Veranstaltungsprogramm

Ausgangslage und theoretischer Hintergrund

Dieser Beitrag untersucht das globale Phänomen des sog. „Wohlstandsparadoxes“ (engl.: „affluence paradox“, AP) in der Geschlechtertrennung nach Ausbildungsfächern, mit besonderem Fokus auf Mathematik, Ingenieurswesen, Naturwissenschaften und Technik (MINT). Das in mehreren internationalen Studien beobachtete Paradox besagt, dass die Geschlechterungleichheit in diesen Fächern entgegen den Erwartungen in reicheren Ländern größer ist als in ärmeren. In reicheren Ländern (z.B. den OECD-Staaten) ist in den vergangenen Jahrzehnten ein Wertewandel beobachtbar. Wo zuvor materielle Absicherung wichtig war, rücken nun postmaterielle Werte der Selbstverwirklichung in den Vordergrund. Diese sind aber wiederum stark durchdrungen von Vorstellungen über Genderrollen und Genderstatus-Projektionen. Die Betonung post-materieller Werte (etwa der „Selbstverwirklichung“) in den Bildungsentscheidungen verstärkt somit die Geschlechtertrennung nach Ausbildungsfächern und die Tendenz zu genderspezifischen Bildungs- und Ausbildungsverläufen.

Forschungsfrage, Ziele, Hypothesen

Vor diesem theoretischen Hintergrund geht diese Arbeit der Frage nach, welche Rolle postmaterielle Werte im Wohlstandsparadox (AP) der Geschlechterungleichheit in MINT-Fächern spielen. Folgende Hypothese wird geprüft: Der Effekt des gesellschaftlichen Wohlstands auf den Geschlechterunterschied in MINT-Aspiration kann durch postmaterielle Werte erklärt werden.

Methoden

Die Analyse beruht auf Daten des Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) für die Jahre 2011, 2015 und 2019, in der 14-jährige Schüler:innen befragt werden. Die Geschlechterungleichheit in MINT-Fächern wird mit einer Variable zur Bildungsaspiration dargestellt („Ich würde gerne in einem Beruf arbeiten, der ein hohes Maß an Mathematik umfasst“). Es werden Mehrebenen-Analysen des Einflusses des Pro-Kopf-Bruttoinlandsprodukts (als Proxy für wirtschaftliche Entwicklung) und des „Postmaterial Index“ (als Proxy für postmaterielle Werte) auf die MINT-Aspirationen von Schüler:innen (n=163.956) aus 28 Ländern durchgeführt.

Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse zeigen, dass gesellschaftlicher Wohlstand mit einer höheren Geschlechterungleichheit in MINT-Fächern verknüpft ist. Es können negative Effekte auf MINT-Aspirationen beider Geschlechter beobachtet werden. Diese sind für Mädchen jedoch stärker ausgeprägt als für Jungen. Postmaterielle Werte eines Landes können diesen Wohlstandseffekt erklären (mediation effect). Dieser Effekt auf der Länderebene lässt Schlüsse zu, die auf Individualebene in zukünftigen Studien weiter untersucht werden sollten, etwa durch eine Prüfung des Einflusses postmaterieller Werte auf Individualebene auf Bildungsentscheidungen. Für die Ausbildung zukünftiger Lehrer:innen legen die Ergebnisse nahe, dass diesem Thema besondere Aufmerksamkeit im Unterricht zukommen sollte, um für Aufklärung über stereotype Genderrollen zu bieten. Die horizontale Geschlechtertrennung nach Studienfächern beinhaltet nämlich durchaus Ungleichheitstendenzen auf einer vertikalen Achse, die der rechtlichen, beruflichen Angleichung der Geschlechter in Gesellschaften entgegenwirken.

Der sukzessive Rückgang der Lernmotivation und des fachbezogenen Interesses in den naturwissenschaftlich-technischen Fächern in der Sekundarstufe I stellet die Bildungspraxis und –forschung vor anhaltende Herausforderung in der MINT-Bildung (OECD, 2023). Empirische Studien weisen darauf hin, dass neben individuellen, strukturellen und soziokulturellen Bedingungen insbesondere die Unterrichtsqualität prädiktiv für die MINT-bezogene Entwicklung der Lernenden ist. Vor diesem Hintergrund wurde in Österreich im Schuljahr 2022/23 an 57 Standorten der Schulversuch „MINT-Mittelschule“ initiiert, der ein integriertes, fächerübergreifendes und realitätsnahes Curriculum implementiert und gleichermaßen auf kooperative und selbstgesteuerte Lernprozesse Wert legt.

Dieser Beitrag stellt Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung vor (Spreitzer et al., 2025), deren übergeordnetes Ziel es ist, Gelingensbedingungen für einen motivierenden MINT-Unterricht zu identifizieren. Theoretisch fundiert durch die Person-Gegenstands-Theorie des Interesses und die Selbstbestimmungstheorie (Krapp, 1999) sowie durch Konzepte integrierter MINT-Bildung (Roehrig et al., 2021), analysiert die Studie die Zusammenhänge zwischen Unterrichtsgestaltung, individuellen Lernvoraussetzungen und vorwiegend affektiven Outcomes (positive Emotionen, thematische Interessen oder Motivation) sowie MINT-bezogene Schul- und Berufswahlaspirationen. Die Datengrundlage bildet eine Online-Erhebung von N = 3.100 Schüler:innen der 5. bis 8. Schulstufe, in der die Wahrnehmung des Unterrichts, die Motivation, das thematische MINT-Interessen sowie schulische und berufliche Aspirationen mittels geschlossener und offener Formate längsschnittlich erfasst wurden.

