Elfriede Ohrnberger

Die PISA-Studie erregt in keinem anderen Land so viel Aufmerksamkeit wie in Deutschland. Hat sich Deutschland nach dem unterdurchschnittlichen Abschneiden im Jahr 2003 verbessert? Was konnte in den 18 Monaten seit Dezember 2001 (Veröffentlichung von PISA 2000) und Frühjahr 2003 (PISA-Test) erreicht werden?

1. Konzeption der PISA-Studie

PISA (= Programme for International Student Assessment) ist eine von der OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung der Industrieländer) durchgeführte Vergleichsstudie für Schulleistungen. Sie ist zunächst auf drei Testzyklen angelegt, die in den Jahren 2000, 2003 und 2006 durchgeführt werden.

Die PISA-Studie will untersuchen, inwieweit es den einzelnen Staaten gelingt, den Kindern und Jugendlichen Basiskompetenzen zu vermitteln, die Voraussetzung für eine erfolgreiche weitere schulische Laufbahn oder berufliche Tätigkeit sowie die gesellschaftliche Teilhabe sind. Deswegen richtet sich die Studie an 15-Jährige, die international in der Regel am Ende der so genannten Pflichtschulzeit stehen. Darüber hinaus sollen Zusammenhänge zwischen Leistungsergebnissen und Merkmalen von Jugendlichen und Schulen analysiert werden.

Bei PISA geht es nicht um die Überprüfung des von den Schülerinnen und Schülern erworbenen Faktenwissens; vielmehr wird getestet, inwieweit sie in der Lage sind, ihre Kenntnisse und Fähigkeiten in unterschiedlichen Kontexten anzuwenden und zur Bewältigung von Alltagsproblemen zu nutzen.

Getestet werden drei Kompetenzbereiche: Lesekompetenz, mathematische Kompetenz und naturwissenschaftliche Kompetenz. Ein Bereich bildet immer den Testschwerpunkt mit entsprechend längerer Testzeit. Im Jahr 2000 war dies die Lesekompetenz, 2003 war es die mathematische Kompetenz, und im Jahr 2006 wird es die naturwissenschaftliche Kompetenz sein.

Zu den Testfragen aus den genannten Bereichen kommen so genannte Kontextfragebögen, zum Beispiel für Schüler, für Schulleitungen, für Lehrkräfte und Eltern, um Zusatzinformationen zum sozialen Umfeld der Kinder und der Schulen zu erhalten, zu den Rahmenbedingungen von schulischer Arbeit sowie zur Einstellung der Jugendlichen zu Schule und Lernen.

2. Der PISA-Zyklus 2003

Im Jahr 2003 haben sich an dieser Studie alle 30 Mitgliedstaaten der OECD sowie 11 Partnerländer (z. B. Brasilien, Indonesien, Hongkong-China, Thailand) beteiligt. Weltweit haben 250.000 Schülerinnen und Schüler teilgenommen. Für den internationalen Teil der Studie wurden nach dem Zufallsprinzip in den 16 deutschen Ländern 216 Schulen ausgewählt. Für Deutschland waren dies 4.660 Schülerinnen und Schüler. Die internationale Stichprobe wurde in Deutschland darüber hinaus durch die Ziehung kompletter Klassen der Jahrgangsstufe 9 ergänzt. Diese Teilstichprobe wurde mit zusätzlichen Testverfahren untersucht, um die internationalen Befunde besser absichern und interpretieren zu können. Um, wie bereits beim Testzyklus 2000, wieder einen Vergleich der deutschen Länder durchführen zu können, wurden zusätzlich 1.300 Schulen ausgewählt. Die Ergebnisse des deutschen Ländervergleichs werden im Herbst 2005 veröffentlicht. In Bayern waren 67 Schulen an PISA 2003 beteiligt.

