PISA 2015. Ergebnisse aus Oberösterreich - bifie.at · system eines Landes die Schüler/innen bis...

Ergebnisse aus Oberösterreich Herausgegeben von Simone Breit, Silvia Salchegger und Birgit Suchań

PISA 2015

Breit, S., Salchegger, S. & Suchań, B. (Hrsg.)

PISA 2015Ergebnisse aus Oberösterreich

Bundesinstitut für Bildungsforschung, Innovation & Entwicklung des österreichischen Schulwesens Alpenstraße 121 / 5020 Salzburg

www.bifie.at

PISA 2015. Ergebnisse aus Oberösterreich. Breit, S., Salchegger, S. & Suchań, B. (Hrsg.). Salzburg: 2017

Einbandgestaltung und Layout: Die Fliegenden Fische, Salzburg & Hannes Kaschnig-Löbel, Bundesinstitut BIFIE Satz: Hannes Kaschnig-Löbel Lektorat: Martin Schreiner

Inhalt

5 Vorbemerkungen

7 1 PISA 2015 – eine Einführung in die Studie

7 1.1 Ziele von PISA 7 1.2 Die getesteten Kompetenzbereiche 8 1.3 Testablauf 8 1.4 Teilnehmerländer 10 1.5 Die erweiterte Stichprobe in Oberösterreich 12 1.6 Hinweise zur Interpretation der Ergebnisse von PISA

13 2 Kompetenzen der Schüler/innen in Naturwissenschaft

13 2.1 Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen in Naturwissenschaft im internationalen Vergleich 13 2.2 Naturwissenschaft: Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen 16 2.3 Leistungen in den unterschiedlichen naturwissenschaftlichen Bereichen 21 2.4 Naturwissenschaft: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen

24 3 Kompetenzen der Schüler/innen in Lesen

24 3.1 Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen in Lesen im internationalen Vergleich 24 3.2 Lesen: Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen 27 3.3 Lesen: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen

30 4 Kompetenzen der Schüler/innen in Mathematik

30 4.1 Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen in Mathematik im internationalen Vergleich 30 4.2 Mathematik: Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen 33 4.3 Mathematik: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen

36 5 Naturwissenschaftskompetenz im Kontext individueller und familiärer Faktoren 36 5.1 Motivation und Selbstwahrnehmung der 15-/16-Jährigen 38 5.2 Familiärer Hintergrund und Leistung 41 5.3 Jugendliche mit Migrationshintergrund 43 5.4 Bildungsverläufe

46 6 Zusammenfassung

49 Bibliografie 52 Anhang

Vorbemerkungen

Österreich beteiligte sich 2015 zum sechsten Mal in Folge an der internationalen Schülerleistungsstudie PISA (Programme for International Student Assessment), die im Jahr 2000 von der OECD initiiert wurde. Im Rahmen der Durchführung von PISA 2015 in Österreich wurde das BIFIE vom Land Oberösterreich beauftragt, die Größe der Stichprobe in Oberösterreich so zu erweitern, dass eine Auswertung der Leistungen der ober österreichischen Schüler/innen im Vergleich zu Österreich insgesamt sowie zu allen anderen PISATeilnehmerländern möglich war.

In Absprache mit den internationalen Vertragspartnern der OECD wurde ein geeignetes Stichprobendesign festgelegt. Während bei früheren PISAErhebungen in Oberösterreich rund 800 Schüler/innen aus etwa 35 Schulen getestet wurden, nahmen an PISA 2015 in Oberösterreich insgesamt 2274 Schüler/innen aus 88 Schulen teil. Mehrkosten, die durch die größere Stichprobe im Bundesland Oberösterreich entstanden sind, wurden vom Auftraggeber getragen.

Die ersten Ergebnisse zu PISA 2015 wurden im Dezember 2016 von der OECD veröffentlicht (OECD 2015a, b, c). Parallel dazu hat das BIFIE zwei Berichte publiziert, die auf die österreichische Perspektive von PISA 2015 fokussieren:

�� Der nationale Ergebnisbericht (Suchań & Breit, 2016a) umfasst die Ergebnisse Österreichs in Naturwissenschaft, Lesen und Mathematik im internationalen Kontext.

�� Der technische Bericht (Suchań & Breit, 2016b) dokumentiert sämtliche Prozesse und Abläufe im Zusammenhang mit der Durchführung von PISA 2015 in Österreich und beschreibt die Stichprobe sowie Rücklaufdaten.

Der vorliegende Bericht dient primär als Bericht an den Auftraggeber, er soll darüber hinaus die PISAErgebnisse der oberösterreichischen Schüler/innen auch der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung stellen. Die Analysen basieren – in Absprache mit dem Auftraggeber – auf jenen des nationalen Ergebnisberichts zu PISA 2015. Da eine derartige Sonderauswertung für Oberösterreich zum ersten Mal durchgeführt wurde, beinhaltet dieser Ergebnisbericht allerdings keine Trendanalysen.

Kapitel 1 führt kompakt in die Studie PISA 2015 ein und dokumentiert die erweiterte Stichprobe für Oberösterreich. Kapitel 2, 3 und 4 stellen die Kompetenzen der Schüler/innen in Naturwissenschaft, Lesen und Mathematik in den Mittelpunkt des Interesses und fokussieren dabei auf das mittlere Leistungsniveau, die Verteilung der Jugendlichen auf die Kompetenzstufen sowie auf Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen. Kapitel 5 beleuchtet die Naturwissenschaftskompetenz im Kontext individueller und familiärer Faktoren. Abschließend werden in Kapitel 6 die Ergebnisse für Oberösterreich zusammengefasst.

PISA 2015. Ergebnisse aus Oberösterreich 7

Da der Kompetenzerwerb von verschiedensten Rahmenbe-dingungen abhängig ist bzw. beeinflusst wird, werden bei PISA neben den Schülerleistungen auch Kontextmerkmale auf Schüler- und Schulebene erhoben, die mit der Leistung in Zusammenhang stehen. Dazu zählen unter anderem fa-miliäre und individuelle Faktoren wie Bildung und Beruf der Eltern, Migrationshintergrund oder Lern- und Leis-tungsmotivation.

Aufgrund der regelmäßigen Durchführung von PISA im Abstand von drei Jahren können die Entwicklungen der Kompetenzen und deren Zusammenhänge mit den Rah-menbedingungen über die Zeit analysiert werden. PISA liefert somit insgesamt drei Indikatorenbündel, die für Bil-dungssteuerung hilfreich sind, da sie die Qualität und Ef-fektivität der Bildungssysteme in den teilnehmenden Län-dern beschreiben:

1. Die Kompetenzen der Schüler/innen in den Bereichen Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft bilden die Basis- oder Leistungsindikatoren. Der direkte Vergleich mit den Leistungen anderer Teilnehmerländer ermög-licht die Identifizierung von Stärken und Schwächen in den einzelnen Bildungssystemen.

2. Die mittels Fragebögen für Schüler/innen und Schullei-ter/innen erhobenen Kontextindikatoren geben Einsicht in Zusammenhänge zwischen demografischen, sozio-ökonomischen oder allgemeinpädagogischen Faktoren und der Leistung.

3. Die regelmäßige standardisierte Erfassung der Kompe-tenzen und Kontextmerkmale ermöglicht einen Vergleich der Ergebnisse über die Zeit und somit die Bil dung von Trendindikatoren. Dadurch kann die Dynamik der Ent-wicklung erfasst werden. Zugleich können Konsequen-zen zwischenzeitlich eingeleiteter Maßnahmen im Sys tem sichtbar gemacht werden.

1.2 Die getesteten Kompetenzbereiche

PISA 2015 erfasste Grundkompetenzen von 15-/16-jähri-gen Schülerinnen und Schülern in Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft sowie kollaborativem Problemlösen2, wobei bei PISA 2015 die Naturwissenschaftskompetenz schwerpunktmäßig erhoben wurde. Überprüft werden bei

1.1 Ziele von PISA

Das Programme for International Student Assessment (PISA) wurde 2015 zum sechsten Mal erfolgreich durchgeführt. Seitdem die OECD (Organisation für wirtschaftliche Zu-sammenarbeit und Entwicklung) im Jahr 2000 die PISA-Stu-die ins Leben gerufen hat, bearbeiten weltweit alle drei Jahre 15-/16-jährige Schüler/innen ein umfangreiches Erhebungs-programm, das aus Tests und Fragebögen besteht. So entste-hen durch die Schülerleistungsstudie PISA regelmäßig Daten über Wissen und Fähigkeiten der Jugendlichen am Ende der Pflichtschulzeit sowie über die Effektivität der Bildungssyste-me in den OECD- und teilnehmenden Partnerländern.

PISA erfasst die Kompetenzen von 15-/16-jährigen Schüle-rinnen und Schülern in Lesen, Mathematik und Naturwis-senschaft im Abstand von drei Jahren. Zu jedem Erhebungs-zeitpunkt wird einer dieser drei Bereiche schwerpunktmäßig erfasst. Mit PISA 2015 wurde der zweite PISA-Zyklus voll-ständig abgeschlossen und jeder Kompetenz bereich bildete zweimal den jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkt: 2000 und 2009 Lesen, 2003 und 2012 Mathematik sowie 2006 und 2015 Naturwissenschaft.

Hauptziel von PISA ist es festzustellen, inwieweit das Schul-system eines Landes die Schüler/innen bis zum Ende ihrer Schulpflicht1 auf die Herausforderungen für das Leben nach der Schule vorbereitet und die notwendigen Voraussetzun-gen für ein lebenslanges Lernen schafft. PISA soll beispiels-weise Antworten auf folgende Fragen liefern: Verfügen die Jugendlichen über ausreichende naturwissenschaftliche Kenntnisse, um in einer durch Wissenschaft und Technik im Wandel begriffenen Welt handeln und entscheiden zu können? Können die Schüler/innen Texte sinnerfassend le-sen? Sind sie in der Lage, ihre in der Schule erworbenen mathematischen Fähigkeiten in alltäglichen Situationen umzusetzen und anzuwenden?

Auch wenn Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft nur ein Teil der Fächer sind, die in der Schule gelehrt werden, sind Kompetenzen in diesen drei Bereichen eine wesent liche Voraussetzung für den individuellen Erfolg in beruflichen, ge-sellschaftlichen, sozialen und privaten Kontexten. Die PISA- Daten und die daraus abgeleiteten Indikatoren zur Effektivi-tät, Gerechtigkeit und Wirksamkeit von Schulsystemen die-nen den politischen Entscheidungsträgerinnen und -trägern eines Landes, Stärken und Schwächen des jeweiligen Systems im internationalen Vergleich zu erkennen und zu analysieren.

1 PISA 2015 – eine Einführung in die aktuelle Studie

1 Im Großteil der OECD-Länder endet die Schulpflicht im Alter von 15 bzw. 16 Jahren.2 Kollaboratives Problemlösen war bei PISA 2015 eine vierte (innovative) Testdomäne. Da das Framework und die Ergebnisse dieses Kompetenzbereichs

allerdings erst im Laufe des Jahres 2017 von der OECD freigegeben und veröffentlicht werden, geht die vorliegende Publikation nicht darauf ein.

8 1 – PISA 2015 – eine Einführung in die Studie

Die Tests bestehen aus einer Mischung von Multiple-Choice-Aufgaben, bei denen die Schüler/innen unter mehreren Ant-wortmöglichkeiten eine oder mehrere auswählen müssen und aus Aufgaben mit offenem Antwortformat, bei denen die Ju-gendlichen eigene Antworten ausarbeiten müssen. Teilweise handelt es sich dabei auch um interaktive Aufgaben, wenn es etwa um die Simulation von Experimenten geht. Sämtliche Testaufgaben von PISA sind in Form von „Units“ aufgebaut. Jede Unit umfasst einen oder mehrere Stimuli (z. B. Texte, Bilder, Diagramme etc.) und bildet einen thematischen Rah-men für die Testaufgaben, die sich auf diese Stimuli bezie-hen. Innerhalb der Kompetenzbereiche werden die Units zu Clustern (Aufgabenblöcken) mit einer Bearbeitungszeit von jeweils 30 Minuten zusammengefasst. Bei PISA 2015 wurden insgesamt 30 Cluster (davon zwölf aus Naturwissen-schaft sowie jeweils sechs aus Lesen, Mathematik und kol-laborativem Problemlösen) zu 66 verschiedenen Testformen kombiniert. Eine Testform setzt sich jeweils aus vier Clustern (à 30 Minuten Bearbeitungszeit) zusammen, wobei in jeder Testform je zwei Naturwissenschaftscluster vorkommen. Die restlichen beiden Cluster beinhalten Aufgaben aus entweder einem oder aus zwei weiteren Testbereichen.

Im Rahmen des Schülerfragebogens werden unter anderem folgende Informationen abgefragt:

�� Demografische Daten: z. B. Geschlecht;�� Familiärer Hintergrund: z. B. Beruf und Schulbildung

der Eltern, Migrationshintergrund;�� Ansichten über Naturwissenschaft: z. B. Informiertheit

über bestimmte Umweltthemen, Interesse an und Aus-einandersetzung mit naturwissenschaftlichen Themen, Selbsteinschätzung hinsichtlich der selbstständigen Lö-sung von naturwissenschaftlichen Fragestellungen.

Darüber hinaus werden auch die Schulleiter/innen gebeten, einen elektronischen Fragebogen zu beantworten. Dieser erfasst unter anderem Informationen über die Schule, den Lehrkörper, Maßnahmen zur Qualitätssicherung und -ent-wicklung, Leistungsdifferenzierung im Unterricht, Ressour-cen und Ausstattung der Schule.

1.4 Teilnehmerländer

An PISA 2015 beteiligten sich insgesamt 72 Länder (siehe Abbildung 1.4.1), darunter alle 35 OECD-Mitgliedsstaaten sowie 37 Partnerländer. Darüber hinaus bestand für einzel-ne Bundesländer und Provinzen die Möglichkeit, ihre Stich-probe zu erweitern und international vergleichbare Daten zu gewinnen. Im Jahr 2015 hat Oberösterreich von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht. Zuvor bei PISA 2009 wa-ren es Tirol (BIFIE Salzburg, 2011a) und Vorarlberg (BIFIE Salzburg, 2011b).

PISA Kenntnisse und Fähigkeiten, welche als Basis für le-benslanges Lernen gelten oder für die aktive Teilnahme am gesellschaftlichen Leben und der Arbeitswelt notwendig sind. Daher ist auch die Erhebung von fächerübergreifen-den Fähigkeiten (wie z. B. dem Problemlösen) integraler Bestandteil von PISA. Anhand der PISA-Aufgaben wird ganz allgemein untersucht, wie gut Jugendliche in der Lage sind, aufgrund von nachhaltig vernetztem Wissen mit un-terschiedlichen alltagsbezogenen Situationen und Proble-men eines bestimmten Kompetenzbereichs umzugehen. Konkrete Lehrplaninhalte treten dabei in den Hintergrund. Da PISA weltweit durchgeführt wird, liegt bei der Erstel-lung der Testaufgaben – so wie in allen Phasen der Studie – besonderes Augenmerk auf der Gewährleistung der Ver-gleichbarkeit. Um die bestmögliche Datenqualität gewähr-leisten zu können, werden daher sowohl auf internationaler als auch auf nationaler Ebene umfassende Maßnahmen zur Qualitätssicherung getroffen. Dazu gehört u. a. der Einsatz internationaler Expertengruppen (Subject Matter Expert Groups) bei der Entwicklung der Testaufgaben und der Hintergrundfragebögen. Die Übersetzung der Testaufga-ben und Fragebögen in die jeweilige Landessprache erfolgt ebenso unter hohen Qualitätsbestimmungen und -kontrol-len (vgl. Suchań & Breit, 2016a, S. 22).

1.3 Testablauf

Die Testsitzungen sind in hohem Maße standardisiert und müssen an allen beteiligten Schulen und in allen teilneh-menden Ländern ident ablaufen, um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Abbildung 1.3.1 zeigt den Ablauf des Tests an den Schulen.

Nach einer kurzen, standardisierten Begrüßung und Ein-leitung durch die Testleiterin/den Testleiter bearbeiten die Schüler/innen die PISA-Testaufgaben am Computer. Dazu haben sie zweimal 60 Minuten Zeit (mit einer 5-minütigen Pause nach der ersten Hälfte). Nach einer weiteren Pause von 15 Minuten füllen die Jugendlichen den Schülerfrage-bogen aus. Dafür sind ca. 45 Minuten vorgesehen.

PISA-Test PISA-Fragebogen

15 min

Pause

PISA-Test:2 x 60 min(mit 5 min

Pause)

Begrüßung und Einleitung durch Testleiter/in

Ablauf einer computerbasierten Testsitzung bei PISA 2015

PISA-Schüler-fragebogen:

45 min

Abbildung 1.3.1: Ablauf einer PISA-Testsitzung (PISA 2015)


schränken sich auf Oberösterreich und 16 ausgewählte Ver-gleichsländer. Diese bestehen aus den zehn reichsten EU-Ländern (BIP je Einwohner, kaufkraftbereinigt aus 2016; Quelle: WKÖ3), ergänzt durch die restlichen an PISA teil-nehmenden Nachbarländer Österreichs.

In der vorliegenden Publikation wird Oberösterreich vor-rangig mit jenen 38 teilnehmenden OECD- sowie EU-Ländern verglichen, in denen PISA 2015 wie in Österreich (inklusive Oberösterreich) computerbasiert administriert wurde. Einige Analysen in Kapitel 5 dieses Berichts be-

OECD-Länder PISA 2015

Australien (AUS)

Griechenland (GRC)

Vereinigte Staaten von Amerika (USA)

Portugal (PRT)

Polen (POL)

Österreich (AUT)

Norwegen (NOR)

Niederlande (NLD)

Neuseeland (NZL)

Mexiko (MEX)

Luxemburg (LUX)

Korea (KOR)

Kanada (CAN)

Japan (JPN)

Italien (ITA)

Irland (IRL)

Island (ISL)

Frankreich (FRA)

Finnland (FIN)

Deutschland (DEU)

Dänemark (DNK)

Chile (CHL)

Belgien (BEL)

Ungarn (HUN)

Türkei (TUR)

Tschechien (CZE)

Spanien (ESP)

Slowakische Republik (SVK)

Schweiz (CHE)

Schweden (SWE)

Großbritannien (GBR)

OECD-Partnerländer PISA 2015

Indonesien (IDN)

Lettland (LVA)

Kroatien (HRV)

Katar (QAT)

Kolumbien (COL)

Kasachstan (KAZ) Mazedonien (MKD)

Moldawien (MWI)

Jordanien (JOR)

Israel (ISR)

Albanien (ALB)

Argentinien (ARG)

Estland (EST)

Hongkong* (HKG)

Bulgarien (BGR)

Brasilien (BRA)

Russische Föderation (RUS)

Rumänien (ROU)

Peru (PER)

Macau* (MAC)

Litauen (LTU)

Uruguay (URY)

Tunesien (TUN)

Thailand (THA)

Taiwan (TWN)

Slowenien (SVN)

Singapur (SGP)Georgien (GEO)

Chin. Provinzen** (BSJG)

EU-Länder fett hervorgehoben.* Sonderverwaltungszone Chinas: wird bei der Berichterstattung von der OECD wie ein eigenes Land behandelt.** Provinzen Chinas (Peking, Schanghai, Jiangsu, Guangdong): werden bei der Berichterstattung von der OECD wie ein eigenes Land behandelt.*** Die Daten Zyperns sind nicht öffentlich verfügbar und können daher auch nicht in den vorliegenden Bericht einbezogen werden.

DominikanischeRepublik (DOM)

Zypern*** (CYP)Costa Rica (CRI)

Malaysia (MYS)

Montenegro (MNE)

Vietnam (VNM)

Vereinigte Arabische Emirate (ARE)

Malta (MLT)Algerien (DZA)

Kosovo (XXK)

Libanon (LBN)

Trinidad und Tobago (TTO)

Abbildung 1.4.1: Teilnehmerländer von PISA 2015

3 http://wko.at/statistik/eu/europa-BIPjeEinwohner.pdf (Zugriff am 30.6.2016)


wählt und sollten zumindest 36 Testschüler/innen erreicht werden. Laut Schulstatistik des Schuljahrs 2013/14 waren aus allen zwölf oberösterreichischen sonstigen Statutschu-len insgesamt nur fünf Schüler/innen des Zielalters zu er-warten. Dadurch gelangten alle zwölf Schulen in die Stich-probe. Tatsächlich nahm jedoch keine dieser zwölf Schulen am PISA-Haupttest 2015 teil, weil es entweder keine dem PISA-Zielalter entsprechende Schüler/innen gab, alle PISA-relevanten Schüler/innen aufgrund einer Beeinträchtigung von der Testung ausgeschlossen wurden4, die Schule zwi-schenzeitlich geschlossen wurde oder die testbaren Schüler/innen vor dem Testtermin die Schule verlassen hatten.

Um repräsentative Aussagen über die Leistungen der 15-/16- jährigen oberösterreichischen Schüler/innen treffen zu kön-nen, ist es wichtig, dass die Stichprobe vor allem bezüglich der Verteilung auf die unterschiedlichen Schulsparten der Schülerpopulation entspricht. Dies wurde sichergestellt, indem die Schulsparten als Strata im Stichprobendesign berücksichtigt wurden. Die Daten zur ober österreichischen Schulstichprobe sind aus diesem Grund in Tabelle 1.5.1 nach Schulsparten differenziert angeführt. Innerhalb der einzelnen Strata wurden die Schulen nach Schultyp, Mäd-chenanteil und Schulgröße implizit stratifiziert (d. h. sor-tiert), damit auch diese Kriterien bei der Stichprobenzie-hung entsprechend berücksichtigt werden. Details zum Stichprobendesign sind im nationalen technischen Bericht zu PISA 2015 beschrieben (Pareiss, 2016b).

Innerhalb der ausgewählten Schulen wurden in einem nächs-ten Schritt maximal 36 Schülerinnen und Schüler gezogen, die zwischen 1. August 1999 und 31. Juli 2000 geboren worden waren und zumindest die siebte Schulstufe besuch-ten. Wie aus Tabelle 1.5.2 hervorgeht, nahmen an PISA 2015 insgesamt 2274 Schüler/innen aus Oberösterreich teil.

