IQB-Ländervergleich 2012. Mathematische und naturwissenschaftliche Kompetenzen am Ende der ...

416 Pages·2013·3.02 MB·German

by  Hans Anand Pant

IQB-Ländervergleich 2012
Mathematische und naturwissenschaftliche
Kompetenzen am Ende der Sekundarstufe I

Hans Anand Pant
Petra Stanat
Ulrich Schroeders
Alexander Roppelt
Thilo Siegle
Claudia Pöhlmann (Hrsg.)
IQB-Ländervergleich 2012
Mathematische und
naturwissenschaftliche
Kompetenzen am Ende
der Sekundarstufe I
Waxmann 2013
Münster / New York / München / Berlin
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elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.
Inhalt
Danksagung ...........................................................................................................10
Vorwort des Präsidenten der Kultusministerkonferenz ........................................11
Kapitel 1
Die Bildungsstandards im allgemeinbildenden Schulsystem ...............................13
Hans Anand Pant, Petra Stanat, Claudia Pöhlmann und Katrin Böhme
1.1 Hintergrund der Einführung länderübergreifender Bildungsstandards ............................13
1.2 Charakterisierung der länderübergreifenden Bildungsstandards .....................................16
1.3 Entwicklung von Testverfahren zur Überprüfung der länderübergreifenden
Bildungsstandards .............................................................................................................18
Literatur .....................................................................................................................................20
Kapitel 2
Die im Ländervergleich 2012 untersuchten mathematischen und
naturwissenschaftlichen Kompetenzen ...............................................................23
2.1 Beschreibung der untersuchten mathematischen Kompetenzen ......................................23
Alexander Roppelt, Werner Blum und Claudia Pöhlmann
Literatur .....................................................................................................................................35
2.2 Beschreibung der untersuchten naturwissenschaftlichen Kompetenzen .........................38
2.2.1 Das Kompetenzstrukturmodell in den naturwissenschaftlichen Fächern ........................38
Elke Sumfleth, Nicola Klebba, Alexander Kauertz, Jürgen Mayer,
Hans E. Fischer, Maik Walpuski und Nicole Wellnitz
2.2.2 Die Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss ..................42
Jürgen Mayer und Nicole Wellnitz
2.2.3 Die Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss ...................46
Maik Walpuski und Elke Sumfleth
2.2.4 Die Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Schulabschluss .....................48
Alexander Kauertz und Hans E. Fischer
2.2.5 Die Operationalisierung naturwissenschaftlicher Kompetenzen im
IQB-Ländervergleich 2012 ...............................................................................................50
Literatur .....................................................................................................................................52
Kapitel 3
Kompetenzstufenmodelle für das Fach Mathematik und
für die naturwissenschaftlichen Fächer ...............................................................53
3.1 Das Kompetenzkonzept der Bildungsstandards und die Entwicklung
von Kompetenzstufenmodellen ........................................................................................53
Hans Anand Pant, Katrin Böhme und Olaf Köller
Literatur .....................................................................................................................................59
3.2 Kompetenzstufenmodelle für das Fach Mathematik .......................................................61
Werner Blum, Alexander Roppelt und Marcel Müller
3.3 Kompetenzstufenmodelle für die naturwissenschaftlichen Fächer ..................................74
3.3.1 Kompetenzstufenmodelle für das Fach Biologie .............................................................74
Jürgen Mayer, Nicole Wellnitz, Nicola Klebba und Nele Kampa
3.3.2 Kompetenzstufenmodelle für das Fach Chemie ..............................................................83
Maik Walpuski, Elke Sumfleth und Hans Anand Pant
3.3.3 Kompetenzstufenmodelle für das Fach Physik ................................................................92
Alexander Kauertz, Hans E. Fischer und Malte Jansen
Literatur ...................................................................................................................................100
Kapitel 4
Anlage und Durchführung des Ländervergleichs ...............................................101
Thilo Siegle, Ulrich Schroeders und Alexander Roppelt
4.1 Kompetenztests ...............................................................................................................101
4.2 Fragebogen .....................................................................................................................103
4.3 Testdesign .......................................................................................................................106
4.4 Testablauf ........................................................................................................................108
4.5 Defi nition der Zielpopulation und Stichprobenziehung .................................................109
4.6 Realisierte Stichprobe .....................................................................................................111
4.7 Verknüpfung der Ländervergleichsstudie 2012 mit PISA 2012 ....................................115
4.8 Aufbereitung und Analyse der Daten .............................................................................116
4.9 Beteiligte Institutionen und Personen ............................................................................117
Literatur ...................................................................................................................................120
Kapitel 5
Ländervergleich der in Mathematik und den Naturwissenschaften
erzielten Kompetenzstände .................................................................................123
5.1 Der Ländervergleich im Fach Mathematik ....................................................................123
Alexander Roppelt, Christiane Penk, Claudia Pöhlmann und Elke Pietsch