Mathematik war mit zwei Dritteln der Testzeit der Schwerpunkt von PISA 2003. Darüber hinaus wurde die fächerübergreifende Kompetenz Problemlösen erstmals untersucht. Bei Mathematik geht es nicht um die Überprüfung von Rechenfertigkeiten, sondern um die Frage, wie gut die Schülerinnen und Schüler mathematische Probleme, die in Beispielaufgaben aus dem Alltag und der Lebenspraxis eingebettet sind, erkennen, formulieren und lösen können. Diese Fähigkeit wurde in 4 Teilskalen getestet:

1. Space and shape (Raum und Form – auch im Jahr 2000 getestet)
2. Change and relationships (Veränderung und Beziehungen – auch im Jahr 2000 getestet)
3. Quantity (Quantität – neu)
4. Uncertainty (Wahrscheinlichkeitsrechnung – neu)

Siehe Beispielaufgaben PISA-Testung:
http://pisa.ipn.uni-kiel.de/beispielaufgaben.html

Insgesamt waren 85 Mathematikaufgaben mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad so zu bearbeiten, dass die Berechnungen aufgeschrieben, die Ergebnisse erläutert, die Methoden oder Gedankengänge dargelegt werden sollten. Richtige Teillösungen wurden anteilig bewertet.

Im Jahr 2000 wurden die Ergebnisse insgesamt sechs Kompetenzstufen (von Unter Stufe I bis Stufe V) zugeordnet; zur stärkeren Differenzierung gibt es bei PISA 2003 sieben Kompetenzstufen (von Unter Stufe I bis Stufe VI). Im Jahr 2000 wurde der OECD-Durchschnittswert auf 500 Punkte festgesetzt.

Bei der neuen, fächerübergreifenden Kompetenz „Problemlösen“ wird die Fähigkeit getestet, mit Hilfe von kognitiven Prozessen fächerübergreifende Problemstellungen zu lösen. Die Aufgaben wurden aus Freizeit- und Berufssituationen ausgewählt und erforderten entweder Entscheidungen, Systemanalysen bzw. Systementwürfe oder Fehlersuche. Auch für diesen Bereich beträgt der OECD-Durchschnittswert 500 Punkte.

Auch wenn es nahe liegt, die von einzelnen Staaten in den jeweiligen Testzyklen erreichten Ergebnisse direkt zu vergleichen und Ranglisten zu erstellen, haben die OECD und die international und national verantwortlichen Wissenschaftler darauf hingewiesen, dass schlichte Rangplätze nichts über die relative Position eines Staates im Vergleich mit dem OECD-Durchschnitt aussagen.

Im Folgenden werden wichtige Einzelergebnisse Deutschlands im Vergleich mit dem Jahr 2000 knapp dargestellt und in den internationalen Zusammenhang eingeordnet.

3. Deutschland im internationalen Vergleich

In den drei Kompetenzbereichen Mathematik, Lesen und Naturwissenschaften erreichen die deutschen Schülerinnen und Schüler Ergebnisse, die im OECD-Durchschnitt liegen, was gegenüber 2000 in allen drei Bereichen eine Verbesserung bedeutet. Bei der erstmals untersuchten fächerübergreifenden Kompetenz Problemlösen liegt Deutschland signifikant über dem OECD-Durchschnitt.

3.1 Mathematik

Beim Testschwerpunkt Mathematik erreicht Deutschland 503 Punkte (2000: 490 Punkte) und erzielt damit ein Ergebnis im OECD-Durchschnitt. (Wichtiger Hinweis: Großbritannien hat die vorgeschriebene Mindestteilnahmequote nicht erreicht und wird deshalb, wie die Niederlande im Jahr 2000, nicht in die offizielle Wertung einbezogen. Es erscheinen daher nur Werte für 29 OECD-Mitgliedstaaten.)

Das Mittelfeld erstreckt sich von Österreich (506 Punkte) bis Norwegen (495 Punkte). Die Spitzengruppe bilden Finnland (544 Punkte), Südkorea (542 Punkte) und die Niederlande (538 Punkte). Bei den Partnerländern erreicht Hongkong-China 550 Punkte.