1.5 Die erweiterte Stichprobe in Oberösterreich

Die einheitliche Definition der Zielpopulation sowie die Festlegung bestimmter Regeln für die Größe und Zusam-mensetzung der Stichprobe sind zentrale Voraussetzungen für die Vergleichbarkeit der PISA-Daten. Die Grundge-samtheit bei PISA wird altersbasiert definiert und umfasst nur die beschulte Population der definierten Altersgruppe. Die PISA-Population besteht aus allen Schülerinnen und Schülern, die zum Testzeitpunkt zwischen 15 Jahre drei Monate und 16 Jahre zwei Monate alt sind und die min-destens die 7. Schulstufe besuchen. In Österreich wurde das Testfenster bei PISA 2015 auf den Zeitraum von 27. Oktober bis 4. Dezember 2015 festgesetzt und somit lau-tete die Populationsdefinition für die PISA-Erhebung 2015 für Österreich präzise: „Zielpopulation von PISA 2015 sind Schülerinnen und Schüler ab der 7. Schulstufe, die zwischen 1. August 1999 und 31. Juli 2000 geboren wurden.“

Das Land Oberösterreich hat im Rahmen von PISA 2015 beim BIFIE eine Länderauswertung in Auftrag gegeben, um die Ergebnisse des Bundeslands im internationalen Ver-gleich verorten zu können. Dazu war eine Erweiterung der Stichprobe für Oberösterreich notwendig. In Kooperation mit den internationalen Vertragspartnern wurde ein entspre-chendes Stichprobendesign entwickelt und die Größe der Stichprobe bestimmt (für Details zur Stichprobe und zum Stichprobendesign siehe Pareiss, 2016a, 2016b). Daraus re-sultierend wurden in Oberösterreich 40 zusätzliche Schulen getestet, womit in Oberösterreich insgesamt 88 Schulen an PISA 2015 teilnahmen (vgl. Tabelle 1.5.1). In der Tabelle fällt auf, dass alle sonstigen Statutschulen in der Stichprobe (12 Schulen) nicht am Test teilnahmen. Dies erklärt sich wie folgt: Pro Sparte wurde mindestens eine Schule ausge-

4 Siehe Tabelle 1.5.3 für Details zu Ausschlüssen auf Schülerebene.

SchulsparteSchulen in der

Stichprobe

Schulen mit PISA-Zielschülerinnen/

PISA-Zielschülern

Teilnehmende Schulen

Anzahl Prozent

Pflichtschulen 18 10 9 90,0 %

Polytechnische Schulen 9 8 8 100,0 %

Allgemeinbildende höhere Schulen 14 14 14 100,0 %

Schulen mit Statut – Waldorfschulen 1 1 1 100,0 %

Schulen mit Statut – Sonstige 12 2 0 0,0 %

Berufsschulen 20 20 20 100,0 %

Berufsbildende mittlere Schulen 12 12 12 100,0 %

Berufsbildende höhere Schulen 24 24 24 100,0 %

GESAMT 110 91 88 96,7 %

Tabelle 1.5.1: Die PISA-Stichprobe Oberösterreichs auf Schulebene (PISA 2015)


Die Tabelle zeigt – neben der Verteilung dieser Schüler/innen auf die Schulsparten – auch die Anzahl der Schüler/innen, die in den einzelnen Schulsparten nicht an PISA teilneh-men konnten. Tabelle 1.5.3 gibt für diese insgesamt 108 Schüler/innen (22 + 86) die Gründe an, warum sie nicht an PISA teilnehmen konnten bzw. von der Teilnahme aus-geschlossen werden mussten. In Tabelle 1.5.3 sind die ent-sprechenden Zahlen und Prozentwerte zum Vergleich auch für die gesamte PISA-Stichprobe in Österreich angeführt.

Insgesamt umfasst die realisierte Stichprobe in Oberöster-reich damit 2274 Schüler/innen aus 88 Schulen und in Ge-samtösterreich 7007 Schüler/innen aus 269 Schulen.

Schüler/innen

erreichbar und geboren zwischen

01.08.1999 und 31.07.2000

ausgeschlossen

nicht in Frage

kommend

zu testen

getestet(Anzahl)

getestet (Prozent)

Pflichtschulen 18 2 0 16 16 100,0 %

Polytechnische Schulen 149 12 15 122 114 93,4 %

Allgemeinbildende höhere Schulen 488 1 5 482 461 95,6 %

Schulen mit Statut – Waldorfschulen 9 0 0 9 9 100,0 %

Schulen mit Statut – Sonstige 3 1 2 0 0 –

Berufsschulen 637 0 48 589 579 98,3 %

Berufsbildende mittlere Schulen 332 5 6 321 303 94,4 %

Berufsbildende höhere Schulen 832 1 10 821 792 96,5 %

GESAMT 2468 22 86 2360 2274 96,4 %

Tabelle 1.5.2: Die PISA-Stichprobe Oberösterreichs auf Schülerebene (PISA 2015)

Gesamtösterreich Oberösterreich

Schüler/innen in der Stichprobe von PISA 2015 10.624 3750

Falsches Alter/falsche Schulstufe 15 7

Überzählige Platzhalter für Berufsschüler/innen 397 54

Berufsschüler/innen im Testfenster nicht erreichbar 2559 1221

Schüler/innen des Zielalters ab Schulstufe 7 im Testfenster erreichbar 7653 100,0 % 2468 100,0 %

Ausschlüsse aufgrund ...

körperlicher Beeinträchtigung 8 0,1 % 4 0,2 %

geistiger Beeinträchtigung 16 0,2 % 9 0,4 %

unzureichender Deutschkenntnisse 61 0,8 % 9 0,4 %

Ausschlüsse gesamt 85 1,1 % 22 0,9 %

Ineligible (nicht in Frage kommend), weil ...

an andere Schule gewechselt 36 0,5 % 8 0,3 %

nicht mehr an der Schule 181 2,4 % 62 2,5 %

Berufsschüler/innen, die in einen Lehrgang außerhalb des Testfensters gewechselt haben 42 0,5 % 16 0,6 %

Ineligible gesamt 259 3,4 % 86 3,5 %

Schüler/innen zu testen 7309 2360

Am Testtag gefehlt 302 86

Getestete Schüler/innen 7007 2274

Tabelle 1.5.3: PISA-Stichprobe und Ausschlüsse auf Schülerebene in Oberösterreich und Gesamtösterreich (PISA 2015)

DATENSCHUTZ

Alle bei PISA erhobenen Daten unterliegen den Be-stimmungen des Datenschutzes. Es werden nur in-direkt personenbezogene Schülerdaten erhoben und verarbeitet, d. h., es werden zu keinem Zeitpunkt Namen von Schülerinnen und Schülern an das BIFIE übermittelt. Alle Schuldaten werden nach der Erhe-bung in den Analysefiles anonymisiert. Im PISA-Da-tensatz können weder einzelne Schulen noch einzelne Schüler/innen identifiziert werden.


angaben nicht exakt 100 ergibt oder Summen und Diffe-renzen von Werten geringfügig inkonsistent erscheinen.

�� Der PISA-Population gehören nur beschulte Jugendliche an (vgl. Abschnitt 1.5). Das hat zur Folge, dass 15-/16- Jährige, die ihre Schulpflicht zum Testzeitpunkt bereits beendet haben und keine weiterführende Schule mehr besuchen („Out-of-School-Population“), nicht erfasst werden. Die bei PISA gefundenen Ergebnisse beziehen sich daher ausschließlich auf die beschulte Population der 15-/16-Jährigen und dürfen nicht auf die gesamte Popu-lation der 15-/16-Jährigen generalisiert werden.

�� Sämtliche Analysen erfolgen auf Basis gewichteter Da-ten. Damit tragen die Schülerinnen und Schüler der unterschiedlichen Schulsparten entsprechend ihrem Anteil in der Schülerpopulation zum Ergebnis bei (vgl. Pareiss, 2016a).

�� Speziell bei der Interpretation der PISA-2015-Ergebnisse von Oberösterreich gilt zu beachten, dass die Größe der Stichprobe für das Bundesland Oberösterreich mit der Zielsetzung festgelegt wurde, Aussagen über die Leis-tungen der oberösterreichischen Schüler/innen (insge-samt) zu ermöglichen. Einige in diesem Bericht darge-stellten Ergebnisse von Subgruppen (v. a. in Kapitel 5) sind mit der zur Verfügung stehenden Stichprobengrö-ße von 2274 Schülerinnen und Schülern vorsichtig zu interpretieren und jeweils mit entsprechend großen sta-tistischen Schwankungsbreiten (Konfidenzintervallen) versehen. Auf Wunsch des Auftraggebers wurden diese Ergebnisse von Subgruppen (nach Migrationshinter-grund, Bildungsabschluss der Eltern ...) in den Ergeb-nisbericht aufgenommen, wobei das BIFIE darauf hin-weist, dass hier bei der Interpretation der Ergebnisse jeweils die oben angeführten statistischen Unsicherhei-ten berücksichtigt werden müssen.

1.6 Hinweise zur Interpretation der Ergebnisse von PISA

Da bei PISA, wie bei Large-Scale-Assessments üblich, nicht alle Schüler/innen des Zieljahrgangs eines Landes getestet werden, sondern eine Stichprobe, muss bei der Interpretati-on der Daten Folgendes beachtet werden:

�� Die aus den Daten resultierenden statistischen Kennzah-len (z. B. Mittelwerte) sind Punktschätzungen der tat-sächlichen Populationswerte. Sie sind aufgrund der Tes-tung einer Stichprobe mit einem gewissen statistischen Messfehler – dem Standardfehler (SE) – behaftet. Dieser wird unter anderem dafür verwendet, einen Werte-bereich (Konfidenzintervall) zu berechnen, innerhalb dessen sich der tatsächliche Populationsmittelwert mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit befindet. Für die vorliegende Publikation wurde diese Wahrscheinlichkeit mit 95 % (d. h.: p < .05) festgelegt5. Das heißt, die Wer-te der Population liegen mit 95-prozentiger Wahrschein-lichkeit innerhalb der berichteten Konfidenzintervalle.

�� Der Standardfehler (statistischer Messfehler) spielt auch bei statistischen Tests eine Rolle, etwa wenn man die Ergebnisse zweier Gruppen miteinander vergleicht (z. B. Mädchen und Burschen). Alle Signifikanzprüfun-gen in dieser Publikation erfolgen zweiseitig auf dem 5-%-Niveau.

�� Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den angegebenen Kennwerten (Mittelwerte, Stan-dardfehler, Prozentangaben etc.) um gerundete Werte handelt. Die Werte (inkl. jener in Tabellen und Abbil-dungen) werden zuerst – unter Berücksichtigung ent-sprechender Nachkommastellen – berechnet und dann kaufmännisch gerundet. Es kann daher vorkommen, dass beispielsweise die Summe von gerundeten Prozent-

5 Das Konfidenzintervall errechnet sich damit aus dem Wert der Punktschätzung (z. B. Mittelwert) ±1,96 x SE.


schlechtere Naturwissenschaftsmittelwerte als Oberöster-reich. Es zeigt sich, dass in nur sieben der 38 OECD-/EU-Länder Jugendliche signifikant höhere Naturwissen-schaftsleistungen erbringen als in Oberösterreich, während sich die Mittelwerte von zwölf OECD-/EU-Ländern nicht signifikant vom oberösterreichischen unterscheiden. Es fällt auf, dass Irland mit ebenfalls 503 Punkten auf der Natur-wissenschaftsskala exakt denselben Mittelwert aufweist wie Oberösterreich. Die restlichen 19 Länder, darunter auch Gesamtösterreich, liegen signifikant unter dem Oberöster-reich-Mittelwert.

Die Streuung der Naturwissenschaftsleistungen

Die Streuung gibt Aufschluss darüber, wie homogen die Schülerleistungen innerhalb einzelner Länder (oder Bun-desländer) sind. Als Maß für die Streuung wird hier die Standardabweichung verwendet. Rund um den Mittelwert befinden sich im Abstand von je einer Standardabweichung die Leistungen von zwei Drittel der Schüler/innen. In Ta-belle 2.1.1 ist die jeweilige Standardabweichung in Ergän-zung zum Landesmittelwert in Klammern angeführt. Ein niedriger Wert bedeutet, dass die Leistungen der Jugend-lichen in diesem Land relativ einheitlich sind, eine hohe Standardabweichung zeigt eine größere Leistungsstreuung an. Ziel eines Landes sollte es sein, einen möglichst hohen Mittelwert in Verbindung mit einer homogenen Verteilung zu erreichen.

Oberösterreich weist mit 97 Punkten eine exakt gleich große Leistungsstreuung in Naturwissenschaft wie Gesamt öster-reich auf. Das bedeutet in Kombination mit einem Mittel-wert von 503 Punkten, dass im Bereich zwischen 406 und 600 Punkten die Leistungen von zwei Drittel aller ober-österreichischen Schüler/innen liegen. Die Naturwissen-schaftsleistungen streuen in Oberösterreich etwas stärker als im OECD-Schnitt (mit einer Standardabweichung von 94 Punkten).

2.2 Naturwissenschaft: Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen

Die Naturwissenschafts-Kompetenzstufen ermöglichen die Beschreibung der Leistungsverteilung und ergänzen damit die Darstellung des mittleren Leistungsniveaus eines Landes. Anfänglich wurden bei PISA 2006 sechs Kompetenzstufen für Naturwissenschaft festgelegt. Im Zuge der zweiten schwerpunktmäßigen Erhebung bei PISA 2015 wurde eine siebte Kompetenzstufe hinzugefügt, um im unteren Leis-

2.1 Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen in Naturwissenschaft im internationalen Vergleich

Naturwissenschaftliche Themen begleiten die globalisierte Gesellschaft und rücken durch den (natur-)wissenschaftli-chen und technologischen Fortschritt immer mehr in den Vordergrund. Durch den Erwerb von naturwissenschaftli-chen Kompetenzen in der Schule werden Jugendliche dar-auf vorbereitet, in alltäglichen Situationen entsprechend entscheiden und handeln zu können. Dem PISA-Frame-work zufolge sollten Jugendliche nicht nur in der Lage sein, Technologien und Erkenntnisse in ihrem Alltag anwenden zu können, sondern sie sollten darüber hinaus ein tieferes Verständnis für naturwissenschaftliche Prozesse aufweisen, das sie dazu befähigt, diese kritisch zu reflektieren (vgl. Suchań & Breit, 2016a, S. 14 f.).

Die Naturwissenschaftskompetenz wird nach PISA 2006 zum zweiten Mal schwerpunktmäßig erfasst. Abbildung 2.1.1 zeigt die Mittelwerte für Oberösterreich und die 38 OECD- und/oder EU-Länder in absteigender Reihenfolge. Die Mittelwerte sind als dunkelblaue Linien eingetragen, die Konfidenzintervalle (blaue Balken bzw. grüne Balken für Oberösterreich) geben den Wertebereich wieder, in dem der Naturwissenschaftsmittelwert der Schüler/innen eines Landes mit 95%iger Wahrscheinlichkeit liegt. Partnerlän-der aus der EU sind in etwas hellerem Blau dargestellt. Der Naturwissenschaftsmittelwert aller OECD-Länder wird als rote Linie abgebildet und beträgt bei PISA 2015 493 Punkte. In Tabelle 2.1.1 sind ergänzend die Mittelwerte und Standardabweichungen Oberösterreichs sowie aller 56 Teilnehmerländer in absteigender Reihenfolge aufgelistet. In der Abbildung und Tabelle sind ausschließlich Länder enthalten, die computerbasiert getestet haben.

Naturwissenschaftsmittelwerte im internationalen Vergleich

Oberösterreichs Jugendliche erreichen bei PISA 2015 in Naturwissenschaft einen Mittelwert von 503 Punkten. Da-mit liegen sie signifikant über dem Österreich-Mittelwert von 495 Punkten und auch signifikant über dem OECD-Mittelwert von 493 Punkten.

Alle Länder, deren Mittelwerte sich nicht vom oberöster-reichischen Ergebnis unterscheiden, sind in Abbildung 2.1.1 und Tabelle 2.1.1 hellblau hinterlegt (Australien bis USA). Alle Länder links des blau hinterlegten Bereichs in Abbildung 2.1.1 schneiden signifikant besser ab als Ober-österreich. Die Länder rechts des blauen Bereichs erzielen

2 Kompetenzen der Schüler/innen in Naturwissenschaft

14 2 – Kompetenzen der Schüler/innen in Naturwissenschaft

nur die einfachsten Naturwissenschaftsaufgaben. Sie wen-den ihr Wissen nur eingeschränkt in sehr gut vertrauten Situationen an und geben nur offensichtliche Erklärungen. Können auch diese einfachsten Aufgaben nicht mit ausrei-chender Sicherheit gelöst werden, so liegen die Leistungen un-ter Kompetenzstufe 1b (vgl. Suchań & Breit, 2016a, S. 29 f.).

Abbildung 2.2.1 zeigt die Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen (Länder absteigend sortiert nach den Mittelwerten in Naturwissenschaft). Schüler/innen, die eine der beiden höchsten Kompetenzstufen 5 und 6 erreichen,

tungsbereich genauer differenzieren zu können. Jede Aufga-be kann einer Kompetenzstufe zugeordnet werden. Level 1b ist die unterste Kompetenzstufe, auf der die einfachsten PISA-Aufgaben verortet werden, gefolgt von Level 1a, Level 2, Level 3 und so weiter – bis zu Level 6, der höchsten Kom-petenzstufe. Schüler/innen auf Kompetenzstufe 6 lösen die schwierigsten Naturwissenschaftsaufgaben und können ihre Kompetenz routinemäßig in realitätsnahen und komplexen Situationen anwenden. Sie sind zu kritischen Analysen so-wie beweisgestützten Argumenten und Entscheidungen fä-hig. Schüler/innen auf Kompetenzstufe 1b lösen hingegen

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Naturwissenschaft gereiht.350

400

450

500

550

600

sign. besser als OOE kein signifikanter Unterschied zu OOE signifikant schlechter als OOE

Naturwissenschaft: Oberösterreichs Mittelwert im Vergleich zu den OECD-/EU-Ländern

Nat

urw

isse

nsch

afts

kom

pete

nz

hoch

nied

rig

OECD-Schnitt (493)

MEXTU

RB

GR

CH

LG

RCS

VKISRIS

LH

RV

LTU

HU

NITALU

XLVA

ESP

CZE

SW

EFR

A

US

AN

OR

PR

TP

OL

DN

KB

ELIRL

CH

EN

LDD

EUG

BR

AU

S

CA

NFINES

TJP

N

AU

TOO

ESV

NN

ZLK

OR

Mittelwert Konfidenzintervall (+/– 1.96 SE)}

Partnerländer aus der EU

Oberösterreich

OECD-Länder

Abbildung 2.1.1: Naturwissenschaft: Mittelwerte und Konfidenzintervalle für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Tabelle 2.1.1: Naturwissenschaft: Mittelwerte und Standardabweichungen aller PISA-Teilnehmerländer (PISA 2015)

Naturwissenschaft: Mittelwerte und Standardabweichungen Oberösterreichs sowie aller Teilnehmerländer

SGP 556 (104) BSJG 518 103 CHE 506 (100) AUT 495 (97) ITA 481 (91) CHL 447 (86) QAT 418 (99)

JPN 538 (93) KOR 516 95 OOE 503 (97) FRA 495 (102) HUN 477 (96) BGR 446 (102) COL 416 (80)

EST 534 (89) NZL 513 104 IRL 503 (89) SWE 493 (102) LTU 475 (91) MYS 443 (76) MEX 416 (71)

TWN 532 (100) SVN 513 95 BEL 502 (100) CZE 493 (95) HRV 475 (89) ARE 437 (99) MNE 411 (85)

FIN 531 (96) AUS 510 102 DNK 502 (90) ESP 493 (88) ISL 473 (91) URY 435 (87) BRA 401 (89)

MAC 529 (81) GBR 509 100 POL 501 (91) LVA 490 (82) ISR 467 (106) TUR 425 (79) PER 397 (77)

CAN 528 (92) DEU 509 99 PRT 501 (92) RUS 487 (82) SVK 461 (99) THA 421 (78) TUN 386 (65)

HKG 523 (81) NLD 509 101 NOR 498 (96) LUX 483 (100) GRC 455 (92) CRI 420 (70) DOM 332 (72)

USA 496 (99)


0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert auf der Naturwissenschafts-Gesamtskala gereiht; OECD: durchschnittliche Anteile der 35 OECD-Länder; Angaben in Prozent; Werte unter 2 % nicht eingetragen.

0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %

hohe Kompetenzniedrige Kompetenz

Naturwissenschaft: Verteilung auf die Kompetenzstufen

OECD

1212

22

3 129999

6557

56

344

66

544

333

5

5

3

44434

34

3

2

3532

2325

222020

191919

1817

1915

1416

1515

1615

16

1414

1313

1412

1414

131413

1213

1199

88

3531

2531

2828

24292930

2527

25

25

3027

26

24222425

2525

2726

2226

2322

232322

2322

222019

2018

1519

2324

2525

2327

27

2826

2729

2532

3128

2726

2827

292930

3127

31

26262828

2729

2629

3029

3128

25

119

1213

151514

151717

1717

1918

1919

2119

1920212020

2220

23222222

2222

2224

262627

29

3

23

534444

63

56

777

777

7

66

86

999999

109

101212

13

2

3

2

2

MEXTURBGRCHLGRCSVKISRISL

HRVLTU

HUNITA

LUXLVAESPCZE

SWEFRA

USANORPRTPOLDNKBELIRL

OOE OOECHENLDDEUGBRAUSSVNNZLKORCANFINESTJPN

AUT

OECD

MEXTURBGRCHLGRCSVKISRISLHRVLTUHUNITALUXLVAESPCZE

SWEFRA

USANORPRTPOLDNKBELIRL

CHENLDDEUGBRAUSSVNNZLKORCANFINESTJPN

Levels unter 1b 1b 21a 3 4 5 6

3 15 24 27 21 8

AUT

Abbildung 2.2.1: Verteilung der Schüler/innen auf die Naturwissenschafts-Kompetenzstufen im internationalen Vergleich (PISA 2015)


2.3 Leistungen in den unterschiedlichen naturwissenschaftlichen Bereichen

Bei PISA 2015 lässt sich die Naturwissenschaftskompetenz von Schülerinnen und Schülern aus verschiedenen Blick-winkeln analysieren und darstellen. Zuerst widmen sich die Analysen den naturwissenschaftlichen Fähigkeiten, dann folgt ein Blick auf unterschiedliche Wissensarten und im Anschluss werden die Ergebnisse getrennt nach Inhalten beschrieben.

Ergebnisse zu den naturwissenschaftlichen Fähigkeiten

Naturwissenschaftskompetenz umfasst bei PISA drei Fähig-keiten: Phänomene naturwissenschaftlich erklären, naturwis-senschaftliche Untersuchungen planen und evaluieren sowie Daten und Belege naturwissenschaftlich interpretieren. Abbil-dung 2.3.1 zeigt die Mittelwerte der OECD-/EU-Länder sowie Oberösterreichs für diese drei naturwissenschaftli-chen Fähigkeiten. Als Referenz ist der OECD-Schnitt (493 Punkte) der Naturwissenschafts-Gesamtskala eingetragen, der auch dem OECD-Schnitt in den drei Fähigkeiten ent-spricht. Tabelle 2.3.1 ergänzt die Grafik durch die exakte Angabe der Mittelwerte. In beiden Darstellungen sind die Länder nach ihrem Mittelwert der Naturwissenschafts-Ge-samtskala gereiht.

Phänomene naturwissenschaftlich erklären

Die Fähigkeit, Phänomene naturwissenschaftlich erklären zu können, verlangt von den Schülerinnen und Schülern, dass sie ihr Wissen in einer vorgegebenen Situation anwenden, indem sie Phänomene erklären oder beschreiben und Ver-änderungen vorhersagen. Dazu müssen sich Jugendliche an das betreffende Wissen erinnern und es mit dem interessie-renden Phänomen in Bezug setzen. Solches Wissen kann auch genutzt werden, um vorläufige erklärende Annahmen zu formulieren. Personen mit dieser Fähigkeit sind in der Lage, auf wissenschaftliche Erklärungen zurückzugreifen (z. B., warum Antibiotika bei Viren nicht wirken oder wa-rum Gase komprimierbar sind und Flüssigkeiten nicht) und diese Erklärungen für Vorhersagen zu nutzen. In Abbildung 2.3.1 ist diese Fähigkeit in Form von blauen Kreisen dar-gestellt. Die Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen liegen bei Phänomene naturwissenschaftlich erklären mit einem Mittelwert von 508 Punkten nicht signifikant über dem Niveau Gesamtösterreichs (499 Punkte).

Naturwissenschaftliche Untersuchungen planen und evaluieren

Beim Fähigkeitsbereich Planen und Evaluieren von natur-wissenschaftlichen Untersuchungen sollen Schüler/innen naturwissenschaftliche Fragestellungen beschreiben und von anderen Fragestellungen unterscheiden und kritisch

werden zur Spitzengruppe zusammengefasst und sind in der Abbildung blau hervorgehoben. Alle Schüler/innen, deren Leistungen auf Kompetenzstufe 1a, 1b oder darunter einzu-stufen sind, werden zur Risikogruppe zusammengefasst, die in der Abbildung in Orangetönen dargestellt ist.

