Table.Briefing: Bildung

+++Alert+++ TIMSS: Abwärtstrend in den Naturwissenschaften

Liebe Leserin, lieber Leser,

das lässt sich erstmal positiv festhalten: Die Corona-Pandemie hat nicht dazu geführt, dass die Leistungen der Viertklässlerinnen und Viertklässler in Deutschland in Mathematik und den Naturwissenschaften eingebrochen sind. 

Und trotzdem ist die heute Vormittag veröffentlichte internationale Vergleichsstudie TIMSS 2023 für die Bildungsrepublik Deutschland ein weiterer Weckruf. Nur zwei Details: Bei 25 Prozent der Viertklässler sind die Mathematik-Kenntnisse nur rudimentär vorhanden oder allenfalls niedrig. In den Naturwissenschaften liegt der Anteil an Schülerinnen und Schülern in den untersten Kompetenzstufen bei fast 30 Prozent. 

Diesen Schülern falle es schwer, in der Sekundarstufe I noch den Anschluss zu finden, warnte Studienleiter Knut Schwippert von der Universität Hamburg bei der Vorstellung der Studie. Er sprach von “Dauerbaustellen” im deutschen Bildungssystem. Dass Deutschland weitgehend im OECD- und EU-Schnitt liegt, darf niemanden beruhigen. Zeit, dass sich was dreht.

Ich wünsche Ihnen eine erkenntnisreiche Lektüre.

Ihr
Holger Schleper
Bild von Holger  Schleper

Analyse

TIMSS 2023: Wie Deutschlands Viertklässler in Mathematik international abschneiden

Trotz der Corona-Pandemie sind die Kompetenzen der Viertklässlerinnen und Viertklässler in Deutschland in Mathematik und den Naturwissenschaften verglichen mit 2019 stabil geblieben. Das zeigt die heute Vormittag vorgestellte “Trends in International Mathematics and Science Study” (TIMSS). Im internationalen Vergleich mit den beteiligten EU- und OECD-Staaten blieben die Leistungen deutscher Schüler auf einem meist durchschnittlichen Niveau. 

Für Deutschland erkennen die federführenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler trotzdem in einigen Bereichen akuten Handlungsbedarf. Dazu zählt, sowohl die leistungsstärksten als auch leistungsschwächsten Schülerderen Anteil in Mathematik seit 2007 gewachsen istintensiver zu fördern. In den Naturwissenschaften setzt sich zudem der langfristige Abwärtstrend in den Kompetenzen fort. Und die Bestandsaufnahme zu Lehrkräftefortbildungen fällt im internationalen Vergleich bedenklich schlecht aus.  

Leistungsniveau in Mathematik bleibt insgesamt durchschnittlich

Die TIMSS-Studie offenbart alle vier Jahre, wie es um die mathematische und naturwissenschaftliche Bildung von Grundschülern hierzulande steht. Deutschland nimmt an der Studie seit 2007 teil. An TIMSS 2023 waren weltweit knapp 360.000 Viertklässler aus 58 Staaten beteiligt. In Deutschland wurden die Kompetenzen von knapp 4.500 Kindern erfasst. Ein Blick auf zentrale Ergebnisse im Detail:

Mathematik: Hier erreichten die Schüler in Deutschland einen Wert von 524 Punkten. International sind sie damit Teil eines breiten Mittelfelds und liegen im Schnitt der teilnehmenden EU- (524) und OECD-Staaten (525). 16 Staaten erzielen signifikant bessere Mathematikleistungen. Zu ihnen zählen Taiwan (607), Südkorea (594) und Irland (546). 

Blickt man auf die deutschen Zahlen seit 2007, sind die Unterschiede in den TIMSS-Durchgängen nicht groß. Dementsprechend schreiben die Studienautoren, dass sich das Leistungsniveau in Mathematik in 2023 nicht signifikant von 2007 und 2019 unterscheide.

Überdurchschnittlich schnitten die Viertklässler in Deutschland im Bereich Messen und Geometrie ab. In der Arithmetik lagen sie im Schnitt. Relative Schwächen zeigten sie dagegen im Bereich Daten. Dabei geht es etwa um das Lesen und Interpretieren von Daten aus Tabellen oder Säulendiagrammen. In diesem Bereich konstatieren die Forscher eine signifikante Verschlechterung gegenüber 2007. 

Auch die Zahl der Kinder mit sehr großen Mathematik-Kompetenzen wächst

Sorgen muss den Bildungsverantwortlichen bereiten, dass jeder vierte Schüler nicht die Kompetenzstufe III erreicht. Anders ausgedrückt: Bei 25,1 Prozent der Viertklässler sind die Mathekenntnisse nur rudimentär vorhanden oder allenfalls niedrig. Damit liegt Deutschland zwar etwa im Schnitt der OECD (27,1 Prozent) und EU (26,4 Prozent). Zur Wahrheit gehört – verglichen mit 2007 – laut Studie aber auch dieses: Gerade bei den leistungsschwächsten Schülern gibt es einen Zuwachs. “Auf der Kompetenzstufe I sind in TIMSS 2023 anteilig signifikant mehr Kinder zu verorten.”

