Vorwort des Präsidenten der Kultusministerkonferenz und der Bundesministerin für Bildung und Forschung 9

1 PISA 2012 – eine Einführung in die aktuelle Studie 11
Christine Sälzer und Manfred Prenzel

1.1 Zielsetzung und Anlage des Programme for International Student Assessment 13
1.1.1 Funktionen eines internationalen Bildungsvergleichs 13
1.1.2 Grundlegende Merkmale von PISA 17
1.1.3 Missverständnisse und Kritik an PISA 20
1.2 Die Besonderheiten von PISA 2012 21
1.2.1 Teilnehmende Staaten 21
1.2.2 Testkonzeption und Testdesign 22
1.2.3 Zusatzprogramm und weitere internationale Optionen 26
1.3 Die Durchführung von PISA in Deutschland 26
1.3.1 Population und Stichprobe: Wer nimmt an PISA teil? 27
1.3.2 Teilnahmeverpflichtung 32
1.3.3 Internationale Vergleichbarkeit der Ergebnisse 33
1.3.4 Skalierung und Auswertung der Daten 37
1.4 Darstellung der Ergebnisse aus PISA 38
1.5 Interpretation der Befunde 42
1.6 Nationale und internationale Organisation der PISA-Studie 43
Literatur 44

2 Zwischen Grundlagenwissen und Anwendungsbezug: Mathematische Kompetenz im internationalen Vergleich 47
Christine Sälzer, Kristina Reiss, Anja Schiepe-Tiska, Manfred Prenzel und Aiso Heinze

2.1 Einleitung 47
2.2 Mathematische Kompetenz in PISA 50
2.2.1 Elemente der Rahmenkonzeption: Inhalte, Prozesse und Kontexte 51
2.2.2 Fundamentale mathematische Fähigkeiten 53
2.3 Der Mathematiktest in PISA 2012 und seine Auswertung 57
2.3.1 Aufgabenformate 59
2.3.2 Skalierung und Kompetenzstufen 59
2.3.3 Aufgabenbeispiele 60
2.4 Ergebnisse des internationalen Vergleichs 70
2.4.1 Ergebnisse des internationalen Vergleichs auf der Gesamtskala 70
2.4.2 Verteilungen auf die Kompetenzstufen 73
2.4.3 Kompetenzunterschiede zwischen Jungen und Mädchen 75
2.4.4 Ergebnisse in den vier Inhaltsbereichen mathematischer Kompetenz 77
2.4.5 Veränderungen seit PISA 2003 84
2.5 Ergebnisse für Deutschland 86
2.5.1 Kompetenzen in verschiedenen Schularten 86
2.5.2 Mathematische Kompetenz in Deutschland im Trend betrachtet 89
2.6 Zusammenfassung und Diskussion 92
Literatur 95

3 Mathematikbezogene emotionale und motivationale Orientierungen, Einstellungen und Verhaltensweisen
von Jugendlichen in PISA 2012 99
Anja Schiepe-Tiska und Stefanie Schmidtner

3.1 Die Rahmenkonzeption der PISA-Fragebögen 2012 100
3.2 Beschreibung der erhobenen Schülermerkmale 101
3.2.1 Emotionale und motivationale Orientierungen 102
3.2.2 Selbstbilder 103
3.2.3 Mathematikbezogene Einstellungen und Verhaltensweisen 104
3.3 Ergebnisse 105
3.3.1 Emotionale und motivationale Orientierungen im internationalen Vergleich 106
3.3.2 Selbstbilder im internationalen Vergleich 109
3.3.3 Mathematikbezogene Einstellungen und Verhaltensweisen im internationalen Vergleich 111
3.3.4 Veränderungen der Schülermerkmale seit PISA 2003 113
3.3.5 Zusammenhänge der Schülermerkmale untereinander 116
3.4 Zusammenfassung und Diskussion 117
Literatur 118

4 Mathematikunterricht in Deutschland: Befunde aus PISA 2012 123
Anja Schiepe-Tiska, Kristina Reiss, Andreas Obersteiner, Jörg-Henrik Heine, Tina Seidel und Manfred Prenzel

4.1 Merkmale guten Unterrichts 123
4.1.1 Befunde aus Metaanalysen 123
4.1.2 Unterrichtsmuster 125
4.1.3 Unterricht als Lernangebot 126
4.2 Fragen und Erwartungen 127
4.3 Erfassung des Unterrichts bei PISA 128
4.4 Ergebnisse 133
4.4.1 Charakterisierung des Mathematikunterrichts in Deutschland anhand ausgewählter Items 133
4.4.2 Mathematikunterricht in Deutschland im internationalen Vergleich 138
4.4.3 Zwischenfazit 143
4.4.4 Muster des Mathematikunterrichts 143
4.5 Zusammenfassung und Diskussion 149
Literatur 151

