Timss-Studie für Grundschüler Mathematik: mangelhaft

Viele Viertklässler haben zu wenig Grundkenntnisse in Mathematik und Naturwissenschaften. Das zeigt die internationale Timss-Studie: Deutsche Grundschulen stagnieren im Mittelmaß, der Abstand zur Weltspitze wächst.
Zweitklässlerin in einer bayerischen Grundschule (Archivbild)

Zweitklässlerin in einer bayerischen Grundschule (Archivbild)

Foto: DPA

Maues Mittelmaß in Mathematik und in Naturwissenschaften: Grundschulkinder in Deutschland hinken beim mathematischen und naturwissenschaftlichen Grundverständnis hinterher. Im internationalen Vergleich landen sie nur im Mittelfeld und bestätigten damit einen Trend, der schon bei früheren Schulleistungsvergleichen sichtbar wurde.

Insbesondere in asiatischen Ländern gelingt die Vermittlung von mathematischen Kenntnissen in den ersten vier Schuljahren deutlich besser. Singapur, Hongkong, Südkorea, Taiwan und Japan führen die internationale Rangliste an, Deutschland folgt erst auf Platz 25. Schlusslichter sind Südafrika, Pakistan und die Philippinen. Die Leistungen wurden zum Vergleich in eine Punkteskala umgerechnet, die Spannbreite reicht von 625 Punkten beim Spitzenreiter Singapur bis zu 297 Punkten auf den Philippinen. Deutschland erreicht 521 Punkte – etwas mehr als der Durchschnitt aller beteiligten Länder von 500 Punkten.

Das zeigt die neue Timss-Studie  zu Schulleistungen von Viertklässlern, deren Ergebnisse am Dienstag veröffentlicht wurden. An der Untersuchung hatten sich weltweit 64 Länder und Regionen beteiligt, außerdem noch fünf weitere »Benchmarking Participants« mit abgespecktem Testprogramm. »Es handelt sich um eine Bestandsaufnahme des Bildungssystems, bevor uns die Pandemie erreicht hat«, sagte Knut Schwippert, wissenschaftlicher Leiter der Studie in Deutschland.

Die wichtigsten Ergebnisse für Mathematik aus deutscher Sicht:

  • Das Leistungsniveau der Grundschüler hat sich seit 2007, als Deutschland erstmals an Timss teilnahm, nicht verbessert – und es liegt »signifikant unter dem EU- und OECD-Durchschnitt«, sagt Knut Schwippert: »Es gibt einen großen Abstand zur Leistungsspitze international.«

  • Für die Forscherinnen und Forscher besonders »berunruhigend« ist ein hoher Anteil der Schülerinnen und Schüler, die in der vierten Klasse allenfalls grundlegendes mathematisches Wissen erworben haben. Der Anteil liegt bei 25 Prozent. Für diese Kinder, so Schwippert, erwarte er »erhebliche Schwierigkeiten, in den weiterführenden Schulen den Anschluss zu halten«.

  • Jungen schneiden bei den Schulleistungen in Mathematik besser ab als Mädchen.

Die wichtigsten Ergebnisse für Naturwissenschaften:

  • Gegenüber den Ergebnissen der vorherigen Timss-Erhebung gab es beim naturwissenschaftlichen Verständnis diesmal einen deutlichen Einbruch. Die Leistungen liegen damit unter dem Durchschnitt der OECD-Länder, aber noch über dem der EU-Staaten.

  • Über 27 Prozent der Viertklässler zeigten schwache Leistungen in den Naturwissenschaften unterhalb der Kompetenzstufe drei – mit der entsprechenden Gefahr, in den weiterführenden Schulen endgültig abgehängt zu werden.

  • Geschlechtsunterschiede gibt es in den Naturwissenschaften nicht, aber seit der erstmaligen Timss-Teilnahme Deutschlands im Jahr 2007 sei ein »besonders starker Leistungsverlust der Jungen« feststellbar, so Knut Schwippert.

Immerhin: Drei Viertel der Kinder äußern sich sehr positiv zum Image von Naturwissenschaften, auch Mathematik wird von den Schülerinnen und Schülern mehrheitlich positiv bewertet. Dies sei eine gute Nachricht, sagte Stefanie Hubig (SPD), Präsidentin der Kultusministerkonferenz (KMK). Dennoch unterstreiche die Studie bildungspolitischen Handlungsbedarf: Die Koppelung von Schulleistungen und sozialer Herkunft, die auch bei Timss wieder bestätigt wurde, sei eine dauernde Herausforderung für die KMK.

Die alle vier Jahre durchgeführte Timss-Studie steht im Schatten der deutlich bekannteren Pisa-Untersuchung, wird von Fachleuten aber wegen ihrer Aussagekraft über die ersten vier Schuljahre geschätzt. Anders als bei Pisa, wo die Leistungen von 15-Jährigen verglichen werden, geht es bei Timss um Viertklässler. Weltweit nahmen an Timss-Tests im vergangenen Jahr mehr als 300.000 Schülerinnen und Schüler teil, in Deutschland füllten 4900 repräsentativ ausgewählte Grundschülerinnen und Grundschüler die Fragebögen aus.

Die Timss-Studie

Bei Timss (Trends in International Mathematics and Science Study) wird das mathematische und naturwissenschaftliche Verdständnis von Schülerinnen und Schülern gemessen. Testzeitpunkt ist das Ende der 4. Klassen. Ein Vergleich mit den Pisa-Ergebnissen ist nicht möglich, weil bei Pisa die Schulleistungen von 15-Jährigen getestet werden.

Bei der vorherigen Studie vor vier Jahren hatte Deutschland ebenfalls nur mittelmäßig abgeschnitten: Im EU-Vergleich lagen die deutschen Schulkinder damals bei Mathe im unteren Mittelfeld, bei den Naturwissenschaften etwas über dem Durchschnitt. Gegenüber den Testergebnissen von 2011 waren die Leistungen 2015 damit wieder etwas abgesackt.

Für die aktuelle Studie hat Deutschland erstmals komplett auf die digitale Datenerhebung gesetzt: Die Schülerinnen und Schüler haben dafür die Testfragen komplett am Computer ausgefüllt. In rund der Hälfte der teilnehmenden Staaten wurde die elektronische Testversion genutzt, in den anderen die klassischen Papierfragebögen.

Was die Forscher auch feststellten: Die Lehrerinnen und Lehrer in Deutschland nehmen deutlich seltener an Fortbildungen teil als ihre Kollegen in anderen Ländern. Aus den Daten geht aber nicht hervor, ob das an mangelndem Willen oder an fehlenden Angeboten liegt.

mit Material von dpa