Auch am anderen Ende der Skala, bei den Leistungsstärksten, wächst der Anteil der Kinder. Mehr als acht Prozent der Viertklässler zeigen fortgeschrittene Leistungen in Mathematik. Damit liegt Deutschland jedoch unter dem EU- und OECD-Schnitt. Dafür hat sich der Anteil in Deutschland verglichen mit 2007 (5,6 Prozent) signifikant erhöht. 

In Naturwissenschaften bedenklich viele leistungsschwache Schüler

Naturwissenschaften: In den Naturwissenschaften (Physik/Chemie, Biologie, Geografie) erreichen die Schüler mit 515 Punkten einen Mittelwert, der in etwa auch dem der EU-Staaten (518) entspricht. Der Schnitt der teilnehmenden OECD-Staaten liegt mit 526 Punkten deutlich höher. 22 Staaten erzielen signifikant bessere naturwissenschaftliche Leistungen als Deutschland. Zu ihnen zählen auch hier Taiwan (573), Südkorea (583) und Irland (532). 

In den Naturwissenschaften ist der Anteil an leistungsschwachen Schülerinnen und Schülern in Deutschland, die die mittlere Kompetenzstufe III nicht erreichen, mit fast 30 Prozent ebenfalls bedenklich groß. Dieser Wert liegt auch über dem Schnitt der teilnehmenden Länder aus der EU (27,9 Prozent) und OECD (25,4 Prozent). Die Diagnose sollte aufrütteln. 

Verglichen mit 2007 ist das Leistungsniveau signifikant gesunken

Denn dieser relativ großen Gruppe fehlen “zentrale Grundlagen für den anschließenden naturwissenschaftlichen Unterricht in den weiterführenden Schulen”, heißt es von den Studienverantwortlichen. Verglichen mit 2007 sei das Leistungsniveau der Schüler in der aktuellen Erhebung signifikant gesunken. Und: Die fünf Prozent leistungsschwächsten Schüler erreichten deutlich niedrigere Kompetenzwerte als in den vorherigen Studienzyklen.

TIMSS 2023 rückt damit auch das Thema der Bildungsgerechtigkeit in Deutschland den Vordergrund. Und ist eine weitere Studie, die untermauert, dass die Bildungsrepublik hier nicht vom Fleck kommt. “In nur einem Staat zeichnen sich im Vergleich zu Deutschland signifikant größere sozial bedingte Disparitäten in den naturwissenschaftlichen Leistungen ab”, heißt es. Dabei handelt es sich um Bulgarien. In den mathematischen Leistungen sind es nur vier Staaten, in denen die soziale Herkunft mehr Einfluss auf den Bildungserfolg hat als in Deutschland.

Als Grundlage für diese Aussagen dient den Wissenschaftlern ein Blick darauf, wie viele Bücher es in den Familien von Kindern gibt. Der Leistungsvorsprung von Kindern aus Familien mit mehr als 100 Büchern ist in Deutschland eklatant gegenüber denen, in deren Familien es maximal 100 Bücher gibt. In den Naturwissenschaften liegt dieser Vorsprung bei etwa einem Lernjahr. Das Ausmaß hat sich seit 2007 insgesamt nicht signifikant verändert.

Bei Lehrkräftefortbildungen tritt Deutschland auf der Stelle

Auch beim Thema Lehrkräftefortbildungen tritt Deutschland auf der Stelle. Schon TIMSS 2019 hatte deutlich vor Augen geführt, dass die Fortbildungsaktivitäten im internationalen Vergleich unterdurchschnittlich sind. Daran hat sich nichts geändert. In beispielhaften Zahlen: In den vergangenen zwei Jahren wurden nur etwa 26 Prozent der Schüler von Lehrkräften unterrichtet, die in diesem Zeitraum an einer Fortbildung zur Mathematikdidaktik teilgenommen haben. 

Je nach Fortbildungsinhalt liegen diese Prozentsätze in Mathematik in Deutschland zwischen 10,6 und 29,8 Prozent. Der internationale Mittelwert, wie viele Schüler von fortgebildeten Lehrkräften unterrichtet wurden, reicht hingegen von 37,4 bis 45,8 Prozent. Noch düsterer sieht es bei Fortbildungen zu Inhalten des Sachunterrichts aus. Hier “gehört Deutschland zu den Staaten mit den niedrigsten Teilnahmequoten”. Die Werte liegen hier zwischen 5,1 und 13,7 Prozent.