In den Teilskalen variieren die Ergebnisse von 493 Punkten bei „Uncertainty/Wahrscheinlich­keitsrechnung“, 500 für „Space and shape/Raum und Form“, 507 für „Change and relationships/Veränderung und Beziehungen“ und 514 für „Quantity/Quantität“. Auch andere Staaten erzielen bei den Teilskalen unterschiedliche Ergebnisse. Diese Unterschiede deuten auf entsprechende Schwerpunktsetzungen in den jeweiligen Lehrplänen hin.

Ein direkter Vergleich mit PISA 2000 ist für die Teilskalen Change and relationships sowie Space and shape möglich. Bei ersterer verzeichnet Deutschland einen signifikanten Kompetenzzuwachs um 22 Punkte (dies gilt auch für Belgien, Finnland, Kanada, Polen, Portugal, Spanien, Südkorea, Tschechische Republik, Ungarn), bei Space and shape beträgt dieser Zuwachs 14 Punkte (international verschlechtern sich zwei Staaten hier signifikant: Island und Mexiko).

Mit 9,2 % der Jugendlichen, die Aufgaben der Kompetenzstufe I nicht lösen können, sowie rd. 12,4 %, die nur Aufgaben der Kompetenzstufe I lösen können, ist die so genannte Risikogruppe in Deutschland mit 21,6 % gegenüber 24 % im Jahr 2000 nach wie vor groß. Im internationalen Vergleich erreichen Griechenland (39 %), Italien (31,9 %), Luxemburg (27,7 %), Polen (22 %), Portugal (30,1 %), Spanien (23 %), Ungarn (23 %) und die Vereinigten Staaten (27,7 %) noch schlechtere Ergebnisse. Der OECD-Durchschnitt beträgt 21,4 %.

Mit 4,1 % der Jugendlichen auf Kompetenzstufe VI liegt Deutschland wie z. B. Dänemark und Schweden über dem OECD-Durchschnitt von 4 %. Die Länder in der Spitzengruppe erzielen auch hier höhere Werte (Finnland 6,7 %, Südkorea 8,1 %, Niederlande 7,3 %) und haben gleichzeitig kleinere Risikogruppen (Finnland 6,8 %, Südkorea 9,6 %, Niederlande 11 %).

In Mathematik erzielen Buben im Schnitt einen höheren Kompetenzwert als Mädchen (Differenz 9 Punkte; international 12 Punkte).

Die Leistungssteigerung für Deutschland ist vor allem auf einen Kompetenzzuwachs bei den schwächeren Schülern an Gymnasien zurückzuführen (51 Punkte); bei den Realschulen und Integrierten Gesamtschulen ist dieser Zuwachs geringer (19 bzw. 22 Punkte), bei den Hauptschulen gibt es keine auffälligen Kompetenzveränderungen.

3.2 Lesen

Auf Grund der gegenüber 2000 geänderten Zusammensetzung der Staaten sowie von Kompetenzabnahmen in einigen Staaten liegt der OECD-Mittelwert für die Lesekompetenz 2003 bei 494 Punkten.

Deutschland erreicht einen Mittelwert von 491 Punkten (2000: 484 Punkte) und liegt damit im OECD-Durchschnitt, der von Norwegen (500 Punkte) bis zur Tschechischen Republik (489 Punkte) reicht. Spitzenergebnisse erzielen Finnland (543 Punkte), Südkorea (534 Punkte) und Kanada (528 Punkte). Bei den Partnerländern erreicht Liechtenstein 525 Punkte.

Mit 9,3 % der Jugendlichen, die Aufgaben der Kompetenzstufe I nicht bearbeiten können, sowie rd. 13 %, die nur Aufgaben der Kompetenzstufe I lösen können, ist die Risikogruppe in Deutschland mit 22,3 %gegenüber 22,6 % im Jahr 2000 nach wie vor groß. Im internationalen Vergleich erreichen Griechenland (25,2 %), Luxemburg (22,7 %) und die Slowakische Republik (24,9 %) noch schlechtere Ergebnisse. Der OECD-Durchschnitt beträgt 19,1 %.

Mit 9,6 % der Jugendlichen auf Kompetenzstufe VI liegt Deutschland über dem OECD-Durchschnitt von 8,3 %, bleibt aber unter den Ergebnissen der Länder in der Spitzengruppe (Finnland 14,7 %, Südkorea 12,2 % und Kanada 12,6 %).

