Problemlösekompetenz von Schülerinnen und Schülern im internationalen Vergleich
Ergebnisse der PISA - Untersuchungen 2003
Problemlösen steht bei PISA 2003 im Zentrum der Untersuchung fächerübergreifender Kompetenzen. PISA testet hier die Fähigkeit, kognitive Prozesse zu nutzen, um reale, fächerübergreifende Problemstellungen zu lösen, bei denen der Lösungsweg nicht unmittelbar erkennbar ist. Die Aufgaben setzen drei Typen von Problemstellungen um (Entscheidungen treffen, Systeme analysieren und entwerfen sowie Fehler suchen) und beziehen sich auf Anforderungen außerhalb der Schule (z.B. in Freizeit- und Berufssituationen), in denen problemorientiertes Handeln erforderlich ist. Der internationale Test erfasst mit Papier-und-Bleistift-Aufgaben insbesondere die analytische Problemlösekompetenz. In Deutschland wurden in einer Teilstichprobe mit Hilfe eines computergestützten Verfahrens darüber hinaus dynamische Aspekte der Problemlösekompetenz erhoben.
Da für Problemlösen keine Vergleichsdaten aus PISA 2000 vorlagen, wurde der Test 2003 international normiert. Wie die Abbildung zeigt, liegt der Mittelwert für Deutschland (513 Punkte) signifikant über dem OECD-Durchschnitt (im Durchschnittsbereich liegen Österreich, Ungarn und Irland). Die internationale Spitze wird von Korea (550 Punkte), Finnland (548 Punkte) und Japan (547 Punkte) bestimmt. Diese Staaten liegen, zusammen mit drei weiteren, in einem signifikanten Abstand vor Deutschland.
Bemerkenswert ist weiterhin, dass im Bereich Problemlösen die Leistungsstreuung Deutschlands im internationalen Vergleich unauffällig ist. Dennoch gibt es einen Anteil von 14,1 Prozent der Jugendlichen in Deutschland, die unterhalb der ersten Kompetenzstufe für das Problemlösen eingeordnet werden müssen.
Der als nationale Ergänzung eingesetzte computerbasierte Test erfasste einen anderen Aspekt der Problemlösekompetenz: Die Aufgaben erfordern von den Schülerinnen und Schülern ein hohes Maß an learning by doing und das Nutzen der Rückmeldungen über die Wirkungen ihrer Aktivitäten. Diese dynamischen Anforderungen, die sich vom analytischen Problemlösen abgrenzen lassen, sind gerade in der beruflichen Bildung und auch in außerschulischen Kontexten von besonderer Relevanz. Bei diesen dynamischen Aufgaben fallen die Unterschiede zwischen den Schulformen deutlich geringer aus als bei den analytischen Tests. Bei den computerbasierten dynamischen Aufgaben zeichnen sich damit relative Stärken der Schülerinnen und Schüler aus Hauptschulen und Integrierten Gesamtschulen ab.
Die kognitiven Anforderungen des internationalen, analytischen Problemlösetests überschneiden sich mit Anforderungen in den Kompetenzbereichen Lesen, Naturwissenschaften und Mathematik. Besonders stark ausgeprägt sind die Ähnlichkeiten des analytischen Problemlösens mit der mathematischen Kompetenz, wie die (latente) Korrelation (r = 0.89) zwischen diesen beiden Testbereichen belegt. Allerdings erreichen die Jugendlichen aus Deutschland im Bereich Mathematik (Gesamtmittelwert von 503 Punkten) ein im internationalen Vergleich deutlich niedrigeres Durchschnittsniveau als im Bereich Problemlösen (513 Punkte). Deutschland zählt damit zu einer kleinen Gruppe von Staaten (zusammen mit Ungarn, Japan und Neuseeland), in denen die Problemlösekompetenz höher ausgeprägt ist als die mathematische Kompetenz. Demgegenüber findet man Staaten wie die Niederlande, die in der mathematischen Kompetenz um 13 Punkte besser abschneiden als im Problemlösen. Diese Befunde weisen darauf hin, dass das kognitive Potential der Jugendlichen in den verschiedenen Staaten auf unterschiedliche Weise in mathematische (und auch naturwissenschaftliche) Kompetenz umgesetzt wird.
Perzentilbänder für Problemlösekompetenz (internationale Skala) der OECD-Teilnehmerstaaten für 2003 |
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Zusammenfassung
Der internationale Vergleich zeigt im Bereich des Problemlösens ein interessantes Ergebnis für Deutschland: Die Jugendlichen lassen mit einer überdurchschnittlich stark ausgeprägten Problemlösekompetenz ein bemerkenswertes kognitives Potential erkennen. Die Analysen der Zusammenhänge mit anderen Kompetenzen, die insbesondere auch durch Zusatzerhebungen in Deutschland weiter aufgeschlüsselt werden konnten, unterstreichen die Ähnlichkeit mit den Anforderungen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Testbereich. Betrachtet man jedoch das Kompetenzniveau, das von Schülerinnen und Schülern in Deutschland in der Mathematik und in den Naturwissenschaften erreicht wird, dann bleiben sie dort hinter ihren kognitiven Möglichkeiten zurück, die bei den analytischen Problemlöseaufgaben erkennbar werden. Das kognitive Potential in stärker fachbezogenes Wissen und Verständnis umzusetzen, dürfte damit eine wichtige Herausforderung für die Schulen in Deutschland sein.
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