  • Bildungsforschung
  • Daten
  • Mathematik
  • MINT
  • OECD

Bildung.Table Redaktion

BILDUNG.TABLE REDAKTION

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    Und trotzdem ist die heute Vormittag veröffentlichte internationale Vergleichsstudie TIMSS 2023 für die Bildungsrepublik Deutschland ein weiterer Weckruf. Nur zwei Details: Bei 25 Prozent der Viertklässler sind die Mathematik-Kenntnisse nur rudimentär vorhanden oder allenfalls niedrig. In den Naturwissenschaften liegt der Anteil an Schülerinnen und Schülern in den untersten Kompetenzstufen bei fast 30 Prozent. 

    Diesen Schülern falle es schwer, in der Sekundarstufe I noch den Anschluss zu finden, warnte Studienleiter Knut Schwippert von der Universität Hamburg bei der Vorstellung der Studie. Er sprach von “Dauerbaustellen” im deutschen Bildungssystem. Dass Deutschland weitgehend im OECD- und EU-Schnitt liegt, darf niemanden beruhigen. Zeit, dass sich was dreht.

    Ich wünsche Ihnen eine erkenntnisreiche Lektüre.

    Ihr
    Holger Schleper
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    TIMSS 2023: Wie Deutschlands Viertklässler in Mathematik international abschneiden

    Trotz der Corona-Pandemie sind die Kompetenzen der Viertklässlerinnen und Viertklässler in Deutschland in Mathematik und den Naturwissenschaften verglichen mit 2019 stabil geblieben. Das zeigt die heute Vormittag vorgestellte “Trends in International Mathematics and Science Study” (TIMSS). Im internationalen Vergleich mit den beteiligten EU- und OECD-Staaten blieben die Leistungen deutscher Schüler auf einem meist durchschnittlichen Niveau. 

    Für Deutschland erkennen die federführenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler trotzdem in einigen Bereichen akuten Handlungsbedarf. Dazu zählt, sowohl die leistungsstärksten als auch leistungsschwächsten Schülerderen Anteil in Mathematik seit 2007 gewachsen istintensiver zu fördern. In den Naturwissenschaften setzt sich zudem der langfristige Abwärtstrend in den Kompetenzen fort. Und die Bestandsaufnahme zu Lehrkräftefortbildungen fällt im internationalen Vergleich bedenklich schlecht aus.  

    Leistungsniveau in Mathematik bleibt insgesamt durchschnittlich

    Die TIMSS-Studie offenbart alle vier Jahre, wie es um die mathematische und naturwissenschaftliche Bildung von Grundschülern hierzulande steht. Deutschland nimmt an der Studie seit 2007 teil. An TIMSS 2023 waren weltweit knapp 360.000 Viertklässler aus 58 Staaten beteiligt. In Deutschland wurden die Kompetenzen von knapp 4.500 Kindern erfasst. Ein Blick auf zentrale Ergebnisse im Detail:

    Mathematik: Hier erreichten die Schüler in Deutschland einen Wert von 524 Punkten. International sind sie damit Teil eines breiten Mittelfelds und liegen im Schnitt der teilnehmenden EU- (524) und OECD-Staaten (525). 16 Staaten erzielen signifikant bessere Mathematikleistungen. Zu ihnen zählen Taiwan (607), Südkorea (594) und Irland (546). 

    Blickt man auf die deutschen Zahlen seit 2007, sind die Unterschiede in den TIMSS-Durchgängen nicht groß. Dementsprechend schreiben die Studienautoren, dass sich das Leistungsniveau in Mathematik in 2023 nicht signifikant von 2007 und 2019 unterscheide.

    Überdurchschnittlich schnitten die Viertklässler in Deutschland im Bereich Messen und Geometrie ab. In der Arithmetik lagen sie im Schnitt. Relative Schwächen zeigten sie dagegen im Bereich Daten. Dabei geht es etwa um das Lesen und Interpretieren von Daten aus Tabellen oder Säulendiagrammen. In diesem Bereich konstatieren die Forscher eine signifikante Verschlechterung gegenüber 2007. 

    Auch die Zahl der Kinder mit sehr großen Mathematik-Kompetenzen wächst

    Sorgen muss den Bildungsverantwortlichen bereiten, dass jeder vierte Schüler nicht die Kompetenzstufe III erreicht. Anders ausgedrückt: Bei 25,1 Prozent der Viertklässler sind die Mathekenntnisse nur rudimentär vorhanden oder allenfalls niedrig. Damit liegt Deutschland zwar etwa im Schnitt der OECD (27,1 Prozent) und EU (26,4 Prozent). Zur Wahrheit gehört – verglichen mit 2007 – laut Studie aber auch dieses: Gerade bei den leistungsschwächsten Schülern gibt es einen Zuwachs. “Auf der Kompetenzstufe I sind in TIMSS 2023 anteilig signifikant mehr Kinder zu verorten.”