Die Leistungsstreuung ist beim Lesen in Deutschland im internationalen Vergleich sehr groß. Bei einem Ergebnis oberhalb des OECD-Durchschnitts erreicht nur Belgien (507 Punkte) eine ähnliche Verteilung.

Bei einem Vergleich der Ergebnisse von 2000 und 2003 sind für 7 Staaten signifikante Abnahmen festzustellen (Irland, Island, Italien, Japan, Mexiko, Österreich, Spanien), bei Polen dagegen ein signifikanter Zuwachs. Die Verbesserung Deutschlands um 7 Punkte wird als Stabilisierung des Kompetenzniveaus gewertet.

Wie schon im Jahr 2000 erreichen die Mädchen bei der Lesekompetenz mit 513 Punkten einen Vorsprung von 42 Punkten vor den Buben mit 471 Punkten (international 34 Punkte). In keiner Schulart sind signifikante Veränderungen zu verzeichnen.

3.3 Naturwissenschaften

Wie bei PISA 2000 liegt der internationale OECD-Mittelwert wieder bei 500 Punkten. In Naturwissenschaften erreicht Deutschland mit 502 Punkten (2000: 487 Punkte) ein Ergebnis im internationalen Durchschnitt. Dieser Durchschnittsbereich erstreckt sich von Schweden (506 Punkte) bis zur Slowakischen Republik (495 Punkte). Die Spitzengruppe bilden Finnland (548 Punkte), Japan (548 Punkte) und Südkorea (538 Punkte). Bei den Partnerländern erreicht Hongkong-China 539 Punkte.

Auch bei den Naturwissenschaften ist in Deutschland zusammen mit Frankreich und Japan die Leistungsstreuung groß. Bislang sind in diesem Bereich noch keine Kompetenzstufen festgelegt. Deutschland liegt mit 18,8 % der Jugendlichen, die weniger als 400 Punkte erreichen, über dem OECD-Durchschnitt von 17,9 %. Schlechtere Werte erzielen Griechenland (21,7 %), Italien (21,2 %), Luxemburg (21,4 %), Norwegen (21,3 %), Portugal (23,5 %), Spanien (19,1 %) sowie die Vereinigten Staaten (19,3 %).

Mit 19,9 % der Jugendlichen, die über 600 Punkte erzielen, liegt Deutschland gleichauf mit Schweden (19,5 %) und über dem OECD-Durchschnitt von 17,6 %. Die Länder in der Spitzengruppe erzielen auch hier höhere Werte (Finnland 29,2 % , Japan 33,4 % , Südkorea 28,1 %).

Beim Vergleich zwischen 2000 und 2003 nehmen bei fünf Ländern die Ergebnisse signifikant ab (Kanada, Mexiko, Norwegen, Österreich und Südkorea); in acht Ländern ist eine signifikante Verbesserung festzustellen (Belgien, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Polen, Schweiz, Tschechische Republik).

Mit 506 Punkten erzielen die Buben ein um 6 Punkte besseres Ergebnis als die Mädchen (international 6 Punkte), was statistisch nicht signifikant ist. Bei den einzelnen Schularten ist an den Gymnasien und integrierten Gesamtschulen im unteren und oberen Leistungsbereich eine Verbesserung festzustellen, bei den Real- und Hauptschulen gilt dies nur für den oberen Leistungsbereich.

3.4 Problemlösen

Die Anforderungen beim Problemlösetest überschneiden sich teilweise auch mit den Anforderungen in den Kompetenzbereichen Lesen, Naturwissenschaften und vor allem Mathematik. Der Mittelwert wurde bei 500 Punkten festgesetzt. Die Ergebnisse werden drei Kompetenzstufen zugeordnet.

Mit 513 Punkten liegt das Ergebnis von Deutschland signifikant über dem OECD-Durchschnitt. Die internationale Spitze reicht von Südkorea (550 Punkte) bis zu Island (505 Punkte). Bei den Partnerländern erreicht Hongkong-China 548 Punkte.

