Tid for tunge løft Norske elevers kompetanse i naturfag, lesing og matematikk i PISA 2006

Tid for tunge løftNorske elevers kompetanse i naturfag, lesing og matematikk i PISA 2006

Stiklestadkonferansen 14. februar 2008

Marit Kjærnsli

ILS, Universitetet i Oslo

PISA 15-åringers kompetanse i lesing, matematikk og

naturfag Undersøkelse hvert tredje år med ulike fokusfag

PISA 2000: Lesing (Reading literacy) PISA 2003: Matematikk (Mathematical literacy) PISA 2006: Naturfag (Science literacy) PISA 2009: Lesing 2012, ........

Alle tre fagene med hver gang for å kunne måle utvikling over tid

Deltakelse

Norsk deltakelse Omtrent 4700 norske elever 203 skoler

Internasjonal deltakelse 57 land 30 OECD-land

Metode

To timers faglig prøve til elevene med oppgaver fra alle tre fagområder

Spørreskjema til elevene, 30 – 40 minutter

Spørreskjema til skolens leder

PISA kartlegger kompetanser som er viktige i et livslangt perspektiv Rammeverkene i de tre fagområdene er utviklet av

fageksperter Ikke utgangspunkt i landenes læreplan Ikke en rettferdig test ved at den tar hensyn til

antall år på skolen, antall undervisningstimer etc I tilfelle forklaringsvariable

Måler selvsagt ikke hele norsk skole, men områdene som blir målt er sentrale og kvalitetssikret

Resultater i PISA 2006

LandSt.

avvikNaturfag

Finland 563 (2,0) 86Canada 534 (2,0) 94J apan 531 (3,4) 100New Zealand 530 (2,7) 107Australia 527 (2,3) 100Nederland 525 (2,7) 96Korea 522 (3,4) 90Tyskland 516 (3,8) 100Storbritannia 515 (2,3) 107Tsjekkia 513 (3,5) 98Sveits 512 (3,2) 99Østerrike 511 (3,9) 98Belgia 510 (2,5) 100Irland 508 (3,2) 94Ungarn 504 (2,7) 88Sverige 503 (2,4) 94OECD gj.snitt 500 (0,5) 95Polen 498 (2,3) 90Danmark 496 (3,1) 93Frankrike 495 (3,4) 102Island 491 (1,6) 97USA 489 (4,2) 106Slovakia 488 (2,6) 93Spania 488 (2,6) 91Norge 487 (3,1) 96Luxembourg 486 (1,1) 97Italia 475 (2,0) 96Portugal 474 (3,0) 89Hellas 473 (3,2) 92Tyrkia 424 (3,8) 83Mexico 410 (2,7) 81

( ) Standardfeil i parentes

Gj.snitt

5 25 75 95

Prosentiler

300 400 500 600 700

Resultater i naturfag

LandSt.

avvikNaturfag

Hongkong 542 (2,5) 92Taiwan 532 (3,6) 94Estland 531 (2,5) 84Liechtenstein 522 (4,1) 97Slovenia 519 (1,1) 98Macao 511 (1,1) 78OECD gj.snitt 500 (0,5) 95Kroatia 493 (2,4) 86Latvia 490 (3,0) 84Litauen 488 (2,8) 90Russland 479 (3,7) 90Israel 454 (3,7) 111Chile 438 (4,3) 92Serbia 436 (3,0) 85Bulgaria 434 (6,1) 107Uruguay 428 (2,7) 94J ordan 422 (2,8) 90Thailand 421 (2,1) 77Romania 418 (4,2) 81Montenegro 412 (1,1) 80Indonesia 393 (5,7) 70Argentina 391 (6,1) 101Brasil 390 (2,8) 89Colombia 388 (3,4) 85Tunisia 386 (3,0) 82Aserbajdsjan 382 (2,8) 56Qatar 349 (0,9) 84Kirgisistan 322 (2,9) 84


Gj.snitt

200 300 400 500 600

LandSt.

