IQB-Ländervergleich Mathematik und Naturwissenschaften 2012 (IQB-LV 2012)

 

Inhaltsverzeichnis

Übersicht

Projektbeschreibung

Literatur

Leerdatensätze

Dokumentation

Weiterführende Informationen

Hinweise zur Nutzung der Daten

Erhebungszeitraum

2012
verfügbar seit 11/2017
Testpopulation Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 9 an allgemeinbildenden Schulen
Stichprobe Schülerinnen und Schüler (N=44.500)
Klassen (N=2.109)
Schulen (N=1.326)
Erfasste Kompetenzen Mathematik, Biologie, Chemie, Physik
Kontextfragebögen für Schülerinnen und Schüler, Lehrkräfte, Schulleitungen
Region Bundesweit
Federführung Prof. Dr. Hans Anand Pant, Prof. Dr. Petra Stanat, (IQB Berlin)
Auftraggeber Kultusministerkonferenz (KMK)
Zitationsvorschlag Pant, H. A., Stanat, P., Hecht, M., Heitmann, P., Jansen, M., Lenski, A. E., Penk, C., Pöhlmann, C., Roppelt, A., Schroeders, U. & Siegle, T. (2015). IQB-Ländervergleich Mathematik und Naturwissenschaften 2012 (IQB-LV 2012) (Version 4) [Datensatz]. Berlin: IQB – Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen. http://doi.org/10.5159/IQB_LV_2012_v4
Zugangshinweise

Kognitive Grundfähigkeiten dürfen nicht als abhängige Variable in den Analysen verwendet werden.

 

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LogoLV2012

Projektbeschreibung

Der IQB-Ländervergleich 2012 in Mathematik und den Naturwissenschaften ist eine im Auftrag der Kultusministerkonferenz (KMK) der Bundesrepublik Deutschland bundesweit durchgeführte Studie. Sie dient der systematischen Überprüfung des Erreichens der Bildungsstandards für die Fächer Mathematik und die Naturwissenschaften in den Ländern der Bundesrepublik Deutschland. Insgesamt nahmen an der Untersuchung ungefähr 44.500 Schülerinnen und Schüler der 9. Jahrgangsstufe teil.

Im Fach Mathematik wurden Aufgaben zu allen allgemeinen und inhaltsbezogenen mathematischen Kompetenzen getestet und in einem Globalwert für mathematische Kompetenz zusammengefasst. In den Naturwissenschaften hingegen bearbeiteten die Schülerinnen und Schüler Aufgaben zur Erfassung ihrer Kompetenzen in den Bereichen „Fachwissen“ und „Erkenntnisgewinnung“ in den Fächern Biologie, Chemie und Physik (siehe auch Bildungsstandards in den Fächern).

Neben den Kompetenztests kamen auch Fragebögen für Schülerinnen und Schüler, Fachlehrkräfte und Schulleitungen zum Einsatz. Diese dienten der Erfassung schulischer und außerschulischer Lerngelegenheiten und der Rahmenbedingungen, die zur Optimierung von Lernprozessen genutzt werden können. Außerdem wurden Indikatoren für die Lesekompetenz und die kognitiven Grundfähigkeiten der Schülerinnen und Schüler erhoben.

 

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Literatur

Den Bericht des IQB-Ländervergleichs 2012, eine Zusammenfassung und Zusatzmaterialien finden Sie hier.

Eine Auswahl an Publikationen finden Sie in dieser PDF Literaturliste (Stand: 13.11.2019).

 

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Leerdatensätze

Um Ihnen einen ersten Überblick der Datensätze zu vermitteln, haben Sie hier die Möglichkeit, Leerdatensätze herunterzuladen.

 

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Dokumentation

Hier finden Sie weiterführendes Material zur Studie:

PDF Skalenhandbuch LV 2012
     DOI: 10.18452/3125

 

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Weiterführende Informationen

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Hinweise zur Nutzung der Daten

Wie viele Klassen pro Schule werden in den IQB-Ländervergleichen bzw. IQB-Bildungstrends in die Stichprobe gezogen?