5 Schulische Rahmenbedingungen der Kompetenzentwicklung 155
Christine Sälzer, Manfred Prenzel und Eckhard Klieme

5.1 Institutionelle und organisatorische Rahmenbedingungen 158
5.1.1 Leistungsvarianz und Gliederung des Sekundarschulwesens 158
5.1.2 Alter und Klassenstufe der PISA-Kohorte 163
5.1.3 Lernzeit 168
5.2 Die Einzelschule als Ort des Lernens 171
5.2.1 Klassengröße 171
5.2.2 Schulentwicklung und Qualitätssicherung 173
5.2.3 Schülerverhalten und Schulklima 176
5.3 Zusammenfassung und Diskussion 183
Literatur 184

6 Naturwissenschaftliche Kompetenz in PISA 2012: Ergebnisse und Herausforderungen 189
Anja Schiepe-Tiska, Katrin Schöps, Silke Rönnebeck, Olaf Köller und Manfred Prenzel

6.1 Naturwissenschaftliche Kompetenz in PISA 2012 191
6.2 Naturwissenschaftliche Kompetenz im internationalen Vergleich 197
6.3 Vertiefende Analysen der naturwissenschaftlichen Kompetenz in Deutschland 205
6.3.1 Unterschiede zwischen Schularten 205
6.3.2 Veränderung der naturwissenschaft lichen Kompetenz seit PISA 2006 208
6.4 Diskussion und Ausblick 211
Literatur 212

7 Lesekompetenz in PISA 2012: Veränderungen und Perspektiven 217
Katharina Hohn, Anja Schiepe-Tiska, Christine Sälzer und Cordula Artelt

7.1 Lesekompetenz in PISA 2012 219
7.2 Lesekompetenz im internationalen Vergleich 227
7.3 Vertiefende Analysen der Lesekompetenz in Deutschland 234
7.3.1 Unterschiede zwischen Schularten 234
7.3.2 Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen in der Lesekompetenz 238
7.3.3 Veränderung der Lesekompetenz seit PISA 2000 239
7.4 Diskussion und Ausblick 242
Literatur 243

8 Soziale Herkunft als Bedingung der Kompetenzentwicklung 245
Katharina Müller und Timo Ehmke

8.1 Einleitung 245
8.2 Erfassung der sozialen Herkunft in PISA 247
8.3 Befunde zum Zusammenhang zwischen sozialer Herkunft und mathematischer Kompetenz im internationalen Vergleich 249
8.4 Die soziale Herkunft der Jugendlichen in Deutschland: vertiefende Analysen 262
8.5 Zusammenfassung und Diskussion 270
Literatur 273

9 Mathematische Kompetenz von Schülerinnen und Schülern mit Zuwanderungshintergrund 275
Markus Gebhardt, Dominique Rauch, Julia Mang, Christine Sälzer und Petra Stanat

9.1 Methodische Vorbemerkungen 277
9.2 Jugendliche mit Zuwanderungshintergrund im internationalen Vergleich 280
9.3 Jugendliche mit Zuwanderungshintergrund in Deutschland 289
9.4 Zusammenfassung und Diskussion 304
Literatur 307

10 Technische Grundlagen des fünften internationalen Vergleichs 309
Jörg-Henrik Heine, Christine Sälzer, Lars Borchert, Heiko Sibberns und Julia Mang

10.1 Die Stichprobe der PISA-Teilnehmer in Deutschland 309
10.1.1 Stichprobenplan und Ziehung der Stichprobe 310
10.1.2 Realisierte Stichprobe 319
10.1.3 Gewichtung 320
10.2 Skalierung der Leistungstests zur Modellierung von Kompetenzen 322
10.2.1 Das PISA-Multi-Matrix-Design und IRT-Skalierung 323
10.2.2 Latente Korrelationen als mehrdimensionale Modellierung 335
10.2.3 Latente Regression im Hintergrundmodell 336
10.3 Reliabilität und Stichprobenfehler 337
10.3.1 Designeffekte und Berechnung von Stichprobenfehlern 338
10.4 Bestimmung von Kompetenzstufen 339
10.4.1 Kompetenzstufen und Lösungswahrscheinlichkeiten 340
10.4.2 Kompetenzstufen für Mathematik, Lesen und Naturwissenschaften 340
10.5 Skalierung von Veränderungen zwischen PISA 2000 und PISA 2012 341
Literatur 344

Anhang 347
Abbildungsverzeichnis 359
Tabellenverzeichnis 361
Die Autorinnen und Autoren dieses Berichtsbandes 365