Im internationalen Vergleich ist die Leistungsstreuung beim Problemlösen unauffällig. Unterhalb der Kompetenzstufe I sind 14,1 % der Jugendlichen einzuordnen (international 17,3%). Die höchste Kompetenzstufe erreichen in Deutschland 21,8 %. Mädchen erzielen im Schnitt 517 Punkte und damit 6 Punkte mehr als Buben (international 2 Punkte mehr).

Bei den computerbasierten, als nationale Ergänzung eingesetzten Testaufgaben sind relative Stärken der Hauptschulen und Integrierten Gesamtschulen zu erkennen. Insgesamt zählt Deutschland zusammen mit Australien, Frankreich, Finnland, Japan, Südkorea, Neuseeland und Ungarn zu einer kleinen Gruppe von Staaten, die bei der Problemlösekompetenz signifikant besser abschneiden als bei der mathematischen Kompetenz. Im Gegensatz dazu schneiden zum Beispiel von den OECD-Mitgliedstaaten Belgien, Irland, Island, Kanada, die Niederlande, Norwegen, Schweiz, die Slowakische Republik, die Vereinigten Staaten in Mathematik wesentlich besser ab als im Problemlösen.

3.5 Umgang mit Computern

Wie bei PISA 2000 wurde als weitere fächerübergreifende Kompetenz die Vertrautheit mit dem Computer untersucht. Die Schülerinnen und Schüler in Deutschland haben nach wie vor ein großes Interesse an Computern; ihre Vertrautheit mit dem Computer entspricht dem internationalen Durchschnitt.

Im OECD-Durchschnitt liegt der regelmäßige Einsatz von Computern im Unterricht bei 39 %, in Deutschland dagegen nur bei 21 %, was gegenüber 16 % im Jahr 2000 eine Steigerung darstellt, insgesamt aber immer noch gering ist. Im Durchschnitt der OECD-Staaten verweisen 21 % der Jugendlichen auf die Schule als Ort für den Erwerb von EDV-Kenntnissen und Fertigkeiten; in Deutschland und Belgien beträgt diese Quote 10 %. In Südkorea (6 %) und Schweden (4 %) liegt der Wert noch niedriger.

3.6 Einstellung zum Fach Mathematik

Bei PISA 2003 wurden bewusst Schülermerkmale zu den Bereichen Selbstkonzept und Selbstwirksamkeit, Interesse und Motivation, Angst sowie Lernstrategien im Fach Mathematik erhoben. Insgesamt weichen die Befunde für Deutschland nicht stark von den internationalen Ergebnissen ab. Auffallend sind Unterschiede bei den Lernstrategien: Vorwiegend Kontrollstrategien bei deutschen Schülerinnen und Schülern, eher selten Elaborationsstrategien, die helfen, neues Wissen zu verstehen und einzuordnen. Die Durchschnittswerte für Freude und Interesse an Mathematik, aber auch für die Leistungsmotivation liegen bei Hauptschülern über denen für Gymnasiasten.

4. Soziale Herkunft und Bildungsbeteiligung

Bei PISA werden ergänzend zu den Leistungstests persönliche, soziale und schulische Merkmale in den einzelnen Ländern untersucht und verglichen, um eventuell Korrelationen herzustellen. Erfasst werden die Familienstruktur, Bildungsabschlüsse und Erwerbstätigkeit der Eltern, so genannte „kulturelle Besitztümer“ (z. B. Anzahl der Bücher in einer Familie) und die berufliche Stellung der Eltern. Diese wurden bei PISA 2003 zur mathematischen Kompetenz der Jugendlichen in Beziehung gesetzt. Für die Analysen zum sozialen Hintergrund wurde ein neuer Index gebildet, der gleichzeitig ökonomische, soziale und kulturelle Indikatoren der familiären Herkunft integriert (ESCS: Index of Economic, Social and Cultural Status).