Die Ergebnisse zeigen ein ambivalentes Bild: Auf der einen Seite attestieren die Schüler:innen dem integrierten MINT-Unterricht eine hohe motivierende Wirkung und sie identifizieren sich mit den curricularen MINT-Themen. Andererseits lässt sich im Kohortenvergleich auch in den MINT-Mittelschulen eine Abnahme der intrinsischen und identifizierten Motivation und des thematischen Interesses in höheren Schulstufen beobachten. Mithilfe von Strukturgleichungsmodellen kann dieser Trend unter anderem auf ein sinkendes Erleben von Autonomie, inhaltlicher Relevanz und sozialer Eingebundenheit bzgl. der Lehrperson zurückgeführt werden.

Besonders hervorzuheben ist der Befund zu Gender-Thematik: Entgegen vieler bisheriger Studien zeigen sich kaum signifikante Geschlechterunterschiede in der Unterrichtswahrnehmung und den affektiven Merkmalen. Eine Diskrepanz bleibt jedoch bestehen: Trotz vergleichbaren thematischen Interesses zeigen Schülerinnen weiterhin ein signifikant geringeres Interesse an MINT-Berufen als ihre männlichen Mitschüler.

Der Vortrag diskutiert diese Ergebnisse im Spannungsfeld zwischen individuellen entwicklungspsychologischen Prozessen und strukturellen Rahmenbedingungen. Dabei wird kritisch beleuchtet, welche Grenzen schulische Interventionen bei der Förderung nachhaltiger „MINT-Identitäten“ haben und welche Faktoren für die Attraktivität von MINT-Karrierewegen ausschlaggebend sind.

Theoretischer Hintergrund

Algorithmisches Denken ist eine Schlüsselkompetenz im digitalen Zeitalter. Es umfasst die Fähigkeit, Probleme systematisch zu analysieren, in einzelne Schritte zu zerlegen und in einen Algorithmus zu überführen. Offen ist bislang, welche Rolle Kreativität spielt: Während konvergentes Denken die Fähigkeit beschreibt, logische und eindeutige Lösungen zu finden, adressiert divergentes Denken flexible Problemlösungsansätze. Ziel dieser Studie ist es, Einflüsse von Technikinteresse, konvergentem und divergentem Denken sowie demografischen Variablen auf die Entwicklung von Fähigkeiten im algorithmischen Denken zu untersuchen.

Fragestellung

Wie beeinflussen die genannten Konstrukte die Entwicklung des algorithmischen Denkens von Grundschulkindern?

Methode

Die Stichprobe umfasste 405 Grundschüler:innen (Jahrgangsstufe 2-4; 202 weiblich, 193 männlich, 10 divers/sonstiges/keine Angabe; Alter: M = 8.27, SD = 1.02). Nach einem Pretest zu Technikinteresse (angelehnt an PISA), algorithmischem Denken (basierend auf Zapata et al., 2021) und kreativem Denken (konvergent: Landmann et al., 2014; divergent: Torrance, 1966) lernten die Kinder Grundlagen des Programmierens mit dem Bodenroboter „Blue-Bot“. In Kleingruppen legten sie aus bemalten Kacheln ein Spielfeld und entwickelten eine Geschichte, die den Weg des Roboters beschrieb. Diesen Weg programmierten sie, sodass der Blue-Bot die erzählte Route abfuhr. Zum Abschluss des halbtägigen Workshops absolvierten sie erneut den Test zum algorithmischen Denken.

Ein Strukturgleichungsmodell (multiple indicator latent change score model) prüfte Einflüsse von Geschlecht und Jahrgangsstufe auf Interesse, konvergentes und divergentes Denken sowie auf die Entwicklung des algorithmischen Denkens.

Ergebnisse und Diskussion

Das SEM-Modell zeigte eine gute Anpassung an die Daten (CFI=.972, TLI=.972, RMSEA=.037, SRMR=.073). Die Jahrgangsstufe hatte positive Effekte auf Technikinteresse (β=.231, p<.001), konvergentes Denken (β=.248, p<.001) und divergentes Denken (β=.151, p=.009). Geschlecht zeigte hingegen keine signifikanten Zusammenhänge mit diesen Konstrukten. Algorithmisches Denken vor der Intervention hing positiv mit konvergentem Denken (β=.463, p<.001), Technikinteresse (β=.195, p=.005), Jahrgangsstufe (β=0.257, p<.001) sowie Geschlecht (β=0.179, p=.002; höhere Werte für Jungen) zusammen, jedoch nicht mit divergentem Denken.

Die Veränderung des algorithmischen Denkens wurde durch Technikinteresse (β=.196, p=.030), konvergentes Denken (β=-.289, p=.006) und Jahrgangsstufe (β=.207, p=.012) vorhergesagt, jedoch nicht durch divergentes Denken oder Geschlecht.

Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Technikinteresse für die Entwicklung algorithmischer Denkfähigkeiten. Die enge Verknüpfung von Exploration und Storytelling in der Intervention könnte dazu führen, dass eine Herangehensweise, die schnell zur „einen richtigen“ Lösung führt, die Explorationsphasen verkürzt und damit Lerngelegenheiten reduziert, was zum negativen Effekt des konvergenten Denkens beigetragen haben könnte.

Zukünftige Forschung sollte untersuchen, wie konvergentes und divergentes Denken in die Förderung algorithmischer Kompetenzen integriert werden können, um kognitive und kreative Aspekte der Problemlösung zu stärken.