In den IQB-Studien (Ländervergleiche bzw. Bildungstrend) wird in der Regel eine Klasse pro Schule in die Stichprobe aufgenommen. Außnahmen gibt es für einige Bundesländer sowie für einige Schulformen (z.B. Förderschulen). Informationen zur Stichprobenziehung in den Studien finden Sie in den Ergebnisberichten bzw. Skalenhandbüchern.

Hier eine kurze Zusammenfassung zur Stichprobenziehung:

  • IQB-Ländervergleich 2008/2009: Eine Klasse pro Schule; gesamter Klassenverband nahm an der Testung teil
  • IQB-Ländervergleich 2011: Eine Klasse pro Schule; gesamter Klassenverband nahm an der Testung teil
  • IQB-Ländervergleich 2012: In Gymnasien wurde jeweils eine Klasse in die Testung einbezogen, in Schulen anderer Schularten waren es jeweils zwei Klassen. In den ausgewählten Klassen sollten alle Schüler*innen an der Testung teilnehmen
  • IQB-Bildungstrend 2015: eine Klasse der 9. Jahrgangsstufe pro Schule; in der ausgewählten Klasse sollten alle Schüler*innen an der Testung teilnehmen (davon abweichend wurden in Förderschulen alle Heranwachsenden der 9. Jahrgangsstufe pro gezogener Schule ausgewählt)
  • IQB-Bildungstrend 2016: Eine Klasse pro Schule; gesamter Klassenverband nahm an der Testung teil

Sind die Kompetenzschätzer der PISA-, IGLU- und IQB-LV/BT-Studien miteinander vergleichbar?

Prinzipiell korrelieren die Tests aus PISA und den IQB-Ländervergleichen bzw. IQB-Bildungstrends hoch, aber die zugrunde liegenden Kompetenzmodelle unterscheiden sich. Die IQB-Tests sind an den Bildungsstandards der KMK und damit stärker am Curriculum orientiert als die PISA-Tests. Eine Testung der Vergleichbarkeit ist möglich mit IRT-Methoden auf Basis von Studien, in denen sowohl PISA als auch IQB-LV/IQB-BT Items verwendet wurden. Einige Studien zum Vergleich sind z. B.:

Das Ausmaß der Vergleichbarkeit muss für die Lese- und Mathematikkompetenzen sowie für die Sekundarstufe und Grundschule getrennt betrachtet werden. Auch wenn man davon ausgehen kann, dass sich Länderunterschiede mit beiden Maßen gut abbilden lassen, ist die Analyse von absoluten Trends auf einer gemeinsamen Metrik aber leider nicht möglich.

Die Datensätze der Studien PISA 2012 und IQB-Ländervergleich 2012 lassen sich über die ID-Variable [idstud_FDZ] miteinander verknüpfen. Dadurch können Sie Zusammenhänge zwischen den skalierten Testwerten beider Studien miteinander vergleichen.

Wie viele Klassen pro Schule werden in den IQB-Ländervergleichen bzw. IQB-Bildungstrends in die Stichprobe gezogen?

In den IQB-Ländervergleichen wird i.d.R. eine Klasse pro Schule in die Stichprobe aufgenommen. Nähere Informationen zur Stichprobenziehung finden Sie in den Ergebnisberichten, die Sie auf unserer Homepage herunterladen können.

Wie hoch ist die Anzahl der gezogenen Klassen pro Schule in den IQB-Ländervergleichen/Bildungstrends?

