Vergleichsarbeit Chemie Schuljahrgang 8 im Schuljahr 2007/2008 Ergebnisse im Überblick

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1 Vergleichsarbeit Chemie Schuljahrgang 8 im Schuljahr 2007/2008 Ergebnisse im Überblick Dr. M. Pötter, LISA Halle 0. Vorbemerkungen Mit der vielschichtigen Auswertung der Vergleichsarbeit Chemie Schuljahrgang 8 wird Lehrkräften ein Material bereit gestellt, das es ihnen ermöglicht den Leistungsstand der Schülerinnen und Schüler bezüglich der Aufgabenformate, der Basiskonzepte und der Kompetenzen zu analysieren. Die zentralen Ergebnisse erlauben es den Lehrkräften, die eigen erreichten Ergebnisse einzuordnen. Die Schulen sind aufgefordert diese Ergebnisse zu bewerten und als Anregung für die Weiterarbeit in den Klassen bzw. im Chemieunterricht zu nutzen. Mit den Ergebnissen sowie den Materialien zur fachspezifischen Weiterarbeit sollen die Lehrkräfte und Fachschaften an den Schulen unterstützt werden, spezifische Schlussfolgerungen im Sinne einer Lernstandsanalyse und einer gezielten Förderung für Schülerinnen und Schüler zu ziehen. Hinweise und Erläuterungen zur Vergleichsarbeit sowie Materialien zur fachspezifischen Weiterarbeit sind auf dem Landesbildungsserver Sachsen-Anhalt verfügbar. ( 1. Rahmenbedingungen Mit der Vergleichsarbeit Chemie wurde nach unserer Erkenntnis die erste systematische Erfassung aller Schüler eines Bundeslandes durchgeführt. Die Aufgaben für diese Vergleichsarbeit sind in Zusammenarbeit des LISA Halle mit in der Praxis tätigen Lehrkräften an Sekundarschulen und Gymnasien erarbeitet worden. Einige der Aufgaben wurden in ausgewählten Klassen der Schuljahrgang 9 und 10 sowohl an Sekundarschulen als auch Gymnasien pilotiert, da die Aufgaben dieser Vergleichsarbeit für mehrere Schulformen eingesetzt werden sollten. Grundlagen der Vergleichsarbeit bildeten die Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss (Beschluss vom ). Gemäß Bekanntmachung des MK vom (SVBl. LSA Nr. 5/2005, S. 108) orientieren sich landesweite Vergleichsarbeiten an grundlegend zu vermittelndem Wissen und Können sowie an den niveaubestimmenden Aufgaben für das jeweilige Fach. Die Vergleichsarbeit Chemie umfasste eine Arbeitszeit von 45 Minuten. Die Aufgaben lagen den Schülerinnen und Schülern in Form von Arbeitsblättern vor. Als Hilfsmittel konnte das an der Schule zugelassene Tafelwerk genutzt werden. Die Erfassung der Ergebnisse der Vergleichsarbeit erfolgte für alle Schulen in einem Online- Verfahren. Grundlage für die vorliegende Auswertung sind die vom Landesverwaltungsamt Sachsen-Anhalt erfassten Ergebnisse von Schülerinnen und Schüler aus 239 Schulen. Seite 1 von 14

