Was knnen Abiturienten Befunde aus der TIMSS TOSCA

Was können Abiturienten? Befunde aus der TIMSS-, TOSCA-, LAU-13 und LISA-Studie Vorlesung „Einführung in die empirische Bildungsforschung“ Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik

Überblick § Ein wenig Statistik zu Bildungsabschlüssen in Deutschland § Was ist Studierfähigkeit und was sagt Studienleistungen vorher? § Was sichert die Qualität der gymnasialen Oberstufe? § Leistungen von Abiturienten: Ergebnisse aus verschiedenen deutschen Studien § Was lernen wir daraus? Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 2

Bildungsstand der Bevölkerung nach Altergruppen im Jahre 2010* 100 90 80 24. 9 41. 4 70 23. 4 60 50 40 10 0 Mittlerer Schulabschluss Hauptschulabschluss ohne Abschluss 30. 7 30 20 Hochschulreife 46. 6 23. 7 25 - 30 jährige 60 - 65 jährige * Quelle: Statistische Bundesamt Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik

Schülerinnen und Schüler in der Sekundarstufe II nach Jahr und Schulform* 1 000 900 000 Gymnasium 800 000 Integrierte Gesamtschule 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 200 000 1992 2003 2010 * Quelle: Statistische Bundesamt Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 4

Absolventen/-innen mit Hochschulreife und Fachschulreife nach Jahr Zahl der Absolventen 500000 450000 400000 350000 300000 1 2004 2 3 4 5 2008 6 7 8 2011 9 10 2013 11 12 13 14 2016 15 17 2020 16 * Quelle: KMK (2009) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik

Absolventen/-innen mit Hochschulreife/Fachschulreife und Studienanfänger nach Jahr Zahl der Absolventen 500000 450000 400000 Absolventen Studienanfänger 350000 300000 1 2 2004 3 4 5 2008 6 7 8 2011 9 10 11 2013 12 13 14 2016 15 16 17 2020 * Quelle: KMK (2009) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik

Studienberechtigte an allgemeinbildenden und beruflichen Schulen nach Land und Jahr 40 000 abs. Häufigkeit 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 - 1 2003 2 2004 3 2005 4 2006 5 2007 6 2008 7 2009 8 2010 Allg. Schulen (BW) Berufliche Schulen (BW) Allg. Schulen (SH) Berufliche Schulen (SH) 9 2011 Quelle: Fachserie 11, Reihe 1, Schuljahr 2011/2012 des Statistischen Bundesamtes Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 7

Quelle: HIS-HF-Studienabbruchuntersuchung 2012 Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 8

Fragen § Zu viele Abiturienten, die überfordert sind? § Wie erfolgreich sind die nicht-traditionellen Wege zur Hochschulreife? § Abbruchquoten Folge der Überforderung? § Was sichert die Qualität in der Sekundarstufe II? § Abitur kein guter Indikator für die Studierfähigkeit? Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 9

Was ist Studierfähigkeit? Empfehlungen für die Weiterentwicklung der gymnasialen Oberstufe (KMK, 1995) Mit der Zuerkennung der Hochschulreife soll verbunden sein. . . § die Einhaltung von Mindeststandards hinsichtlich - vertiefter Allgemeinbildung, vor allem in den Fächern Deutsch, Mathematik und Fremdsprache - wissenschaftspropädeutischer Vorbereitung, - allgemeiner Studierfähigkeit § eine hinreichende überschulische Vergleichbarkeit von Bewertungsmaßstäben § aber keinesfalls Exzellenz Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 10

Was ist Studierfähigkeit? Befunde aus einer Befragung von Professoren* Kognitive Fähigkeiten § Analytische Fähigkeiten § Abstraktionsfähigkeit § Differenzierungsvermögen § Synthesefähigkeit § Transferfähigkeit § Kreativität § Sprachliche Ausdruckfähigkeit *Quelle: C. Konegen-Grenier (2002). Studierfähigkeit und Hochschulzugang. Forschung & Lehre, 9/2002, 481 -483. Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 11

Was ist Studierfähigkeit? Befunde aus einer Befragung von Professoren* Persönliche Fähigkeiten und Einstellungen § Inhaltliches Interesse § Leistungsmotivation § Genauigkeit § Zielstrebigkeit § Beharrlichkeit § Eigeninitiative § Selbstorganisation § Hohes Anspruchsniveau § Kompetenter Umgang mit Unsicherheit § Fähigkeit zur Selbstreflexion *Quelle: C. Konegen-Grenier (2002). Studierfähigkeit und Hochschulzugang. Forschung & Lehre, 9/2002, 481 -483. Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 12