Informationen zur Stichprobenziehung in den Studien finden Sie in den Ergebnisberichten bzw. Skalenhandbüchern. Hier eine kurze Zusammenfassung zur Stichprobenziehung:

  • IQB-Ländervergleich 2008/2009: Eine Klasse pro Schule; gesamter Klassenverband nahm an der Testung teil
  • IQB-Ländervergleich 2012: In Gymnasien wurde jeweils eine Klasse in die Testung einbezogen, in Schulen anderer Schularten waren es jeweils zwei Klassen. In den ausgewählten Klassen sollten alle Schüler*innen an der Testung teilnehmen
  • IQB-Bildungstrend 2015: eine Klasse der 9. Jahrgangsstufe pro Schule; in der ausgewählten Klasse sollten alle Schüler*innen an der Testung teilnehmen (davon abweichend wurden in Förderschulen alle Heranwachsenden der 9. Jahrgangsstufe pro gezogener Schule ausgewählt)

Gibt es die Möglichkeit, Verknüpfung zwischen Schülern und Lehrkräften im IQB-LV 2012 über den Link-Datensatz herzustellen?

Die Angaben zu den unterrichteten Fächern im Link-Datensatz wurden über folgende Frage im Fragebogen für die Lehrkräfte erhoben: "Unterrichten Sie die am Ländervergleich teilnehmenden Klassen/ Kurse in den Fächern Mathematik, Biologie, Chemie, Physik oder Naturwissenschaften?"
Aus den Angaben im Link-Datensatz lässt sich somit nicht zweifelsfrei feststellen, ob eine Lehrkraft eine*n spezifische*n Schüler*in unterrichtet hat. Manche Schüler*innen wurden in der Tat von mehreren getesteten Lehrkräften unterrichtet. Es kann aber sein, dass eine Lehrkraft ein*e Schüler*in in Mathematik und zusätzlich noch einer anderen getesteten Klasse in Physik unterrichtete. Eine eindeutige Zuordnung ist über die Variablen zur Kursbezeichnung im Lehrkräfte-Datensatz (Datensatz: IQB-LV-2012_LFB_IZA.DTA; Variablennamen: luntflvteil01_1_FDZ bis luntflvteil24_1_FDZ) und im Schüler*innen-Datensatz (Datensatz: IQB-LV-2012_SFB_IZA.DTA; Variablennamen: tkursdiffdeu_FDZ, tkursdiffmat_FDZ, tkursdiffbio_FDZ, tkursdiffche_FDZ, tkursdiffphy_FDZ, tkursdiffnwi_FDZ) möglich. Sie können über einen Fernrechenzugang auf diese Variablen zugreifen. Wenn Sie keinen Zugang haben, melden Sie sich bitte beim FDZ am IQB. Nichtsdestotrotz ist eine eindeutige Zuordnung nicht für alle Schüler*innen und Lehrkräfte möglich. Zu dieser Herausforderung können Sie Kapitel 12 (insbesondere Teilkapitel 12.6) des Berichts zum IQB-Ländervergleich 2012 konsultieren, der PDF online verfügbar ist.
Dort steht in Kapitel 12.6 (S. 381):
"Für die Analysen zum Zusammenhang von Lehrbefähigung, Fortbildungsteilnahme und Schüler*innenkompetenzen wurden zunächst die Angaben der Lehrkräfte mit den im IQB-Ländervergleich erreichten Kompetenzen der von ihnen unterrichteten Schüler*innen verknüpft, wobei eine eindeutige Zuordnung für 41 Prozent der Schüler*innen in Mathematik, für 39 Prozent in Biologie, für 35 Prozent in Chemie und für 47 Prozent in Physik vorgenommen werden konnte. Diese vergleichsweise geringe Zuordnungsquote von weniger als 50 Prozent lässt sich unter anderem darauf zurückführen, dass ein Teil der Lehrkräfte den Fragebogen nicht ausfüllte, bei Kursunterricht zum Teil Informationen über die Zuordnung zwischen Lehrkraft und Schülerinnen und Schülern fehlten sowie für einen Teil der Jugendlichen Angaben von zwei Lehrkräften desselben Faches innerhalb einer Klasse vorlagen. War letzteres der Fall, wurden die Daten der Schüler*innen den Lehrkräften nicht zugeordnet, um Fehlzuordnungen zu vermeiden."

