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Der Einfluss von Kontext- und Schülermerkmalen auf die naturwissenschaftlichen Kompetenzen 343
(vgl. Kapitel 11). Nach Berücksichtigung von Schulart- und Lernzeiteffekten
weist das Geschlecht nur für Biologie Erkenntnisgewinnung einen signifikanten
Effekt auf (vgl. auch Kapitel 7). Auch die Einflüsse der Familiensprache, des sozioökonomischen
Status und der kognitiven Grundfähigkeiten fallen für alle drei
naturwissenschaftlichen Fächer statistisch bedeutsam aus. Zusammengenommen
lassen sich Unterschiede in den Kompetenzen zu einem erheblichen Teil durch
die Schüler- und Kontextmerkmale vorhersagen: Betrachtet man die Unterschiede
zwischen verschiedenen Klassen, so können etwa 60 Prozent der Varianz durch
die Schulart, die Lernzeit und die Interaktion aus beiden Variablen erklärt werden,
wobei der Schulart dabei das größte Gewicht zufällt. Betrachtet man die
Varianz innerhalb der Klassen, so kann in einem Gesamtmodell durch die
Berücksichtigung zusätzlicher individueller Hintergrundmerkmale zwischen
17 und 20 Prozent dieser Varianz erklärt werden.
10.4 Zusammenschau und Einordnung der Befunde
Naturwissenschaftliche Kompetenzen gelten als äußerst wichtige Voraussetzung
für viele naturwissenschaftlich-technische Berufsfelder und für die wirtschaftliche
Entwicklung eines Landes. Die Kultusministerinnen und Kultusminister der
Länder haben dies in ihren Empfehlungen zur Stärkung der mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen
Bildung deutlich zum Ausdruck gebracht (KMK,
2005, 2009). Ein Vergleich der Bildungspläne und der Stundentafeln zeigt, dass
trotz der hohen Bedeutung, die dem naturwissenschaftlich-technischen Bereich in
allen Ländern zugemessen wird, die Fächer strukturell und quantitativ sehr uneinheitlich
unterrichtet werden. Diese Heterogenität in den Rahmenbedingungen
des naturwissenschaftlichen Unterrichts in Deutschland zeigt sich im Grad der
Ausdifferenzierung der Fächer (Fächerverbund beziehungsweise Einzelfächer)
und in der administrativ vorgegebenen Stundenzahl. Teilweise existieren auch
erhebliche Unterschiede zwischen den Schularten innerhalb eines Landes
(vgl. Abschnitt 10.3.2).
Die Frage, der in diesem Kapitel nachgegangen wurde, war die nach dem
Zusammenhang zwischen der realisierten Lernzeit und den natur wissenschaftlichen
Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler unter Berücksichtigung
weiterer leistungsrelevanter Merkmale. Hierzu wurden Angaben der
Schulleiterinnen und Schulleiter der teilnehmenden Klassen zum naturwissenschaftlichen
Unterricht herangezogen. Im Gegensatz zu bisherigen Schul leistungsuntersuchungen
wie PISA 2006 bietet die Anlage der vorliegenden Studie
einige Vorteile: Erstens konnten die Lernzeiten bis zur 9. Jahrgangsstufe berücksichtigt
werden. Dies trägt dem Grundverständnis von Kompetenzen als
kumulierten Lernerträgen Rechnung. Zweitens war es durch die Betrachtung
kumulierter Lernzeiten möglich, diese als kontinuierliche Variable zu behandeln,
sodass ein Vergleich von Lernzeitgruppen und der damit einhergehende
Informationsverlust vermieden werden konnte (vgl. Kobarg et al., 2011). Durch
den nationalen Fokus des IQB-Ländervergleichs 2012 konnten drittens explizit
Schulartunterschiede berücksichtigt werden, die die Leistungsentwicklung
von Schülerinnen und Schülern stark beeinflussen (z. B. Baumert et al., 2006).
Viertens wird durch die Differenzierung der Lernzeiten nach naturwissenschaftlichen
Fächern der spezifisch deutschen Lehr- und Lerntradition Rechnung getragen
(vgl. Fischer & Sumfleth, 2002), was auch die Identifizierung potenzieller
fächerspezifischer Effekte ermöglichte. Fünftens erlaubte die Art der