Verfahren zur Feststellung der Studierfähigkeit § Abschlussnoten § Kenntnistests § - Schulfachbezogene - Studienfachbezogene Studierfähigkeitstests - Allgemeine (oft verbaler und mathematischer Teil, z. B. SAT) - Studienfachspezifische (z. B. TMS) § Fremdsprachentests § Fragebögen § Essays und Interviews Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 13

Abitur und Studienerfolg: Befunde der Metaanalyse von Baron-Boldt et al. (1988) § Mittlerer Zusammenhang zwischen Abiturnote und Examensleistungen von r =. 46. Für Jura (r =. 38) lagen die Koeffizienten etwas niedriger, für die Wirtschaftswissenschaften (r =. 56) etwas höher. § Keine Einzelnote aus einem der Kernschulfächer hatte eine so hohe Prognosekraft wie die Gesamtnote. § Die höchste Einzelkorrelation ergab sich für die Mathematiknote (r =. 34). § Gründe für die insgesamt starken Zusammenhänge zwischen Noten und Studienleistungen rühren vermutlich daher, dass sich Schul- und Studienleistungen in ihren Anforderungen sehr ähneln. Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 14

Abiturnote und Studienerfolg: Weitere Befunde § Trappmann, Hell, Weigand & Schuler (2007): Korrigierte Korrelation zwischen Abiturnote und Studienleistungen: r =. 52 § Ramist, Lewis & Mc. Camley-Jenkins (2001), rkorr =. 59. § Formazin, Schroeders, Köller, Wilhelm & Westmeyer (2011): r =. 39 (Psychologie) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 15

Weitere Befunde: Formazin et al. (2011) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 16

Was sichert die Einhaltung der Ziele der gymnasialen Oberstufe in Deutschland? Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 17

EPA* als Steuerungsinstrumente in der Oberstufe § sichern zwischen den Ländern ein vergleichbares Orientierungswissen, fachliche Standards und Grundkompetenzen, die über den spezifischen Auftrag des jeweiligen Faches hinausgehen § eine Beschreibung von Lern- und Prüfungsbereichen für das grundlegende und erhöhte Anforderungsniveau, wodurch sichergestellt wird, dass ein breites Spektrum fachspezifischer Qualifikationen und Kompetenzen erworben werden sollte § eine Beschreibung der Aufgabenarten sowohl für die schriftliche als auch für die mündliche Prüfung *EPA: Einheitliche Prüfungsanforderungen für die Abiturprüfung Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 18

Zielvorgaben in den EPA für Englisch: Beispiel Hör-/Sehverstehen (GER-Niveau B 2/C 1) Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, § längere gesprochene Texte zu verstehen § komplexeren thematischen und argumentativen Zusammen-hängen zu folgen, § den meisten Programmen in den Medien zu folgen, sofern überwiegend Standardsprache gesprochen wird, § ein handlungswirksames Spektrum von Lern- und Arbeitstechniken im Umgang mit Hörtexten bzw. mehrfach kodierten Texten anzuwenden. Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 19

Bidungsstandards für das Abitur Das von der KMK gewählte Konzept von Bildungsstandards legt fest, welche fachbezogenen Kompetenzen Schülerinnen und Schüler bis zu einem bestimmten Abschnitt in der Schullaufbahn entwickelt haben sollen. Unter einer Kompetenz wird dabei die Fähigkeit verstanden, Wissen und Können in den jeweiligen Fächern zur Lösung von Problemen anzuwenden. (Einleitung zu den Bildungsstandards für die Allgemeine Hochschulreife) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 20

Bidungsstandards für das Abitur Differenzierung von grundlegendem und erhöhtem Niveau grundlegendes Niveau mind. 3 Wochenstunden erhöhtes Niveau mind. 4 Wochenstunden Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 21

Bildungsstandards für die Allgemeine Hochschulreife, fortgeführte Fremdsprache (Lesen: GER-Stufe B 2/C 1; www. kmk. org) Die Schülerinnen und Schüler können auf grundlegendem Niveau § Texte unterschiedlicher Textsorten und Entstehungszeiten erschließen § Explizite und implizite Aussagen von Texten sowie deren Wirkungspotenzial erkennen und einschätzen § Texte und Textteile mit Bezug auf ein spezifisches Leseziel auswählen § Der Leseabsicht entsprechende Rezeptionsstrategien selbstständig anwenden § Die Hauptaussagen und deren unterstützende sprachliche und/ oder inhaltliche Einzelinformationen erfassen §. . . Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 22