    Auch am anderen Ende der Skala, bei den Leistungsstärksten, wächst der Anteil der Kinder. Mehr als acht Prozent der Viertklässler zeigen fortgeschrittene Leistungen in Mathematik. Damit liegt Deutschland jedoch unter dem EU- und OECD-Schnitt. Dafür hat sich der Anteil in Deutschland verglichen mit 2007 (5,6 Prozent) signifikant erhöht. 

    In Naturwissenschaften bedenklich viele leistungsschwache Schüler

    Naturwissenschaften: In den Naturwissenschaften (Physik/Chemie, Biologie, Geografie) erreichen die Schüler mit 515 Punkten einen Mittelwert, der in etwa auch dem der EU-Staaten (518) entspricht. Der Schnitt der teilnehmenden OECD-Staaten liegt mit 526 Punkten deutlich höher. 22 Staaten erzielen signifikant bessere naturwissenschaftliche Leistungen als Deutschland. Zu ihnen zählen auch hier Taiwan (573), Südkorea (583) und Irland (532). 

    In den Naturwissenschaften ist der Anteil an leistungsschwachen Schülerinnen und Schülern in Deutschland, die die mittlere Kompetenzstufe III nicht erreichen, mit fast 30 Prozent ebenfalls bedenklich groß. Dieser Wert liegt auch über dem Schnitt der teilnehmenden Länder aus der EU (27,9 Prozent) und OECD (25,4 Prozent). Die Diagnose sollte aufrütteln. 

    Verglichen mit 2007 ist das Leistungsniveau signifikant gesunken

    Denn dieser relativ großen Gruppe fehlen “zentrale Grundlagen für den anschließenden naturwissenschaftlichen Unterricht in den weiterführenden Schulen”, heißt es von den Studienverantwortlichen. Verglichen mit 2007 sei das Leistungsniveau der Schüler in der aktuellen Erhebung signifikant gesunken. Und: Die fünf Prozent leistungsschwächsten Schüler erreichten deutlich niedrigere Kompetenzwerte als in den vorherigen Studienzyklen.

    TIMSS 2023 rückt damit auch das Thema der Bildungsgerechtigkeit in Deutschland den Vordergrund. Und ist eine weitere Studie, die untermauert, dass die Bildungsrepublik hier nicht vom Fleck kommt. “In nur einem Staat zeichnen sich im Vergleich zu Deutschland signifikant größere sozial bedingte Disparitäten in den naturwissenschaftlichen Leistungen ab”, heißt es. Dabei handelt es sich um Bulgarien. In den mathematischen Leistungen sind es nur vier Staaten, in denen die soziale Herkunft mehr Einfluss auf den Bildungserfolg hat als in Deutschland.

    Als Grundlage für diese Aussagen dient den Wissenschaftlern ein Blick darauf, wie viele Bücher es in den Familien von Kindern gibt. Der Leistungsvorsprung von Kindern aus Familien mit mehr als 100 Büchern ist in Deutschland eklatant gegenüber denen, in deren Familien es maximal 100 Bücher gibt. In den Naturwissenschaften liegt dieser Vorsprung bei etwa einem Lernjahr. Das Ausmaß hat sich seit 2007 insgesamt nicht signifikant verändert.

    Bei Lehrkräftefortbildungen tritt Deutschland auf der Stelle

    Auch beim Thema Lehrkräftefortbildungen tritt Deutschland auf der Stelle. Schon TIMSS 2019 hatte deutlich vor Augen geführt, dass die Fortbildungsaktivitäten im internationalen Vergleich unterdurchschnittlich sind. Daran hat sich nichts geändert. In beispielhaften Zahlen: In den vergangenen zwei Jahren wurden nur etwa 26 Prozent der Schüler von Lehrkräften unterrichtet, die in diesem Zeitraum an einer Fortbildung zur Mathematikdidaktik teilgenommen haben. 

    Je nach Fortbildungsinhalt liegen diese Prozentsätze in Mathematik in Deutschland zwischen 10,6 und 29,8 Prozent. Der internationale Mittelwert, wie viele Schüler von fortgebildeten Lehrkräften unterrichtet wurden, reicht hingegen von 37,4 bis 45,8 Prozent. Noch düsterer sieht es bei Fortbildungen zu Inhalten des Sachunterrichts aus. Hier “gehört Deutschland zu den Staaten mit den niedrigsten Teilnahmequoten”. Die Werte liegen hier zwischen 5,1 und 13,7 Prozent.

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