Trends in International Mathematics and Science Study

TIMSSTrends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) ist eine international vergleichende Schulleistungsuntersuchung, die seit 1995 im vierjährigen Turnus von der International Association for the Evaluation of Educational Achievement (IEA) durchgeführt wird.

Hintergrund

TIMSS untersucht Mathematik- und Naturwissenschaftsleistungen in der Grundschule, in der Sekundarstufe I und II. TIMSS war ursprünglich ein Akronym für Third International Mathematics and Science Study (Dritte Internationale Mathematik- und Naturwissenschaftsstudie), der 1999er-Durchgang wurde als TIMSS-R fortgeführt (R für Repeat); seit TIMSS 2003 steht das Akronym für Trends in International Mathematics and Science Study.

Vorgänger-Studien waren FIMS (First International Mathematics Study, 1964, 12 Länder) und SIMS (Second International Mathematics Study, 1980–82, 20 Länder, ohne deutsche Beteiligung) sowie FISS und SISS (First and Second International Science Study, 1968–1972 und 1982–1986, SISS ohne deutsche Beteiligung).

Durchführung

Bisher (Stand: 2020) gab es 7 TIMSS-Studien: 1995, 1999, 2003, 2007, 2011, 2015, 2019. Die Ergebnisse der 2019er Studie wurden am 8. Dezember 2020 bekanntgegeben.[1]

Untersucht wurden immer die Bildungssysteme von Ländern, wobei diese Länder nicht notwendigerweise eigene Staaten sein mussten. Beispielsweise wurden im Vereinigten Königreich Nordirland einerseits und England und Wales andererseits untersucht und in Belgien Flandern und Wallonien getrennt.

Die TIMSS 1995-Studie umfasste 41 teilnehmende Länder, die in 5 Schulklassen untersucht wurden. Die Studie TIMSS 1999 untersuchte dann nur noch die 8. Klasse in 38 verschiedenen Ländern. In der TIMSS 2003-Studie wurden 26 Länder hinsichtlich der 4. Klasse und 48 hinsichtlich der 8. Klasse untersucht. In der TIMSS 2007-Studie waren es 44 Länder für die 4. Klasse und 57 für die 8. Klasse und in TIMSS 2011 waren die entsprechenden Zahlen 52 bzw. 45.[2]

In jedem der beteiligten Länder wurden mindestens 4.500 bis 5.000 Schüler einbezogen.[3]

Bisher beteiligten sich an TIMSS auf deutscher Seite Bildungsforscher vom Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, dem Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel und der Humboldt-Universität Berlin. TIMSS 2007, 2011 und 2015 wurden hauptverantwortlich am Institut für Schulentwicklungsforschung (IFS) der technischen Universität Dortmund bearbeitet.

Ergebnisse

Die Spitzenplätze bei TIMSS belegen regelmäßig die ostasiatischen Staaten (Singapur, Südkorea, Hongkong, Taiwan, Japan; siehe untenstehende Tabellen). Die Testwerte der in Mathematik und den Naturwissenschaften jeweils leistungsstärksten Länder sind den unten stehenden Tabellen zu entnehmen.

Deutschland war bisher noch nie auf einem der ersten 10 Plätze, Österreich zweimal (in Mathematik und Naturwissenschaften 1995) und die Schweiz einmal (in Mathematik 1995). Europäische Länder, die häufiger in dieser Gruppe lagen, sind die Niederlande, England mit Wales, Ungarn und Russland.

Österreich, die Schweiz und Luxemburg nahmen nicht an der TIMSS 2015-Studie teil.[4][5]

Im Rahmen der neuesten TIMSS 2019-Studie wurden in Deutschland bei den Viertklässlern die folgenden Plätze erreicht. Von den Viertklässlern in Deutschland erreichen 25,4 Prozent in Mathematik und 27,6 Prozent in den Naturwissenschaften allenfalls ein elementares Wissen.[6] 6 Prozent der Viertklässler in Deutschland können der höchsten Kompetenzstufe in Mathematik zugeordnet werden, in Singapur sind es 54 Prozent.[7]

Bei den im Folgenden aufgeführten Tabellen ist zu beachten, dass nicht alle Länder immer an allen Studien teilgenommen haben. Sofern Deutschland, Österreich oder die Schweiz nicht in den folgenden Tabellen aufgeführt sind, haben sie nicht am jeweiligen Test bzw. der jeweiligen Jahrgangsstufe teilgenommen.[8]