Die Naturwissenschafts-Spitzengruppe

Spitzenschüler/innen im Bereich Naturwissenschaft sind in der Lage, Aufgaben mit sehr hohen Anforderungen zu lösen. Schüler/innen auf Kompetenzstufe 5 erkennen bei-spielsweise naturwissenschaftliche Fragestellungen in kom-plexen Situationen und wissen, wie sie diese mithilfe der Naturwissenschaft lösen können (Hypothesen bilden, Expe-rimente durchführen, Ergebnisse auswerten). Jugendliche, die Kompetenzstufe 6 erreichen, können zudem naturwis-senschaftliche Problemstellungen lösen, die in ungewohnte Situationen eingebettet sind, und ihr Wissen verwenden, um Entscheidungen zu argumentieren. Natürlich verfügen die Spitzenschüler/innen auch über die Fähigkeiten aller niedrigeren Kompetenzstufen.

Im OECD-Schnitt zählen 8 % der Schüler/innen zur Na-turwissenschafts-Spitzengruppe (davon 1 % auf Stufe 6 und 7 % auf Stufe 5). Besonders große Spitzengruppen gibt es erwartungsgemäß in den Ländern, die auch hohe Mittel-werte erzielt haben. Die größte Spitzengruppe hat Japan (15 %), gefolgt von Finnland und Estland (je rund 14 %). Die kleinsten Spitzengruppen mit weniger als 2 % gibt es in Mexiko, in der Türkei und in Chile.

Oberösterreichs Spitzengruppe umfasst 9 % der Schüler/innen (8 % auf Stufe 5 und 1 % auf Stufe 6) und ist damit nicht wesentlich größer als die Spitzengruppe Gesamtöster-reichs (8 %, davon 7 % auf Stufe 5 und 1 % auf Stufe 6) sowie der OECD-Länder im Durchschnitt (ebenfalls 8 %).

Die Naturwissenschafts-Risikogruppe

Schüler/innen, die in Naturwissenschaft maximal Kompe-tenz stufe 1a erreichen, zählen zur Risikogruppe. Diese Schü-ler/innen weisen ein sehr eingeschränktes naturwissenschaft-liches Wissen auf, das sie nur in wenigen ihnen sehr gut vertrauten Situationen anwenden können.

Im OECD-Schnitt gehören 21 % der Jugendlichen zur Risikogruppe in Naturwissenschaft. Am kleinsten sind die Naturwissenschafts-Risikogruppen in Estland (9 %) und Japan (10 %). Der Anteil der Risikoschüler/innen ist in Ober österreich mit 19 % etwas kleiner als im OECD-Schnitt und in Gesamtösterreich (jeweils 21 %). So befin-den sich in Ober österreich 0,2 % der Schüler/innen unter Level 1b, 3,5 % auf Level 1b und 15,2 % auf Level 1a. Ins-gesamt gilt sowohl für Oberösterreich als auch für Gesamt-österreich, dass die Risikogruppe mehr als doppelt so groß ist wie die Spitzengruppe.


Nat

urw

isse

nsch

afts

kom

pete

nz

hoch

nied

rig

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert der Naturwissenschafts-Gesamtskala gereiht.

350

400

450

500

550

600

OECD-Schnitt (493)

Naturwissenschaftliche Fähigkeiten

OO

E

AU

T

MEXTU

RB

GR

CH

LGR

CSV

KISRIS

LH

RV

LTU

HU

NITA

LUXLV

AES

PC

ZESW

EFR

A

US

AN

ORPR

TP

OL

DN

KB

ELIRL

CH

EN

LDD

EUG

BR

AU

SS

VN

NZL

KO

RCA

NFINES

TJP

N OECD-Schnitt Naturwissenschafts-Gesamtskala

Naturwissenschaftliche Untersuchungen planen und evaluieren


Mittelwerte zu ...

Daten und Belege naturwissenschaftlichinterpretieren

Abbildung 2.3.1: Mittelwerte bei den naturwissenschaftlichen Fähigkeiten für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Mittelwerte Oberösterreichs und der 38 OECD-/EU-Länder bei den naturwissenschaftlichen Fähigkeiten

JPN 539 536 541 NLD 509 511 506 FRA 488 498 501 HRV 476 473 476

EST 533 535 537 CHE 505 507 506 SWE 498 491 490 ISL 468 476 478

FIN 534 529 529 OOE 508 496 501 CZE 496 486 493 ISR 463 471 467

CAN 530 530 525 IRL 505 500 500 ESP 494 489 493 SVK 464 457 459

KOR 510 515 523 BEL 499 507 503 LVA 488 489 494 GRC 454 453 454

NZL 511 517 512 DNK 502 504 500 LUX 482 479 486 CHL 446 443 447

SVN 515 511 512 POL 501 502 501 ITA 481 477 482 BGR 449 440 445

AUS 510 512 508 PRT 498 502 503 HUN 478 474 476 TUR 426 428 423

GBR 509 508 509 NOR 502 493 498 LTU 478 478 471 MEX 414 415 415

DEU 511 506 509 USA 492 503 497

AUT 499 488 493


Naturwissenschaftliche Untersuchungen planen und evaluierenDaten und Belege naturwissenschaftlich interpretieren

Tabelle 2.3.1: Mittelwerte bei den naturwissenschaftlichen Fähigkeiten für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)


ben oder Wissen über die teilchenförmige Natur der Mate-rie. Prozedurales Wissen beinhaltet Praktiken und Konzepte, auf denen empirische Untersuchungen basieren, z. B., dass Messwiederholungen dazu dienen, Fehler zu minimieren und Unsicherheit zu reduzieren, die Kontrolle von Variab-len und Standardverfahren zur Darstellung von Daten. Epis-temisches Wissen umfasst das Verständnis über die Funktion von Fragen, Beobachtungen, Theorien, Hypothesen, Model-le und Argumente, die für Naturwissenschaft eine Rolle spie-len, das Verständnis über die Vielzahl an Formen der natur-wissenschaftlichen Forschung sowie das Verständnis über die Methode des Peer-Reviews, um zu Wissen zu kommen, dem man vertrauen kann.

Abbildung 2.3.2 zeigt die Mittelwerte der OECD-/EU-Länder für das deklarative Wissen auf der einen Seite sowie das prozedurale und epistemische Wissen auf der anderen Seite. Als Referenz ist der OECD-Schnitt (493 Punkte) der Naturwissenschafts-Gesamtskala eingetragen, der dem OECD-Schnitt der beiden Wissensarten entspricht. Ta-belle 2.3.2 ergänzt die Grafik durch die exakte Angabe der Mittelwerte. In beiden Darstellungen sind die Länder nach ihrem Mittelwert der Naturwissenschafts-Gesamtskala ge-reiht.

Deklaratives Wissen

Deklaratives Wissen beinhaltet Faktenwissen aus den Berei-chen Physik, Chemie, Biologie und Erd- und Weltraumsys-teme. In Abbildung 2.3.2 ist der Mittelwert für das dekla-rative Wissen in Form von blauen Kreisen dargestellt. Die Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen liegen beim deklarativen Wissen mit einem Mittelwert von 509 Punkten nicht signifikant über dem Österreichschnitt von 501 Punkten.

Prozedurales/epistemisches Wissen

Prozedurales Wissen und epistemisches Wissen werden in der Ergebnisdarstellung zusammengefasst. Beide Arten umfas-sen Wissen darüber, wie Naturwissenschaft funktioniert. In Abbildung 2.3.2 ist prozedurales/epistemisches Wissen in Form von orangefarbenen Quadraten dargestellt. Die Leis-tungen der oberösterreichischen Schüler/innen liegen mit einem Mittelwert von 498 Punkten nicht signifikant über dem Österreichschnitt von 490 Punkten.

Die zwei Wissensarten im Vergleich

Oberösterreichs Schüler/innen zeigen, wie auch jene Ge-samtösterreichs, eine relative Stärke beim deklarativen Wissen (509 Punkte) im Vergleich zum prozeduralen/epistemischen Wissen (498 Punkte). In keinem der dargestellten Länder gibt es eine größere Punktdifferenz zwischen den beiden Wissensarten als in Österreich und Oberösterreich (jeweils 11 Punkte). Eine gleich große Punktdifferenz zwischen den

betrachten können. Es geht unter anderem darum, jene Belege zu erkennen oder herauszufinden, welche für eine naturwissenschaftliche Untersuchung relevant sind (z. B., was verglichen werden soll, welche Variablen verändert oder kontrolliert werden müssen oder was unternommen werden kann, um Daten zu erhalten). Außerdem ist es für die Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen The-men wichtig, die Qualität der Daten und Ergebnisse zu hinterfragen und diese auch mit früheren Ergebnissen ab-zugleichen. In Abbildung 2.3.1 ist diese Fähigkeit in Form von orangefarbenen Rauten dargestellt. Die Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen liegen bei Planen und Evaluieren von naturwissenschaftlichen Untersuchungen mit einem Mittelwert von 496 Punkten nicht signifikant über dem Österreichschnitt (488 Punkte).

Daten und Belege naturwissenschaftlich interpretieren

Beim Fähigkeitsbereich Daten und Belege naturwissenschaft-lich interpretieren sollen Schüler/innen die naturwissen-schaftlichen Ergebnisse und Erkenntnisse interpretieren und Schlussfolgerungen formulieren können. Personen mit dieser Fähigkeit können klare, logische Verbindungen zwischen Belegen und Schlussfolgerungen herstellen und angemessene Erklärungen präsentieren und kommunizie-ren (z. B. durch eigene Formulierungen, Diagramme oder andere geeignete Darstellungsformen). In Abbildung 2.3.1 ist diese Fähigkeit in Form von roten Quadraten dargestellt. Die Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen lie-gen bei Daten und Belege naturwissenschaftlich interpretieren mit einem Mittelwert von 501 Punkten nicht signifikant über dem Österreichschnitt von 493 Punkten.

Naturwissenschaftliche Fähigkeiten im Vergleich

Den höchsten Mittelwert erreichen die oberösterreichischen Schüler/innen bei Phänomene naturwissenschaftlich erklären (508 Punkte), gefolgt von Daten und Belege naturwissen-schaftlich interpretieren (501 Punkte). Die Fähigkeit Pla-nen und Evaluieren naturwissenschaftlicher Untersuchungen scheint für sie am schwierigsten zu sein (496 Punkte). Ein ähnliches Profil – jedoch auf einem acht bis neun Punkte niedrigeren Niveau – lässt sich für Gesamtösterreich erken-nen. Phänomene naturwissenschaftlich erklären ist damit eine relative Stärke sowohl der oberösterreichischen Jugend-lichen als auch der österreichischen Jugendlichen insgesamt.

Ergebnisse zu den Wissensarten

Im Rahmen der Wissensarten wird untersucht, inwiefern die Jugendlichen über Kenntnisse verfügen, wie Naturwis-senschaft funktioniert. Bei PISA werden drei Wissensarten unterschieden: deklaratives, prozedurales und epistemisches Wissen. Deklaratives Wissen umfasst Kenntnisse von Fakten, Konzepten, Ideen und Theorien. Dies kann zum Beispiel das Wissen darüber sein, wie Pflanzen Photosynthese betrei-


Nat

urw

isse

nsch

afts

kom

pete

nz

hoch

nied

rig


350

400

450

500

550

600

OECD-Schnitt (493)

Naturwissenschaftliche Wissensarten

AU

T

MEX

TUR

BG

RC

HLGR

CS

VKISRIS

LHR

VLT

UH

UNIT

ALU

XLVA

ESP

CZESW

EFR

A

US

AN

OR

PR

TP

OL

DN

KB

ELIRL

CH

EN

LDD

EUGB

RA

US

SV

NN

ZLK

ORC

AN

FINES

TJP

N

OO

E

OECD-Schnitt Naturwissenschafts-Gesamtskala

Deklarativem WissenMittelwerte zu ...

Prozeduralem/epistemischem Wissen

Abbildung 2.3.2: Mittelwerte bei den Wissensarten für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Tabelle 2.3.2: Mittelwerte bei den Wissensarten für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Mittelwerte Oberösterreichs und der 38 OECD-/EU-Länder bei den Wissensarten

JPN 539 538 NLD 507 509 FRA 489 499 HRV 476 475

EST 534 535 CHE 506 505 SWE 498 491 ISL 468 477

FIN 534 528 OOE 509 498 CZE 499 488 ISR 462 470

CAN 528 528 IRL 504 501 ESP 494 492 SVK 463 458

KOR 513 519 BEL 498 506 LVA 489 492 GRC 455 454

NZL 512 514 DNK 502 502 LUX 483 482 CHL 448 446

SVN 515 512 POL 502 501 ITA 483 479 BGR 447 445

AUS 508 511 PRT 500 502 HUN 480 474 TUR 425 425

GBR 508 510 NOR 502 496 LTU 478 474 MEX 414 416

DEU 512 507 USA 490 501

AUT 501 490

Deklaratives Wissen Prozedurales/epistemisches Wissen


Nat

urw

isse

nsch

afts

kom

pete

nz

hoch

nied

rig


350

400

450

500

550

600

OECD-Schnitt (493)

Naturwissenschaftliche Inhalte

OO

E

AU

T

MEX

TUR

BG

RC

HLG

RCSV

KIS

RIS

LH

RV

LTU

HU

NITA

LUXLV

AES

P

CZE

SW

EFR

A

US

AN

OR

PR

TP

OL

DN

KB

ELIRL

CH

EN

LDDEUGB

RA

US

SV

NN

ZL

KO

RC

AN

FINES

TJPN

OECD-Schnitt Naturwissenschafts-Gesamtskala

Lebenden (biologischen) Systemen

Physikalischen Systemen

Mittelwerte zu ...

Erd- und Weltraumsystemen

Abbildung 2.3.3: Mittelwerte bei den naturwissenschaftlichen Inhalten für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Tabelle 2.3.3: Mittelwerte bei den naturwissenschaftlichen Inhalten für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Mittelwerte Oberösterreichs und der 38 OECD-/EU-Länder bei den naturwissenschaftlichen Inhalten

JPN 538 538 541 NLD 511 503 513 FRA 492 496 496 HRV 472 476 477

EST 535 532 539 CHE 503 506 508 SWE 500 488 495 ISL 472 476 469

FIN 534 527 534 OOE 505 500 505 CZE 492 493 493 ISR 469 469 457

CAN 527 528 529 IRL 507 500 502 ESP 487 493 496 SVK 466 458 458

KOR 517 511 521 BEL 499 503 503 LVA 490 489 493 GRC 452 456 453

NZL 515 512 513 DNK 508 496 505 LUX 478 485 483 CHL 439 452 446

SVN 514 512 514 POL 503 501 501 ITA 479 479 485 BGR 445 443 448

AUS 511 510 509 PRT 499 503 500 HUN 481 473 477 TUR 429 424 421

GBR 509 509 510 NOR 503 494 499 LTU 478 476 471 MEX 411 415 419

DEU 505 509 512 USA 494 498 496

AUT 497 492 497

Physikalische Systeme Lebende (biologische) Systeme Erd- und Weltraumsysteme


Weltraumsysteme mit einem Mittelwert von 505 Punk-ten nicht signifikant über dem Österreichschnitt von 497 Punkten.

Die naturwissenschaftlichen Inhalte im Vergleich

Während Oberösterreichs Jugendliche sowohl im Inhalts-bereich physikalische Systeme als auch im Inhaltsbereich Erd- und Weltraumsysteme 505 Punkte erreichen, scheint ihnen der Bereich lebende (biologische) Systeme etwas schwerer zu fallen. Hier erreichen sie mit 500 Punkten um fünf Punk-te weniger. Ein ähnliches Profil – jedoch auf einem jeweils acht Punkte niedrigeren Niveau – lässt sich für Gesamt-österreich feststellen. Der Inhaltsbereich lebende (biologi-sche) Systeme ist damit eine relative Schwäche sowohl für die Schüler/innen Oberösterreichs als auch für jene Gesamt-österreichs.

2.4 Naturwissenschaft: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen

Das Thema Geschlechtergerechtigkeit spielt auf gesell-schaftlicher und politischer Ebene eine wichtige Rolle. Im schulischen Kontext begann die Diskussion um eine ge-schlechtergerechte Schule bereits in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts und fokussierte zunächst auf die Gleich-berechtigung beim Zugang zu Bildungseinrichtungen, später auf die Gleichbehandlung (im Sinne einer gezielten Mädchenförderung bei nachgewiesenen Ungleichheiten) sowie auf eine geschlechtergerechte Pädagogik (Paseka & Wroblewski, 2009). Aktuelle Daten für Österreich zeigen Geschlechterunterschiede bei der Schul- und Ausbildungs-wahl, da deutlich mehr als die Hälfte aller Schüler/innen der zehnten Schulstufe geschlechtstypische Schulformen besuchen (Bruneforth, Vogtenhuber et al., 2016). Speziell im Hinblick auf die „MINT-Fächer“ – Mathematik, In-formatik, Naturwissenschaft und Technik – fällt auf, dass Schulen mit technischer Ausrichtung fast ausschließlich von Burschen besucht werden. Eine gesellschaftspolitisch rele-vante Auswirkung dieser Segregation im Alter von 15/16 Jahren ist, dass sich diese bis in die Berufswelt fortsetzt: In Österreich sind (wie in über der Hälfte der EU-Länder) Frauen in den Berufsfeldern „Wissenschaft und Ingenieur-wesen“ nach wie vor unterrepräsentiert (Europäische Uni-on, 2015).

Geschlechterdifferenzen im internationalen Vergleich

Abbildung 2.4.1 zeigt für Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder, wie groß die Mittelwertunterschiede zwischen Mädchen und Burschen in Naturwissenschaft sind. Die Länder sind dabei absteigend nach dem jeweiligen Landes-mittelwert sortiert. Rechts der Nulllinie liegen die Balken jener Länder, in denen die Burschen bessere Leistungen er-

zwei Wissensarten gibt es sonst nur noch in Tschechien. Das heißt, naturwissenschaftliches Faktenwissen ist bei den (ober-)österreichischen Schülerinnen und Schülern wesent-lich stärker verankert als das Wissen darüber, wie Naturwis-senschaft funktioniert.

Ergebnisse zu den naturwissenschaftlichen Inhalten

Bei PISA 2015 wird das deklarative Wissen unterteilt in phy-sikalische Systeme, lebende (biologische) Systeme sowie Erd- und Weltraumsysteme. Abbildung 2.3.3 zeigt die Mittelwerte der OECD-/EU-Länder für diese Inhalte. Als Referenz ist der OECD-Schnitt (493 Punkte) der Naturwissenschafts-Gesamtskala eingetragen. Tabelle 2.3.3 ergänzt die Grafik durch die exakte Angabe der Mittelwerte. In beiden Dar-stellungen sind die Länder nach ihrem Mittelwert der Na-turwissenschafts-Gesamtskala gereiht.

Physikalische Systeme

Wissen im Inhaltsbereich physikalische Systeme umfasst Kennt-nisse zu Struktur und Eigenschaften von Materie einschließ-lich ihrer chemischen Eigenschaften, Kenntnisse von che-mischen Reaktionen, über Bewegung und Kräfte sowie Kenntnisse zu magnetischen Feldern, Energie und deren Umwandlung sowie Wechselwirkung zwischen Energie und Materie. In Abbildung 2.3.3 ist diese Kompetenz in Form blauer Kreise dargestellt. Die Leistungen der ober-österreichischen Schüler/innen liegen beim Inhaltsbereich physikalische Systeme mit einem Mittelwert von 505 Punk-ten nicht signifikant über dem Österreichschnitt von 497 Punkten.

Lebende (biologische) Systeme

Kenntnisse im Inhaltsbereich lebende (biologische) Systeme beinhalten z. B. Wissen über die Zelle und ihre Strukturen (z. B. DNA), das Konzept eines Organismus, Humanbiolo-gie, Arten und ihre evolutionäre Dynamik, die Ökosysteme und die Biosphäre. In Abbildung 2.3.3 ist diese Kompetenz in Form von orangefarbenen Rauten dargestellt. Die Leis-tungen der oberösterreichischen Schüler/innen liegen beim Inhaltsbereich lebende (biologische) Systeme mit einem Mit-telwert von 500 Punkten nicht signifikant über dem Öster-reichschnitt von 492 Punkten.

Erd- und Weltraumsysteme

Kenntnisse im Inhaltsbereich Erd- und Weltraumsysteme umfassen Wissen über die Struktur der Erde (z. B. die At-mosphäre), Veränderungen in den Erdsystemen (z. B. Plat-tentektonik), die Geschichte der Erde, das Sonnensystem und die Geschichte sowie das Ausmaß des Universums. In Abbildung 2.3.3 ist diese Kompetenz in Form von roten Quadraten dargestellt. Die Leistungen der oberösterreichi-schen Schüler/innen liegen beim Inhaltsbereich Erd- und


bringen; nach links zeigen die Balken, wenn die Mädchen höhere Durchschnittswerte in einem Land erzielen. Bei sta-tistisch signifikanten Unterschieden sind die Balken dunkel eingefärbt.

In insgesamt 17 der 38 Länder zeigen Schülerinnen und Schüler ähnliche Kompetenzen in Naturwissenschaft. Dem stehen 15 Länder gegenüber, in denen die Burschen ihre Alterskolleginnen mit ihrer Naturwissenschaftskompetenz statistisch signifikant übertreffen, und sechs Länder, in de-nen die naturwissenschaftlichen Kompetenzen der Mäd-chen höher ausgeprägt sind. Im OECD-Schnitt beträgt der Mittelwertunterschied zugunsten der Burschen vier Punkte (p < .05).

In Oberösterreich übertreffen Burschen die Mädchen um 15 Punkte. Dieser Unterschied ist unwesentlich geringer als in Gesamtösterreich (19 Punkte), das in Abbildung 2.4.1 den größten Geschlechterunterschied zugunsten der Burschen aufweist. Im internationalen Vergleich sind nur in Italien und eben in Österreich insgesamt noch größere Geschlech-terunterschiede zugunsten der Buben zu verzeichnen als in Oberösterreich. Auf der anderen Seite ist bemerkenswert, dass es in Finnland und Bulgarien (mit 19 bzw. 15 Punk-ten) ebenso große Geschlechterunterschiede zugunsten der Mädchen gibt, wie es sie in Österreich und Oberösterreich zugunsten der Burschen gibt. Dies deutet darauf hin, dass Geschlechterunterschiede in Naturwissenschaft eine starke kulturelle bzw. gesellschaftspolitische Komponente aufwei-sen und nicht universell determiniert sind.

Anteil der Mädchen und Burschen in der Risikogruppe

In Abbildung 2.4.2 wird der Anteil der Mädchen in der Risikogruppe (in Hellblau) dem Anteil der Burschen (in Dunkelblau) gegenübergestellt. Auch in dieser Darstellung sind die Länder absteigend nach dem Mittelwert in Natur-wissenschaft gereiht.

Kompetenzstufe 2 stellt die entscheidende Grenze hinsicht-lich der Zugehörigkeit zur Risikogruppe dar (vgl. Abschnitt 2.2). Leistungen auf Level 2 entsprechen einem Mindest-niveau, das alle Jugendlichen erreichen sollten, um sich als kritische und informierte Bürger/innen in naturwissen-schaftlich relevante Themen einbringen zu können (OECD, 2016a). Während Schüler/innen unter Level 2 oft Schlüssel-merkmale von wissenschaftlichen Untersuchungen verwech-seln, wissenschaftliche Informationen falsch anwenden und persönliche Überzeugungen mit wissenschaftlichen Fakten vermischen, erkennen Jugendliche auf Level 2 beispielsweise diese Schlüsselmerkmale, sie können einzelne wissenschaftli-che Konzepte und Informationen abrufen und die Ergebnis-se von wissenschaftlichen Experimenten in grafischer Form darstellen.

