Naturwissenschaften machen keinen Spaß

Deutschland bleibt beim weltweiten Vergleichsschultest Pisa 2015 im vorderen Drittel der Rangliste. Ganz vorne liegt Singapur, gefolgt von Japan, Estland, Finnland und Kanada. Die deutschen Ergebnisse sind vergleichbar mit denen in Korea, Neuseeland, Australien, Großbritannien oder der Schweiz, reichen aber an die Spitzengruppe nicht heran. Viele Länder blieben bei ähnlichen Leistungen wie in der Vorgängerstudie, auch der OECD-Schnitt hat sich nicht verändert. Ausnahme ist etwa Portugal, das enorm aufgeholt hat. Nicht nur in den Leistungen, sondern auch indem es sozial schwachen Schülern bessere Chancen bietet. Die deutschen Ergebnisse im Vergleich mit anderen Ländern sind hier in einer interaktiven Grafik zu sehen.

Die gute Nachricht ist: Deutsche Schüler sind gut im Lesen, in Mathe und auch in den Naturwissenschaften. Sie liegen in den drei getesteten Bereichen deutlich über dem Durchschnitt der OECD-Länder. Nicht so gut ist, dass sie seit der letzten Studie nicht besser geworden sind. Seit dem Schock, als die erste Pisa-Studie im Jahr 2000 den deutschen Schülern nur unterdurchschnittliche Leistungen attestierte, ging es bis 2012 nämlich stetig bergauf. Das gilt in der aktuellen Studie nur noch für die Kompetenz im Lesen. Der Pisa-Bericht spricht von einer Konsolidierung.


Schwerpunkt Naturwissenschaften

Schwerpunktfach waren in der neuen Studie die Naturwissenschaften – und hier haben sich die deutschen Schüler im Vergleich zur letzten Studie im Jahr 2012 sogar verschlechtert. Allerdings betont Pisa-Koordinator Andreas Schleicher, dass die aktuellen Werte besser mit denen von 2006 verglichen werden sollten, als die Naturwissenschaften ebenfalls Schwerpunkt der Erhebung waren. Im Vergleich zu 2006 blieben die Leistungen gleich.

Für die neue Pisa-Studie haben die Jugendlichen erstmals alle Aufgaben am Computer gelöst statt auf dem Papier. Ob es einen Einfluss auf das Ergebnis hatte, dass die deutschen Schüler seltener am Computer arbeiten als andere, ist umstritten. Auf jeden Fall ermöglicht diese Methode gerade in den Naturwissenschaften die Aufgaben neu zu stellen, etwa Experimente zu simulieren oder den Schülern durch Software ein Feedback zu geben und ihnen zu ermöglichen, kreative neue Lösungen zu suchen.

Interessanter als der Trend ist diesmal also, wo die deutschen Schüler sich hervortun und wo es hakt. Positiv ist, dass mehr als 10 Prozent der deutschen Schüler besonders leistungsstark in den Naturwissenschaften sind. Besser sind nur die USA, China und Japan. Die deutsche Stärke ist das Fachwissen. Die Schüler können naturwissenschaftliche Fragen bearbeiten und verstehen. Es geht in den Tests aber auch darum, wie ein Wissenschaftler zu denken, etwa ein Experiment zu konzipieren und zu bewerten oder Umfragen wissenschaftlich seriös anzulegen. Es wird untersucht, ob die Schüler wissenschaftliche Konzepte und Methoden verinnerlicht haben und kreativ damit umgehen. Hier sind die deutschen jedoch nicht so stark wie im Fachwissen.   

Die Einstellung zählt

Es wurde darüber hinaus gefragt, wie groß das Vertrauen der Schüler in die Naturwissenschaften selbst ist. Etwa: Können Naturwissenschaften die Welt verändern? Oder: Ändern Wissenschaftler ihre Meinung, wenn die Daten sich ändern? Die Schüler beantworteten zudem, ob sie sich vorstellen könnten, mit 30 Jahren als Ingenieur, Arzt oder IT-Spezialist zu arbeiten und wie sehr ihnen die Fächer in der Schule gefallen.

Es gibt Länder, in denen die Schüler in allen Bereichen vorne sind, etwa im Pisa-Siegerland Singapur oder in Kanada, Slowenien und Australien. Die deutschen Jugendlichen finden die Naturwissenschaften jedoch weder sonderlich bedeutsam noch attraktiv, selbst wenn sie gut in den Fächern abschneiden. Laut Pisa-Studie wollen nur in Indonesien und Dänemark noch weniger Jugendliche eine naturwissenschaftliche Karriere einschlagen als in Deutschland. Ein Siebtel kann sich das vorstellen, im Vergleich zu einem Viertel im OECD-Durchschnitt. Deutsche Schüler liegen auch unter dem Schnitt, wenn man sie fragt, ob sie gerne mehr wissen wollen über Naturwissenschaften oder Technik, ob ihnen die Fächer Spaß machen oder ob sie gerne etwas darüber lesen.