2 Es wurden vier Aufgaben unterteilt in 19 sogenannte Items mit 28 Bewertungseinheiten (BE) erfasst. Die Teilaufgabe 4f war wegen des Rahmrichtlinienbezuges nur für Gymnasiasten verpflichtend. An Sekundarschulen konnte sie auf freiwilliger Basis bearbeitet werden. Schulform Sekundarschulen Gymnasien Gesamtschulen Anzahl erfasster Schulen durch LVwA 165 von von 89 6 von 7 Anzahl beteiligter Schülerinnen und Schüler der jeweiligen Schulform Tabelle 1: Anzahl beteiligter Schulen bzw. Schülerinnen und Schüler in den Schulformen 2. Aufgabenbezogene Gesamtergebnisse Für die Vergleichsarbeit wurden Aufgaben erarbeitet, die unterschiedlichen Aufgabenformaten entsprechen, die verschiedene Basiskonzepte bedienen und die alle Kompetenzbereiche berücksichtigen. Die prozentuale Verteilung der BE auf die Anforderungsbereiche I-III entspricht den üblichen Vorgaben für Klassenarbeiten. Die Zuordnung der Anforderungsbereiche erfolgte mit Blick auf das Realschulabschlussniveau. Die Tabelle 2 verdeutlicht die Ergebnisse zu den Anforderungsbereichen, zu den Aufgabenformaten, zu den Basiskonzepten und zu den Kompetenzbereichen. Seite 2 von 14

3 Aufgabenformate Basiskonzepte Kompetenzbereiche Aufgabennummer Ergänzungsaufgabe Kurzaufsatzaufgabe Ermitteln von Informationen Zuordnung Kurzantwort Entwickeln eines Experimentes Formulieren von chemischen Gleichungen Stoff-Teilchen-Konzept Struktur-Eigenschafts-Konzept Konzepte zur chemischen Reaktion Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Anforderungsbereich (AFB) Erfüllungsprozentsatz X X X I 85 % X X X I 90 % 1 X X X I 79 % X X X II 67 % X X X II 83 % X X X II 74 % X X X X II 81 % 2 X X X X II 92 % X X X X X II 25 % X X X X X II 92 % X X X X X X III 15 % 3 X X X X X X X I 75 % X X X X X II 67 % X X X X X X III 29 % X X X X I 88 % 4 X X X X I 50 % X X X X X II 59 % X X X X X II 8 % X X X II 73 % % 74,1 62,2 86,3 52,5 64,7 59,5 8,7 76,7 55,0 42,7 65,7 55,6 61,4 16,8 * Tabelle 2: Zusammenstellung der n (Landesmittelwerte) Seite 3 von 14

4 Landesmittelwerte (schulformübergreifend) Seite 4 von 14 15% 25% 29% 85% 90% 79% 67% 83% 74% 81% 92% 92% 75% 67% 88% 8% 50% 59% 73% 100,0% 90,0% 80,0% 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Pfeillinie 3 Veränderungen beschreiben Abbildung 1: (Landesmittelwerte) der Teilaufgaben 1, 2, 3 und 4 in der Vergleichsarbeit

5 3. Ergebnisdarstellung unter verschiedenen Aspekten 3.1 Schulformbezogene Gesamtergebnisse In den nachfolgenden grafischen Darstellungen werden sogenannte Quartilbänder verwendet. Diese Quartilbänder liefern Informationen über die Verteilung der der teilnehmenden Schulen einer Schulform. Beispiel (Vergleichsarbeit Chemie (Gymnasium), Item 4f): 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 73,8% 40,9% 33,8% 24,8% 10% 0% 1,3% Ent scheiden und Abbildung 2: Beispiel für Quartilband Diesem Quartilband kann man folgende Informationen entnehmen: Der Strich in der Mitte (bei 33,8%) gibt den Mittelwert Median bzw. Zentralwert 1 an. Um den Median befinden sich das 2. und das 3. Quartil, in denen die Hälfte aller erfassten mittleren Schulen (hier Gymnasium) liegt. Der geringste Erfüllungsprozentsatz, den eine Schule erreicht hat, beträgt 1,3 %. Ein Viertel der Schulen hat einen Erfüllungsprozentsatz im Bereich von 1,3 % bis 24,0 % (1. Quartil) erreicht. Ein weiteres Viertel (2. Quartil) der Schulen hat einen Erfüllungsprozentsatz im Bereich von 24,0 % bis 33,8 % erreicht. Ein drittes Viertel (3. Quartil) der Schulen hat einen Erfüllungsprozentsatz im Bereich von 33,8 % bis 40,9 % erreicht. Das 4. Quartil der Schulen hat einen Erfüllungsprozentsatz im Bereich von 40,9 % bis 73,8 % erreicht 2. Die Längen der Quartilbänder im unteren (1. Quartil) bzw. im oberen Bereich (4. Quartil) werden beeinflusst durch die jeweiligen Extremwerte bei den n der Schulen. In Folge dessen treten bei einzelnen Aufgaben relativ große Spannweiten auf. 1 Der Median ist derjenige Wert einer Datenreihe, der in der Mitte steht, wenn man diese Datenreihe der Größe nach ordnet. 2 Wegen der besseren Lesbarkeit sind in den Abbildungen 3-6 keine Prozentsätze aufgetragen. Diese sind im Anhang aufgeführt. Seite 5 von 14