Aus Abbildung 2.4.2 geht hervor, dass in Oberösterreich 19 % der Mädchen wie auch der Burschen zur Risikogrup-pe in Naturwissenschaft zählen. In Gesamtösterreich zählen 22 % der Mädchen und 19 % der Burschen zur Risiko-gruppe. In Oberösterreich gelingt es damit etwas besser als in Gesamtösterreich, Mädchen einen Grundstock an Na-turwissenschaftskompetenz zu vermitteln.


Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert der Naturwissenschafts-Gesamtskala gereiht; Werte unter 2 Punkten nicht eingetragen.

Mädchen besser Burschen besser Risikogruppe (Anteile in Prozent)10 20 30 40 50 60% %0

Naturwissenschaft: Geschlechterunterschiede im Mittelwert und in der Risikogruppe

M/B20

OOE OOE

101520 5 0 10 155

Mittelwert-differenzen

n. s.sign. (p < .05)

OECD-Schnitt

Größe der Risikogruppe (Schüler/innen unter Level 2)

Mädchen (M)Burschen (B)OECD-Schnitt MädchenOECD-Schnitt Burschen

AUT

MEX

TUR

BGR

CHL

GRC

SVK

ISR

ISL

HRV

LTU

HUN

ITA

LUX

LVA

ESP

CZE

SWE

FRA

USA

NOR

PRT

POL

DNK

BEL

IRL

CHE

NLD

DEU

GBR

AUS

SVN

NZL

KOR

CAN

FIN

EST

JPN

AUT

MEX

TUR

BGR

CHL

GRC

SVK

ISR

ISL

HRV

LTU

HUN

ITA

LUX

LVA

ESP

CZE

SWE

FRA

USA

NOR

PRT

POL

DNK

BEL

IRL

CHE

NLD

DEU

GBR

AUS

SVN

NZL

KOR

CAN

FIN

EST

JPN 10

8

8

10

11

16

14

17

17

18

18

18

15

21

16

16

17

17

20

22

21

20

20

18

15

26

25

26

23

25

24

30

29

29

37

34

43

49

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

9

10

14

12

17

18

16

19

17

16

19

19

19 / 19

16

19

16

16

18

20

21

19

23

23

21

18

20

26

22

26

27

25

26

33

32

36

32

42

46

46

14

3

19

10

5

6

2

10

4

6

11

12

6

6

10

3

7

19

2

5

9

7

11

8

17

3

7

6

3

4

9

15

15

15

6

8

Abbildung 2.4.1: Leistungsunterschiede zwischen Mädchen und Burschen in Naturwissenschaft

(PISA 2015)

Abbildung 2.4.2: Die Größe der Risikogruppe in Naturwissenschaft nach Geschlecht (PISA 2015)

24 3 – Kompetenzen der Schüler/innen in Lesen

Die Streuung der Leseleistungen

Die Streuung (in Form der Standardabweichung; siehe Ta-belle 3.1.1) zeigt, wie homogen die Leistungen in Lesen in-nerhalb eines Landes (oder eines Bundeslandes) sind. Rund um den Mittelwert befinden sich im Abstand von je einer Standardabweichung nach oben und unten die Leistungen von zwei Drittel der Schüler/innen. Bei einer niedrigen Standardabweichung ist die Lesekompetenz der Jugendli-chen dieses Landes einheitlicher, eine hohe Standardabwei-chung bedeutet hingegen große Leistungsunterschiede in einem Land. Ziel eines Bildungssystems sollte es sein, ein hohes Leistungsniveau in Verbindung mit einer homogenen Verteilung zu erreichen.

Oberösterreich weist in Lesen mit 99 Punkten eine etwa gleich große Leistungsstreuung wie Gesamtösterreich auf (101 Punkte). Das bedeutet in Kombination mit einem Mittelwert von 493 Punkten, dass im Bereich zwischen 394 und 592 Punkten die Leistungen von zwei Drittel al-ler oberösterreichischen Schüler/innen liegen. Die Leseleis-tungen streuen damit in Oberösterreich etwas stärker als im OECD-Schnitt (mit einer Standardabweichung von 96 Punkten).

3.2 Lesen: Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen

Lesen gilt als zentrale Fähigkeit, die für die persönliche sowie berufliche Entwicklung einer/eines jeden Einzelnen wichtig ist. Mangelnde Grundkompetenzen beim Lesen reduzieren die Möglichkeiten zum lebenslangen Lernen auf ein Minimum und bringen ein großes Risiko mit sich, nicht am gesellschaftlichen Leben teilnehmen zu können. Deshalb sollten besondere Anstrengungen zur Vermittlung grundlegender Lesekompetenzen unternommen werden.

Für Lesen wurden anfänglich bei PISA 2000 fünf Kompe-tenzstufen festgelegt. Im Zuge der zweiten schwerpunkt-mäßigen Erhebung bei PISA 2009 wurden diese um zwei auf insgesamt sieben Kompetenzlevels erweitert, um die Fähigkeiten der Jugendlichen am unteren und oberen Ende der Skala besser beschreiben zu können. Diese Adaptierung wurde bei PISA 2015 fortgeführt (vgl. Suchań & Breit, 2016a, S. 32). Level 1b ist die niedrigste Stufe, die mithilfe der PISA-Aufgaben beschrieben werden kann, gefolgt von Level 1a, Level 2, Level 3 bis zu Level 6, der höchsten Kom-petenzstufe.

3.1 Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen in Lesen im inter - natio nalen Vergleich

Texte sinnerfassend lesen zu können, gilt als Grundvor-aussetzung für eine Teilnahme am gesellschaftlichen Leben und für eine persönliche Weiterentwicklung im Sinne des lebenslangen Lernens. Bei PISA wird Lesen als dynamischer Prozess definiert, der neben dem Heraussuchen von Infor-mationen auch das Entwickeln eines allgemeinen Verständ-nisses sowie die Reflexion und Bewertung von geschriebe-nen Informationen in unterschiedlichen Situationen und Kontexten umfasst.

Die Lesekompetenz wird bei PISA 2015 als Nebendomäne erfasst. Die Inhalte der Leseaufgaben basieren auf dem Fra-mework von PISA 2009, das entspricht jenem Zeitpunkt, zu dem Lesen zuletzt im Mittelpunkt der Erhebung stand. Abbildung 3.1.1 zeigt die Lesemittelwerte (dunkelblaue Li-nien) und die Konfidenzintervalle für Oberösterreich (grü-ner Balken) und die 38 OECD-/EU-Länder (blaue Balken) in absteigender Reihenfolge. Partnerländer aus der EU sind in hellem Blau dargestellt. Der Lesemittelwert aller OECD-Länder ist als rote Linie eingetragen und beträgt bei PISA 2015 493 Punkte. In Tabelle 3.1.1 sind ergänzend die Mit-telwerte und Standardabweichungen Oberösterreichs sowie aller 56 Teilnehmerländer aufgelistet, die an der computer-basierten Testung teilgenommen haben.

Lesemittelwerte im internationalen Vergleich

Die oberösterreichischen Jugendlichen erreichen bei PISA 2015 in Lesen einen Mittelwert von 493 Punkten und lie-gen damit exakt im OECD-Mittel von ebenfalls 493 Punk-ten. Auch von den Jugendlichen Gesamtösterreichs (485 Punkte) unterschieden sie sich damit nicht signifikant.

Alle Länder, deren Mittelwerte sich nicht vom oberöster-reichischen Ergebnis unterscheiden, sind in Abbildung 3.1.1 und Tabelle 3.1.1 hellblau hinterlegt (Schweden bis Italien). Alle Länder links des blau hinterlegten Bereichs in Abbildung 3.1.1 schneiden signifikant besser ab als Ober-österreich. Die Länder rechts des blauen Bereichs erzielen si-gnifikant schlechtere Lesemittelwerte als Oberösterreich. Es zeigt sich, dass in 13 der 38 OECD-/EU-Länder Jugendli-che signifikant höhere Leseleistungen erbringen als in Ober-österreich, während sich die Mittelwerte von 14 OECD-/EU-Ländern nicht signifikant vom oberösterreichischen unterscheiden, darunter auch Gesamtösterreich. Auf der anderen Seite schneiden elf OECD-/EU-Länder signifikant schlechter ab als Oberösterreich.

3 Kompetenzen der Schüler/innen in Lesen


die in Blau hervorgehoben ist. Alle Schüler/innen, deren Leistungen auf Kompetenzstufe 1a, 1b oder darunter einzu-stufen sind, werden zur Risikogruppe zusammengefasst, die in Orangetönen dargestellt ist.

Abbildung 3.2.1 zeigt die Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen in Lesen (die Länder sind absteigend nach den Landesmittelwerten in Lesen sortiert). Schüler/in-nen, die eine der beiden höchsten Kompetenzstufen 5 und 6 erreichen, werden zur Spitzengruppe zusammengefasst,

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Lesen gereiht.350

400

450

500

550

600

signifikant besser als OOE kein signifikanter Unterschied zu OOE signifikant schlechter als OOE

Lesen: Oberösterreichs Mittelwert im Vergleich zu den OECD-/EU-Ländern

Lese

kom

pete

nz

hoch

nied

rig

OECD-Schnitt (493)

OO

E

MEXTU

RB

GR

CH

LS

VKG

RC

HU

NLT

UISRLU

XIS

LIT

A

HR

VC

ZELVA

CH

E

ESP

US

AG

BR

PR

TB

ELFR

AD

NK

SW

EAU

SN

LDSV

NP

OL

DEUNZLNO

RJP

NK

OR

EST

IRLFI

NC

AN

AU

T



Oberösterreich

OECD-Länder

Abbildung 3.1.1: Lesen: Mittelwerte und Konfidenzintervalle für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Lesen: Mittelwerte und Standardabweichungen Oberösterreichs sowie aller Teilnehmerländer

SGP 535 (99) NOR 513 (99) SWE 500 (102) ESP 496 (87) ITA 485 (94) SVK 453 (104) COL 425 (90)

HKG 527 (86) NZL 509 (105) DNK 500 (87) RUS 495 (87) ISL 482 (99) URY 437 (97) MEX 423 (78)

CAN 527 (93) DEU 509 (100) FRA 499 (112) BSJG 494 (109) LUX 481 (107) ARE 434 (106) THA 409 (80)

FIN 526 (94) MAC 509 (82) BEL 499 (100) OOE 493 (99) ISR 479 (113) BGR 432 (115) BRA 407 (100)

IRL 521 (86) POL 506 (90) PRT 498 (92) CHE 492 (98) LTU 472 (94) MYS 431 (81) QAT 402 (111)

EST 519 (87) SVN 505 (92) GBR 498 (97) LVA 488 (85) HUN 470 (97) TUR 428 (82) PER 398 (89)

KOR 517 (97) NLD 503 (101) TWN 497 (93) CZE 487 (100) GRC 467 (98) CRI 427 (79) TUN 361 (82)

JPN 516 (92) AUS 503 (103) USA 497 (100) HRV 487 (91) CHL 459 (88) MNE 427 (94) DOM 358 (85)

AUT 485 (101)

Tabelle 3.1.1: Lesen: Mittelwerte und Standardabweichungen aller PISA-Teilnehmerländer (PISA 2015)


0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Lesen gereiht; OECD: durchschnittliche Anteile der 35 OECD-Länder; Angaben in Prozent; Werte unter 2 % nicht eingetragen.

0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %


AUT

Lesen: Verteilung auf die Kompetenzstufen

OECD

Levels unter 1b 1b 21a 3 4 5 6

1111

149

7

8

88

78

86

57

56

455

3

3

2

22

4

544

56

3554

3345

433

2

2

32

2827

2018

201718

1715

1614

1514

1515

131414

1213

1313

1313

11121213

1111

1111

11910

88

88

3433

2226

302524

2722

2226

2523

2723

272323

242324

232119

24222122

2322

2121

202019

2221

1819

2021

2125

2727

2727

2425

2729

2729

2832

2828

322828

3027

2432

2728273031

2826

29302931

323030

46

1214

1216

1717

1919

1819

2019

1919

2120

22212022

2323

2222

2223

2323

24222426

252526

2827

332

444

8765

65

74

77

588

78

106

899

87

101110

1011

109

1212

MEXTURBGRSVKCHLGRCHUNLTUISR

LUXISLITA

HRVCZELVACHE

ESPUSAGBRPRTBELFRADNKSWEAUSNLDSVNPOLDEUNZL

NORJPNKORESTIRLFIN

CAN

MEXTURBGRSVKCHLGRCHUNLTUISRLUXISLITA

HRVCZELVACHE

ESPUSAGBRPRTBELFRADNKSWEAUSNLDSVNPOLDEUNZLNORJPNKORESTIRLFINCAN

AUT

OECD

2

2

2

2

3

6 14 23 27 22 7OOE OOE

Abbildung 3.2.1: Verteilung der Schüler/innen auf die Lese-Kompetenzstufen im internationalen Vergleich (PISA 2015)


gangs in Ober österreich Der OECD-Schnitt (20 %) und der Österreich-Schnitt (23 %) liegen ähnlich hoch. Keines der OECD-/EU-Länder hat eine Lese-Risikogruppe kleiner als 10 %. Demgegenüber liegen die Anteile der Spitzen-gruppen in 28 der 38 OECD-/EU-Teilnehmerländer unter 10 %. Das bedeutet, dass es in Lesen über alle Teilnehmer-länder hinweg mehr Risikoschüler/innen gibt als Spitzen-schüler/innen.

3.3 Lesen: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen

Internationale wie auch nationale Schülerleistungsstudien kommen zu dem Befund, dass Mädchen in der Regel bes-sere Leseleistungen erzielen als Burschen. Dies wurde nicht nur bei allen bisher durchgeführten PISA-Erhebungen im Alter von 15/16 Jahren festgestellt (z. B. Suchań & Winter-steller, 2013), sondern auch bereits auf der vierten Schulstu-fe, wie die PIRLS-Lesestudie für fast alle Teilnehmerländer (Wallner-Paschon, 2012) und die Bildungsstandardüber-prüfung in Österreich (Breit, Bruneforth & Schreiner, 2016) deutlich machen. Auch bei PISA 2015 zeigt sich, dass die Mädchen in den 38 OECD-/EU-Vergleichsländern eine höhere Lesekompetenz aufweisen als ihre männlichen Kol-legen. Dies zeigt sich sowohl in ausgeprägten Mittelwertdif-ferenzen (siehe Abbildung 3.3.1) als auch in unterschiedlich großen Risikogruppen (siehe Abbildung 3.3.2).

Geschlechterdifferenzen Oberösterreichs im internationalen Vergleich

Abbildung 3.3.1 stellt die Mittelwertdifferenzen der Leseleis-tung zwischen Mädchen und Burschen für Oberösterreich und alle 38 OECD-/EU-Länder dar. Die Länder sind dabei absteigend nach ihrem Mittelwert in Lesen sortiert. Es zeigt sich, dass die Mädchen in allen Teilnehmerländern eine signifikant bessere Leseleistung als ihre männlichen Mit-schüler erbringen, wobei sich aber zwischen den einzelnen Ländern große Unterschiede zeigen.

In Oberösterreich übertreffen Mädchen die Burschen um 25 Punkte. Dieser Unterschied ist nicht signifikant größer als in Gesamtösterreich (20 Punkte) und liegt im Bereich des OECD-Durchschnitts von 27 Punkten.


In Abbildung 3.3.2 ist die Größe der Risikogruppe in Lesen bei den Mädchen und Burschen dargestellt. Die Anteile der Mädchen, die aufgrund ihrer geringen Lesekompetenz als Risikoschülerinnen gelten, sind hellblau eingezeichnet und jene der Burschen dunkelblau. Die Werte am rechten Rand der Abbildung geben die Größe der jeweiligen Risikogruppe in Prozent an. Als Risikogruppe gelten bei PISA jene Schü-

Die Lese-Spitzengruppe

Wie lassen sich Spitzenleser/innen charakterisieren? Welche Kompetenzen zeigen Jugendliche auf den beiden höchsten Lese-Kompetenzstufen?

Schüler/innen auf Kompetenzstufe 5 sind z. B. in der Lage, mehrere Informationen in ungewohnten Texten zu lokali-sieren und diese zu organisieren. Sie können Texte kritisch beurteilen und Hypothesen durch Heranziehen von fach-spezifischem Wissen aufstellen. Die Jugendlichen zeigen ein detailliertes Textverständnis und können Informationen ableiten, die für die Lösung der Aufgabe relevant sind. Sie verfügen über die Kompetenzen aller niedrigeren Stufen (1b bis 4).

Schüler/innen auf Kompetenzstufe 6 sind darüber hinaus z. B. in der Lage, mehrfache Schlussfolgerungen zu ziehen und detaillierte und präzise Vergleiche anzustellen. Sie zei-gen ein vollständiges und detailliertes Verständnis von ei-nem oder mehreren Texten und können Informationen aus mehreren Texten kombinieren. Sie können Hypothesen über einen komplexen Text zu einem ihnen nicht vertrauten Thema aufstellen oder Texte kritisch bewerten.

In Oberösterreich zählen 8 % der Jugendlichen zur Lese-Spitzengruppe, in Gesamtösterreich sind es mit 7 % annä-hernd gleich viele. Oberösterreich liegt außerdem genau im OECD-Schnitt, der ebenfalls einen Anteil an Jugendlichen mit Spitzenleistungen in Lesen von 8 % umfasst.

Die Lese-Risikogruppe

Wie lassen sich die Kompetenzen sehr schwacher Leser/in-nen beschreiben? Mit welchen Arten von Texten und Auf-gaben kommen sie gerade noch zurecht?

Schüler/innen auf Level 1a sind fähig, eindeutig angegebe-ne Informationen aus einem oder mehreren unabhängigen Textstücken herauszufinden, das Hauptthema eines Textes in einem vertrauten Kontext zu erkennen oder Informatio-nen im Text mit einfachem Alltagswissen zu verknüpfen. Schüler/innen auf Level 1b sind in der Lage, einzelne, ein-deutig angegebene Informationen in einer hervorstechen-den Textstelle aufzufinden. Der Text selbst ist kurz, syntak-tisch einfach und steht in einem für Jugendliche geläufigen Kontext. Die Fähigkeiten von Jugendlichen unter Level 1b lassen sich anhand von PISA nicht exakt beschreiben; es kann lediglich gesagt werden, dass sie nicht in der Lage sind, die bei PISA gemessenen grundlegendsten Fähigkeiten rou-tinemäßig zu zeigen. Lese-Risikoschülerinnen und -schü-lern fehlt es also vor allem am allgemeinen Textverständnis.

In Oberösterreich erreichen 21 % der Jugendlichen maxi-mal Kompetenzstufe 1a und gehören somit zur Lese-Risiko-gruppe. Dies sind mehr als 2500 Jugendliche eines Jahr-


und Burschen aus Abbildung 3.3.1 wider: In allen Teilneh-merländern ist die Risikogruppe der Burschen größer als jene der Mädchen. Im OECD-Schnitt zählen 16 % aller Mäd-chen und 24 % aller Burschen zu den besonders schwachen Leserinnen und Lesern. In Oberösterreich gehört jeder vierte Schüler (25 %) zur Risikogruppe und besitzt damit nur un-zureichende Lesekompetenzen, während bei den Mädchen der Anteil mit 15 % deutlich geringer ist. In Gesamtöster-reich ist demgegenüber der Vorsprung der Mädchen weniger deutlich (aber dennoch statistisch signifikant), weil mehr Mädchen zur Risikogruppe in Lesen zählen (19 %), der Ri-sikoschüleranteil bei den Burschen (mit 26 %) aber annä-hernd gleich hoch liegt wie in Oberösterreich.

ler/innen, die Schwierigkeiten beim sinnerfassenden Lesen haben und maximal Stufe 1a erreichen (vgl. Abschnitt 3.2). Ab Stufe 2 reicht die Lesekompetenz von Jugendlichen aus, um erfolgreich und produktiv am gesellschaftlichen Leben teilnehmen zu können. So konnte eine kanadische Studie auf Basis der Daten von PISA 2000 zeigen, dass Ri-sikoschüler/innen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit keinen postsekundären Bildungsabschluss erreichen und schlechtere Chancen auf dem Arbeitsmarkt haben (OECD, 2016a).

Die Unterschiede in der Größe der Risikogruppe spiegeln in erster Linie die Mittelwertdifferenzen zwischen Mädchen


Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Lesen gereiht.

Risikogruppe (Anteile in Prozent)10 20 30 40 50 60% %0 M/B

Mädchen besser60 050 40 30 1020


n. s.sign. (p < .05)

OECD-Schnitt



Lesen: Geschlechterunterschiede im Mittelwert und in der Risikogruppe

8 /14

6 /16

8 /12

7 /14

8 /1911 /15

9 /21

12 /2214 /19

9 /19

9 /21

14 /22

13 /2312 /24

12 /18

17 /26

17 /22

14 /20

15 /21

15 /23

13 /20

15 /24

11 /24

17 /2715 /25

15 /25

19 /26

18 /24

16 /29

22 /29

22 /32

18 /32

23 /32

20 /34

26 /31

25 /39

32 /50

34 /46

37 /46

CAN

FIN

IRL

EST

KORJPN

NOR

NZL

DEU

POL

SVN

NLD

AUS

SWE

DNK

FRA

BEL

PRT

GBR

USA

ESP

OOE OOE

CHE

LVA

CZEHRV

AUT

CAN

FIN

IRL

EST

KORJPN

NOR

NZL

DEU

POL

SVN

NLD

AUS

SWE

DNK

FRA

BEL

PRT

GBR

USA

ESP

CHE

LVA

CZE

HRV

AUT

ITA

ISL

LUX

ISR

LTU

HUN

GRC

CHL

SVK

BGR

TUR

MEX

ITA

ISL

LUX

ISR

LTU

HUN

GRC

CHL

SVK

BGR

TUR

MEX

25

26

47

12

28

41

13

40

32

21

29

43

24

32

39

22

29

16

17

22

20

20

25

42

26

26

20

16

42

21

23

39

25

37

12

36

47

28

16

Abbildung 3.3.1: Leistungsunterschiede zwischen Mädchen und Burschen in Lesen (PISA 2015)

Abbildung 3.3.2: Die Größe der Risikogruppe in Lesen nach Geschlecht (PISA 2015)

30 4 – Kompetenzen der Schüler/innen in Mathematik

4.1 Leistungen der oberösterreichischen Schüler/innen in Mathematik im internationalen Vergleich

Mathematische Grundbildung ist für junge Menschen in der modernen Welt unverzichtbar. Sei es beim Bewerten von Preisrabatten, beim Berechnen von Flächen oder bei der Interpretation von Daten – all diese Bereiche verlangen mathematische (Grund-)Kompetenzen, um den Herausfor-derungen des Alltags gewachsen zu sein und gut begründete Entscheidungen treffen zu können.

Bei PISA 2015 wird die Mathematikkompetenz als Neben-domäne erfasst. Die Inhalte der Testaufgaben in Mathema-tik basieren auf dem Framework von PISA 2012, als die Mathematikkompetenz zuletzt im Mittelpunkt der Erhe-bung stand. Erfasst wird die funktionelle Anwendung, Nut-zung und Interpretation mathematischen Wissens in einer Vielzahl von unterschiedlichen Kontexten und Situationen.

Abbildung 4.1.1 zeigt die Mathematikmittelwerte (dunkel-blaue Linien) für Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder. Der blaue Balken (bzw. grün für Oberösterreich) gibt das Konfidenzintervall an, also jenen Wertebereich, in dem der Mittelwert der 15-/16-jährigen Schüler/innen mit 95%iger Wahrscheinlichkeit liegt. Die rote Linie zeigt den OECD-Schnitt und beträgt bei PISA 2015 490 Punkte. Die Mittelwerte und Standardabweichungen (als Maß für die Leistungsstreuung) Oberösterreichs sowie aller 56 Län-der, die an der computerbasierten Testung teilgenommen haben, werden in Tabelle 4.1.1 angegeben. In beiden Dar-stellungen sind die Länder absteigend nach ihrem Mathe-matikmittelwert gereiht.

Mathematikmittelwerte im internationalen Vergleich

Oberösterreichs Jugendliche erreichen bei PISA 2015 in Mathematik einen Mittelwert von 507 Punkten. Damit lie-gen sie signifikant über dem Österreich-Mittelwert von 497 Punkten und auch signifikant über dem OECD-Mittelwert von 490 Punkten.

Alle Länder, deren Mittelwerte sich nicht vom oberöster-reichischen Ergebnis unterscheiden, sind in Abbildung 4.1.1 und Tabelle 4.1.1 hellblau hinterlegt (Niederlande bis Norwegen). Alle Länder links des blau hinterlegten Bereichs in Abbildung 4.1.1 schneiden signifikant besser ab als Ober-österreich. Die Länder rechts des blauen Bereichs erzielen schlechtere Mathematikmittelwerte als Oberösterreich. Es zeigt sich, dass in nur fünf der 38 OECD-/EU-Länder Ju-gendliche signifikant höhere Mathematikleistungen erbrin-gen als in Oberösterreich, während sich die Mittelwerte von neun OECD-/EU-Ländern nicht signifikant vom ober-

österreichischen unterscheiden. Die restlichen 24 Länder, darunter auch Gesamtösterreich mit 497 Punkten, liegen signifikant unter dem Oberösterreich-Mittelwert. Ober-österreich reiht sich damit unter die Top Ten der OECD-/EU-Länder im Bereich der Mathematikkompetenz ein.

Die Streuung der Mathematikleistungen

Die Streuung gibt Aufschluss darüber, wie homogen die Schülerleistungen innerhalb einzelner Länder (oder Bun-desländer) sind. Als Maß für die Streuung wird hier die Standardabweichung verwendet. Rund um den Mittelwert befinden sich im Abstand von je einer Standardabweichung die Leistungen von zwei Drittel der Schüler/innen. In Tabel-le 4.1.1 ist die jeweilige Standardabweichung in Ergänzung zum Landesmittelwert in Klammern angeführt. Ein niedri-ger Wert bedeutet, dass die Leistungen der Jugendlichen in diesem Land relativ einheitlich sind, eine hohe Standardab-weichung zeigt eine größere Leistungsstreuung an.

Oberösterreich weist mit 93 Punkten eine etwa gleich gro-ße Leistungsstreuung in Mathematik wie Gesamtösterreich auf (95 Punkte). Das bedeutet in Kombination mit einem Mittelwert von 507 Punkten, dass die Leistungen von zwei Drittel aller oberösterreichischen Schüler/innen im Bereich zwischen 414 und 600 Punkten liegen. Die Naturwissen-schaftsleistungen streuen damit in Oberösterreich etwas stärker als im OECD-Schnitt (89 Punkte).

4.2 Mathematik: Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen

PISA erhebt, ob junge Menschen am Ende ihrer Schul-pflicht die Kompetenzen besitzen, die sie in ihrem Alltag brauchen. Mathematisches Verständnis und die Anwendung von Mathematik sind für Entscheidungen im öffentlichen, beruflichen wie im privaten Bereich oft vonnöten. Mathema-tikkompetenz ist im Vergleich zur Lesekompetenz zur Bewäl-tigung des Alltags vielleicht keine so offensichtlich zwingende Notwendigkeit, aber ohne sie wird man dem Anspruch, als eigenständige und kompetente Bürgerin bzw. als eigenstän-diger und kompetenter Bürger die Welt verantwortungsvoll mitzugestalten, nur schwer gerecht (OECD, 2009, 125 ff.).

Die Analyse von Leistungen in Form von Kompetenzstufen ermöglicht eine genauere Beschreibung von Kompetenzen und ergänzt die Darstellung der Mittelwerte, die dafür ei-nen schnellen Überblick über das Leistungsniveau insge-samt bieten. Die Mathematikkompetenz wird seit PISA 2003 mit sechs aufsteigenden Kompetenzstufen beschrie-ben (siehe Suchań & Breit, 2016a, S. 33).

4 Kompetenzen der Schüler/innen in Mathematik


reichen, werden zur Spitzengruppe zusammengefasst, die in Blautönen dargestellt ist. Alle Schüler/innen, deren Leistun-gen auf Kompetenzstufe 1 oder darunter liegen, werden zur Risikogruppe zusammengefasst, die in Orange dargestellt ist.

Abbildung 4.2.1 zeigt die Verteilung der Schüler/innen auf die Kompetenzstufen in Mathematik (Länder absteigend sor-tiert nach den Mittelwerten in Mathematik). Schüler/innen, die eine der beiden höchsten Kompetenzstufen 5 oder 6 er-

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Mathematik gereiht.350

400

450

500

550

600

sig. besser als OOE

kein signifikanter Unterschied zu OOE signifikant schlechter als OOE

Mathematik: Oberösterreichs Mittelwert im Vergleich zu den OECD-/EU-Ländern

Mat

hem

atik

kom

pete

nz

hoch

nied

rig

OECD-Schnitt (490)DN

KFI

N

BE

L

IRL

PO

LD

EU

PR

TC

ZEG

BR

FRA

AU

SS

WE

NZL

MEXTU

RCH

LBG

RGR

CHR

VU

SA

ISRSVKHU

NLT

ULV

ALUX

ESPISL

ITAN

ORS

VN

NLDCA

NEST

CH

EK

ORJP

N

AU

TOO

E



Oberösterreich

OECD-Länder

Abbildung. 4.1.1: Mathematik: Mittelwerte und Konfidenzintervalle für Oberösterreich und die OECD-/EU-Länder (PISA 2015)

Mathematik: Mittelwerte und Standardabweichungen aller Teilnehmerländer

SGP 564 (95) EST 520 (80) POL 504 (88) FRA 493 (95) LVA 482 (78) MYS 446 (80) MEX 408 (75)

HKG 548 (90) CAN 516 (88) IRL 504 (80) GBR 492 (93) LTU 478 (86) BGR 441 (97) QAT 402 (99)

MAC 544 (80) NLD 512 (92) NOR 502 (85) CZE 492 (91) HUN 477 (94) ARE 427 (97) CRI 400 (68)

TWN 542 (103) DNK 511 (81) AUT 497 (95) PRT 492 (96) SVK 475 (95) CHL 423 (85) COL 390 (77)

JPN 532 (88) FIN 511 (82) NZL 495 (92) ITA 490 (94) ISR 470 (103) TUR 420 (82) PER 387 (83)

BSJG 531 (106) SVN 510 (88) RUS 494 (83) ISL 488 (93) USA 470 (88) URY 418 (87) BRA 377 (89)

KOR 524 (100) OOE 507 (93) SWE 494 (90) ESP 486 (85) HRV 464 (88) MNE 418 (87) TUN 367 (84)

CHE 521 (96) BEL 507 (97) AUS 494 (93) LUX 486 (94) GRC 454 (89) THA 415 (82) DOM 328 (69)

DEU 506 (89)

Tabelle 4.1.1: Mathematik: Mittelwerte und Standardabweichungen aller PISA-Teilnehmerländer (PISA 2015)


5 14 20 25 21 11 4

0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %

Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Mathematik gereiht; OECD: durchschnittliche Anteile der 35 OECD-Länder; Angaben in Prozent; Werte unter 2 % nicht eingetragen.

0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %


unter Level 1 Level 2Level 1 Level 3 Level 4 Level 5 Level 6

AUT

Mathematik: Verteilung auf die Kompetenzstufen

OECD

262323

2115

1211

151211

86

978889

789

8778

54457

443

54

255

3

3128

2621

2121

1917

1617

1716

1715

15151515

1414

1514

141514

1211

1312

13

121010

1211

91110

8

2725

2524

2626

2621

2423

2628

232524

232322

23232123

2323

2124

2423

2219

212222

2020

2118

1717

1316

1719

2223

2422

2424

2529

2428

2525

252426

2624

252625

25283027

2723

272929

2527

2924

2426

36

61112

1315

161716

1616

1818

181819

191819

211919

1920

2121

2121

22

222423

232324

2323

26

43

55

7776

58

6888988

1098

910

98

910

12

10910

121111

141415

2

222322

3233

334

32

343

575

MEXTURCHLBGRGRCHRVUSAISR

SVKHUNLTULVALUXESPISLITA

PRTCZEGBRFRAAUSSWENZL

NORIRL

POLDEUBEL

SVNFIN

DNKNLDCANESTCHEKORJPN

AUT

OECD

MEXTURCHLBGRGRCHRVUSAISRSVKHUNLTULVALUXESPISLITA

PRTCZEGBRFRAAUSSWENZL

NORIRLPOLDEUBEL

SVNFINDNKNLDCANESTCHEKORJPN

OOE OOE

Abbildung 4.2.1: Verteilung der Schüler/innen auf die Mathematik-Kompetenzstufen im internationalen Vergleich (PISA 2015)


geringfügig mehr. Diese Jugendlichen weisen sehr geringe mathematische Kompetenzen auf und befinden sich (noch) auf einer Vorstufe, mathematisches Wissen für sich selbst gut nutzen zu können.

In fünf Ländern ist die Spitzengruppe größer als die Risiko-gruppe (Japan, Korea, Schweiz, Estland und Kanada), in al-len anderen Ländern einschließlich des OECD-Schnitts und Oberösterreichs ist das Verhältnis umgekehrt. Beachtenswert ist, dass in keinem Land die Risikogruppe kleiner als 10 % ist. Demgegenüber liegen die Anteile der Spitzengruppen in 16 der 38 OECD-/EU-Teilnehmerländer unter 10 %.

4.3 Mathematik: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen

Eine aktuelle Metastudie zu Leistungsunterschieden zwi-schen Mädchen und Burschen in Mathematik und Natur-wissenschaft zeigt, dass diese über die Zeit hinweg großteils stabil geblieben sind, obwohl sich das Rollenbild von Mann und Frau in der Gesellschaft verändert hat (Reilly, Neu-mann & Andrews, 2015). Nicht nur die Theorien über die Ursachen dieser Leistungsdifferenzen sind vielfältig (z. B. biologische und soziale bzw. umweltbezogene Erklärungs-ansätze), sondern auch die Auswirkungen. Diese betreffen nicht nur die Schüler/innen selbst, sie sind unter anderem auch auf gesellschaftlicher Ebene relevant. So kann das un-terschiedliche Leistungsniveau beispielsweise das Interesse und die Selbstwirksamkeitsüberzeugung (wie zuversichtlich ist man, mathematische oder naturwissenschaftliche Frage-stellungen richtig lösen zu können) in diesen Fächern beein-flussen, was sich wiederum auf Entscheidungen hinsichtlich der Berufswahl auswirken kann (Wang & Degol, 2016) und in weiterer Folge dazu führt, dass Frauen in technischen und naturwissenschaftlichen Berufsfeldern unterrepräsen-tiert sind.

Geschlechterdifferenzen im internationalen Vergleich

Abbildung 4.3.1 zeigt für Oberösterreich und die 38 OECD-/EU-Länder die Unterschiede im Mittelwert zwi-schen den Mädchen und Burschen. Die Länder sind dabei absteigend nach dem jeweiligen Landesmittelwert sortiert. Balken nach rechts stellen einen Punktvorsprung der Bur-schen dar, Balken nach links einen Vorsprung der Mädchen. Statistisch signifikante Unterschiede sind dunkelblau her-vorgehoben.

In insgesamt 18 der 38 dargestellten OECD-/EU-Länder unterschieden sich die Mathematikleistungen der Schü-lerinnen und Schüler nicht voneinander. Unter jenen 20 Ländern mit statistisch bedeutsamen Leistungsunterschie-den zwischen den Geschlechtern ist Finnland das einzige, in dem die Mädchen ihre Alterskollegen (um 8 Punkte) über-

Die Mathematik-Spitzengruppe

Wie lassen sich 15-/16-Jährige der Mathematik-Spitzen-gruppe charakterisieren? Welche Kompetenzen zeigen Ju-gendliche auf den beiden höchsten Mathematik-Kompe-tenzstufen? Schüler/innen auf Kompetenzstufe 5 sind in der Lage, Modelle für komplexe Situationen zu bilden und ge-eignete Problemlösestrategien im Umgang mit komplexen Problemen auszuwählen, zu vergleichen und zu evaluieren. Sie verfügen über die Kompetenzen aller niedrigeren Stufen (1 bis 4). Schüler/innen auf Kompetenzstufe 6 besitzen dar-über hinaus z. B. die Fähigkeit zum mathematischen Den-ken und Folgern auf einem fortgeschrittenen Niveau und beherrschen symbolische und formale Operationen. Sie können durch eigenständiges Überprüfen und Modellieren von Problemlösesituationen Informationen konzeptualisie-ren, generalisieren und nutzen.

Im OECD-Schnitt befinden sich 11 % der Schüler/innen in der Mathematik-Spitzengruppe (davon 2,3 % auf Level 6 und 8,4 % auf Level 5). Die größten Spitzengruppen finden sich in Korea (21 %), Japan (20 %) sowie in der Schweiz (19 %). Dort erbringt rund jede/jeder fünfte Jugendliche Spitzenleistungen in Mathematik.

Die oberösterreichische Mathematik-Spitzengruppe um-fasst rund 15 % der Jugendlichen (11,1 % auf Level 5, 3,6 % auf Level 6) und ist damit nicht signifikant größer als die Spitzengruppe Gesamtösterreichs mit 12 % (9,7 % auf Level 5, 2,7 % auf Level 6). Diese Jugendlichen verfügen über hohe mathematische Kompetenzen und können diese auch in komplexen Situationen anwenden.

Die Mathematik-Risikogruppe

Wie lassen sich die Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern der Mathematik-Risikogruppe beschreiben? Mit welchen Arten von Aufgaben kommen sie gerade noch zurecht? Schüler/innen, die auf Level 1 anzusiedeln sind, können nur die einfachsten Mathematikaufgaben des PISA-Tests lösen. Solche Aufgaben stammen aus bekannten Kon-texten, alle Informationen zur Aufgabenbeantwortung sind explizit angegeben und die Jugendlichen müssen Routine-prozeduren anwenden. Schüler/innen, die solche Aufgaben nicht lösen können, befinden sich unter Level 1 – die Kom-petenzen dieser Jugendlichen können mit dem PISA-Test nicht näher beschrieben werden.

Im OECD-Schnitt gehören 23 % der Schüler/innen zur Risikogruppe (8 % unter Level 1, 15 % auf Level 1). Die kleinsten Risikogruppen finden sich in Japan und Estland (je 11 %). Auffällig sind Korea (15 %) und die Schweiz (16 %), die trotz hoher Landesmittelwerte vergleichsweise große Risikogruppen ausweisen. In Oberösterreich befindet sich fast jede/jeder fünfte Jugendliche in der Mathematik-Risikogruppe (19 %), in Gesamtösterreich sind es mit 22 %


Risikogruppe. Sie können mathematische Fragen nur in bekannten Kontexten beantworten. Darüber hinaus kön-nen sie Routineprozeduren anhand direkter Instruktionen ausführen. Mit einer Leistung unter 358 Punkten (unter Level 1) haben die Jugendlichen massive Schwierigkeiten, einfache arithmetische Berechnungen mit ganzen Zahlen anhand von klaren und eindeutigen Instruktionen durch-zuführen.

Im OECD-Schnitt erreichen annähernd gleich viele Schü-lerinnen wie Schüler maximal Kompetenzstufe 1: 24 % aller Mädchen und 23 % aller Burschen zählen zur Risiko-gruppe. In rund zwei Drittel der in Abbildung 4.3.2 darge-stellten Vergleichsländer unterscheiden sich die Anteile an der Risikogruppe zwischen den Geschlechtern nicht signi-fikant. In den restlichen 9 Ländern schwankt die Differenz zwischen 4 und 8 Prozentpunkten.

Aus Abbildung 4.3.2 geht hervor, dass in Oberösterreich 21 % der Mädchen und 18 % der Burschen zur Risiko-gruppe in Mathematik zählen. In Gesamtösterreich zählen 25 % der Mädchen und 19 % der Burschen zur Risiko-gruppe. In Oberösterreich ist die Geschlechterdifferenz bei den Risikoschüleranteilen damit um 3 Prozentpunkte ge-ringer als in Gesamtösterreich, weil es etwas besser gelingt, auch Mädchen grundlegende Mathematikkompetenzen zu vermitteln.

treffen. In den restlichen Ländern liegt der Mittelwert der Burschen deutlich über jenem der Mädchen. Im OECD-Schnitt beträgt die Geschlechterdifferenz acht Punkte zu-gunsten der Burschen (p < .05).

In Oberösterreich übertreffen Burschen die Mädchen um 22 Punkte. Dieser Unterschied ist nicht signifikant gerin-ger als in Gesamtösterreich (27 Punkte), das in Abbildung 4.3.1 den größten Geschlechterunterschied zugunsten der Burschen aufweist. Im Ländervergleich weist nur Gesamt-österreich einen noch größeren Geschlechterunterschied zugunsten der Buben auf als Oberösterreich. Weitere Län-der mit Geschlechterunterschieden von mehr als 15 Kom-petenzpunkten sind Italien, Chile, Deutschland, Spanien und Irland.


Abbildung 4.3.2 vergleicht den Anteil der Mädchen in der Risikogruppe (hellblau) mit jenem der Burschen (dunkel-blau). Auch in dieser Darstellung sind die Länder abstei-gend nach dem Mittelwert in Mathematik gereiht.

Auch in der Domäne Mathematik definiert Kompetenz-stufe 2 ein Mindestniveau, das von allen Schülerinnen und Schülern erreicht werden sollte. Mit Leistungen auf Kom-petenzniveau 1 bzw. darunter zählen die Jugendlichen zur


Mädchen besser Burschen besser Risikogruppe (Anteile in Prozent)10 20 30 40 50 60% %050510 10 15 25 3020




n. s.sign. (p < .05)

OECD-Schnitt

Mathematik: Geschlechterunterschiede im Mittelwert und in der Risikogruppe

Oberösterreich und die 38 OECD/EU-Länder absteigend nach dem Mittelwert in Mathematik gereiht; Werte unter 2 Punkten nicht eingetragen.

JPN

KOR

CHE

EST

CAN

NLD

DNK

FIN

SVN

BEL

DEU

POL

IRL

NOR

AUT

NZL

SWE

AUS

FRAGBR

CZE

PRT

ITA

ISLESP

LUX

LVA

LTUHUN

SVK

ISR

USA

HRV

GRC

BGR

CHL

TUR

MEX

JPN

KOR

CHE

EST

CAN

NLD

DNK

FIN

SVN

BEL

DEU

POL

IRL

NOR

AUT

NZL

SWE

AUS

FRAGBR

CZE

PRT

ITA

ISLESP

LUX

LVA

LTUHUN

SVK

ISR

USA

HRV

GRC

BGR

CHL

TUR

MEX

M/B

12 /10

13 /18

16 /16

10 /12

15 /14

16 /17

14 /13

11 /16

16 /16

21 /1921 /18

19 /15

18 /16

16 /14

15 /19

25 /19

22 /22

20 /22

22 /22

23 /2423 /21

21 /22

24 /23

26 /21

23 /2424 /20

27 /25

20 /23

24 /2729 /27

28 /28

32 /32

30 /29

34 /30

35 /37

41 /43

54 /45

53 /50

59 /54

14

7

12

5

9

2

9

8

4

14

17

11

16

2

27

9

2

6

6

12

7

10

20

22

16

11

2

8

6

8

9

13

2

18

6

7

OOE OOE

Abbildung 4.3.1: Leistungsunterschiede zwischen Mädchen und Burschen

in Mathematik (PISA 2015)

Abbildung 4.3.2: Die Größe der Risikogruppe in Mathematik nach Geschlecht (PISA 2015)

36 5 – Naturwissenschaftskompetenz im Kontext individueller und familiärer Faktoren

Freude und Interesse an Naturwissenschaft (Intrinsische Motivation)

Macht es den Jugendlichen Spaß, naturwissenschaftliche Themen zu lernen? Interessieren sie sich für naturwissen-schaftliche Themen wie z. B. Lebensräume, Bewegung und Kräfte, Energie und ihre Umwandlung? Mit solchen Fragen (siehe Tabelle A4 im Anhang) werden die Freude sowie das Interesse an Naturwissenschaft und damit die intrinsische Motivation erhoben.

Die Freude an Naturwissenschaft ist bei den 15-/16-Jähri-gen in Oberösterreich gering (Abbildung 5.1.1). Vergleicht man die Landesmittelwerte, ist die Freude an Naturwissen-schaft lediglich in den Niederlanden geringer als in Ober-österreich. Ähnlich wenig Freude an Naturwissenschaft wie in Oberösterreich haben die 15-/16-Jährigen in Gesamt-österreich, Slowenien und Tschechien. In allen anderen Vergleichsländern äußern die Jugendlichen deutlich mehr Freude an Naturwissenschaft – allen voran Irland. Ober-österreich liegt damit auch signifikant unter dem OECD-Mittelwert.

In den meisten Vergleichsländern zeigen die Burschen mehr Freude an den Naturwissenschaften als Mädchen. Die Grö-ße dieser Geschlechterdifferenz variiert jedoch erheblich und ist in Deutschland, den Niederlanden, Italien, Ober-österreich sowie Gesamtösterreich am größten.

Beim Interesse der Jugendlichen an naturwissenschaftlichen Themen zeigt sich ein wesentlich positiveres Bild. Das Inter-esse der oberösterreichischen Jugendlichen liegt über dem OECD-Schnitt und ist ähnlich ausgeprägt wie in Gesamt-österreich. Der Geschlechtervergleich zeigt, dass in allen Vergleichsländern Burschen ein deutlich höheres Interesse an naturwissenschaftlichen Themen haben als Mädchen. In Oberösterreich und Deutschland sind die Geschlechterun-terschiede dabei am größten.

Instrumentelle Motivation

Bei der instrumentellen Motivation handelt es sich um einen extrinsischen Anreiz für das Lernen. Konkret wird darun-ter die subjektive Bedeutung von Naturwissenschaft für die Zukunft verstanden. Dabei spielen Fragen nach der Wich-

5.1 Motivation und Selbstwahrnehmung der 15-/16-Jährigen

Erfolgreiches Lernen und damit auch eine hohe Natur-wissenschaftskompetenz werden von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. Ziel der PISA-Studie ist es deshalb, nicht nur Leistungsdaten zu erheben, sondern diese auch mit Merkmalen zu verknüpfen, die sich indirekt und län-gerfristig auf Leistung niederschlagen. Gemeint sind damit motivationale Bedingungen für das Lernen, wie beispiels-weise die Freude oder das Interesse an naturwissenschaftli-chen Fächern. Diese motivationalen Faktoren sind auch ein Grund für die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen und im Kontext Schule eine wichtige Basis für Wohlbefinden und Selbstbestimmtheit (Krapp, 2003; Spinath, 2015).

In diesem Abschnitt werden (1) die Freude und das Inter-esse an Naturwissenschaft (intrinsische Motivation), (2) die instrumentelle Motivation in Naturwissenschaft sowie (3) die Selbstwirksamkeitsüberzeugung in Naturwissenschaft im Länder- sowie im Geschlechtervergleich betrachtet.