Wie hoch sind die Reliabilitäten der Skalen BEFKI figural (wle.gff), C-Test (wle.ctest) und höchster ISEI der Familie (HISEI) im IQB LV2012?

Die WLE-Reliabilitäten des BEFKI (figural) und C-Test betragen: BEFKI: 0.701; C-Test: 0.884. Zum höchsten ISEI in der Familie (HISEI) können wir Ihnen leider keinen Reliabilitätskoeffizienten berichten, da dieser Indikator über ein Item erfasst wurde.

Wie gehe ich mit fehlenden Werten in Mehrebenenmodellen in dem IQB-LV 2012-Datensatz um?

Wir empfehlen - wie in Kapitel 10 des Ergebnisberichts beschrieben - die Nutzung des Full Information Maximum Likelihood (FIML)-Ansatzes zum Umgang mit fehlenden Werten in Mehrebenenmodellen. In Kapitel 10 des Berichts wurde bei den Analysen auch auf die PVs zurückgegriffen, die in diesem Datensatz vorliegen und erst im Anschluss FIML in Mplus genutzt.

Weitere methodische Hinweise zum Umgang mit fehlenden Werten in Mehrebenenmodellen finden Sie in den folgenden Publikationen:

  • Grund, S., Lüdtke, O., & Robitzsch, A. (2018). Multiple imputation of missing data for multilevel models: Simulations and recommendations. Organizational Research Methods. doi: 10.1177/1094428117703686
  • Lüdtke, O., Robitzsch, A., & Grund, S. (2017). Multiple imputation of missing data in multilevel designs: A comparison of different strategies. Psychological Methods, 22, 141–165. doi: 10.1037/met0000096

Von den über 44.000 Schüler*innen der Stichprobe beim IQB-LV 2012 liegen von ca. 40% keine Leistungsdaten vor. Welche Ursachen hat das?

Der hohe Anteil fehlender Werte ist darauf zurückzuführen, dass nicht allen Schüler*innen alle Kompetenztests vorgelegt wurden, sondern ein Multiple-Matrix-Sampling zum Einsatz kam. Die fehlenden Werte sind also zum Großteil "Missing by Design". Nähere Informationen zum Testdesign finden Sie im Bericht zum IQB-Ländervergleich 2012 (Kapitel 4 und Kapitel 13), den Sie PDF hier finden.

Gibt es in den IQB-Ländervergleichen/Bildungstrends sowie in PISA die Möglichkeit, eine (tagesgenaue) Erfassung des Alters der Schüler*innen vorzunehmen?

Angaben zum Geburtsjahr und Geburtsalter der Schüler*innen werden standardmäßig in den IQB-Ländervergleichen und PISA-Studien erhoben und stehen für Re- und Sekundäranalysen der Daten zur Verfügung. Tagesgenaue Angaben zum Geburtsdatum wurden aus datenschutzrechtlichen Gründen allerdings nicht erfasst und liegen in den Datensätzen nicht vor. Auch das genaue Testdatum ist in den meisten Datensätzen nicht enthalten (in PISA 2009 liegen diese Angaben vor). Häufig ist in den Datensätzen aber eine Altersvariable enthalten, die unter Verwendung des Geburtsjahrs und -monats in Relation zum Testdatum gebildet wurde (z. B. in den IQB-Ländervergleichen 2011, 2012 sowie in PISA 2012, 2009, 2006).

Welche PISA-Daten lassen sich mit welchen IQB-Ländervergleichen/Bildungstrends verknüpfen?

Die PISA-2012-Datensätze lassen sich mit den Daten des IQB-Ländervergleichs 2012 kombinieren. Die Schüler*innen-IDs wurden in den am FDZ am IQB verfügbaren Datensätzen schon so rekodiert, dass eine Verknüpfung beider Datenquellen möglich ist. Eine Verknüpfung der anderen PISA-Wellen mit den Daten der IQB-Ländervergleichen/IQB-Bildungstrends ist leider nicht möglich, da sich die ID-Variablen nicht einheitlich rekodieren lassen.