Die vollständigen Ergebnislisten sind auf der Website der Trends in International Mathematics and Science Study zu finden.[9]

Mathematik

4. Schuljahr

TIMSS (1995)TIMSS (2003)TIMSS (2007)TIMSS (2011)TIMSS (2015)TIMSS (2019)
1.Singapur Singapur625
2.Korea Sud Südkorea611
3.Japan Japan597
4.Hongkong Hongkong587
5.Niederlande Niederlande577
6.Tschechien Tschechien567
7.Osterreich Österreich559
8.Slowenien Slowenien552
9.Irland Irland550
10.Ungarn Ungarn548
1.Singapur Singapur594
2.Hongkong Hongkong575
3.Japan Japan565
4.Taiwan Taiwan564
5.Flandern Flandern551
6.Niederlande Niederlande540
7.Lettland Lettland536
8.Litauen Litauen534
9.Russland Russland532
10.England England und Wales Wales531
1.Hongkong Hongkong607
2.Singapur Singapur599
3.Taiwan Taiwan576
4.Japan Japan568
5.Kasachstan Kasachstan549
6.Russland Russland544
7.England England und Wales Wales541
8.Lettland Lettland537
9.Niederlande Niederlande535
10.Litauen Litauen530
..........
12.Deutschland Deutschland525
..........
17.Osterreich Österreich505
1.Singapur Singapur606
2.Korea Sud Südkorea605
3.Hongkong Hongkong602
4.Taiwan Taiwan591
5.Japan Japan585
6.Nordirland Nordirland562
7.Flandern Flandern549
8.Finnland Finnland545
9.England England und Wales Wales542
10.Russland Russland542
..........
16.Deutschland Deutschland528
..........
23.Osterreich Österreich508
1.Singapur Singapur618
2.Hongkong Hongkong615
3.Korea Sud Südkorea608
4.Taiwan Taiwan597
5.Japan Japan593
6.Nordirland Nordirland570
7.Russland Russland564
8.Norwegen Norwegen549
9.Irland Irland547
10.England England546
..........
24.Deutschland Deutschland522
1.Singapur Singapur625
2.Hongkong Hongkong602
3.Korea Sud Südkorea600
4.Taiwan Taiwan599
5.Japan Japan593
6.Russland Russland567
7.Nordirland Nordirland566
8.England England556
9.Irland Irland548
10.Lettland Lettland546
..........
13.Osterreich Österreich539
..........
25.Deutschland Deutschland521

8. Schuljahr

TIMSS (1995)TIMSS-R (1999)TIMSS (2003)TIMSS (2007)TIMSS (2011)TIMSS (2015)TIMSS (2019)
1.Singapur Singapur643
2.Korea Sud Südkorea607
3.Japan Japan605
4.Hongkong Hongkong588
5.Flandern Flandern565
6.Tschechien Tschechien564
7.Slowakei Slowakei547
8.Schweiz Schweiz545
9.Niederlande Niederlande541
10.Slowenien Slowenien541
..........
12.Osterreich Österreich539
..........
23.Deutschland Deutschland509
1.Singapur Singapur604
2.Korea Sud Südkorea587
3.Taiwan Taiwan585
4.Hongkong Hongkong582
5.Japan Japan579
6.Flandern Flandern558
7.Niederlande Niederlande540
8.Slowakei Slowakei534
9.Ungarn Ungarn532
10.Kanada Kanada531
1.Singapur Singapur605
2.Korea Sud Südkorea589
3.Hongkong Hongkong586
4.Taiwan Taiwan585
5.Japan Japan570
6.Flandern Flandern537
7.Niederlande Niederlande536
8.Estland Estland531
9.Ungarn Ungarn529
10.Malaysia Malaysia508
1.Taiwan Taiwan598
2.Korea Sud Südkorea597
3.Singapur Singapur593
4.Hongkong Hongkong572
5.Japan Japan570
6.Ungarn Ungarn517
7.England England und Wales Wales513
8.Russland Russland512
9.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten508
10.Litauen Litauen506
1.Korea Sud Südkorea613
2.Singapur Singapur611
3.Taiwan Taiwan609
4.Hongkong Hongkong586
5.Japan Japan570
6.Russland Russland539
7.Israel Israel516
8.Finnland Finnland514
9.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten509
10.England England und Wales Wales507
1.Singapur Singapur621
2.Korea Sud Südkorea606
3.Taiwan Taiwan599
4.Hongkong Hongkong594
5.Japan Japan586
6.Russland Russland538
7.Kasachstan Kasachstan528
8.Kanada Kanada527
9.Irland Irland523
10.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten518
1.Singapur Singapur616
2.Taiwan Taiwan612
3.Korea Sud Südkorea607
4.Japan Japan594
5.Hongkong Hongkong578
6.Russland Russland543
7.Irland Irland524
8.Litauen Litauen520
9.Israel Israel519
10.Australien Australien517