avvikLesing

Korea 556 (3,8) 88Finland 547 (2,1) 81Canada 527 (2,4) 96New Zealand 521 (3,0) 105Irland 517 (3,5) 92Australia 513 (2,1) 94Polen 508 (2,8) 100Sverige 507 (3,4) 98Nederland 507 (2,9) 97Belgia 501 (3,0) 110Sveits 499 (3,1) 94J apan 498 (3,6) 102Storbritannia 495 (2,3) 102Tyskland 495 (4,4) 112Danmark 494 (3,2) 89OECD gj.snitt 492 (0,6) 99Østerrike 490 (4,1) 108Frankrike 488 (4,1) 104Island 484 (1,9) 97Norge 484 (3,2) 105Tsjekkia 483 (4,2) 111Ungarn 482 (3,3) 94Luxembourg 479 (1,3) 100Portugal 472 (3,6) 99Italia 469 (2,4) 109Slovakia 466 (3,1) 105Spania 461 (2,2) 89Hellas 460 (4,0) 103Tyrkia 447 (4,2) 93Mexico 410 (3,1) 96


Gj.snitt

300 400 500 600 700

Lesing

LandSt.

avvikMatematikk

Finland 548 (2,3) 81Korea 547 (3,8) 93Nederland 531 (2,6) 89Sveits 530 (3,2) 97Canada 527 (2,0) 86J apan 523 (3,3) 91New Zealand 522 (2,4) 93Belgia 520 (3,0) 106Australia 520 (2,2) 88Danmark 513 (2,6) 85Tsjekkia 510 (3,6) 103Island 506 (1,8) 88Østerrike 505 (3,7) 98Tyskland 504 (3,9) 99Sverige 502 (2,4) 90Irland 501 (2,8) 82OECD gj.snitt 498 (0,5) 92Frankrike 496 (3,2) 96Storbritannia 495 (2,1) 89Polen 495 (2,4) 87Slovakia 492 (2,8) 95Ungarn 491 (2,9) 91Luxembourg 490 (1,1) 93Norge 490 (2,6) 92Spania 480 (2,3) 89USA 474 (4,0) 90Portugal 466 (3,1) 91Italia 462 (2,3) 96Hellas 459 (3,0) 92Tyrkia 424 (4,9) 93Mexico 406 (2,9) 85


Gj.snitt

300 400 500 600 700

Matematikk

Prestasjoner i et nordisk perspektivover eller under OECD-gjennomsnittet

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

Norge Danmark Finland Island Sverige

Naturfag

Lesing

Matematikk

Kjønnsforskjeller(positive verdier betyr her i guttenes favør)

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

Norge Danmark Finland Island Sverige OECD

Naturfag

Lesing

Matematikk

Stor spredning blant de norske elevene Spredningen størst i lesing, større enn OECD-

gjennomsnittet og i de andre nordiske landene Av de nordiske landene er det lavest spredning i

Finland

Tydelig sammenheng med elevenes hjemmebakgrunn og prestasjoner Men sammenhengen er svakere i Norge enn i de

fleste andre OECD-land, både på elev- og skolenivå

Alle sammenhenger med elevbakgrunn uendret 2000-2006

Durchschnittliche Schülerleistungen im Bereich Mathematik

Low average performance

Large socio-economic disparities

High average performance

Large socio-economic disparities

Low average performance

High social equity

High average performance

High social equity

Strong socio-economic impact on

student performance

Socially equitable distribution of

learning opportunities

High science performance

Low science performance

I srael

GreecePortugal I talyRussian Federation

LuxembourgSlovak Republic SpainIcelandLatvia

Croatia

Sweden

DenmarkFrancePoland

Hungary

AustriaBelgiumIreland

Czech Republic Switzerland Macao- China

Germany United Kingdom

Korea

J apanAustralia

SloveniaNetherlands

Liechtenstein

New ZealandChinese Taipei

Hong Kong- China

Finland

CanadaEstonai

United StatesLithuania Norway

440

460

480

500

520

540

560

21222

Variansen mellom og innen skolen

Mellom skoler

Innen skolen

80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120

Finland

Island

Norge

Sverige

Polen

Spania

Danmark

Irland

Canada

Australia

New Zealand

Storbritannia

Mexico

Portugal

USA

Luxembourg

Korea

OECD gj.snitt

Sveits

Tyrkia

Slovakia

Hellas

Italia

Japan

Belgia

Nederland

Ungarn

Østerrike

Tsjekkia

Tyskland

Norge

Tyskland

Endring i norske prestasjoner fra 2000 - 2006

470

475

480

485

490

495

500

505

510

2000 2003 2006

Naturfag

Lesing

Matematikk

Kompetanser i naturfag

460

480

500

520

540

560

580

Kompetanse 1 Kompetanse 2 Kompetanse 3

Norge

Danmark

Finland

Island

Sverige

Bruke naturfaglig evidens

Identifisere naturfaglige spørsmål

Forklare fenomenernaturvitenskapelig

Kjønnsforskjeller i naturfagkompetansene Positive verdier i guttenes favør

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30


Kompetanse 1

Kompetanse 2

Kompetanse 3

Kjønns-forskjeller i de ulike kompetansene i naturfag(positive verdier i jentenes favør)

-40 -20 0 20 40 60

Storbritannia

Mexico

Sveits

Danmark

Nederland

Portugal

Tyskland

Østerrike

Ungarn

Canada

Spania

Polen

Tsjekkia

Italia

Frankrike

Japan

USA

Slovakia

Sverige

Irland

Belgia

Australia

Korea

Norge

New Zealand

Finland

Island

Tyrkia

Hellas

Kompetanse 1+ 3

Kompetanse 2

Resultater for naturfagdisiplineneRelative styrker og svakheter, ikke skåre i absolutt forstand

-15

-10

-5

0

5

10

15


Geofag

Biologi

Fys/kjemi

Oppgaver i PISA

Alle oppgavene skal til sammen dekke kompetansene i rammeverket

SUR NEDBØRStatuene på bildet nedenfor kalles Karyatidene og ble satt opp på Akropolis i Athen for mer enn 2500 år siden. Statuene er laget av en type stein som kalles marmor. Marmor består av kalsiumkarbonat.

I 1980 ble de opprinnelige statuene, som var tæret av sur nedbør, flyttet til et museum på Akropolis og erstattet med kopier.

Spørsmål 1: SUR NEDBØR

Vanlig nedbør er litt sur fordi den har absorbert noe karbondioksid fra lufta. Sur nedbør er surere enn normal nedbør fordi den i tillegg har absorbert andre gasser som svoveloksider og nitrogenoksider.

Hvor kommer svoveloksidene og nitrogenoksidene som er i lufta, fra?

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

2 poeng: Alle som nevner eksos fra biler, utslipp fra fabrikker, brenning av fossile stoffer som olje og kull, gass fra vulkaner eller liknende 1 poeng: De som svarer både noe riktig og galt.

Forbrenning av fossile stoffer og kjernekfraftverk (som ikke gir bidrag til sur nedbør)

De som nevner forurensing, men som ikke nevner selve kildenforurensing

Kompetanse 2. Kunne forklare fenomener naturvitenskapeligAnvende kunnskap i eller om naturfag i en gitt situasjonBeskrive eller forklare fenomener naturvitenskapeligIdentifisere riktige beskrivelser, forklaringer og forutsigelser

Man kan finne ut hvordan sur nedbør virker på marmor ved å legge marmorbiter i eddik over natten. Eddik og sur nedbør har omtrent samme surhetsgrad. Når man legger en marmorbit i eddik, dannes det gassbobler. Man kan finne massen til den tørre marmorbiten før og etter forsøket.


En marmorbit har en masse på 2,0 gram før den legges i eddik over natten. Dagen etter tar man opp biten og tørker den. Hva er massen av den tørkede marmorbiten?

A Mindre enn 2,0 gram B Nøyaktig 2,0 gram C Mellom 2,0 og 2,4 gram D Mer enn 2,4 gram

Kompetanse 3. Kunne bruke naturvitenskapelig evidens Bruke naturfaglig evidens til å trekke konklusjoner Gi grunner for eller imot konklusjoner og identifisere antakelser som

ligger under når konklusjoner er trukket Kommunisere konklusjoner og de resonnementer og den evidens de

bygger på


Noen elever som gjorde dette forsøket, la også marmorbiter i rent (destillert) vann over natten.

Forklar hvorfor elevene tok med denne delen i forsøket sitt.

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

2 poeng: For å vise at syre (edikk) er nødvendig for å få en reaksjon

-Må vise at sur nedbør er nødvendig for reaksjonen- For å vise at marmorbitene ikke reagere på all væske fordi rent vann er nøytralt1 poeng:For å sammenlikne, men det er ikke klart om det er for å se om edikk er nødvendig

- For å fungere som en kontroll- Fordi rent van ikke er en syre

Kompetanse 1. Kunne identifisere naturvitenskapelige problemstillinger Avgjøre om et spørsmål er mulig å utforske naturvitenskapelig Identifisere nøkkelord for å søke etter naturfaglig informasjon Kjenne til de viktigste trinnene i en naturvitenskapelig undersøkelse


Hvor interessert er du i denne informasjonen?

Kryss av i én boks for hver linje. Veldig

interessert Middels

interessert Lite

interessert Ikke

interessert

a) Å vite hvilke menneskelige aktiviteter som bidrar mest til sur nedbør 1 2 3 4

b) Å lære om teknologi som minsker utslippene av gasser som gir sur nedbør 1 2 3 4

c) Å forstå metodene som brukes til å reparere bygninger som er skadet av sur nedbør

1 2 3 4


Hvor enig er du i disse utsagnene?

Kryss av i én boks for hver linje. Svært

enig Enig Uenig Svært uenig

a) For å bevare gamle ruiner bør man basere seg på naturvitenskapelige studier som finner årsakene til skadene.

1 2 3 4

b) Påstander om årsakene til sur nedbør bør basere seg på naturvitenskapelig forskning. 1 2 3 4

Lesing i PISA

Aspekter ved leseoppgavene Å finne fram til informasjon i teksten Å forstå og tolke teksten Å reflektere over tekstens form eller innhold

GraffitiJeg koker av sinne når veggene på skolen for fjerde gang er rengjort og malt for å bli kvitt graffiti. Kreativitet er beundringsverdig, men folk burde finne måter å uttrykke seg på som ikke påfører samfunnet ekstra byrder. Hvorfor ødelegger du ungdommens rykte ved å male graffiti der det er forbudt? Profesjonelle kunstnere henger ikke opp bildene sine langs gata, gjør de vel? De søker om økonomisk støtte og gjør seg kjent gjennom lovlige utstillinger. Etter min mening er bygninger, gjerder og benker kunstverk i seg selv. Det er virkelig tåpelig å ødelegge denne arkitekturen med graffiti, og dessuten ødelegger det ozonlaget. Ærlig talt, jeg kan ikke forstå hvorfor disse kriminelle kunstnerne gidder, når ”de kunstneriske arbeidene” deres bare blir fjernet om og om igjen.

Helga

Smak og behag kan ikke diskuteres. Samfunnet er fullt av kommunikasjon og reklame. Firmamerker, butikknavn. Store, påtrengende plakater langs gatene. Er de akseptable? Ja, for det meste. Er graffiti akseptabelt? Noen mener ja, andre nei. Hvem betaler prisen for graffiti? Hvem betaler til slutt prisen for reklame? Riktig. Forbrukerne. Har de menneskene som setter opp kjempestore plakater, spurt om din tillatelse? Nei. Bør graffitikunstnerne gjøre det, da? Er ikke alt sammen bare et spørsmål om kommunikasjon – ditt eget navn, navnet på gjenger og store kunstverk langs gatene? Tenk på de stripete og rutete klærne som dukket opp i forretningene for noen få år siden. Og på skiutstyr. Mønstrene og fargene var stjålet rett fra de fargesprakende betongveggene. Det er ganske morsomt at disse mønstrene og fargene blir akseptert og beundret, samtidig som graffiti i samme stil blir sett på som forferdelig. Det er harde tider for kunsten.

Sofie

- Hensikt med hvert av brevene- Begrunne hvilket brev man er enig med- Gi begrunnelser for hvorfor det ene er bedre skrevet enn det andre

Antall ran pr. år

Året 1999

Året 1998

505

510

515

520

”Ran”En TV-reporter viste dette diagrammet og sa:“Grafene viser at det har vært en voldsom økning i antall ran fra 1998 til 1999”.

Mener du at reporterens påstand er en rimelig tolkning av diagrammet? Gi en forklaring som støtter svaret ditt.

Elevenes holdninger til naturfag

Hvordan elever verdsetter naturvitenskap

Elevenes selvoppfatning i naturfag

Elevenes motivasjon for å lære naturfag

Elevenes holdninger til og kunnskaper om miljøspørsmål

Elevenes motivasjon for naturfag

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

Generell interesse Interessebasertmotivasjon

Instrumentellmotivasjon

Framtidsrettetmotivasjon

Naturfagrelaterteaktiviteter


Instrumentell motivasjon i naturfag(eksempler på utsagn)

Jeg leser natur- og miljøfag fordi jeg vet det er nyttig for meg (60, 67)

Å arbeide med natur- og miljøfag er nyttig for meg, fordi det jeg lærer vil gi meg bedre jobbmuligheter senere i livet (58, 62)

Det jeg lærer i natur- og miljøfagtimene er viktig for meg, fordi jeg trenger det for utdannelsen videre (53, 56)

Jeg vil lære mye i natur- og miljøfag som vil hjelpe meg å få en jobb (48, 56)

Framtidsrettet motivasjon, eksempler

Jeg vil gjerne ha et yrke knyttet til naturvitenskap (30, 37)

Jeg har lyst til å studere naturvitenskap på høgskole eller universitet (22, 31)

Kjønnsforskjeller i selvvurdering

Guttene har mye høyere selvvurdering i naturfag på tross av at det er en tendens til at jentene skårer høyere i naturfag på testen 61% av guttene mens bare 36% av jentene

mener at emner i naturfag er enkle å lære

Holdninger til miljøspørsmål

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

Bevissthet Optimisme Ansvarsfølelse Bekymring

Alle

Gutter

Jenter

Bruk av IKT – kjønnsforskjeller norske resultaterProsentandel elever som oppgir at de bruker datamaskin hjemme eller på skolen nesten hver dag

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2000 hjemme 2006 hjemme 2000 på skolen 2006 på skolen

Jente

Gutt

Hva norske elever bruker IKT tilProsentandel elever som oppgir hva de bruker datamaskinen nesten hver dag til

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Søke på Internett Spille Kommunisere

Jenter 2000

Jenter 2006

Gutter 2000

Gutter 2006

Prosentandel elever som er enige i positive utsagn om lesing

0

10

20

30

40

50

60

Lesing erfavoritthobby

Liker å samtaleom bøker

Glad for å få bok ipresang

Liker å gå ibokhandel el.

bibliotek

Jenter2000

Jenter2006

Gutter2000

Gutter2006

Oppsummering av hovedfunn Nedgang i alle fagområdene

Svakest av de nordiske landene

Størst nedgang over tid i lesing og naturfag

Store kjønnsforskjeller i lesing i jentenes favør

Større spredning blant elevene enn i de andre nordiske landene

Sterk sammenheng med elevers hjemmebakgrunn, men svakere enn i de fleste land

Økt leseaktivitet/interesse

Tid for tunge løft Data fra tidligere PISA undersøkelser bekreftes av

PISA+ og annen klasseromsforskning

Lavt læringstrykk

Økt elevinnflytelse Men: fører det til lavt læringstrykk?

Ansvar for egen læring Men: Er de modne for det?

Tid for tunge løft forts.

Arbeidsplaner over en-tre uker Men: da er det ”lov” til å gjøre svært lite Gjennomgang av fagstoff ”passer” ikke

Mye tid går bort til ikke-faglige oppgaver

Læreren som faglig og pedagogisk leder er viktigere enn noen gang

www.pisa.no

Documents

Tid for tunge løft Norske elevers kompetanse i naturfag, lesing og matematikk i PISA 2006