Welche tatsächlichen Leistungen erreichen unsere Abiturienten? Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 23

Studien zu voruniversitären Leistungen von Abiturientinnen und Abiturienten Studie Erhebungsjahr BIJU Frühjahr 1997 TIMSS Frühjahr 1996 TOSCA Frühjahr 2002 LAU 13 Frühjahr 2005 TOSCA-R Frühjahr 2006 LISA-6 Frühjahr 2013 Voruniversitäre Leistungsbereiche Kohorten Mathematik, Englisch Schülerinnen und Schüler der 12. Jahrgangsstufe in integrierten Gesamtschulen und allgemeinbildenden Gymnasien in Nordrhein-Westfalen Mathematik, Physik Abiturienten an Oberstufen unterschiedlicher Schulformen Mathematik, Abiturienten an allgemeinbildenden und Englisch beruflichen Gymnasien in Baden. Württemberg Mathematik, Abiturienten aller gymnasialer Oberstufen Englisch, in der Stadt Hamburg Mathematik, Abiturienten an allgemeinbildenden und Englisch beruflichen Gymnasien in Baden. Württemberg Mathematik, Lesen, Abiturienten an allgemeinbildenden und Englisch, Naturberuflichen Gymnasien in Schleswigwissenschaften, Holstein Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 24

TIMSS 1995/1996 Third International Mathematics and Science Study Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 25

Kompetenzstufen in voruniversitärer Mathematik Schwellenwert Kompetenzniveau Zur Lösung der Aufgaben notwendige Operationen ≤ 400 Stufe I Elementares Schlussfolgern 401 – 500 Stufe II Anwendung mathematischer Begriffe und Regeln 501 – 600 Stufe III Anwendung von Lerninhalten der gymnasialen Oberstufe > 600 Stufe IV Selbstständiges Lösen mathematischer Probleme auf Oberstufenniveau Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 26

Verteilung deutscher Abiturienten auf die Kompetenzstufen in TIMSS Stufe IV 7 Stufe III 23 Stufe II 48 Stufe I 22 0 10 20 30 40 Schüler in % 50 60 Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 27

Schlussfolgerungen aus TIMSS § Erhebliche Schwächen deutscher Abiturientinnen und Abiturienten im Fach Mathematik § Nur knapp ein Drittel der Abiturientinnen und Abiturienten erreichte Kompetenzen auf voruniversitärem Niveau § Folge: Beschlüsse in den Ländern, dass Mathematik in der gymnasialen Oberstufe nicht mehr abgewählt werden konnte Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 28

Transformation des Sekundarschulsystems und akademische Karrieren Eine Untersuchung an allgemeinbildenden und beruflichen Gymnasien Baden. Württembergs Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 29

TOSCA § Vergleich von Abiturientinnen und Abiturienten an allgemeinbildenden und beruflichen Gymnasien in Baden. Württemberg § Grundfrage: Werden vergleichbare Leistungen an allgemeinbildenden und beruflichen Gymnasien erreicht? § Weitere Aspekte: Welchen familiären Hintergrund haben Abiturientinnen und Abiturienten an allgemeinbildenden und beruflichen Gymnasien Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 30

TOSCA: Anlage der Studie • N = 4. 730 Abiturienten (2002) aus Baden-Württemberg § N = 2. 854 Schüler allgemein bildender Gymnasien § N = 1. 876 Schüler beruflicher Gymnasien - Technische Gymnasien - Wirtschaftwissenschaftliche Gymnasien - Agrarwissenschaftliche Gymnasien - Ernährungswissenschaftliche Gymnasien - Sozialpädagogische Gymnasien Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 31

Kompetenzniveaus im Bereich der voruniversitären Mathematik (TIMSS) Schwellenwert Kompetenzniveau Inhaltliche Charakterisierung der jeweils erfolgreich lösbaren Aufgaben 400 Stufe I Elementares Schlussfolgern 401 – 500 Stufe II Anwendung mathematischer Begriffe und Regeln 501 – 600 Stufe III Anwendung von Lerninhalten der gymnasialen Oberstufe > 600 Stufe IV Selbstständiges Lösen mathematischer Probleme auf Oberstufenniveau Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 32