Naturwissenschaften

4. Schuljahr

TIMSS (1995)TIMSS (2003)TIMSS (2007)TIMSS (2011)TIMSS (2015)TIMSS (2019)
1.Korea Sud Südkorea597
2.Japan Japan574
3.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten565
4.Osterreich Österreich565
5.Australien Australien562
6.Niederlande Niederlande557
7.Tschechien Tschechien557
8.England England551
9.Kanada Kanada549
10.Singapur Singapur547
1.Singapur Singapur565
2.Taiwan Taiwan551
3.Japan Japan543
4.Hongkong Hongkong542
5.England England und Wales Wales540
6.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten536
7.Lettland Lettland532
8.Ungarn Ungarn530
9.Russland Russland526
10.Niederlande Niederlande525
1.Singapur Singapur587
2.Taiwan Taiwan557
3.Hongkong Hongkong554
4.Japan Japan548
5.Russland Russland546
6.Lettland Lettland542
7.England England und Wales Wales542
8.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten539
9.Ungarn Ungarn536
10.Italien Italien535
1.Korea Sud Südkorea587
2.Singapur Singapur583
3.Finnland Finnland570
4.Japan Japan559
5.Russland Russland552
6.Taiwan Taiwan552
7.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten544
8.Tschechien Tschechien536
9.Hongkong Hongkong535
10.Ungarn Ungarn534
..........
13.Osterreich Österreich532
..........
17.Deutschland Deutschland528
1.Singapur Singapur590
2.Korea Sud Südkorea589
3.Japan Japan569
4.Russland Russland567
5.Hongkong Hongkong557
6.Taiwan Taiwan555
7.Finnland Finnland554
8.Kasachstan Kasachstan550
9.Polen Polen547
10.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten546
..........
20.Deutschland Deutschland528
1.Singapur Singapur595
2.Korea Sud Südkorea588
3.Russland Russland567
4.Japan Japan562
5.Taiwan Taiwan558
6.Finnland Finnland555
7.Lettland Lettland542
8.Norwegen Norwegen539
9.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten539
10.Litauen Litauen538
..........
23.Osterreich Österreich522
..........
28.Deutschland Deutschland518

8. Schuljahr

TIMSS (1995)TIMSS-R (1999)TIMSS (2003)TIMSS (2007)TIMSS (2011)TIMSS (2015)TIMSS (2019)
1.Singapur Singapur607
2.Tschechien Tschechien574
3.Japan Japan571
4.Korea Sud Südkorea565
5.Bulgarien Bulgarien565
6.Niederlande Niederlande560
7.Slowenien Slowenien560
8.Australien Australien558
9.Ungarn Ungarn554
10.England England und Wales Wales552
1.Taiwan Taiwan569
2.Singapur Singapur568
3.Ungarn Ungarn552
4.Japan Japan550
5.Korea Sud Südkorea549
6.Niederlande Niederlande545
7.Australien Australien540
8.Tschechien Tschechien539
9.England England und Wales Wales538
10.Finnland Finnland535
1.Singapur Singapur578
2.Taiwan Taiwan571
3.Korea Sud Südkorea558
4.Hongkong Hongkong556
5.Estland Estland552
6.Japan Japan552
7.Ungarn Ungarn543
8.Niederlande Niederlande536
9.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten527
10.Australien Australien527
1.Singapur Singapur567
2.Taiwan Taiwan561
3.Japan Japan554
4.Korea Sud Südkorea553
5.England England und Wales Wales542
6.Ungarn Ungarn539
7.Tschechien Tschechien539
8.Slowenien Slowenien538
9.Hongkong Hongkong530
10.Russland Russland530
1.Singapur Singapur590
2.Taiwan Taiwan564
3.Korea Sud Südkorea560
4.Japan Japan558
5.Finnland Finnland552
6.Slowenien Slowenien543
7.Russland Russland542
8.Hongkong Hongkong535
9.England England und Wales Wales533
10.Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten525
1.Singapur Singapur597
2.Japan Japan571
3.Taiwan Taiwan569
4.Korea Sud Südkorea556
5.Slowenien Slowenien551
6.Hongkong Hongkong546
7.Russland Russland544
8.England England537
9.Kasachstan Kasachstan533
10.Irland Irland530
1.Singapur Singapur608
2.Taiwan Taiwan574
3.Japan Japan570
4.Korea Sud Südkorea561
5.Russland Russland543
6.Finnland Finnland543
7.Litauen Litauen534
8.Ungarn Ungarn530
9.Australien Australien528
10.Irland Irland523

