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Schüler lernen in Mathematik und technischen Fächern immer weniger

Die Befunde sind alarmierend: Jeder dritte Achtklässler kann kaum mit Computern umgehen und hat Schwächen darin, Informationen zu verarbeiten.

Ein Schüler der sechsten Klasse im Mathematikunterricht. Foto: dpa

In der Coronakrise zeigt sich mit aller Schärfe, wie sehr die Republik von Technikern und Naturwissenschaftlern abhängt – vor allem von IT-Experten. Doch der Nachwuchs wird immer mehr zum Problem: Seit 2012 sinken die Leistungen unserer Schüler in den MINT-Fächern, also Mathe, Informatik, Naturwissenschaften und Technik.

Jeder fünfte gehört zudem zur Risikogruppe, die nicht genug mitbringt für eine Ausbildung. Mittlerweile zeigt schon jeder dritte Achtklässler im Umgang mit Computern und Informationen schwache Leistungen – 2013 waren es noch 29 Prozent. In der Oberstufe wird Informatik viel zu selten angeboten und gilt als unattraktiv.

Lediglich ein Prozent der Schüler wählt einen IT-Leistungskurs. Nur 14 Prozent der Abiturienten können im Netz systematisch nach Informationen suchen und deren Glaubwürdigkeit bewerten.

Das sind Ergebnisse des neuesten MINT-Nachwuchsbarometers, das an diesem Mittwoch vorgestellt wird. „Mit Corona hat die digitale Bildung in den vergangenen Wochen einen Boom erlebt, uns wurde aber auch vor Augen geführt, was wir versäumt haben: das schulformübergreifende Einüben grundlegender computer- und informationsbezogener Kompetenzen – sowohl bei Schülern als auch bei Lehrkräften“, fasst der Autor Olaf Köller die alarmierenden Befunde zusammen.

Köller ist Direktor des Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN). Daher „müssen wir dringend in Ausbildung und Weiterbildung von Lehrkräften im MINT-Bereich investieren und dabei auch die Fortbildungen auf den Prüfstand stellen“, fordert Köller.

Das IPN wertet jährlich im Auftrag der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) und der Körber-Stiftung die einschlägigen Schultests wie Pisa oder Iglu mit dem Fokus auf die MINT-Fächer aus.

Die Ergebnisse stehen im Widerspruch zur – schon vor Corona – großen Nachfrage nach MINT-Experten: Im Oktober 2019 fehlten nach dem MINT-Herbstreport des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) rund 263 000 MINT-Fachkräfte, davon knapp die Hälfte in nicht akademischen Berufen.

Für Köller ist es angesichts der schwindenden Kompetenzen der Schüler auch „keine Überraschung, wenn viele mit der aktuellen Homeschooling-Situation und dem Lernen am Laptop überfordert sind – sie haben eben in der Schule bislang keine oder zu wenige Erfahrungen damit gemacht“. Denn es fehle dort nicht nur an Hardware sondern auch an Software – und selbst wenn diese vorhanden sei, könnten viele Lehrer nicht damit umgehen.

Der Bericht fordert daher, dass IT-Wissen schnell flächendeckender Bestandteil der Lehrerausbildung – und auch der Weiterbildung werden muss. Fortbildungen sind für Lehrer zwar Pflicht, den Umfang geben jedoch nur drei Länder verbindlich vor: In Bayern zum Beispiel sind es 60 Stunden in vier Jahren, in Hamburg 30 Stunden pro Schuljahr, 45 in berufsbildenden Schulen. Die Themen der Fortbildung wählen die Lehrkräfte selbst.

Fehlende Ausstattung

Die Coronakrise zeige aber überdeutlich, dass wir „um die Digitalisierung von Bildung voranzutreiben, erst einmal in vielen Haushalten die Voraussetzungen dafür schaffen müssen“, mahnt Köller. Da viele sozial benachteiligte Kinder und Jugendliche zu Hause gar keine oder nicht die richtige technische Ausstattung hätten, müsse man sie dringend damit ausstatten.

„Das kann über Subventionen funktionieren – in Härtefällen muss man aber auch darüber nachdenken, den Betroffenen die Kosten vollständig zu erstatten, ähnlich wie beim Schulessen“, fordert Köller. Das Barometer fordert zudem in allen MINT-Fächern eine bessere Erforschung der Leistungen der Schüler – die es etwa für die gymnasiale Oberstufe so gut wie gar nicht gibt.

Das sei umso dringlicher, als dass sich in einzelnen Studien gezeigt habe, dass zwei Drittel der Abiturienten „den Unterrichtsstoff der Oberstufe nicht einmal ansatzweise beherrschten“. Nach einem Test für Schleswig-Holstein erreichten nur 27 Prozent die Ziele der Oberstufe in Mathematik, in den Naturwissenschaften waren es sogar nur 20 Prozent. Die Anteile sehr schwacher Schüler lagen jeweils bei über 30 Prozent.

Ein Teil der Ursache für die nachlassenden Kompetenzen der Schüler ist ihre veränderte Zusammensetzung: Die Lehrer haben es zunehmend mit Migrantenkindern und sozial schlechter gestellten Schülern zu tun. Dies erkläre allerdings nur ein Drittel der Leistungsverluste, sagen die Forscher.

Auch sind die Unterschiede zwischen den Bundesländern gewaltig: Nach dem IQB-Bildungstrend haben sich die Mathe-Kenntnisse von 2012 bis 2018 in keinem Land maßgeblich verbessert – in sechs Ländern sind sie aber deutlich schlechter geworden.

Übersetzt in Lernjahre bedeutet der Abstand zwischen dem leistungsstärksten Bundesland Sachsen und dem schwächsten Land Bremen einen Unterschied von etwa zwei Jahren im Fach Mathematik.

Die zunehmende Zahl der Quer- und Seiteneinsteiger, mit denen die Kultusminister den grassierenden Lehrermangel bekämpfen, scheint allerdings kein großes Problem. Wirklich schädlich sei es jedoch, wenn fachfremde Lehrer MINT-Fächer unterrichteten.