Das Potential Schweizer Schülerinnen und Schüler für MINT Studiengänge aus dem Blickwinkel der PISA-Daten

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1 Das Potential Schweizer Schülerinnen und Schüler für MINT Studiengänge aus dem Blickwinkel der PISA-Daten Werner W. Wittmann 1 und Esther Kaufmann 2 1 Otto-Selz-Institut für Angewandte Psychologie, Universität Mannheim 2 Institut für Erziehungswissenschaften, Universität Zürich und Lehrstuhl für Wirtschaftspädagogik II, Universität Konstanz SGBF Kongress 2014 Kompetenz und Performanz in der Bildungsforschung 23. bis 25. Juni Luzern, Schweiz

2 Die Bedeutung und der Einfluss psychologisch-pädagogischer Assessments zur Beantwortung weltweiter Probleme: Wirtschaftswissenschaftler nutzen mehr und mehr psychologische Datensätze (big data) um Wohlstand und Wachstum nationaler Ökonomien zu erklären. Die Prominentesten: James Heckman (Nobelpreis für Ökonomie) und coworkers Eric Hanushek (Stanford) and Ludger Woessmann (LMU) Der Psychologe Richard Lynn und der Politologe Tatu Vanhanen haben mit IQ and the Wealth of Nations (2) und IQ & Global Inequality (6) die Debatten begonnen. Heiner Rindermann und Kollegen trugen ebenfalls dazu bei. Die internationalen Datensätze wie PISA, TIMMS etc. werden dabei intensiv genutzt.

3 Die MINT-Problematik Die MINT Problematik Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT, engl. STEM) bewegt Wirtschaft und Bildung! Haben wir genügend Nachwuchs für die MINT- Berufsfelder? Warum haben wir so wenige Frauen in den MINT- Berufsfeldern? Was kann das Bildungswesen zur Lösung beitragen? Warum ist der MINT-Bereich so wichtig?

4 Robert M. SOLOW Nobel Preis für Wirtschaftswissenschaften (1987) Ökonomische Wachstumstheorie

5 Der ökonomische Beitrag unterschiedlicher Berufsfelder: Solow's model of economic growth, often known as the neo-classical growth model, allows the determinants of economic growth to be separated out into increases in inputs (labour and capital) and technical progress. Using his model, Solow calculated that about fourfifths of the growth in US output per worker was attributable to technical progress. Since Solow's initial work in the 1950s, many more sophisticated models of economic growth have been proposed, leading to varying conclusions about the causes of economic growth. In the 1980s efforts have focused on the role of technological progress in the economy, leading to the development of endogenous growth theory (or new growth theory).

6 Konsequenzen Konsequenzen der Vernachlässigung der Vernachlässigung der MINT (STEM) Berufsfelder der MINT-Berufsfelder Robert Solow received his Nobel Prize in part for his work that indicated that well over half of the growth in United States output per hour during the first half of the twentieth century could be attributed to advancements in knowledge, particularly technology. This period was, of course, before the technology explosion that has been witnessed in recent decades. The National Academies Gathering Storm committee concluded that a primary driver of the future economy and concomitant creation of jobs will be innovation, largely derived from advances in science and engineering. While only four percent of the nation s work force is composed of scientists and engineers, this group disproportionately creates jobs for the other 96 percent. Cited from: Rising Above the Gathering Storm. Revisited: Rapidly Approaching Category 5 (2010) National Academy of Sciences (NAS) Fazit: Wer zu wenig in den MINT Bereich investiert gefährdet Arbeitsplätze!

7 Ein weltweites Erziehungs-/Ausbildungssystem: Ein fiktives Denkmodell Ein weltweites Erziehungs- / Ausbildungssystem: Ein fiktives Denkmodell Nehmen wir an, die Welt ist vereint und einigt sich auf ein dreigliedriges Erziehungs- /Ausbildungssystem: 1) Ein aller Schüler sollte eine klassische universitäre Ausbildung erhalten. 2) Das zweite sollte ein praxisorientiertes Fachhochschulstudium absolvieren. 3) Ein weiteres sollte nach der Schule direkt in die Arbeitswelt kombiniert mit einer Berufsschulausbildung gehen. Strategie: Die PISA-Werte werden zur Klassifizierung verwendet. LÖSUNG: Wir berechnen PISA Gesamtwerte durch Aggregation der Lese- und Mathematikwerte und teilen diesen Gesamtwert in eine obere, eine mittlere und eine untere Gruppe. Zusätzlich berechnen wir den Kontrast zwischen verbalen und mathematischen Leistungen und teilen ihn ebenfalls in drei Gruppen ein. Wir erhalten dann durch Kreuztabellierung neun Gruppen. FRAGE: Welche Proportionen von SchülerInnen werden wir für jede Nation in diesen neun Gruppen finden?