Die Skalen zur Freude und zum Interesse in Naturwis-senschaft sowie zur instrumentellen Motivation und zur Selbstwirksamkeit in Naturwissenschaft ergeben sich aus mehreren Teilfragen (siehe Tabelle A4 im Anhang). Die Werte sind z-standardisiert, d. h., der OECD-Mittelwert wurde bereits in einer früheren Erhebung (PISA 2006) auf 0 gesetzt und die Standardabweichung auf 1. Geringfügi-ge Abweichungen des aktuellen OECD-Mittelwerts von 0 repräsentieren zwischenzeitliche Veränderungen. Werte im positiven Bereich liegen über dem OECD-Schnitt und zei-gen eine höhere Ausprägung des Konstrukts an. Negative Werte (unter dem OECD-Schnitt) kennzeichnen eine ge-ringere Ausprägung.

Die Abbildung 5.1.1 zeigt die Landesmittelwerte von Ober-österreich und den 16 ausgewählten Vergleichsländern (vgl. Abschnitt 1.4) insgesamt sowie getrennt für Mädchen und Burschen.1 Alle nachfolgenden Analysen in diesem Ab-schnitt beziehen sich ausschließlich auf diese Länder. Die Länder sind jeweils nach dem Mittelwert auf der Natur-wissenschafts-Gesamtskala absteigend gereiht, um allfällige Zusammenhänge zwischen Leistungs- und Motivations-merkmalen auf Länderebene ersichtlich zu machen.

5 Naturwissenschaftskompetenz im Kontext individueller und familiärer Faktoren

1 Fehlende Werte in den Vergleichsländern von ≥ 10 % wurden in den Abbildungen gekennzeichnet. Die Ergebnisse dieser Länder müssen unter diesem Vorbehalt interpretiert werden. In Oberösterreich wird die 10-%-Schwelle bei den Merkmalen „Interesse“ (11 % fehlende Werte), „instrumentelle Moti-vation“ (12 %) und „Selbstwirksamkeitsüberzeugung“ (14 %) überschritten. Hervorzuheben ist der hohe Anteil fehlender Werte in Deutschland bei allen vier berichteten Merkmalen von 38 % bis zu 48 %.


Oberösterreichs Jugendliche – genauso wie jene Gesamt-österreichs – schätzen die Bedeutung der Naturwissenschaft für ihre Zukunft im Ländervergleich relativ niedrig ein und liegen deutlich unter dem OECD-Schnitt. Ähnlich wie in Gesamtösterreich zeigen sich für Oberösterreich signifikante Unterschiede zwischen Burschen und Mädchen hinsichtlich ihrer instrumentellen Motivation: Burschen erachten Natur-wissenschaft als wichtiger für ihre Zukunft als Mädchen.

tigkeit von Naturwissenschaft für den späteren Beruf eine wesentliche Rolle (siehe Tabelle A4 im Anhang). Diese Art der Motivation gilt als wichtiger Prädiktor für persönliche Schul- und Berufswahlentscheidungen (Eccles & Wigfield, 1995; Eccles, 1994; Taskinen, Asseburg & Walter, 2009; Wigfield, Eccles & Rodriguez, 1998) und ist deshalb ein we-sentlicher Aspekt, den es zu berücksichtigen gilt, wenn man naturwissenschaftliche Nachwuchskräfte ausbilden möchte.

Interesse an NaturwissenschaftFreude an Naturwissenschaft

unte

r O

EC

D-S

chni

ttüb

er O

EC

D-S

chni

tt

unte

r O

EC

D-S

chni

ttüb

er O

EC

D-S

chni

ttun

ter

OE

CD

-Sch

nitt

über

OE

CD

-Sch

nitt

unte

r O

EC

D-S

chni

ttüb

er O

EC

D-S

chni

tt

–0.6

–0.4

–0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

–0.8

–1.0

0.8

SW

Em

CH

Em

NLD IT

A

CZE

DE

Um

FIN

DN

Km

IRL

BE

Lm

SV

Km

SV

NG

BR

m

LUXm

HU

Nm

1.0

–0.6

–0.4

–0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

–0.8

–1.0

0.8

1.0

OECD-Schnitt

AU

Tm

Mittelwert Mädchen

Mittelwert Burschen

Landesmittelwertsignifikante

Geschlechter-differenz

OO

Em

SW

Em

CH

Em

NLD IT

A

CZE

DE

Um

FIN

DN

Km

IRL

BE

Lm

SV

Km

SV

NG

BR

m

LUXm

HU

Nm

AU

T

OO

E

SW

Em

CH

Em

NLD IT

A

CZE

DE

Um

FIN

DN

Km

IRL

BE

Lm

SV

Km

SV

NG

BR

m

LUXm

HU

Nm

AU

Tm

OO

Em

SW

Em

CH

Em

NLD IT

A

CZE

DE

Um

FIN

DN

Km

IRL

BE

Lm

SV

Km

SV

NG

BR

m

LUXm

HU

Nm

AU

T

OO

Em

Selbstwirksamkeit in Naturwissenschaft

–0.6

–0.4

–0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

–0.8

–1.0

0.8

1.0Instrumentelle Motivation in Naturwissenschaft

–0.6

–0.4

–0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

–0.8

–1.0

0.8

1.0

OECD-Schnitt

m Werte fehlen von ≥ 10 % der Schüler/innen

Oberösterreich und 16 Vergleichsländer absteigendnach dem Mittelwert in Naturwissenschaft gereiht.

Abbildung 5.1.1: Naturwissenschaftsbezogene Motivation und Selbstwahrnehmung der 15-/16-Jährigen (PISA 2015)


5.2 Familiärer Hintergrund und Leistung

Es ist ein wichtiges bildungspolitisches Ziel, allen Schüle-rinnen und Schülern unabhängig von Herkunft und sozi-alem Hintergrund faire Chancen auf den Bildungserfolg, also auf den Erwerb von Kompetenzen und Abschlüssen zukommen zu lassen. Von der Institution Schule wird dabei erwartet, Benachteiligungen aufgrund sozialer Herkunft zu kompensieren (Bruneforth, Weber & Bacher, 2012). Be-reits mehrere Untersuchungen zeigten, dass in Österreich Bildung in einem hohen Ausmaß vererbt wird, also der Bildungshintergrund der Familie starken Einfluss auf den Schulerfolg und die Bildungslaufbahn der Kinder hat. Dies wurde im Rahmen der PISA-Erhebungen wiederholt für Jugendliche am Ende der Pflichtschulzeit festgestellt (z. B. Schreiner, 2013), aber auch am Ende der Volksschule, wie die internationalen Studien PIRLS und TIMSS (Schreiner, 2012) und die nationale Überprüfung der Bildungsstan-dards (z. B. Breit, Bruneforth & Schreiner, 2016) zeigen. Und auch die OECD legt im Rahmen von Education at a Glance (OECD, 2015) dar, dass die Bildungsmobilität in Österreich sehr gering ausgeprägt ist.

Sozioökonomischer Status und Leistung im internationalen Vergleich

In diesem Abschnitt wird für Oberösterreich und die 16 Vergleichsländer gezeigt, wie stark die Leistungen in Na-turwissenschaft, Lesen und Mathematik vom sozioökono-mischen Status (SES) der Familie abhängen. Der sozio-ökonomische Status wird durch den ISEI (International Socioeconomic Index) nach Ganzeboom et al. (1992, in der aktualisierten Fassung Ganzeboom, 20102) erfasst. Dieser Index leitet sich aus den Angaben der Schüler/innen aus dem Schülerfragebogen zum Beruf der Eltern ab. In Öster-reich reichen die Werte bei PISA 2015 von 11 bis 89 Punk-ten. Die Werte spiegeln die zur Ausübung des jeweiligen Berufs nötige Ausbildung und die Höhe des durchschnitt-lichen Einkommens wider. Niedrige Werte repräsentieren einen geringen sozioökonomischen Status, also Berufe, die im Allgemeinen mit eher geringem Einkommen verbunden sind und für deren Ausübung verhältnismäßig niedrige for-male Bildungsabschlüsse notwendig sind. Ein hoher Wert bedeutet einen hohen Sozialstatus. So entsprechen z. B. der Wert von 89 einer Ärztin/einem Arzt und der Wert von 17 einer Küchengehilfin/einem Küchengehilfen. In die Analyse geht jeweils der höhere Wert der beiden Elternteile ein.

Der Zusammenhang zwischen SES und Leistung kann mithilfe von Regressionen analysiert werden. In Abbildung 5.2.1 wird der Zusammenhang zwischen dem SES der El-

Selbstwirksamkeitsüberzeugung in Naturwissenschaft

Wie zuversichtlich sind die Schüler/innen bei der Lösung naturwissenschaftlicher Aufgaben? Diese Frage bezieht sich auf die Selbstwirksamkeitsüberzeugung der Jugendlichen und damit auf das Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten, naturwissenschaftliche Probleme zu lösen. Jugendliche mit einer hohen naturwissenschaftlichen Selbstwirksamkeits-überzeugung sind beispielsweise zuversichtlich, naturwis-senschaftliche Fragestellungen in Zeitungsberichten zu er-kennen, naturwissenschaftliche Informationen auf einem Lebensmitteletikett interpretieren zu können oder erklären zu können, warum Erdbeben in manchen Gegenden häufi-ger vorkommen (siehe Tabelle A4 im Anhang).

In Oberösterreich haben die Jugendlichen ausgesprochen wenig Vertrauen in ihre naturwissenschaftlichen Fähigkei-ten. Unter den 16 Vergleichsländern ist dieses Vertrauen nur in Gesamtösterreich sowie der Schweiz ähnlich niedrig ausgeprägt wie in Oberösterreich. Oberösterreich befindet sich damit, was die naturwissenschaftsbezogene Selbstwirk-samkeit seiner Jugendlichen angeht, deutlich unter dem OECD-Schnitt. Darüber hinaus fallen die Geschlechter-unterschiede auch diesem Bereich in Oberösterreich über-durchschnittlich groß aus: Oberösterreich zählt gemeinsam mit Schweden, Deutschland und Dänemark zu den Län-dern mit den größten Differenzen zwischen Burschen und Mädchen bei der Selbstwirksamkeit in Naturwissenschaft.

Insgesamt zeigen sich bei den vier hier einbezogenen motiva-tionalen Merkmalen für Oberösterreich keine wesentlichen Abweichungen von den jeweiligen gesamtösterreichischen Aus - prägungen und diese folgen einem ungewöhnlichen Mus ter: Die 15-/16-Jährigen haben bei relativ hohem Interesse an na-turwissenschaftlichen Themen nur wenig Freude daran und sind wenig zuversichtlich, naturwissenschaftliche Problemstel-lungen lösen zu können. Darüber hinaus messen sie der Na-turwissenschaft auch wenig Bedeutung für ihre Zukunft bei. Über alle hier untersuchten motivationalen Merkmale hinweg zeigt sich in Oberösterreich (wie auch in Österreich insgesamt) für Burschen eine jeweils wesentlich positivere Ausprägung als für Mädchen und die Geschlechterdifferenzen sind hier im Ländervergleich zudem besonders groß. Allgemein lässt sich auch feststellen, dass Motivationsmerkmale in Ländern mit hohen Leistungswerten nicht besser ausfallen als in Ländern mit schwächerem Abschneiden in Naturwissenschaft. Inner-halb der einzelnen Länder zeigt sich jedoch, dass eine höhere Ausprägung von Freude und Interesse an Naturwissenschaft sowie eine höhere Selbstwirksamkeit mit höheren Naturwis-senschaftsleistungen einhergeht (vgl. Salchegger, Wallner- Paschon, Schmich & Höller, 2016, darin Tabelle A10).

2 Der SES beruht auf den Angaben zum Beruf der Eltern, die zuerst nach dem ISCO-Schema (International Standard Classification of Occupations) ver-kodet und dann nach Ganzeboom in die ISEI-Skala transformiert werden. Seit PISA 2012 wird die aktualisierte Fassung aus dem Jahr 2008 eingesetzt (ISCO-08; Anhang A1 in OECD, 2014).


bereich liegt. Für Oberösterreich und Österreich zeigen sich gleich wie für Deutschland und die Schweiz mittlere bis hohe Zusammenhänge zwischen SES und Leistung. Bemerkenswert an Abbildung 5.2.1 ist, dass der Gradient Oberösterreichs fast deckungsgleich mit jenem der Schweiz ist, was nicht nur ein sehr ähnliches Leistungsniveau der Schüler/innen in Naturwissenschaft widerspiegelt, sondern auch einen ähnlichen Zusammenhang zwischen Schülerleis-tungen und sozialem Hintergrund, wobei letzterer in Ober-österreich unmerklich geringer ausfällt als in der Schweiz: In Oberösterreich steigt die Naturwissenschaftsleistung um 16 Punkte und in der Schweiz um 17 Punkte, wenn der SES um zehn Punkte steigt (Tabelle 5.2.1). Aus Tabelle 5.2.1 ist ebenfalls ersichtlich, dass die Kennwerte zur Chancen-gerechtigkeit Oberösterreichs fast ident mit jenen Gesamt-österreichs sind: Die Leistungsvarianz, die durch den SES aufgeklärt wird (R²), beträgt in Oberösterreich 12,1 % und in Gesamtösterreich 12,7 % und die Naturwissenschafts-kompetenz steigt in beiden Fällen um 16 Punkte, wenn der SES um zehn Punkte erhöht wird.

Bildung der Eltern und Schülerleistungen in Österreich

Dieser Abschnitt beschäftigt sich mit dem Zusammenhang zwischen dem höchsten Bildungsabschluss der Eltern und den Naturwissenschaftskompetenzen der Schüler/innen bzw. deren Zugehörigkeit zur Spitzen- und Risikogruppe. Dazu wurden die Bildungsabschlüsse der Eltern zu vier Gruppen zusammengefasst: (1) maximal Pflichtschulab-

tern und der Naturwissenschaftskompetenz der Schüler/innen gezeigt. Die Regressionsgradienten enthalten zwei Informationen: (1) Die vertikale Position des Gradienten wird durch den Landesmittelwert in Naturwissenschaft be-stimmt und zeigt, wie hoch die Leistungen insgesamt sind; d. h., je höher das mittlere Leistungsniveau eines Landes ist, desto höher liegt der Gradient. (2) Die Steigung des Gradi-enten gibt Auskunft über die Größe des Zusammenhangs zwischen SES und Naturwissenschaftsleistung; d. h., je stei-ler der Gradient ist, desto stärker ist der Einfluss des SES auf die Leistung. Diese Information ist auch in Tabelle 5.2.1 für alle 16 Vergleichsländer für Naturwissenschaft dargestellt. Die Spalte „Steigung“ zeigt hier, wie viele Punkte mehr auf der Naturwissenschafts-, Lese- oder Mathematik-Skala im Schnitt mit einem um 10 Punkte höheren SES einhergehen. Die Spalte R2 gibt an, wie hoch die Leistungsvarianz ist, die durch den SES aufgeklärt wird.

Zur besseren Übersicht beschränkt sich Abbildung 5.2.1 neben Oberösterreich und Österreich auf einige ausgewähl-te Länder, darunter die beiden deutschsprachigen Nachbar-länder, Deutschland und die Schweiz, sowie das Land mit dem geringsten (Finnland) bzw. dem stärksten Zusammen-hang zwischen sozioökonomischer Herkunft und Leistung (Luxemburg). Finnland fällt durch einen eher flachen und hoch liegenden Gradienten auf, was bedeutet, dass in die-sem Land eine hohe Chancengerechtigkeit gepaart mit ei-nem hohen Leistungsniveau gegeben ist. In Luxemburg hin-gegen ist der Zusammenhang zwischen SES und Leistung hoch, während der Gradient eher im unteren Leistungs-

20 30 40 50 60 70 80 90350

400

450

500

550

600

Nat

urw

isse

nsch

afts

kom

pete

nz

hoch

nied

rig

Leve

l 2Le

vel 3

Leve

l 4

sozioökonomischer Status

hochniedrig

Leve

l 1

AUT

DEU

FIN

LUX

CHE

Sozioökonomischer Status und Naturwissenschaftskompetenz

OOE

Abbildung 5.2.1: Zusammenhang zwischen sozioökonomi-schem Status und Naturwissenschaftskompetenz (PISA 2015)

Naturwissenschaft

Land R2 Steigung

LUX 23,0 % 21,3HUN 20,4 % 19,8BEL 18,0 % 18,6CZE 15,1 % 18,8CHE 14,3 % 17,0SVN 13,2 % 15,9DEU 13,2 % 17,4AUT 12,7 % 16,1OOE 12,1 % 16,1SVK 12,1 % 15,8SWE 11,1 % 16,2NLD 10,6 % 16,1ITA 10,3 % 13,5IRL 9,7 % 12,8

GBR 8,9 % 13,6DNK 8,7 % 11,9FIN 7,8 % 12,4

Tabelle 5.2.1: Durch sozioökonomischen Status erklärte Leistungsvarianz in Naturwissenschaft (PISA 2015)


chen haben Eltern, die als höchsten Bildungsabschluss Ma-tura haben, und 30 % der Jugendlichen haben Eltern mit einem tertiären Abschluss.

Aus der Abbildung wird deutlich, dass Jugendliche, deren Eltern einen tertiären Abschluss haben, in der Naturwis-senschafts-Spitzengruppe überrepräsentiert sind. Ihr Anteil macht an der gesamten PISA-Population in Oberöster-reich 30 % aus, beträgt in der Spitzengruppe jedoch 53 %. Demgegenüber machen Jugendliche, deren Eltern maximal einen Pflichtschulabschluss haben, nur 0,5 % der Spitzen-gruppe aus. Auch Jugendliche, deren Eltern eine Lehre oder eine berufsbildende mittlere Schule absolviert haben, sind in den Spitzengruppen im Vergleich zur PISA-Population stark unterrepräsentiert.

Ganz anders stellt sich das Bild in der Risikogruppe dar. 11 % der oberösterreichischen Risikoschüler/innen in Na-turwissenschaft haben Eltern mit maximal Pflichtschulab-schluss. Jugendliche, deren Eltern eine niedrige Formal-qualifikation haben, sind damit in der Risikogruppe fast doppelt so stark vertreten wie in der gesamten oberöster-reichischen PISA-Population. Demgegenüber sind Schüler/innen, deren Eltern eine tertiäre Ausbildung haben, in der Risikogruppe mit 23 % (gegenüber 30 % in der Oberöster-reich-Population) unterrepräsentiert.

schluss; (2) Lehre und ev. Meisterprüfung, Abschluss einer berufsbildenden mittleren Schule oder Schule für Gesund-heits- und Krankenpflege bzw. Schule für den medizinisch-technischen Fachdienst; (3) Matura; (4) Universitäts- oder Fachhochschulabschluss, Pädagogische Hochschule/Akade-mie, Sozialakademie oder eine andere tertiäre Ausbildung. Für die Einteilung wurde der jeweils höhere Bildungsab-schluss der beiden Elternteile herangezogen.

Abbildung 5.2.2 zeigt die Zugehörigkeit zu Spitzen- oder Risikogruppe in Naturwissenschaft abhängig vom höchsten Bildungsabschluss der Eltern für Oberösterreich und Ge-samtösterreich. Zur Spitzengruppe werden Schüler/innen mit sehr hohen Leistungen zusammengefasst (Kompetenz-stufen 5 und 6). Zur Risikogruppe werden jene Schüler/innen gezählt, die sehr niedrige Kompetenzen (unter Stufe 2) aufweisen. Sie sind aufgrund ihrer mangelnden Grund-kompetenzen gefährdet, in ihrem privaten und beruflichen Fortkommen eingeschränkt zu sein (vgl. Abschnitt 2.2). Der jeweils unterste Balken in Abbildung 5.2.2 zeigt, wie sich die Bildungsabschlüsse der Eltern in Oberösterreich und in Österreich in der PISA-Population verteilen. 6 % der oberösterreichischen PISA-Schüler/innen haben Eltern, die maximal einen Pflichtschulabschluss aufweisen. 43 % der Schüler/innen haben Eltern mit einem Lehrabschluss oder einer mittleren Berufsausbildung. 21 % der Jugendli-

Spitzengruppe

Risikogruppe

Spitzengruppe

Risikogruppe

Öst

erre

ich

Obe

röst

erre

ich

gesamt

gesamt

% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

maximal PflichtschulabschlussLehre, BMS, Meisterprüfung, Schule für Gesundheits- und Krankenpflege MaturaUniversität, Fachhochschule, Pädagogische Hochschule/Akademie, Sozialakademie

Angaben in ProzentAbweichungen bei der Summe der Prozentangaben von 100 % ergeben sich durch Runden.Werte unter 2 % nicht eingetragen.

Höchster Bildungsabschluss der Eltern:

14

6

17

46

37

22

18

23

60

22

34

Spitzen- und Risikoschüler/innen in Naturwissenschaft und Bildung der Eltern

11

6

50

20

43

16

27

21

23

53

30

Abbildung 5.2.2: Zusammensetzung der Spitzen- und Risikogruppen nach Bildungsabschluss der Eltern sowie Bildungsabschlüsse der Eltern in der PISA-Population (PISA 2015)


reich macht der Anteil an Jugendlichen mit Migrationshin-tergrund 20,3 % aus und in Oberösterreich 14,7 %.

5.3 Jugendliche mit Migrationshintergrund

Der Erfolg von Bildungssystemen misst sich unter ande-rem daran, wie gut es gelingt, Jugendliche unabhängig von deren Herkunft an ein möglichst hohes Kompetenzniveau heranzuführen. Bisherige Ergebnisse von PISA, aber auch von den Grundschulstudien PIRLS und TIMSS sowie von den Bildungsstandardüberprüfungen zeigen, dass Jugendli-che mit Migrationshintergrund in Österreich ein wesentlich geringeres Kompetenzniveau in Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft aufweisen als jene ohne (Bergmüller & Herzog-Punzenberger, 2012; Breit et al., 2016; Salchegger, Herzog-Punzenberger & Filzmoser, 2015; Schreiner & Breit, 2012).

Die nachfolgenden Analysen beziehen sich auf die Domäne Naturwissenschaft, weil diese bei PISA 2015 besonders eingehend getestet wurde. Neben Oberösterreich werden in der Folge jene 25 OECD-/EU-Länder einbezogen, in denen zumindest fünf Prozent der PISA-Schüler/innen Migrationshintergrund haben. Unter Jugendlichen mit Mi-grationshintergrund werden bei PISA jene Schüler/innen verstanden, deren Elternteile beide im Ausland geboren wurden, unabhängig vom Geburtsland der Schülerin/des Schülers (vgl. Salchegger et al., 2016).

Schüler/innen, denen es derart an Kenntnissen der Unter-richtssprache mangelt, dass ein Verstehen der Anleitungen und Testaufgaben nicht möglich ist, wurden bei PISA nicht getestet. Es konnten allerdings nur solche Schüler/innen aufgrund mangelnder Sprachkenntnisse ausgeschlossen werden, die sich zum Testzeitpunkt weniger als ein Jahr als ordentliche Schülerin/als ordentlicher Schüler in Österreich befunden haben (siehe Suchań & Breit, 2016a, darin Tabel-le 1.4.2). Dies bedeutet, dass fremdsprachige Jugendliche, die mit der jüngsten Fluchtbewegung ab dem Jahr 2015 ins Land gekommen sind, bei PISA 2015 noch nicht erfasst wurden.

Schüler/innen mit Migrationshintergrund im Ländervergleich

Tabelle 5.3.1 zeigt den Anteil an Jugendlichen mit Migrati-onshintergrund für die oben definierten 25 Länder3. Es wird deutlich, dass Luxemburg den mit Abstand größten Anteil an Jugendlichen mit Migrationshintergrund hat (52 %). Danach folgen die Schweiz, Kanada, Neuseeland und Aus-tralien. Hier hat ein Viertel bis ein Drittel der Jugendlichen Eltern, die nicht in diesem Land geboren sind. In Öster-

3 Zu Deutschland muss angemerkt werden, dass von 13,4 % der Schüler/innen keine Informationen zum Migrationshintergrund vorliegen. Diese Schüler/innen bleiben in den vorliegenden Analysen unberücksichtigt. Ergebnisse zu Deutschland müssen stets unter diesem Vorbehalt interpretiert werden. In allen übrigen hier berichteten Ländern liegt der Anteil fehlender Werte zum Migrationshintergrund bei maximal 6 %. In Oberösterreich liegen bei PISA 2015 nur von 0,5 % der Jugendlichen keine Angaben zum Migrationshintergrund vor und in Gesamtösterreich von 1,3 %, womit die Datenqualität und die damit verbundene Aussagekraft sehr hoch ist.

Tabelle 5.3.1: Anteil an und Naturwissenschaftskompetenz von Schülerinnen und Schülern mit und ohne

Migrations hintergrund (PISA 2015)

Migrationshintergrund und Naturwissenschaftskompetenz

LandMigranten-anteil (%)

ohne Mig. MW

mit Mig. MW

Differenz

LUX 52,0 505 464 41

CHE 31,1 527 464 63

CAN 30,1 530 531 -2

NZL 27,1 519 513 6

AUS 25,0 512 514 -2

USA 23,1 506 474 32

AUT 20,3 510 440 70

BEL 17,7 516 450 66

ISR 17,5 473 456 16

SWE 17,4 508 438 70

DEUm 16,9 527 455 72

GBR 16,7 516 493 23

OOE 14,7 514 442 72

IRL 14,4 505 500 5

FRA 13,2 506 444 62

NOR 12,0 507 455 52

ESP 11,0 499 457 42

HRV 10,8 480 454 26

GRC 10,8 461 417 45

NLD 10,7 517 457 60

DNK 10,7 510 441 69

EST 10,0 539 507 32

ITA 8,0 485 452 33

SVN 7,8 520 449 71

PRT 7,3 503 488 16

LVA 5,0 492 478 13

MW = Mittelwert, SE = Standardfehler, Mig. = Migrationshinter-grund

fett: Differenz ist signifikant (p < .05).m Werte fehlen von ≥ 10 % der Schüler/innen.

Eingetragen sind jene 25 OECD-/EU-Länder, in denen zumindest 5 % der Schüler/innen Migrationshintergrund haben.


mehr. Auf der anderen Seite gibt es Länder, in denen sich die Naturwissenschaftsleistungen der Jugendlichen mit und ohne Migrationshintergrund nicht signifikant unterscheiden. Dies sind Kanada, Australien, Irland, Neuseeland und Lettland.

Spitzen- und Risikoschüler/innen mit Migrations-hintergrund

In diesem Kapitel wurden bisher Mittelwerte verglichen und für Oberösterreich starke Leistungsdefizite von Jugendlichen mit Migrationshintergrund beschrieben. Es soll allerdings darauf hingewiesen werden, dass Mittelwerte immer eine stark verdichtete Information darstellen und es auch in Ober-österreich Jugendliche mit Migrationshintergrund gibt, die über ausgezeichnete Kompetenzen verfügen. So zählen in der Domäne Naturwissenschaft 2 % der Jugendlichen mit Migra-tionshintergrund zur Spitzengruppe4 (siehe Abbildung 5.3.2).

Migrationshintergrund und Naturwissenschafts-kompetenz

Abbildung 5.3.1 zeigt die Mittelwerte und Konfidenzintervalle für die Naturwissenschaftskompetenz von Jugendlichen ohne und mit Migrationshintergrund, die genauen Werte sind in Tabelle 5.3.1 eingetragen. Es wird deutlich, dass Jugendliche mit Migrationshintergrund in den meis ten Ländern, darunter auch Oberösterreich, eine signifikant schwächere Naturwis-senschaftskompetenz aufweisen als jene ohne. In Oberöster-reich erreichen Jugendliche mit Migrationshintergrund um 72 Punkte weniger auf der Naturwissenschaftsskala als jene ohne Migrationshintergrund. Dieser Leistungsnachteil ent-spricht etwa zwei Lernjahren (vgl. OECD, 2016a, S. 65). Neben Oberösterreich liegt der Leistungsnachteil von Jugend-lichen mit Migrationshintergrund nur noch in Deutschland, Slowenien, Schweden und Österreich bei 70 Punkten oder

350

400

450

500

550

600

Naturwissenschaftskompetenz und Migrationshintergrund

Nat

urw

isse

nsch

afts

kom

pete

nzho

chni

edrig

GR

C

ISR

HR

V

ITA

LUX

LVA

ESP

SW

E

FRA

US

A

NO

R

PR

T

DN

K

BELIR

L

CH

E

NLD

DEU

m

GB

R

AU

S

SV

N

NZL

CA

N

EST

AU

T

OO

E

ohne Migrationshintergrund


mit Migrationshintergrund

Oberösterreich und 25 OECD-/EU-Länder mit mehr als 5 % Jugendlichen mit Migrationshintergrund absteigend nach dem Mittelwert derNaturwissenschafts-Gesamtskala gereiht. m Werte fehlen von ≥ 10 % der Schüler/innen.

Abbildung 5.3.1: Naturwissenschaftsmittelwerte von Schülerinnen und Schülern mit und ohne Migrationshintergrund (PISA 2015)

4 Eine Beschreibung der Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern in der Spitzen- bzw. Risikogruppe findet sich für Naturwissenschaft in Abschnitt 2.2 und für Lesen in Abschnitt 3.2.


ten der Sekundarstufe II in der Regel seit einem Jahr und wenigen Monaten. Auch diese Schulwegentscheidung am Übergang von der Sekundarstufe II hängt maßgeblich von den Leistungen der Schüler/innen in der Sekundarstufe I ab. Da PISA ohnehin den kumulativen Lernertrag gegen Ende der Pflichtschulzeit erfasst, werden in diesem Bericht keine Leistungsergebnisse nach Schulsparten berichtet.

Besuchter Schultyp in der Sekundarstufe I

Am Ende der Volksschule müssen sich die Kinder bzw. deren Eltern entscheiden, ob – bei entsprechender Notenvoraus-setzung – in weiterer Folge eine AHS-Unterstufe besucht werden soll oder eine Neue Mittelschule5. Zum Teil wird

Auf der anderen Seite gibt es aber gerade unter den Jugend-lichen mit Migrationshintergrund besonders viele Risiko -schüler/innen. So befinden sich in Oberösterreich in Natur - wissenschaft 40 % der Jugendlichen mit Migrationshinter-grund in der Risikogruppe und in Lesen (ohne Abbildung) sind es 39 %. Die Anteile der Jugendlichen mit Migrations-hintergrund in der Risiko- bzw. Spitzengruppe sind damit in Oberösterreich exakt gleich hoch wie in Gesamtösterreich. Dies gilt sowohl für Naturwissenschaft als auch für Lesen. Insgesamt gelingt es damit in Oberösterreich nicht besser als in Gesamtösterreich, Jugendliche mit Migrationshintergrund an ein möglichst hohes Leistungsniveau heran zuführen.

5.4 Bildungsverläufe

Den Abschluss dieses Kapitels bilden Analysen zu den Bil dungsverläufen der Jugendlichen, also dem besuchten Schultyp in der Sekundarstufe I (NMS/HS vs. AHS) sowie der zum Testzeitpunkt besuchten Schulsparte. Jugendli-che, die bei PISA 2015 getestet wurden, haben die Sekun-darstufe I entweder in einer Neuen Mittelschule, in einer Hauptschule oder in einer AHS-Unterstufe absolviert. Die wenigen Schüler/innen, die eine andere Schule (z. B. Son-derschule oder Schule mit Statut) besucht haben (0,6 %), werden in den vorliegenden Analysen nicht berücksichtigt. Bei den Ergebnissen ist zu beachten, dass die Entscheidung für eine Neue Mittelschule/Hauptschule oder AHS-Unter-stufe nicht unabhängig vom Lernerfolg in der Volksschule gefällt wird und demnach schon zu Beginn der Sekundar-stufe I diese Schultypen von unterschiedlichen Schüler-gruppen besucht werden. Zum Zeitpunkt des PISA-Tests (Herbst 2015) besuchten die Schüler/innen die Schulspar-

0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %

0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %


Risikogruppe (unter Level 2) Level 2 bis 4 Spitzengruppe (Level 5 & 6)

Risiko- und Spitzenschüler/innen in Naturwissenschaft nach Migrationshintergrund

Öst

erre

ich


mit Migrationshintergrund 40

16

58

75

2

9

15

40

74

58

11

2Ob

er-

öst

erre

ich


mit Migrationshintergrund

Abbildung 5.3.2: Anteile an den Risiko- und Spitzengruppen von Schülerinnen und Schülern mit und ohne Migrationshinter-grund (PISA 2015)

5 Seit dem Schuljahr 2015/16 ist die Anmeldung an einer Hauptschule nicht mehr möglich.

Abbildung 5.4.1: In der Sekundarstufe I besuchter Schultyp (PISA 2015)

Besuchter Schultyp (NMS/HS oder AHS) in der Sekundarstufe I (Angaben der Schüler/innen)

ÖsterreichOberösterreich

Neue Mittelschule (NMS) oder Hauptschule (HS)Allgemeinbildende höhere Schule (AHS)

36

64

27

73


(d. h. Jugendliche, die Stufe 2 nicht erreichen; in Abbildung 5.4.2 orange eingefärbt) befinden, als unter den Absolven-tinnen und Absolventen einer Neuen Mittelschule oder Hauptschule. Auf der anderen Seite befinden sich AHS-Absolventinnen und -Absolventen deutlich häufiger in der Spitzengruppe (d. h. auf Stufe 5 oder 6; in Abbildung 5.4.2 blau eingefärbt) als Absolventinnen und Absolventen einer Neuen Mittelschule oder Hauptschule. Diese Ergebnisse spiegeln damit die unterschiedlichen Zugangsbedingungen zu diesen Schultypen wider.

Die aktuell besuchten Schulsparten

Abbildung 5.4.3 zeigt, wie sich die PISA-Schüler/innen in Österreich insgesamt und in Oberösterreich auf die Schul-sparten verteilen. Die deutlichsten Unterschiede ergeben sich für die Berufsschulen und AHS. Berufsschulen werden in Oberösterreich von 24 % der Jugendlichen besucht, in Gesamtösterreich hingegen nur von 18 %. Demgegenüber besuchen 21 % der 15-/16-Jährigen in Oberösterreich eine AHS, in Gesamtösterreich sind dies mit 27 % deutlich mehr.

diese Entscheidung auf Basis des Leistungsniveaus gegen Ende der Volksschule getroffen; es ist aber nachgewiesen, dass auch andere Gründe (Entfernung zur nächsten AHS, städtischer vs. ländlicher Schulstandort, Bildungsniveau der Eltern) eine Rolle bei dieser Entscheidung spielen (vgl. etwa Schreiner, 2010).

In Oberösterreich besuchten 27 % der PISA-Schüler/innen eine AHS-Unterstufe, 73 % wechselten nach der Volks-schule an eine Neue Mittelschule oder Hauptschule. Da-mit besuchten in Oberösterreich deutlich weniger Schüler/innen eine AHS-Unterstufe als in Österreich insgesamt (36 %; vgl. Abb. 5.4.1).

Erwartungsgemäß unterscheiden sich die Leistungen der Jugendlichen im Alter von 15/16 Jahren je nach besuch-tem Schultyp auf der Sekundarstufe I. Abbildung 5.4.2 zeigt, wie sich die Schüler/innen aus Neuen Mittelschulen/Hauptschulen und AHS-Unterstufen auf die Kompetenz-stufen in Naturwissenschaft und Lesen verteilen. Es wird deutlich, dass sich unter den ehemaligen AHS-Schülerin-nen und -Schülern deutlich weniger Risikoschüler/innen

Abbildung 5.4.2: Verteilung auf die Kompetenzstufen in Naturwissenschaft und Lesen in der Sekundarstufe I nach besuchtem Schultyp (PISA 2015)


Levels 1b 21a3

NMS/HS-OÖ

unter 1b

0 20 40 60 80 100%

4 5 6

AHS-OÖ

0 20 40 60 80 100%

Angaben in Prozent; Werte unter 3 % nicht eingetragen.

NMS-/HS- und AHS-Absolventinnen und -Absolventen: Verteilung auf die Kompetenzstufen

Naturwissenschaft

LesenNMS/HS-OÖ

AHS-OÖ

5 20 27 27 16 45 20 27 27 16 412 28 36 19 3

7 18 27 27 16 411 28 38 18


0 10 20 30 40 50 60 70 80 90% 100 %

AUT

OÖ

Aktuell besuchte Schulsparten

6

5

18

24

15

13

34

36

27

21

Allgemeinbildende Pflichtschule (APS)Berufsschule (BS)Berufsbildende mittlere Schule (BMS)

Allgemeinbildende höhere Schule (AHS)Sonstige Schule/Schule mit Statut

Berufsbildende höhere Schule (BHS)

Abbildung 5.4.3: Verteilung auf die Kompetenzstufen in Naturwissenschaft und Lesen in der Sekundarstufe I nach besuchtem Schultyp (PISA 2015)

46 6 – Zusammenfassung

Naturwissenschaftskompetenz im Vergleich

Die oberösterreichischen Schüler/innen erreichen im Schwer-punktbereich Naturwissenschaft durchschnittlich 503 Punk-te. Sie liegen damit sowohl signifikant über dem Österreich-Mittelwert (495) als auch über dem OECD-Schnitt (493). Unter den 38 teilnehmenden OECD-/EU-Ländern zeigen die Jugendlichen aus sieben Ländern eine signifikant hö-here Naturwissenschaftskompetenz als die Schüler/innen Oberösterreichs, zwölf Länder schneiden gleich gut ab wie Oberösterreich und die Jugendlichen der restlichen Teil-nehmerstaaten liegen signifikant unter dem Mittelwert der oberösterreichischen Schüler/innen.

Die Streuung der Naturwissenschaftskompetenz (gemessen durch die Standardabweichung) ist in Oberösterreich – ge-nauso wie in Gesamtösterreich – mit 97 Punkten etwas grö-ßer als im OECD-Schnitt (94). Zwei Drittel aller oberöster-reichischen Schüler/innen erbringen demnach Leistungen zwischen 406 und 600 Punkten.

In Naturwissenschaft werden bei PISA sieben Kompetenz-stufen unterschieden. Spitzenschüler/innen können ihr naturwissenschaftliches Wissen und ihre Fähigkeiten auch zeigen, wenn die Aufgaben komplex und der Kontext un-gewohnt sind. In Oberösterreich zählen 9 % der Schüler/innen zur Spitzengruppe und ihr Anteil unterscheidet sich damit kaum von Gesamtösterreich sowie vom OECD-Schnitt (je 8 %). Unter den OECD-/EU-Ländern gibt es mit 15 % in Japan sowie mit 14 % in Finnland und Estland die größten Spitzengruppen.

Die Gruppe der Risikoschüler/innen befindet sich am un-teren Ende des Kompetenzspektrums und weist ein sehr eingeschränktes naturwissenschaftliches Wissen auf. Der Anteil der Risikoschüler/innen liegt in Oberösterreich bei 19 %. Im Vergleich zu Österreich und zum OECD-Schnitt (je 21 %) ist der Anteil in Oberösterreich etwas geringer. Am kleinsten ist die Risikogruppe in Estland (9 %) sowie in Japan (10 %).

Naturwissenschaftliche Fähigkeiten, Wissensarten und Inhalte im Detail

Da Naturwissenschaft bei PISA 2015 schwerpunktmäßig erfasst wurde, können die Leistungen nicht nur mithilfe ei-nes Gesamtwerts dargestellt werden, sondern auch Kompe-tenzprofile für verschiedene naturwissenschaftliche Fähig-keiten, Wissensarten und Inhaltsbereiche berichtet werden. Oberösterreichs Schüler/innen schneiden bei der Fähigkeit Phänomene naturwissenschaftlich erklären (508) am besten

Das Programme for International Student Assessment (PISA) liefert seit 15 Jahren regelmäßig Erkenntnisse über die Wettbewerbsfähigkeit der Bildungssysteme. Im Abstand von drei Jahren nehmen weltweit mehr als eine halbe Milli-on Schüler/innen an PISA teil und zeigen, ob sie ihr schuli-sches Wissen in alltagsnahen Problemstellungen anwenden können. PISA misst und vergleicht dazu die Grundkompe-tenzen in Naturwissenschaft, Lesen und Mathematik und erhebt zentrale Kontextbedingungen, die den Kompetenz-erwerb beeinflussen. Da Schüler/innen im Alter von 15 bzw. 16 Jahren an PISA teilnehmen, wird der kumulative Lernertrag gegen Ende der Pflichtschulzeit erfasst.

In Österreich zählt PISA seit der ersten Kompetenzmessung im Jahr 2000 zu einem wichtigen Bestandteil des Bildungsmo-nitorings, da die Studie regelmäßig Daten über den Ist-Stand der Schülerleistungen und zu Prozessen sowie Bedingungen im Schulsystem liefert und damit die Basis für systematische Qualitätsentwicklung und rationale Entscheidungsfindun-gen für bildungspolitisch Verantwortliche bildet.

PISA 2015 – Fakten zur Studie

2015 wurde PISA das sechste Mal durchgeführt, wobei nach 2006 zum zweiten Mal die Naturwissenschaftskompe-tenz den Schwerpunkt bildete. Somit ist im Bereich Natur-wissenschaft eine detaillierte Bestandsaufnahme der Schü-lerleistungen möglich. Im Mittelpunkt steht die Frage, ob die Jugendlichen über ausreichende naturwissenschaftliche Kenntnisse verfügen, um in einer durch Wissenschaft und Technik im Wandel begriffenen Welt handeln und entschei-den zu können. Lesen und Mathematik wurden als Neben-domänen mit einer geringeren Anzahl von Aufgaben erfasst.

Mit PISA 2015 ist eine wesentliche Neuerung verbunden: Die Testung wurde erstmals ausschließlich computerbasiert durchgeführt. Das heißt, dass die Schüler/innen die Testauf-gaben am Computer bearbeiteten und nicht mehr auf Papier.

An PISA 2015 beteiligten sich weltweit 72 Länder, darunter alle 35 OECD-Länder und alle 28 EU-Länder. In Öster-reich nahmen 7007 Schüler/innen aus 269 Schulen aller Schulformen, die von 15-/16-Jährigen besucht werden, teil. Das Land Oberösterreich hat sich entschlossen, im Rahmen von PISA 2015 eine Vergrößerung der Stichprobe für das Bundesland in Auftrag zu geben. So können im vorliegen-den Bericht die Ergebnisse Oberösterreichs dargestellt und mit dem gesamtösterreichischen Abschneiden sowie mit allen anderen Teilnehmerländern verglichen werden. Die Stichprobe für Oberösterreich umfasst 88 Schulen und 2274 Schüler/innen.

6 Zusammenfassung


Jugendlichen haben zwar generell ein hohes Interesse an naturwissenschaftlichen Themen, aber nur wenig Freude am Lernen bzw. am Wissenserwerb in diesem Bereich. Zudem haben sie ein geringes Vertrauen in ihre eigene Fähigkeit, na-turwissenschaftliche Fragestellungen zu lösen und auch die Bedeutung der Naturwissenschaft für ihre Zukunft in Schule, Beruf oder Studium stufen sie als gering ein. Insgesamt ist die Lernmotivation in Naturwissenschaft bei den Burschen stärker ausgeprägt als bei den Mädchen. Im internationalen Vergleich besonders groß ist diese Differenz hinsichtlich des Interesses und der Selbstwirksamkeit.

Lesekompetenz im Vergleich

In Lesen erreichen Oberösterreichs Jugendliche einen Mit-telwert von 493 Punkten. Oberösterreich liegt damit ge-nau im OECD-Mittel (493) und unterscheidet sich auch von Gesamtösterreich (485) nicht signifikant. In 13 der 38 OECD-/EU-Länder schneiden die Schüler/innen beim Le-sen deutlich besser ab als in Oberösterreich; in 14 Ländern zeigen sich im Vergleich zu Oberösterreich keine Leistungs-unterschiede und elf Länder schneiden beim sinnerfassen-den Lesen signifikant schlechter ab.

Die Streuung in Lesen beträgt 99 Punkte und ist damit etwa gleich groß wie in Gesamtösterreich (101). Im OECD-Schnitt sind die Leistungen allerdings etwas homogener (96).

Auch in Lesen können die Schüler/innen anhand ihrer Test-leistung einer von insgesamt sieben Kompetenzstufen zuge-teilt werden. Insgesamt 8 % zählen in Oberösterreich zur Spitzengruppe – ein Wert, der sich weder von Gesamtöster-reich (7 %) noch vom OECD-Schnitt (8 %) bedeutsam un-terscheidet. Besonders viele Spitzenschüler/innen gibt es in Kanada, Finnland und Neuseeland mit je rund 14 %. Und auch hinsichtlich der Größe der Risikogruppe unterscheidet sich Oberösterreich kaum von Gesamtösterreich und vom OECD-Schnitt: 21 % der oberösterreichischen Jugendli-chen erreichen maximal Kompetenzstufe 1a; im Österreich-Schnitt sind es 23 %, der OECD-Mittelwert liegt bei 20 %. Deutlich geringer ist der Anteil der leseschwachen Schüler/innen in Irland (10 %) sowie in Estland, Kanada und Finn-land (je 11 %).

Insgesamt lässt sich festhalten, dass der Kompetenzbereich Lesen für die oberösterreichischen Schüler/innen eine rela-tive Schwäche darstellt.

In allen 38 OECD-/EU-Ländern übertreffen in Lesen die Mädchen ihre Alterskollegen. Im OECD-Schnitt beträgt die Geschlechterdifferenz 27 Punkte. In Oberösterreich liegt dieser Unterschied mit 25 Punkten im Bereich des OECD-Schnitts und auch zur Differenz von Gesamtöster-

ab. Danach folgen die Bereiche Daten und Belege natur-wissenschaftlich interpretieren (501) sowie Planen und Eva-luieren naturwissenschaftlicher Untersuchungen (496). Das Kompetenzprofil der oberösterreichischen Schüler/innen gleicht damit jenem von Gesamtösterreich; die Mittelwer-te von Oberösterreich unterscheiden sich statistisch nicht bedeutsam von Gesamtösterreich: Phänomene naturwissen-schaftlich erklären ist eine relative Stärke (499) in Österreich. Am schwierigsten fällt Österreichs Jugendlichen das Planen und Evaluieren von naturwissenschaftlichen Untersuchungen (488). Die durchschnittliche Leistung beim Interpretieren von Daten und Belegen liegt für Gesamtösterreich bei 493 Punkten.

Hinsichtlich der Wissensarten haben oberösterreichische Schüler/innen Stärken im deklarativen Wissen (509) im Vergleich zum prozeduralen/epistemischen Wissen (498). Sie unterscheiden sich nicht signifikant vom jeweiligen Öster-reich-Gesamtdurchschnitt (501 bzw. 490).

Aufgaben aus den Bereichen Physik/Chemie sowie Erd- und Weltraumwissenschaften (je 505) fallen den oberösterreichi-schen Schülerinnen und Schülern etwas leichter als jene mit biologischen Themen (500). Auch bei diesen naturwis-senschaftlichen Inhalten unterscheidet sich das Kompetenz-profil Oberösterreichs nicht vom gesamtösterreichischen. Die entsprechenden Mittelwerte für Österreich sind je 497 bei Physik/Chemie sowie Erd- und Weltraumwissenschaften und 492 bei Biologie.