6 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% schulformübergreifend - Quartilbänder Seite 6 von 14 Peillinie 3 Veränderungen beschreiben Abbildung 3: der 19 Items

7 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Seite 7 von 14 Peillinie 3 Veränderungen beschreiben Entscheiden und Abbildung 4: Gymnasium Quartilbänder

8 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Seite 8 von 14 Peillinie 3 Veränderungen beschreiben Entscheiden und Abbildung 5: Sekundarschule Quartilbänder

9 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Seite 9 von 14 Peillinie 3 Veränderungen beschreiben Abbildung 6: Gesamtschulen Quartilbänder

10 3.2 geordnet nach Anforderungsbereichen 100,0% 80,0% 60,0% 40,0% 89,9% 69,5% 76,6% 78,7% Anforderungsbereiche 77,4% 56,7% 64,4% 66,2% 36,0% Gymnasien Sekundarschulen Gesamtschulen Landesmittelwerte 20,0% 0,0% 13,3% I II III 13,1% 20,8% Abbildung 7: Aufgabenbereiche 3.3 geordnet nach Aufgabenformaten 100,0% 80,0% 60,0% 40,0% 20,0% 87,8% 61,8% 72,5% 71,4% 55,5% 59,7% 93,3% 85,1% 80,4% Aufgabenformate 70,6% 36,0% 51,0% 75,8% 59,5% 58,9% 71,1% Gymnasien Sekundarschulen Gesamtschulen 51,0% 56,3% 16,5% 2,7% 6,9% 0,0% Ergänzungsaufgabe Kurzaufsatzaufgabe Ermitteln von Informationen Zuordnung Kurzantwort Entwickeln eines Experimentes Formulieren von chemischen Gleichungen Abbildung 8: Aufgabenformate gegliedert nach Schulformen Seite 10 von 14

11 3.4 geordnet nach Basiskonzepten 100,0% 80,0% 88,3% Basiskonzepte Gymnasien Sekundarschulen Gesamtschulen 60,0% 40,0% 66,6% 75,1% 66,5% 47,3% 51,3% 54,8% 35,2% 38,0% 20,0% 0,0% Stoff - Teilchen-Konzept Struktur - Eigenschafts-Konzept Konzepte zur chemischen Reaktion Abbildung 9: Basiskonzepte gegliedert nach Schulformen 3.5 geordnet nach Kompetenzbereichen 100,0% 80,0% Kompetenzbereiche Gymnasien Sekundarschulen Gesamtschulen 60,0% 40,0% 77,3% 56,6% 63,2% 66,5% 48,1% 52,3% 72,4% 54,1% 57,9% 20,0% 29,5% 9,8% 11,0% 0,0% Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Abbildung 10: Kompetenzbereiche gegliedert nach Schulformen Seite 11 von 14

