sehr engagierte Lehrerschaft nicht denkbar. Ihnen und allen, die in und für Schule Verantwortung übernehmen, gebührt Dank und Anerkennung. Damit ist ein erster Schritt auf dem Weg in die Spitzengruppe gelungen. Nun muss alles daran gesetzt werden, auf dieser Trendwende aufzubauen und auch bei allen anderen Schülerleistungen zu echten Verbesserungen zu kommen. Dies gilt vor allem für Mathematik und Lesen.

Zwingend notwendig ist es, die Leistungen der Schüler mit Migrationshintergrund zu verbessern, die den einheimischen Schülerleistungen um mehr als zwei Schuljahre hinterherhinken. Ziel muss es sein, dass diese Kinder von Beginn an den Kindergarten besuchen und dort systematisch in ihrer Entwicklung gefördert werden, so dass sie die gleichen guten Startbedingungen in der Schule haben wie alle anderen Kinder. Wir brauchen deshalb einen Stufenplan zur kontinuierlichen Förderung der Sprachentwicklung wie des mathematisch-naturwissenschaftlichen und technischen Interesses der Kinder und Schüler, der bereits in den Kindergärten ansetzt, in den Grundschulen fortgeführt und in den weiterführenden Schulen konsequent vertieft wird.

Angesichts der unterdurchschnittlichen Neigung der Schüler, später ein naturwissenschaftliches Studium aufzunehmen oder einen naturwissenschaftlichen oder technischen Beruf zu ergreifen, muss das Engagement bezüglich einer frühzeitigen Berufsorientierung an den Schulen erhöht werden. Ebenfalls werden genügend gut qualifizierte Lehrkräfte gebraucht, die das Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen bei den Jugendlichen wach halten.

BDA und BDI planen eine gemeinsame MINT-Strategie, mit der insbesondere die Zahl der MINT-Studienanfänger und -Absolventen erhöht werden soll. Dabei sollen die vielfältigen und seit Jahren sehr erfolgreich arbeitenden regionalen und branchenbezogenen MINT-Initiativen stärker vernetzt, sichtbar gemacht und fokussiert werden. Damit wird eine kritische Masse erreicht, die den Forderungen der Wirtschaft an die Bildungspolitik zur Verbesserung von Unterricht und Lehre an Schulen und Hochschulen in naturwissenschaftlich-technischen Fächern großen Nachdruck verleiht.

 

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