In Deutschland leben die meisten 15-Jährigen in Kernfamilien; mit 16,7 % liegt der Anteil der Alleinerziehenden unter dem OECD-Durchschnitt von 19,4 %. Im internationalen Vergleich fällt auf, dass in Deutschland weniger Mütter einen Studienabschluss oder vergleichbaren beruflichen Abschluss haben und häufiger teilzeitbeschäftigt sind.

Die unterschiedliche ökonomische, soziale und kulturelle Herkunft (ESCS) spiegelt sich in Deutschland auch in der Verteilung auf die einzelnen Schularten wider. Während Realschulen und integrierte Gesamtschulen ähnliche Schüleranteile aus allen ESCS-Gruppen aufweisen, kommen in den Hauptschulen 45 % der Schüler aus der untersten ESCS-Kategorie. In den Gymnasien stammt dagegen die Hälfte der 15-Jährigen aus Familien, die der oberen ESCS-Kategorie angehören. Je nach Elternhaus erzielen Schülerinnen und Schüler in derselben Schulart einen Vorsprung von bis zu einem Schuljahr.

Auch im Bereich Mathematik wurde diesmal, wie bei PISA 2000 im Bereich Lesen, eine starke Koppelung zwischen sozialer Herkunft, Bildungsbeteiligung und Kompetenzerwerb festgestellt. Zwischen Jugendlichen mit und ohne Migrationshintergrund gibt es in allen Staaten Leistungsunterschiede. Bei Deutschland ist auffallend, dass Jugendliche, deren Eltern im Ausland geboren, die selbst aber in Deutschland aufgewachsen sind und hier ihre Schulzeit verbracht haben, schlechter abschneiden als zugewanderte Jugendliche.

5. Rahmenbedingungen von Schule und Unterricht

Durch die Befragung von Schulleitungen und Schülern wurden Informationen zu Schulen und Unterrichtsbedingungen erhoben; in Deutschland gab es zusätzlich Lehrerbefragungen.

Die Rahmenbedingungen wie Klassengrößen oder Unterrichtszeiten unterscheiden sich in den OECD-Staaten zum Teil deutlich. Allerdings ergibt sich daraus keine systematische Koppelung mit dem Kompetenzerwerb. Im OECD-Durchschnitt erhalten die Jugendlichen 3,6 Stunden Mathematikunterricht pro Woche. In Deutschland sind es 3 Stunden; in Staaten der Spitzengruppe 2,6 in Finnland und 2,5 in den Niederlanden oder 4,1 in Südkorea.

Die Rahmenbedingungen für den Mathematikunterricht in Deutschland stimmen bei der Klassengröße sowie dem Umfang an Nachhilfe, der in Anspruch genommen wird, mit den internationalen Werten weitgehend überein. Im internationalen Vergleich sind die 15-Jährigen in Deutschland auf mehrere Jahrgangsstufen verteilt, wobei sich viele in den niedrigeren Klassenstufen befinden, was auf Rückstellungen bei der Einschulung und Klassenwiederholungen zurückzuführen ist.

Wie bei anderen Staaten mit gegliederten Schulsystemen (z. B. Belgien, Niederlande, Österreich, Ungarn) fallen die Kompetenzunterschiede in Deutschland zwischen den einzelnen Schularten größer aus als die innerhalb einer Schulart. Allerdings zeigen die Ergebnisse auch, dass es innerhalb jeder Schulart sowohl leistungsstarke als auch leistungsschwache Schulen gibt, die ein Potential für Verbesserungen darstellen.


PISA 2003 zeigt insbesondere, dass ganz unterschiedliche Schulsysteme ähnliche Kompetenzniveaus hervorbringen können. Die Befunde für PISA 2003 belegen für Deutschland eine positive Veränderung bei den Leistungsergebnissen. Der umfassende Bericht wird zeigen, wo es Möglichkeiten und Ansatzpunkte für Verbesserungen gibt.

Ausführliche Informationen unter:
http://pisa.ipn.uni-kiel.de

Autorin

Elfriede Ohrnberger ist Ministerialrätin im Bayerischen Staatsministerium für Unterricht und Kultus

Tel.: 089/2186 - 2372

E-Mail: elfriede.ohrnberger@stmuk.bayern.de