Literatur ...................................................................................................................................139
5.2 Der Ländervergleich in den naturwissenschaftlichen Fächern ......................................141
Ulrich Schroeders, Martin Hecht, Patricia Heitmann, Malte Jansen, Nele Kampa,
Nicola Klebba, Anna Eva Lenski und Thilo Siegle
Literatur ...................................................................................................................................157
Kapitel 6
Der Blick in die Länder ........................................................................................159
Hans Anand Pant, Petra Stanat, Claudia Pöhlmann, Martin Hecht, Malte Jansen,
Nele Kampa, Anna Eva Lenski, Christiane Penk, Susanne Radmann, Alexander Roppelt,
Ulrich Schroeders, Thilo Siegle und Anne Ziemke
6.1 Baden-Württemberg .......................................................................................................167
6.2 Bayern .............................................................................................................................172
6.3 Berlin ..............................................................................................................................177
6.4 Brandenburg ...................................................................................................................182
6.5 Bremen ............................................................................................................................187
6.6 Hamburg .........................................................................................................................192
6.7 Hessen .............................................................................................................................197
6.8 Mecklenburg-Vorpommern .............................................................................................202
6.9 Niedersachsen .................................................................................................................207
6.10 Nordrhein-Westfalen .......................................................................................................212
6.11 Rheinland-Pfalz ..............................................................................................................217
6.12 Saarland ..........................................................................................................................222
6.13 Sachsen ...........................................................................................................................227
6.14 Sachsen-Anhalt ...............................................................................................................232
6.15 Schleswig-Holstein .........................................................................................................237
6.16 Thüringen ........................................................................................................................242
Literatur ...................................................................................................................................247
Kapitel 7
Geschlechtsbezogene Disparitäten ....................................................................249
Ulrich Schroeders, Christiane Penk, Malte Jansen und Hans Anand Pant
7.1 Ansätze zur Erklärung geschlechtsbezogener Disparitäten ...........................................250
7.2 Geschlechtsbezogene Unterschiede im Bildungsbereich ...............................................251
7.3 Geschlechtsbezogene Kompetenzunterschiede im Ländervergleich 2012 ....................258
7.4 Zusammenschau und Diskussion der Befunde ..............................................................269
Literatur ...................................................................................................................................270
Kapitel 8
Soziale Disparitäten ............................................................................................275
Poldi Kuhl, Thilo Siegle und Anna Eva Lenski
8.1 Indikatoren sozialer Disparitäten ...................................................................................277
8.2 Verteilung des sozioökonomischen Status der Schülerinnen und Schüler
im Ländervergleich 2012 ...............................................................................................278
8.3 Soziale Herkunft und soziale Gradienten im Ländervergleich ......................................280
8.4 Kompetenzniveaus nach EGP-Klassen ..........................................................................287
8.5 Zusammenschau und Diskussion ...................................................................................292
Literatur ...................................................................................................................................295
Kapitel 9
Zuwanderungsbezogene Disparitäten ................................................................297
Claudia Pöhlmann, Nicole Haag und Petra Stanat
9.1 Erfassung des Zuwanderungshintergrundes ...................................................................299
9.2 Jugendliche aus zugewanderten Familien und Jugendliche ohne
Zuwanderungshintergrund in den Ländern ....................................................................301
9.3 Jugendliche aus zugewanderten Familien unterschiedlicher
Herkunftsgruppen in den Ländern .................................................................................315
9.4 Zusammenspiel von Zuwanderungshintergrund, familiären
Hintergrundmerkmalen und Kompetenzen ....................................................................321
9.5 Zusammenfassung und Diskussion ................................................................................325
Literatur ...................................................................................................................................327
Kapitel 10
Der Einfluss von Kontext- und Schülermerkmalen auf die
naturwissenschaftlichen Kompetenzen .............................................................331
Ulrich Schroeders, Thilo Siegle, Sebastian Weirich und Hans Anand Pant
10.1 Einfl uss der Lernzeit auf schulische Leistung ...............................................................332
10.2 Der naturwissenschaftliche Unterricht in Deutschland ..................................................334