Mädchen sind besonders desinteressiert an Naturwissenschaften

Mädchen und Jungen

Gerade unter den Mädchen ist dieser Befund besonders stark. Die Leistungsunterschiede zu den Jungen seien zwar vorhanden, aber gar nicht so bedeutend, sagt Schleicher. Ihre Einstellung unterscheide sich jedoch enorm. Zwar können sich fast überall auf der Welt Mädchen mehr für einen Job als Tierärztin oder Krankenpflegerin erwärmen als für Ingenieurs- oder IT-Berufe. Aber im Vergleich zum OECD-Durchschnitt sind die Ambitionen der deutschen Mädchen sogar im Gesundheitsbereich gering.

Informationstechnologie? Das interessiert kaum noch eine junge Frau. Offensichtlich, so mutmaßt Schleicher, trauen sich Mädchen in den Naturwissenschaften noch immer nicht genug zu – und alle anderen Beteiligten tun es auch nicht.

Chancengerechtigkeit

Ein besonders heikles Thema ist in Deutschlands Bildungslandschaft seit der ersten Pisa-Studie die mangelnde Chancengleichheit. Auch die aktuelle Pisa-Studie zeigt, dass es für sozial und ökonomisch benachteiligte Jugendliche und Migrantenkinder unterdurchschnittlich gerecht zugeht. Gerade in den Naturwissenschaften haben bessergestellte Schüler im Schnitt einen Leistungsvorsprung von einem Jahr. 

Gemessen wurde auch, wie viele der Kinder, die zu den 25 Prozent  mit dem ungünstigsten sozialen Hintergrund gehören, es trotzdem schaffen, zu den leistungsstärksten zu gehören. Resiliente Schüler werden sie genannt. Ihr Anteil ist seit 2006 deutlich gestiegen. Auch in der Lesekompetenz, der Schlüsselqualifikation für Bildung schlechthin, haben die Schwächsten besonders stark aufgeholt. Und immer mehr Arbeiterkinder schaffen es aufs Gymnasium. Es tut sich also sehr viel, auch wenn die Situation noch lange nicht befriedigend ist.

Warum stagnieren die Leistungen?

Es gibt zwei Schrauben, an denen man in deutschen Schulen noch drehen kann: Drill und Spaß. Interessanterweise hat die Studie nämlich ergeben, dass deutsche Schüler effizient lernen. Die Leistung ist überdurchschnittlich gut, aber der Einsatz unterdurchschnittlich hoch. Die deutschen Schüler verbringen nicht viel Zeit im Physik-, Chemie- oder Biologie-Unterricht und müssen auch zu Hause im Schnitt nicht so viel lernen wie andere. Mehr Arbeit könnte also theoretisch ein Hebel sein: Einige der asiatischen Länder erreichen schließlich viel auf diese Weise. Ob das nötig ist, bezweifelt Schleicher allerdings. Er sagt, Zeit sei nur einer von vielen Faktoren. Mehr Hausaufgaben korrelierten außerdem nicht zwangsweise mit besseren Leistungen. Und finnische Schüler zeigten noch weniger Einsatz als die deutschen und schnitten trotzdem besser ab.

In den ersten Jahren nach Pisa wurden sehr viele Reformen angestoßen wie etwa die Ganztagsschulen oder die Einführung der Bildungsstandards. Jetzt wird nur noch wenig verändert, also zeigen sich auch keine großen Fortschritte mehr. Will man weitere Sprünge, müsse es auch neue Reformen geben, meint Schleicher. Am besten für eine bessere Qualität des Unterrichts.

Motivation, das besagt die Studie auch, kann auf zwei Arten erzeugt werden. Extrinsisch, indem den Schülern klar wird, dass ihnen Kompetenzen in einem Fach Türen zu einem gut bezahltem Beruf öffnen und intrinsisch, indem es einfach interessant ist, sich damit zu beschäftigen und die Schüler sich zutrauen, selbst etwas bewirken zu können. Manchmal hängt beides zusammen: Die Pisa-Studie hat auch herausgefunden, dass vor allem die Jugendlichen sich eine naturwissenschaftliche Karriere vorstellen konnten, denen die Fächer Spaß machen. Es würde sich also lohnen, wenn Lehrer lernen, die Schüler mehr für ihre Fächer zu begeistern und einen Bezug zu interessanten Berufen herstellen können.