Mathematisch-naturwissenschaftliche Grundbildung

Die zentralen Befunde (vgl. Baumert u. a. 2000, Band 1):

  • Hier liegen die Testleistungen deutscher Schüler in der Gruppe vergleichbarer Länder im unteren Bereich.
  • Die potentiell leistungsstärksten deutschen Schüler können im Vergleich mit Spitzenschülern europäischer Nachbarländer nicht bestehen.
  • Relative Schwächen bestehen bei Aufgaben, die
  • das selbständige Anwenden von Gelerntem,
  • die Übertragung in neue Kontexte oder
  • ein flexibles Umstrukturieren von Problemkonstellationen
erfordern. Deutsche Schüler erzielen eher in Routine-Aufgaben gute Ergebnisse.
  • Das Defizit in mathematischer Grundbildung ist nicht nur auf das berufliche Bildungswesen beschränkt, sondern auch Kennzeichen der gymnasialen Oberstufe.

In der TIMSS 2015-Studie zeigte sich (ähnlich wie schon in den Vorgängerstudien), dass in Deutschland der Anteil der Schüler in der Spitzengruppe, d. h. der Schüler, die auch schwierigere Aufgaben lösen können („Advanced International Benchmark“) deutlich geringer ist als in vielen anderen Ländern. Bei Mathematik lag er bei 5 % (TIMSS 2011 ebenfalls 5 %, TIMSS 2007 6 %). In Singapur lag dieser Anteil bei 50 % (2011 bei 43 %, 2007 bei 41 %).[4] Bei den Naturwissenschaften lagen die Werte für Deutschland bei 8 % (2015), 7 % (2011), 10 % (2007) und für Singapur bei 37 % (2015), 33 % (2011) und 36 % (2007).[5]

Fachleistungen im voruniversitären Mathematikunterricht

Die zentralen Befunde (vgl. Baumert u. a. 2000, Band 2):

  • In den Spitzengruppen schneiden deutsche Schüler ebenfalls nur mittelmäßig ab.
  • In der internationalen Spitzengruppe sind die deutschen Schüler nicht vertreten. Je anspruchsvoller eine Aufgabe, umso mehr fallen die deutschen Abiturienten hinter Schülern anderer europäischer Länder zurück.

Fachleistungen im voruniversitären Physikunterricht

Die zentralen Befunde (Baumert u. a. 2000, Band 2):

  • Die Testleistungen deutscher Schüler, die Physikkurse der gymnasialen Oberstufe besuchen, liegen im mittleren Bereich.
  • Auch bei den leistungsstärksten Schülern liegen deutsche Schüler in einem breiten Mittelfeld.
  • Zwar schneiden deutsche Schüler beim Vergleich der Leistungsstärksten deutlich besser ab als die Schüler aus den USA, aber internationale Spitzenleistungen skandinavischer Schüler werden von deutschen Schülern nicht erreicht.
  • Deutsche Abiturienten tun sich besonders schwer mit Aufgaben, die die Überwindung typischer Fehlvorstellungen verlangen oder besondere konzeptuelle Kenntnisse voraussetzen. Vergleichsweise erfolgreich sind sie hingegen bei offenen Aufgabenformaten.

Rezeption

Die Studie wurde unter Pädagogen heftig diskutiert, von der breiten Öffentlichkeit jedoch kaum zur Kenntnis genommen. Es war allerdings, von wenigen Ausnahmen abgesehen, die erste Leistungsüberprüfung mit standardisierten Methoden auf internationaler Ebene, an der sich Deutschland beteiligte. Damit vollzog sich eine empirische Wende in der deutschen Pädagogik weg von einer eher geisteswissenschaftlichen Ausrichtung. Weit mehr Beachtung fand dagegen die PISA-Studie der OECD, welche im Jahr 2000 ihren erste Testrunde absolvierte.