Naturwissenschaftskompetenz nach Geschlecht

In etwa der Hälfte der 38 teilnehmenden OECD-/EU-Län-der gibt es in Naturwissenschaft keine Leistungsunterschiede zwischen Mädchen und Burschen, in 15 Ländern schneiden die Burschen und in sechs Ländern die Mädchen signifikant besser ab. In Österreich zeigt sich unter diesen Ländern mit 19 Punkten die größte Geschlechterdifferenz zugunsten der Burschen. In Oberösterreich ist der Unterschied nur ge-ringfügig niedriger: Die Burschen übertreffen die Mädchen in Naturwissenschaft um 15 Punkte. Im internationalen Vergleich ist dieser Unterschied nur noch in Italien und in Gesamtösterreich höher. Im OECD-Schnitt übertreffen die Buben die Mädchen hingegen lediglich um 4 Punkte.

Motivation und Selbstkonzept in Natur-wissenschaft

Hinsichtlich der vier analysierten motivationalen Merkmale zeigen sich für Oberösterreich keine wesentlichen Abwei-chungen von Gesamtösterreich: Die oberösterreichischen

48 6 – Zusammenfassung

In 20 der 38 OECD-/EU-Länder unterscheiden sich die Mathematikleistungen von Mädchen und Burschen signi-fikant, wobei Finnland das einzige Land ist, in dem die Mädchen vorn liegen. Unter allen anderen Ländern, in de-nen der Mittelwert der Burschen über dem der Mädchen liegt, zeigt sich in Österreich mit 27 Punkten die größte Geschlechterdifferenz. In Oberösterreich ist diese mit 22 Punkten zwar signifikant geringer als in Gesamtösterreich, wird aber von keinem anderen internationalen Teilnehmer-land übertroffen.

Familiäre Faktoren und Naturwissenschafts-kompetenz

Es gibt zwar in allen Ländern einen Zusammenhang zwi-schen dem sozioökonomischen Status der Familie und den Leistungen der Jugendlichen, das Ausmaß des Zusammen-hangs variiert jedoch sehr. In Oberösterreich hat – genauso wie in Gesamtösterreich – der sozioökonomische Status ei-nen relativ großen Einfluss auf die Naturwissenschaftsleis-tungen, wobei das Kompetenzniveau in Oberösterreich ge-nerell höher ist als in Gesamtösterreich. 12,1 % bzw. 12,7 % der Leistungsstreuung in Naturwissenschaft können in Ober österreich bzw. in Gesamtösterreich durch den sozio-ökonomischen Status erklärt werden.

Auch hinsichtlich des Migrationshintergrunds zeigt sich – so wie in Österreich – auch in Oberösterreich eine relativ starke Benachteiligung der Schüler/innen. Sowohl in Ober-österreich (72 Punkte) als auch in Gesamtösterreich (70 Punkte) ist der Leistungsvorsprung der einheimischen Schüler/innen im Vergleich zu jenen mit Migrationshinter-grund einer der größten unter jenen 25 Ländern, in denen der Migrantenanteil zumindest 5 % beträgt. Dieser Leis-tungsnachteil entspricht etwa zwei Lernjahren und ist nur in Deutschland, Slowenien und Schweden ähnlich hoch. Die einheimischen Schüler/innen Oberösterreichs schneiden im Vergleich zu den Einheimischen in Gesamtösterreich nur geringfügig besser ab (4 Punkte, nicht signifikant) und auch die Jugendlichen mit Migrationshintergrund, die in Ober-österreich beschult werden, schneiden nicht besser ab als Ju-gendliche mit Migrationshintergrund in Gesamt österreich (2 Punkte). Insgesamt ist der Anteil der Schüler/innen mit Migrationshintergrund in Oberösterreich mit 14,7 % aber um 5,6 Prozentpunkte geringer als im österreichischen Durchschnitt. Dieses Bild (etwas geringerer Anteil an Ju-gendlichen mit Migrationshintergrund in Oberösterreich als in Gesamtösterreich und gleiche oder etwas größere Kompetenzunterschiede zwischen Einheimischen und Jugendlichen mit Migrationshintergrund) zeichnete sich auch im Rahmen der Standardüberprüfung Mathematik (8. Schulstufe) ab (Schreiner & Breit, 2012).

reich (20 Punkte) ergibt sich kein signifikanter Unterschied. Im internationalen Vergleich weisen Finnland und Bulgari-en mit je 47 Punkten die größten Unterschiede in der Lese-kompetenz zwischen Mädchen und Burschen auf.

Mathematikkompetenz im Vergleich

Die durchschnittliche Mathematikleistung der oberöster-reichischen Schüler/innen beträgt 507 Punkte. Ihre Kom-petenzen liegen damit signifikant über jenen aller öster-reichischen Jugendlichen insgesamt (497) und auch über dem OECD-Durchschnitt (490). International betrachtet sind lediglich fünf der 38 OECD-/EU-Länder signifikant besser als Oberösterreich. Keinen signifikanten Unterschied zu Oberösterreich hinsichtlich ihrer mathematischen Fähig-keiten haben neun Länder, die Schüler/innen der restlichen 24 Länder erbringen im Schnitt deutlich schlechtere Ma-thematikleistungen. D. h., Oberösterreich positioniert sich in Mathematik unter den Top Ten.

Die Leistungsvarianz oberösterreichischer Schüler/innen (93) ist mit jener der österreichischen (95) vergleichbar. Im OECD-Schnitt sind die Leistungen allerdings etwas homo-gener (89).

Zur inhaltlichen Analyse der Mathematikkompetenz kann diese in sechs Leistungsstufen unterteilt werden. Spitzenma-thematiker/innen in den höchsten Kompetenzstufen 5 und 6 machen in Oberösterreich einen Anteil von 15 % aus. In Gesamtösterreich zählen mit 12 % signifikant weniger Schüler/innen zur Spitzengruppe. Und auch der OECD-Schnitt liegt deutlich darunter (11 %). In den führenden Ländern Korea und Japan umfasst die Spitzengruppe 21 bzw. 20 %. Auf der anderen Seite des Leistungsspektrums zählt in Oberösterreich knapp jeder fünfte Jugendliche (19 %) zur Risikogruppe. In Gesamtösterreich und im OECD-Schnitt sind es etwas mehr (22 % bzw. 23 %). Im Vergleich dazu finden sich mit je 11 % die kleinsten Risiko-gruppen in Japan und Estland.

Das gute Ergebnis Oberösterreichs ist somit sowohl auf einen größeren Anteil an Jugendlichen mit Spitzenleistun-gen in Mathematik als auch auf einen kleineren Anteil an Jugendlichen mit sehr niedrigen Mathematikkenntnissen zurückzuführen. Zum selben Ergebnis kommt die Stan-dardüberprüfung in Mathematik am Ende der 8. Schulstu-fe: Mit 6,3 % Jugendlichen, die die Bildungsstandards in Mathematik übertreffen, und 13,8 % der Schüler/innen, die die Lernziele nicht erreichen, zeichnete sich Ober-österreich im Vergleich zu Österreich (4,8 % übertroffen, 16,7 % nicht erreicht) insgesamt durch eine breite Spitze und eine kleinere Risikogruppe aus.


B Bergmüller, S. & Herzog-Punzenberger, B. (2012). Kompetenzen und Charakteristika von Kindern mit und ohne Migrationshintergrund im Zeitvergleich. In B. Suchań, C. Wallner-Paschon, S. Bergmüller & C. Schreiner (Hrsg.), PIRLS & TIMSS 2011. Schülerleistungen in Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft in der Grundschule. Erste Ergebnisse (S. 52–53). Graz: Leykam.

BIFIE Salzburg. (Hrsg.). (2011a). PISA 2009. Erste Ergebnisse aus Tirol. Lesen, Mathematik, Naturwissenschaft. Zugriff am 11.01.2017 unter: https://www.bifie.at/node/283

BIFIE Salzburg. (Hrsg.). (2011b). PISA 2009. Erste Ergebnisse aus Vorarlberg. Lesen, Mathematik, Naturwissenschaft. Salzburg: BIFIE. Zugriff am 11.01.2017 unter: https://www.bifie.at/node/282

Breit, S., Bruneforth, M. & Schreiner, C. (Hrsg.). (2016). Standardüberprüfung 2015 Deutsch, 4. Schulstufe. Bundesergebnisbericht (S. 36–37). Zugriff am 6.10.2016 unter https://www.bifie.at/node/3360

Bruneforth, M., Vogtenhuber, S., Lassnigg, L., Oberwimmer, K., Gumpoldsberger, H., Feyerer, E., Siegle, T., Toferer, B., Thaler, B., Peterbauer, J. & Herzog-Punzenberger, B. (2016). Indikatoren C: Prozessfaktoren. In M. Bruneforth, L. Lassnigg, S. Vogtenhuber, C. Schreiner & S. Breit (Hrsg.), Nationaler Bildungsbericht Österreich 2015. Band 1: Das Schulsystem im Spiegel von Daten und Indikatoren (S. 71–128). Graz: Leykam.

Bruneforth, M., Weber, C. & Bacher, J. (2012). Chancengleichheit und garantiertes Bil-dungsminimum in Österreich. In B. Herzog-Punzenberger (Hrsg.). Nationaler Bildungsbericht Österreich 2012. Band 2. Fokussierte Analysen bildungspolitischer Schwerpunktthemen (S. 189–227). Graz: Leykam.

E Eccles, J. S. (1994). Understanding Women’s Educational and Occupational Choices. Psychology of Women Quarterly 18, 6, 585–609.

Eccles, J. & Wigfield, A. (1995). In the mind of the actor: The structure of adolescents’ achievement task values and expectancy-related beliefs. Personality and social psychology bulletin 21, 215–225.

Europäische Union (2015). She Figures 2015. Gender in Research and Innovation. Zugriff am 10.10.2016 unter https://ec.europa.eu/research/swafs/pdf/pub_gender_equality/she_figures_2015-final.pdf

G Ganzeboom, H. B. G. (2010). A new international socioeconomic index [ISEI] of occupational status for the International Standard Classification of Occupation 2008 [ISCO08] constructed with data from the ISSP 2002–2007; with an analysis of quality of occupational measurement in ISSP. Paper presented at Annual Conference of International Social Survey Programme, Lisbon, May 1, 2010.

K Krapp, A. (2003). Die Bedeutung der Lernmotivation für die Optimierung des schulischen Bildungssystems. Politische Studien, 54, 91–105.

Bibliografie

50 Bibliografie

O OECD (2009). PISA 2009 Framework: Key Competencies in Reading, Mathematics and Science. Paris: OECD Publishing.

OECD (2014). PISA 2012 Results: What students know and can do – student performance in Mathematics, Reading and Science (Volume I, Rev. ed., February 2014). Paris: OECD Publishing.

OECD (2015). Education at a Glance 2015: OECD Indicators. Paris: OECD Publishing.

OECD (2016a). PISA 2015 Results (Volume I). Excellence and Equity in Education. Paris: OECD Publishing.

OECD (2016b). PISA 2015 Results (Volume II). Policies and practices for successful schools. Paris: OECD Publishing.

P Pareiss, M. (2016a). Rücklauf, Stichprobenausfälle und Stichprobengrößen bei PISA 2015. In S. Breit & B. Suchań (Hrsg.), PISA 2015. Internationaler Vergleich von Schülerleistungen. Technischer Bericht. Zugriff am 11.01.2017 unter https://www.bifie.at/system/files/buch/pdf/06_TB_Kapitel6_PISA15_final.pdf

Pareiss, M. (2016b). Sampling-Design und Stichproben. In S. Breit & B. Suchań (Hrsg.), PISA 2015. Internationaler Vergleich von Schülerleistungen. Technischer Bericht. Zugriff am 11.01.2017 unter https://www.bifie.at/system/files/buch/pdf/04_TB_Kapitel4_PISA15_final.pdf

Paseka, A. & Wroblewski, A. (2009). Geschlechtergerechte Schule: Problemfelder, Heraus-forderungen, Entwicklungsansätze. In W. Specht (Hrsg.), Nationaler Bildungsbericht Österreich 2009. Band 2: Fokussierte Analysen bildungspolitischer Schwerpunktthemen (S. 203–246). Graz: Leykam.

R Reilly, D., Neumann, D. & Andrews, G. (2015). Sex Differences in Mathematics and Science Achievement: A Meta-Analysis for National Assessment of Educational Progress Assess-ments. Journal of Educational Psychology, 107 (3), 645–661.

S Salchegger, S., Herzog-Punzenberger, B. & Filzmoser, S. (2015). Migrationshintergrund und Lesekompetenz: Entwicklungen seit dem Jahr 2000. In B. Suchań, C. Wallner-Paschon & C. Schreiner (Hrsg.), PIRLS & TIMSS 2011. Die Kompetenzen in Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft am Ende der Volksschule (S. 67–84). Graz: Leykam.

Salchegger, S., Wallner-Paschon, C., Schmich, J. & Höller, I. (2016). Kompetenzentwick-lung im Kontext individueller, schulischer und familiärer Faktoren. In B. Suchań & S. Breit (Hrsg.), PISA 2015. Grundkompetenzen am Ende der Pflichtschulzeit im internationalen Vergleich (S. 77–100). Graz: Leykam.

Schreiner, C. (2010). Die Entscheidung für Hauptschule oder AHS: Ein Betrag zur Chan-gengerechtigkeit. In B. Suchan, C. Wallner-Paschon & C. Schreiner (Hrsg.), TIMSS 2007. Mathematik & Naturwissenschaft in der Grundschule. Österreichischer Expertenbericht (S. 130–140). Graz: Leykam.

Schreiner, C. (2012). Bildung der Eltern und Schülerleistungen in Österreich. In B. Suchań, C. Wallner-Paschon, S. Bergmüller & C. Schreiner (Hrsg.), PIRLS & TIMSS 2011. Schülerleistungen in Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft in der Grundschule. Erste Ergebnisse (S. 48–49). Graz: Leykam.


Schreiner, C. (2013). Familiärer Hintergrund und Leistung. In U. Schwantner, B. Toferer & C. Schreiner (Hrsg.), PISA 2012. Internationaler Vergleich von Schülerleistungen. Erste Ergebnisse Mathematik, Lesen, Naturwissenschaft (S. 46–47). Graz: Leykam.

Schreiner, C. & Breit, S. (Hrsg.). (2012). Standardüberprüfung 2012 Mathematik, 8. Schulstufe. Bundesergebnisbericht. Zugriff am 26.1.2017 unter https://www.bifie.at/node/1948

Spinath, B. (2015). VI-4 Lernmotivation. Empirische Bildungsforschung (S. 55–67): Springer.

Suchań, B. & Breit, S. (Hrsg.). (2016a). PISA 2015. Grundkompetenzen am Ende der Pflichtschulzeit im internationalen Vergleich. Graz: Leykam.

Suchań, B. & Breit, S. (Hrsg.). (2016b). PISA 2015. Internationaler Vergleich von Schülerleistungen. Technischer Bericht. Zugriff am 11.01.2017 unter: https://www.bifie.at/node/3642

Suchań, B. & Wintersteller, A. (2013). Lesen: Unterschiede zwischen Mädchen und Burschen. In U. Schwantner, B. Toferer & C. Schreiner (Hrsg.), PISA 2012. Internationaler Vergleich von Schülerleistungen. Erste Ergebnisse Mathematik, Lesen, Naturwissenschaft (S. 34–35). Graz: Leykam.

T Taskinen, P., Asseburg, R. & Walter, O. (2009). Wer möchte später einen naturwissen-schaftsbezogenen oder technischen Beruf ergreifen? Kompetenzen, Selbstkonzept und Motivationen als Prädiktoren der Berufserwartungen in PISA 2006. In M. Prenzel & J. Baumert (Hrsg.), Vertiefende Analysen zu PISA 2006: Zeitschrift für Erziehungswissenschaft (S. 79–105). Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften.

W Wallner-Paschon, C. (2012). Lesen: Leistungsunterschiede zwischen Mädchen und Buben. In B. Suchań, C. Wallner-Paschon, S. Bergmüller & C. Schreiner (Hrsg.), PIRLS & TIMSS 2011. Schülerleistungen in Lesen, Mathematik und Naturwissenschaft in der Grundschule. Erste Ergebnisse (S. 18–19). Graz: Leykam.

Wang, M. & Degol, J. L. (2016). Gender Gap in Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM): Current Knowledge, Implications for Practice, Policy and Further Directions. Educational Psychology Review. Doi:10.1007/s10648-015-9355-x

Wigfield, A., Eccles, J. S. & Rodriguez, D. (1998). The Development of Children’s Motivation in School Contexts. Review of Research in Education 23, 73–118. Doi: 10.2307/1167288

52 Anhang

AnhangLa

nd

Nat

ur-

wis

sen-

scha

ftM

W (

SE

)

Per

zent

ile

Mäd

chen

M

W (S

E)

Bur

sche

n M

W (S

E)

Ges

chle

chte

r-d

iffer

enz

(SE

)

Ko

mp

eten

zstu

fen

5.25

.50

.75

.95

.95

.–5.

unte

r S

tufe

1b

Stu

fe

1bS

tufe

1a

Stu

fe

2S

tufe

3

Stu

fe

4S

tufe

5

Stu

fe

6

OO

E50

3(3

,3)

345

431

505

574

660

315

496

(4,7

)51

0(4

,5)

–15

(6,7

)0

315

2427

218

1

AU

T49

5(2

,4)

335

424

498

565

652

317

486

(3,1

)50

4(3

,6)

–19

(4,8

)0

516

2428

207

1

MW

= M

ittel

wer

t, S

E =

Sta

ndar

dfeh

ler,

Ges

chle

chte

rdiff

eren

z =

MW

Mäd

chen

– M

W B

ursc

hen

Tabe

lle A

1: N

atur

wiss

ensc

hafts

-Ges

amts

kala

für O

berö

ster

reich

und

Öst

erre

ich (P

ISA

2015

)

Tabe

lle A

2: L

esen

-Ges

amts

kala

für O

berö

ster

reich

und

Öst

erre

ich (P

ISA

2015

)

Tabe

lle A

3: M

athe

mat

ik-G

esam

tska

la fü

r Obe

röst

erre

ich u

nd Ö

ster

reich

(PIS

A 20

15)

Land

Lese

nM

W (

SE

)

Per

zent

ile

Mäd

chen

M

W (S

E)

Bur

sche

n M

W (S

E)

Ges

chle

chte

r-d

iffer

enz

(SE

)

Ko

mp

eten

zstu

fen

5.25

.50

.75

.95

.95

.–5.

unte

r S

tufe

1b

Stu

fe

1bS

tufe

1a

Stu

fe

2S

tufe

3

Stu

fe

4S

tufe

5

Stu

fe

6

OO

E49

3(3

,4)

320

424

499

566

643

323

506

(5,0

)48

0(5

,6)

25(7

,9)

16

1423

2722

71

AU

T48

5(2

,8)

308

417

491

559

641

333

495

(3,7

)47

5(4

,3)

20(5

,6)

27

1423

2720

61

MW

= M

ittel

wer

t, S

E =

Sta

ndar

dfeh

ler,

Ges

chle

chte

rdiff

eren

z =

MW

Mäd

chen

– M

W B

ursc

hen

Land

Mat

he-

mat

ikM

W (

SE

)

Per

zent

ile

Mäd

chen

M

W (S

E)

Bur

sche

n M

W (S

E)

Ges

chle

chte

r-d

iffer

enz

(SE

)

Ko

mp

eten

zstu

fen

5.25

.50

.75

.95

.95

.–5.

unte

r S

tufe

1b

Stu

fe

1bS

tufe

1a

Stu

fe

2S

tufe

3

Stu

fe

4S

tufe

5

Stu

fe

6

OO

E50

7(3

,6)

354

440

510

574

657

303

496

(5,0

)51

8(4

,9)

–22

(7,0

)5

1420

2521

114

AU

T49

7(2

,9)

337

431

501

564

648

311

483

(3,6

)51

0(3

,8)

–27

(5,0

)8

1421

2520

103

MW

= M

ittel

wer

t, S

E =

Sta

ndar

dfeh

ler,

Ges

chle

chte

rdiff

eren

z =

MW

Mäd

chen

– M

W B

ursc

hen


Tabelle A4: Items zu den Skalen Motivation und Selbstwahrnehmung in Naturwissenschaft (PISA 2015)

Freude an Naturwissenschaft

Wie sehr stimmst du den folgenden Aussagen in Bezug auf dich selbst zu? stimme gar nicht zu; stimme eher nicht zu; stimme eher zu; stimme ganz zu

Im Allgemeinen macht es mir Spaß, naturwissenschaftliche Themen zu lernen.

Ich lese gerne über Naturwissenschaften.

Ich beschäftige mich gerne mit naturwissenschaftlichen Problemen.

Ich eigne mir gerne neues Wissen in den Naturwissenschaften an.

Ich lerne gerne etwas über Naturwissenschaften.

Interesse an naturwissenschaftlichen Themen

Wie sehr bist du an den folgenden naturwissenschaftlichen Themen interessiert?gar nicht interessiert; kaum interessiert; eher interessiert; sehr interessiert; ich weiß nicht, was das ist

Lebensräume (z. B. Ökosysteme, Nachhaltigkeit)

Bewegung und Kräfte (z. B. Geschwindigkeit, Reibung, Magnetkräfte, Schwerkraft)

Energie und ihre Umwandlung (z. B. Energieerhaltung, chemische Reaktionen)

Das Universum und seine Geschichte

Wie die Naturwissenschaften bei der Vorbeugung von Krankheiten helfen können

Selbstwirksamkeitsüberzeugung in Naturwissenschaft

Inwieweit glaubst du, die folgenden Aufgaben selbstständig lösen zu können?das wäre einfach für mich; ich könnte das mit ein bisschen Mühe schaffen; es würde mir schwer fallen, das allein zu schaffen; das könnte ich nicht

Die naturwissenschaftliche Fragestellung erkennen, die einem Zeitungsbericht über ein Gesundheitsthema zu Grunde liegt.

Erklären, warum Erdbeben in manchen Gegenden häufi ger vorkommen als in anderen.

Die Rolle der Antibiotika bei der Behandlung von Krankheiten beschreiben.

Eine naturwissenschaftliche Fragestellung herausfi nden, die mit Müllentsorgung zusammenhängt.

Vorhersagen, wie Änderungen in der Natur das Überleben bestimmter Tierarten beeinfl ussen werden.

Die naturwissenschaftliche Information auf einem Lebensmitteletikett interpretieren.

Zeigen, wie neue Erkenntnisse zu einem neuen Verständnis über die Möglichkeit von Leben am Mars führen können.

Die bessere von zwei Erklärungen über die Bildung von saurem Regen erkennen.

Instrumentelle Motivation in NW

Wie sehr stimmst du den folgenden Aussagen zu?stimme ganz zu; stimme eher zu; stimme eher nicht zu; stimme gar nicht zu

Es zahlt sich aus, wenn ich mich in den naturwissenschaftlichen Fächern anstrenge, weil mir das bei der Arbeit, die ich später machen möchte, helfen wird.

Was ich in den naturwissenschaftlichen Fächern lerne, ist wichtig für mich, weil ich es für das brauche, was ich später machen möchte.

Es lohnt sich für mich in den naturwissenschaftlichen Fächern zu lernen, weil das Gelernte meine berufl ichen Aussichten verbessern wird.

Viele Dinge, die ich in den naturwissenschaftlichen Fächern lerne, werden mir helfen, einen Job zu bekommen.

www.bifie.at

PISA 2015. Ergebnisse aus Oberösterreich - bifie.at · system eines Landes die Schüler/innen bis...

Documents

Transcript of PISA 2015. Ergebnisse aus Oberösterreich - bifie.at · system eines Landes die Schüler/innen bis...