12 Anhang: Gymnasien Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3 Aufgabe 4 Pfeillinie 3 Veränderungen beschreiben Entscheiden Median 97,5% 100,0% 94,3% 91,1% 98,1% 94,6% 89,7% 96,8% 37,1% 96,9% 20,8% 92,3% 83,5% 48,2% 97,6% 71,4% 72,4% 15,8% 80,2% 33,8% 3. Quartil 100,0% 100,0% 98,1% 94,4% 100,0% 97,0% 94,1% 98,3% 47,9% 98,5% 32,3% 94,5% 86,7% 58,3% 98,7% 80,1% 82,7% 22,4% 88,5% 40,9% Maximum 92,4% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 71,4% 100,0% 78,4% 100,0% 100,0% 89,2% 100,0% 100,0% 96,9% 39,4% 100,0% 73,8% Minimum 92,4% 94,4% 75,8% 51,6% 89,8% 70,1% 78,0% 86,4% 9,1% 68,5% 4,0% 21,4% 68,8% 5,3% 47,0% 42,4% 13,8% 0,0% 63,3% 1,3% 1. Quartil 95,3% 98,8% 91,3% 86,2% 86,9% 91,5% 86,1% 95,0% 29,0% 93,9% 15,4% 88,9% 78,2% 39,4% 95,8% 62,8% 63,6% 9,1% 73,0% 24,8% Seite 12 von 14

13 Sekundarschulen Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3 Aufgabe 4 Pfeillinie 3 Veränderungen beschreiben Entscheiden Median 77,3% 85,7% 66,7% 49,1% 72,3% 60,0% 75,6% 90,6% 12,9% 91,3% 4,3% 71,2% 54,5% 16,7% 87,2% 31,6% 50,0% 1,3% 68,1% 1,5% 3. Quartil 85,3% 90,9% 76,9% 58,8% 79,5% 70,6% 83,3% 94,4% 19,0% 96,1% 7,4% 79,4% 64,7% 24,1% 92,3% 46,0% 60,0% 2,9% 76,1% 12,1% Maximum 100,0%100,0%100,0%86,7%100,0%95,8% 100,0%100,0% 55,3% 100,0% 100,0% 96,9% 100,0% 80,0% 100,0% 96,2% 90,0% 28,4% 100,0% 83,3% Minimum 44,7% 43,8% 28,1% 12,0% 28,1% 8,0% 31,7% 65,6% 0,0% 37,1% 0,0% 7,4% 14,3% 0,6% 32,8% 0,0% 10,9% 0,0% 3,1% 0,0% 1. Quartil 68,2% 77,3% 59,3% 40,7% 63,3% 50,0% 67,6% 86,0% 7,5% 87,9% 2,2% 62,7% 46,9% 10,6% 81,4% 23,6% 42,6% 0,0% 61,4% 0,0% Seite 13 von 14

14 Gesamtschulen Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3 Aufgabe 4 Peillinie 3 Veränderungen beschreiben Entscheiden und Median 88,1% 90,2% 83,2% 74,9% 83,3% 79,0% 81,2% 91,6% 22,8% 87,9% 4,3% 80,6% 74,2% 19,9% 89,6% 48,6% 61,3% 7,0% 67,5% 16,8% 3. Quartil 91,1% 94,6% 84,2% 79,0% 86,4% 81,3% 85,3% 92,0% 30,6% 93,9% 5,1% 82,4% 76,6% 26,8% 92,5% 56,8% 66,7% 8,7% 72,8% 20,2% Maximum 92,2% 97,4% 88,7% 82,3% 90,4% 83,0% 88,8% 95,5% 37,5% 98,9% 12,8% 84,0% 83,0% 32,9% 95,2% 61,7% 78,7% 13,5% 75,0% 23,9% Minimum 68,8% 86,4% 74,0% 51,0% 76,0% 46,9% 69,5% 86,5% 9,4% 66,1% 3,0% 22,3% 61,5% 8,2% 42,9% 44,8% 27,7% 2,3% 41,1% 0,0% 1. Quartil 84,6% 89,4% 81,9% 70,3% 78,0% 78,7% 73,4% 88,5% 20,2% 83,3% 3,6% 78,0% 66,9% 18,3% 87,2% 47,2% 56,3% 5,4% 57,2% 13,0% Seite 14 von 14