Definition von kriterialen Leistungsstandards in voruniversitärer Mathematik • Prozentsatz der Grundkursschüler auf mindestens Kompetenzstufe II (Regelstandard) • Prozentsatz der Leistungskursschüler auf mindestens Kompetenzstufe III (Regelstandard) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 33

Schüler nach Erreichen des kriterialen Leistungsstandards in voruniversitärer Mathematik und Gymnasialzweig Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 34

Englischkompetenzen § Erfassung mit Hilfe des Tests of English as a Foreign Language § Verankerung mit dem Gemeinsamen Europäischen Referenzrahmen für Sprachen - Elemetare Sprachverwendung (A 1/A 2; TOEFL-Werte < 457) - Selbstständige Sprachverwendung (B 1/B 2; TOEFL-Werte zwischen 457 und 560) - Kompetente Sprachverwendung (C 1/C 2; TOEFL-Werte > 560) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 35

Ge. R-Niveaustufen nach Schulform und Kursniveau Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 36

Voruniversitäre Mathematik- und Englischleistungen im Ländervergleich Abiturienten 2005 in Hamburg Abiturienten 2002 in Baden-Württemberg Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 37

Voruniversitäre Mathematik- und Englischleistungen im Ländervergleich § Erfassung der Englischkompetenzen mit Hilfe des Tests of English as a Foreign Language § Erfassung voruniversitärer Mathematikleistungen mit TIMSSInstrumenten Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 38

Voruniversitäre Englischleistungen nach Land Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 39

Erreichen von kriterialen Leistungsstandards in Mathematik an grundständigen Gymnasien Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 40

LISA – Eine Studie an beruflichen und allgemeinbildenden Gymnasien in Schleswig-Holstein Prof. Dr. Olaf Köller IPN Kiel Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik

Stichprobe in LISA § N = 1. 430 Schülerinnen und Schüler aus allgemeinbildenden Gymnasien § N = 2340 Schülerinnen und Schüler aus beruflichen Gymnasien § Jahrgangskohorte, die am Ländervergleich des IQB 2009 in der 9. Klasse teilgenommen hat Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 42

Stichprobe in LISA nach Profil/Zweig 45 40. 9 40 Schüler in % 35 31. 9 31. 8 30 25 20 20. 8 19. 5 15 8. 6 10 6. 8 3. 3 5 0 Nawi Sprachl. Ges. AG Ästh. Sport Techn. Wirt. BG Ernäh Gesund Agrar & PP Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 43

AG BG Kognitive Grundfähigkeiten nach Profil/Zweig Agrar & PP Gesund Ernäh Wirt. Techn. Sport Ästh. Ges. Sprachl. Naturw. 300 440 428 422 451 490 506 515 495 518 541 400 500 600 Kogn. Grundfähigk. (M = 500; SD = 100) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 44

Mathematikleistungen nach Profil/Zweig BG Agrar & PP Gesund Ernäh 407 394 390 Wirt. 463 Techn. 501 509 Sport Ästh. AG Ges. Sprachl. 460 490 500 Nawi 567 300 350 400 450 500 550 Mathematikleistung (M = 500, SD = 100) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 600 45

Naturwissenschaftsleistungen nach Profil/Zweig BG Agrar & PP Gesund 439 424 431 Ernäh Wirt. 440 Techn. 490 Sport 484 Ästh. AG Ges. Sprachl. 461 489 494 Nawi 577 300 350 400 450 500 550 Naturwissenschaftsleistung (M = 500; SD = 100) Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 600 46

Unterschiede zwischen Schulformen nach Kontrolle der kognitiven Grundfähigkeiten und Stundenzahl in der Oberstufe Englisch Lesen Englisch Hören Mathematik Naturwissenschaften Differenz 44 60 69 70 Nach Kontrolle der KG 27 44 26 32 Nach Kontrolle der Stunden 9 Unterschiede gehen nicht weiter zurück, wenn auch Geschlecht kontrolliert wird Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 47

Was lernen wir daraus? Take-home Messages § Zahl und relativer Anteil der jungen Erwachsenen mit HZB steigen § Abbruchszahlen sind substanziell § Erhebliche Anteile von Abiturientinnen/Abiturienten verfehlen die Ziele der gymnasialen Oberstufe § Wer ein gutes Abitur macht, hat höhere Studienleistungen § Weggucken löst nicht das Problem § Forderung nach Einsatz wissenschaftlich abgesicherter Instrumente zur Feststellung der Studierfähigkeit und des Studienerfolgs Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 48

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: koeller@ipn. uni-kiel. de Prof. Dr. Olaf Köller, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik 49