10.3 Lernzeiten in den naturwissenschaftlichen Fächern ......................................................336
10.4 Zusammenschau und Einordnung der Befunde .............................................................343
Literatur ...................................................................................................................................345
Kapitel 11
Motivationale Schülermerkmale in Mathematik und
den Naturwissenschaften ...................................................................................347
Malte Jansen, Ulrich Schroeders und Petra Stanat
11.1 Motivationale Schülermerkmale als Bildungsziel .........................................................347
11.2 Befunde zur Rolle von Selbstkonzept und Interesse in der schulischen Bildung ........348
11.3 Erfassung motivationaler Merkmale im Ländervergleich 2012 ....................................350
11.4 Motivationale Schülermerkmale im Ländervergleich 2012 ...........................................350
11.5 Zusammenschau und Diskussion der Befunde ..............................................................361
Literatur ...................................................................................................................................363
Kapitel 12
Aspekte der Aus- und Fortbildung von Mathematik- und
Naturwissenschaftslehrkräften im Ländervergleich ..........................................367
Dirk Richter, Poldi Kuhl, Nicole Haag und Hans Anand Pant
12.1 Die Qualifi kation von Lehrkräften und der Lernerfolg
von Schülerinnen und Schülern: Forschungsstand ........................................................368
12.2 Berufl iche Fortbildung von Lehrkräften und Lernerfolg von Schülerinnen
und Schülern ...................................................................................................................370
12.3 Datengrundlage ...............................................................................................................372
12.4 Die Qualifi kation der Lehrkräfte in Mathematik und den Naturwissenschaften ..........374
12.5 Fortbildungsaktivitäten von Lehrkräften ........................................................................376
12.6 Zusammenhänge von berufl icher Qualifi kation und Fortbildungsbesuch
mit dem Kompetenzerwerb von Schülerinnen und Schülern ........................................381
12.7 Zusammenfassung und Diskussion der Befunde ...........................................................383
Literatur ...................................................................................................................................387
Kapitel 13
Testdesign und Auswertung des Ländervergleichs ............................................391
Martin Hecht, Alexander Roppelt und Thilo Siegle
13.1 Testdesign .......................................................................................................................391
13.2 Skalierung .......................................................................................................................395
Literatur ...................................................................................................................................401
Kapitel 14
Der IQB-Ländervergleich 2012: Zusammenfassung und Einordnung
der Befunde .........................................................................................................403
Hans Anand Pant, Petra Stanat, Claudia Pöhlmann, Alexander Roppelt,
Ulrich Schroeders und Thilo Siegle
14.1 Durchschnittliches Niveau und Heterogenität
der Kompetenzen im Ländervergleich ...........................................................................404
14.2 Das Erreichen der Bildungsstandards in den Ländern ..................................................407
14.3 Geschlechtsbezogene, soziale und zuwanderungsbezogene Disparitäten .....................409
14.4 Ausgewählte Bedingungen von Lehr-Lern-Prozessen: Lernzeit,
fachbezogene Motivation der Schülerinnen und Schüler sowie
Aus- und Fortbildung von Lehrkräften ..........................................................................410
14.5 Einordnung der Befunde und Ausblick ..........................................................................413
Literatur ...................................................................................................................................414
Danksagung
Zur Erstellung des Berichts über den IQB-Ländervergleich 2012 haben viele Personen bei-
getragen. An dieser Stelle möchten wir uns bei all denjenigen bedanken, die uns bei die-
sem umfangreichen Projekt unterstützt haben. Personen, die durch inhaltliche und logis tische
Vorarbeiten die Durchführung des Ländervergleichs ermöglicht haben, wird namentlich in
Kapitel 4 gedankt.
Ein herzlicher Dank der Herausgeberinnen und Herausgeber gilt Mirko Funke, Axel
Heider, Antonia Krihl, Carsten Menzl, Barbara Mühlbacher, Jennifer Pegel, Claudia
Rienäcker, Svenja Roch, Jürgen Rubow, Christoph Urbanowski und Nadja Zehmisch für ihre
Unterstützung bei der Zusammenstellung und beim Layout der Testmaterialien. Ein besonde-
rer Dank geht an Jana Bastian-Wurzel, Felix Milles, Sophie Petershagen, Susanne Radmann
und Anne Ziemke für die Erstellung und Prüfung der vielen Abbildungen und Tabellen sowie
für redaktionelle Arbeiten an den Manuskripten und Kontrollrechnungen.
Für kritische Rückmeldungen und Anregungen zu einzelnen Kapiteln bedanken sich die
Herausgeberinnen und Herausgeber bei Prof. Dr. Frank Lipowsky (Universität Kassel), Prof.
Dr. Jens Möller (Universität Kiel) und Prof. Dr. Isabell van Ackeren (Universität Duisburg-
Essen). Dem gesamten Team vom Waxmann Verlag gilt unser herzlicher Dank für die produk-
tive, freundliche und geduldige Zusammenarbeit bei der Fertigstellung der Druckfassung die-
ses Berichts.
Schließlich möchten wir uns ganz besonders bei den Autorinnen und Autoren der voraus-
gegangenen Berichte über Ländervergleiche des IQB bedanken, von deren Erfahrungen und
Vorarbeiten wir wiederholt profi tiert haben. Beim vorliegenden Bericht handelt es sich um
einen Band in einer fortlaufenden Reihe von IQB-Ländervergleich sstudien. Beschreibungen
konstanter Sachverhalte wurden aus diesem Grund teilweise wörtlich aus früheren Bänden
der Reihe übernommen. Die entsprechenden Kapitel sind mit Verweis auf die zugrunde
liegende Referenz gekennzeichnet.