8 Tilted Profile Tilted Profile Oberes VERBAL QUANT Mittleres Unteres PISA- LESEN PISA-Mathematik

9 Tilted Profile Tilted Profile Oberes Mittleres VERBAL QUANT Unteres PISA- LESEN PISA-Mathematik

10 Tilted Tilted Profile Oberes Mittleres Unteres PISA- LESEN VERBAL QUANT PISA-Mathematik

11 Tilted Profile Tilted Profile Oberes VERBAL VERBAL VERBAL QUANT QUANT QUANT Mittleres Unteres PISA- LESEN PISA-Mathematik

12 Die Idee haben wir der Hochbegabtenstudie entnommen. Dort konnte gezeigt werden, daß auch diese Gruppe mehrheitlich Berufsfelder sucht die zum SAT-Profil passten Julian C. Stanley Camilla Benbow David Lubinski Hochbegabte mit einem math-tilted Profil suchten mehrheitlich MINT (STEM) Berufsfelder auf, solche mit einem verbal-tilted Profil überwiegend Literatur, Sprache etc. und erbrachten dort jeweils absolute Spitzenleistungen. Lubinski, D., & Benbow, C. P. (6). Study of Mathematically Precocious Youth after 35jyears: ddduncovering antecedents for the development of math-science expertise. Perspectives on dddpsychological Science, 1, Wai, J., Lubinski, D., Benbow, C. P., & Steiger, J. H. (2010). Accomplishment in science, kjhktechnology, engineering, and mathematics (STEM) and its relation to STEM educational dose: A ddd25-year longitudinal study. Journal of Educational Psychology, kjhj102,

13 Tilted Tilted Profile: Profil: Anforderungen eines Arbeitsfeldes VERBAL QUANT

14 Tilted Profile: Die Anforderung eines anderen (MINT) Arbeitsfeldes QUANT VERBAL

15 Ein Beispiel der Klassifizierung der PISA6 Werte in neun Gruppen. Ein Beispiel der Klassifizierung der PISA 6 Werte in neun Gruppen Kreuztabelle für alle SchülerInnen der PISA 6 Studie plus die Schweizer Ergänzungsstudie Der zweite unrotierte Hauptfaktor als Kontrastfaktor Gesamtniveau (Reading und Mathematicds) Berechnet als 1. unrotierter Hauptfaktor über alle plausible reading und math values 1 math tilt 2 even 3 verbal tilt Gesamt 1 niedrig Anzahl % der Gesamtzahl 11,8% 10,3% 11,3% 33,3% 2 mittel Anzahl % der Gesamtzahl 9,8% 11,5% 12,1% 33,3% 3 hoch Anzahl % der Gesamtzahl 11,8% 11,6% 9,9% 33,3% Gesamt Anzahl % der Gesamtzahl 33,3% 33,3% 33,3% 100,0%

16 Die empirischen Ergebnisse Im Folgenden interessieren uns vor allem die Proportionen der Schweizer SchülerInnen mit hohen nach Mathematik geneigten Profilen (high level, math tilted) - im Vergleich zu den anderen Nationen - über alle bisherigen PISA- Erhebungen (0, 3, 6, 9, 2012). Diese SchülerInnen sollten besonders für die MINT-Felder geeignet sein!

17 Proportion der highlevel mathtilted SchülerInnen pro Land: Die Hitliste der TOP 15 RANG CNT 0 CNT 3 CNT 6 CNT 9 CNT NLD JPN KOR CHE LIE BEL NZL FRA AUT RUS CZE DNK ISL HUN GBR HKG NLD MAC JPN CZE BEL KOR LIE CHE DNK SVK ISL FIN FRA AUT TAP CHE MAC HKG CZE NLD BEL JPN FIN ESP LIE AUT DNK ISL KOR QCN TAP SGP HKG LIE MAC CHE KOR NLD GER BEL CZE FIN JPN AUT QCN TAP SGP MAC HKG KOR LIE CHE CZE NLD AUT GER VNM BEL EST.637 Shanghai GER.102 GER GER USA 34 USA USA USA.065

18 Rangreihe der Kantone/Länder der PISA 6+Ergänzungsstudie: Erhebung nach der Größe des mathematischen Anteils im hohen Level, plus Unterteilung dieser mathematischen Profile nach dem Geschlecht und Angabe des hohen Gesamtlevels von Schülerinnen und Schüler.

19 1 Amsler, C. (2013). Sozial- und Geisteswissenschaften droht Numerus Clausus. Zugriff am unter Schlussfolgerungen und offene Fragen Die Schweiz hat ein hohes Potential an 15-jährigen SchülerInnen für die MINT- Berufsfelder. Wird dieses Potential genutzt und hält es bis zur Studienwahl und Berufseintritt an? Hat Herr Amsler 1 als Präsident der Erziehungsdirektoren-Konferenz der Deutschschweiz recht mit der Forderung eines Numerus Clausus für Sozialund Geisteswissenschaften? Wäre eine fundierte Beratung nicht besser? Das Schweizer Schulsystem erzielt im internationalen Vergleich mit die höchsten Anteile an Frauen mit einem hohen nach Mathematik geneigtem Profil. Wie viele Frauen finden wir in der Schweiz in den MINT-Studien- /Berufsfeldern? Die Sprachgrenzen innerhalb der Schweiz und deren Kantone zeigen kaum wesentliche Unterschiede. Das Schweizer Schulsystem erbringt trotz der kantonalen Eigenständigkeiten im Schulsystem im internationalen Vergleich absolute Spitzenleistungen. Man wundert sich warum die Gründe nicht stärker analysiert und diskutiert werden.

20 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Kontakt: