Untersuchungen haben ergeben, dass Mathe-Lehrbücher für Schüler weltweit nicht funktionieren

Eine internationale Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern der Michigan State University hat ein „düsteres Bild“ von Mathematiklehrbüchern auf der ganzen Welt gezeichnet – und dies hat schwerwiegende Auswirkungen auf die nächste Generation von Lernenden.

Unter den Ergebnissen entdeckten die Forscher, dass die Schüler in den Lehrbüchern der achten Klasse „so wenige Möglichkeiten zum Erlernen und Entwickeln mathematischer Grundkenntnisse haben, dass sie fast nicht vorhanden sind“. Darüber hinaus werden ihnen in traditionellen Wortaufgaben kaum mehr als Zahlen gegeben, die von Wörtern umgeben sind.

„Die Welt hat versagt, wenn es darum geht, Lehrer mit den Lehrbüchern auszustatten, die sie brauchen, um die quantitativen Lese- und Schreibfähigkeiten der Schüler und das mathematische Denken besser zu entwickeln und ihnen zu helfen, anspruchsvolle, reale Probleme zu lösen“, sagte der angesehene Universitätsprofessor William H. Schmidt , der die 19-Länder-Studie leitete.

„In den von uns analysierten Lehrbüchern gab es mehr als 50.000 Übungen. Davon befassten sich weniger als 1 % mit anspruchsvollen, realen Anwendungen. In den USA erfüllten nur 0,5 % der Probleme diesen Standard. Wie können wir das von Kindern erwarten ein Gefühl dafür, ob sie jemals Mathematik in der realen Welt anwenden oder Erfahrungen damit sammeln werden, wenn wir ihnen keine Gelegenheit zum Lernen geben?“

Die Studie, auch bekannt als Mathematics Curriculum Document Analysis (MCDA), ist Teil des Future of Education and Skills 2030-Projekts der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung. Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung einer gemeinsamen Sprache für das Lehren und Lernen.

Schmidt, eine anerkannte Führungspersönlichkeit in der mathematischen Bildungsforschung, stützte sich auf Forschungsergebnisse, die er 1995 für die Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) leitete. Mit der MCDA-Forschung untersuchten Schmidt und andere Forscher – Richard T. Houang, William F. Sullivan und Leland S. Cogan von der MSU –, wie und auf welche Weise sich die Mathematik verändert hatte und wie oder ob neue Themen in Lehrbücher aufgenommen wurden die in den letzten 25 Jahren normalerweise nicht gelehrt wurden.

Weltweit zeigten die Länder Verbesserungen in diesen Bereichen. In den meisten Fällen ähnelte das Muster der Berichterstattung über Schlüsselthemen dem, was in TIMSS entdeckt worden war. In allen untersuchten Ländern wurden bis zu einem gewissen Grad auch neue Themenbereiche wie quantitatives Denken, höherwertige Anwendungen in der realen Welt und Kompetenzen des 21. Jahrhunderts aufgenommen.

Aber die Frage, die das Klassenzimmer seit Jahren plagt – „Werde ich jemals Mathematik außerhalb der Schule anwenden?“ – bleibt ein Problem, und Lehrbücher helfen nicht.

Wenn beispielsweise ein durchschnittliches Land jede Woche nur eine anspruchsvolle, reale Anwendung in seinen Unterricht aufnehmen würde, würden dem Land die Übungen in 1,5 Monaten ausgehen.

Und während die Lehrbücher selbst im Mittelpunkt der Studie standen, müssen auch die Lehrer selbst ihre Strategie überdenken. Während die Wissenschaftler anmerken, dass es keine Daten darüber gibt, was die Lehrer tatsächlich unterrichteten, deuten frühere Untersuchungen auf eine „auffallend große Korrelation (0,9) zwischen der Abdeckung von Lehrerinhalten und der Abdeckung von Lehrbuchinhalten“ hin. Mit anderen Worten, was in den Lehrbüchern steht, ist wahrscheinlich das, was die Lehrer lehren.

Folgen für die Vereinigten Staaten

Vor mehr als 25 Jahren entdeckten Schmidt und andere Gelehrte, dass die US-Standards in Mathematik anders waren als die der meisten Spitzenländer. Beispielsweise behandelten die USA in den ersten acht Klassen mehr Themen als jedes andere Land.

In der MCDA-Studie 2022 sehen Schmidt und Kollegen nun Verbesserungen.

„Die USA sind nicht führend in Mathematik, aber wir sind weiter als vor 25 Jahren“, sagte Schmidt, der auch Thomas J. Alexander Fellow der OECD ist. „Das Land deckt die Hälfte der Themen ab, die es vor 25 Jahren zu behandeln versuchte. Zum Beispiel, wo es in der achten Klasse 34 Themen waren, decken die USA jetzt 20 ab, gemäß den Standards des Common Core State. Dies ist zwar eine Verbesserung in der formalen Mathematik – was für das Lernen von grundlegender Bedeutung ist – das ist nicht alles, was unsere Jugend lernen soll.

Die Kluft zwischen Politik und Praxis

Der Mathematikunterricht muss weltweit verbessert werden – und die Zukunft, wie er verbessert werden kann, hängt möglicherweise von den Entscheidungsträgern ab.

„Jedes Land, das wir untersucht haben, hat eine Erklärung, die die zunehmende mathematische Grundbildung unterstützt, einschließlich eines Fokus auf das Lösen von Problemen in der realen Welt. Unsere Richtlinien verlangen dies, aber wir geben Lehrern nicht die Werkzeuge, die sie benötigen, um diese Ziele zu erreichen“, sagt Schmidt.

Er gibt zu, dass die Lösung nicht ganz klar ist. Während die Politik auf nationaler oder regionaler Ebene festgelegt wird, werden Lehrbücher von Unternehmen veröffentlicht, und Regierungen und Unternehmen haben nicht immer die gleichen Ziele im Sinn.

Es gibt auch andere Kämpfe mit Mathematik, mit denen man sich auseinandersetzen muss. Laut einer ebenfalls von Schmidt geleiteten Studie aus dem Jahr 2015 vergrößern beispielsweise Lücken beim Zugang zu qualitativ hochwertiger Mathematikausbildung die Leistungslücke.

Und die COVID-19-Pandemie könnte die Sache noch schlimmer machen.

„Mathematik ist so zentral für unser Wissen, weil so viele Informationen der Welt in Tabellen, Grafiken und auf quantitative Weise dargestellt werden“, sagte Schmidt. „Schauen Sie sich die Pandemie als Beispiel an. Auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene gibt es unterschiedliche Informationen zu Impfungen, Krankenhausaufenthalten und mehr.“

Was kommt als nächstes? Eine Möglichkeit, die Schmidt vorschlägt, besteht darin, dass Regierungen die Politik neu erfinden und Standards festlegen, an die sich Lehrbücher halten müssen. Er hofft, dass die Forschung ein helleres Licht auf die dringende Notwendigkeit wirft, Schritte zur Verbesserung von Schulbüchern zu unternehmen.

„Diese Forschung und die Bemühungen der OECD zur Verbesserung der Bildung sind von grundlegender Bedeutung, weil sie den Menschen helfen, die Welt, in der sie leben, zu verstehen“, sagte er.