Originaldaten

Die vollständigen Datensätze der deutschen Erhebungen ab TIMSS 2007 stehen außerdem auf Antrag am Forschungsdatenzentrum am Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen auch anderen Forschenden für Re- und Sekundäranalysen verfügbar. Auf diese Weise kann die Studie auch über den ursprünglich geplanten Rahmen hinaus insbesondere durch ihre Eigenschaft als großumfängliche Trenderhebung für die Forschung von Nutzen sein.

Literatur

  • E. Ramseier, C. Keller, U. Moser: Bilanz Bildung: eine Evaluation am Ende der Sekundarstufe II auf der Grundlage der "Third International Mathematics and Science Study". Rueegger, Chur u. a. 1999.
  • O. Köller, J. Baumert: TIMMS: Third International Mathematics and Science Study. In: Franz E. Weinert: Leistungsmessungen in Schulen. Beltz, Weinheim/ Basel 2001.
  • J. Baumert, W. Bos, R. Lehmann (Hrsg.): TIMSS/II. Dritte Internationale Mathematik- und Naturwissenschaftsstudie – Mathematische und naturwissenschaftliche Bildung am Ende der Schullaufbahn. Band 1: Mathematische und naturwissenschaftliche Grundbildung am Ende der Pflichtschulzeit. Leske + Budrich, Opladen 2000.
  • J. Hiebert, R. Gallimore, H. Garnier, K. Givvin Bogard, H. Hollingsworth, J. Jacobs, A. Miu-Ying Chui, D. Wearne, M. Smith, N. Kersting, A. Manaster, E. Tseng, W. Etterbeek, C. Manaster, P. Gonzales, J. Stigler: Teaching Mathematics in Seven Countries - Results From the TIMSS 1999 Video Study. U.S. Department of Education, National Center for Education Statistics, Washington D.C. 2003.
  • U. Moser, E. Ramseier, C. Keller: Schule auf dem Prüfstand: eine Evaluation der Sekundarstufe 1 auf der Grundlage der "Third International Mathematics and Science Study". Rüegger, Chur u. a. 1997.
  • Wilfried Bos, Martin Bonsen, Nicole Kummer, Katrin Lintorf, Kristina Frey (Hrsg.): TIMSS 2007. Dokumentation der Erhebungsinstrumente zur Trends in International Mathematics and Science Study. Waxmann, Münster u. a. 2009, ISBN 978-3-8309-2143-1.
  • J. Baumert, W. Bos, R. Lehmann (Hrsg.): TIMSS/III: Dritte Internationale Mathematik- und Naturwissenschaftsstudie - Mathematische und naturwissenschaftliche Bildung am Ende der Schullaufbahn. Band 2: Mathematische und naturwissenschaftliche Grundbildung am Ende der gymnasialen Oberstufe. Leske + Budrich, Opladen 2000.
  • Wilfried Bos, Martin Bonsen, Jürgen Baumert, Manfred Prenzel, Christoph Selter, Gerd Walther (Hrsg.): TIMSS 2007. Mathematische und naturwissenschaftliche Kompetenzen von Grundschulkindern in Deutschland im internationalen Vergleich. Waxmann, Münster u. a. 2008, ISBN 978-3-8309-2090-8.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science. TIMSS & PIRLS International Study Center, abgerufen am 8. Dezember 2020 (englisch).
  2. International Association for the Evaluation of Educational Achievement. IEA, abgerufen am 21. November 2016 (englisch).
  3. TIMSS 2011 International Results in Mathematics. (PDF) TIMSS International Study Center, S. 29, abgerufen am 3. Mai 2014 (englisch).
  4. a b Download Center. 29. November 2016, abgerufen am 29. November 2016 (englisch, Download All Mathematics and Science Exhibits (PDF)).
  5. a b Download Center. 29. November 2016, abgerufen am 29. November 2016 (englisch, Download Download All Science Exhibits (PDF)).
  6. TIMSS 2019 Countries’ Mathematics and Science Achievement. TIMSS & PIRLS International Study Center, abgerufen am 8. Dezember 2020 (englisch).
  7. Heike Schmoll: So schneiden deutsche Grundschüler im Vergleich ab. Frankfurter Allgemeine Zeitung, abgerufen am 9. Dezember 2020.
  8. Siehe hierzu die Auflistung der Studien mit teilnehmenden Ländern unter TIMSS Trends in International Mathematics and Science Study, auf iea.nl, abgerufen am 2. November 2022
  9. TIMSS, auf timss.bc.edu, abgerufen am 2. November 2022

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