Neue Variablen im Schüler*innendatensatz

In der vierten Version wurden im Schüler*innendatensatz neue Variablen zur Lernzeit in den Fächern Biologie, Chemie, Physik und Naturwissenschaften ergänzt. Dabei handelt es sich um die Stundenanzahl pro Halbjahr jeweils von der 5. bis zur 9. Klasse pro Fach. Außerdem wurden die Variablen zur kumulierten Stundenanzahl in Schuljahrwochenstunden von der 5. bis zur 9. Klasse pro Fach aktualisiert, die aus den eingangs beschriebenen Variablen erstellt wurden.  Darüber hinaus wurden die Variablen zur Kompetenzstufenbesetzung in den Fächern Mathematik, Biologie, Chemie und Physik korrigiert.

NEUE VARIABLEN:

Lernzeit

Biologie: pstdbio051.r, pstdbio052.r, pstdbio061.r, pstdbio062.r, pstdbio071.r, pstdbio072.r, pstdbio081.r, pstdbio082.r, pstdbio091.r, pstdbio092.r

Chemie: pstdche051.r, pstdche052.r, pstdche061.r, pstdche062.r, pstdche071.r, pstdche072.r, pstdche081.r, pstdche082.r, pstdche091.r, pstdche092.r

Physik: pstdphy051.r, pstdphy052.r, pstdphy061.r, pstdphy062.r, pstdphy071.r, pstdphy072.r, pstdphy081.r, pstdphy082.r, pstdphy091.r, pstdphy092.r

Naturwissenschaften: pstdnws051.r, pstdnws052.r, pstdnws061.r, pstdnws062.r, pstdnws071.r, pstdnws072.r, pstdnws081.r, pstdnws082.r, pstdnws091.r, pstdnws092.r

AKTUALISIERTE VARIABLEN:

Lernzeit

lzbio, lzche und lzphy

Kompetenzstufenbesetzung

Mathematik (Globalmodell): pv_1_GL_stufe - pv_15_GL_stufe

Biologie (Fachwissen): pv_1_BF_stufe - pv_15_BF_stufe

Biologie (Erkenntnisgewinnung): pv_1_BE_stufe - pv_15_BE_stufe

Chemie (Fachwissen): pv_1_CF_stufe - pv_15_CF_stufe

Chemie (Erkenntnisgewinnung): pv_1_CE_stufe - pv_15_CE_stufe

Physik (Fachwissen): pv_1_PF_stufe - pv_15_PF_stufe

Physik (Erkenntnisgewinnung): pv_1_PE_stufe - pv_15_PE_stufe

Hinweise zum Verknüpfen von Lehrkräfte- und Schüler*innendatensätzen

Die Verknüpfbarkeit zwischen Schüler- und Lehrkräftedatensatz ist auch unter Nutzung des Link-Datensatzes (Datensatz: IQB-LV-2012_Link_SFB_LFB_SLFB_SUF_Antrag.sav) nur eingeschränkt möglich.

Die Angaben zu den unterrichten Fächern im Link-Datensatz wurden über folgende Frage im Fragebogen für die Lehrkräfte erhoben: "Unterrichten Sie die am Ländervergleich teilnehmenden Klassen/ Kurse in den Fächern Mathematik, Biologie, Chemie, Physik oder Naturwissenschaften?"

Aus den Angaben im Link-Datensatz lässt  sich nicht zweifelsfrei feststellen, ob eine Lehrkraft eine*n spezifische*n Schüler*in unterrichtet hat. Manche Schüler*innen wurden von mehreren getesteten Lehrkräften unterrichtet. Es kann auch sein, dass eine Lehrkraft eine*n Schüler*in in Mathematik und zusätzlich noch einer anderen getesteten Klasse in Physik unterrichtete. Eine eindeutige Zuordnung ist über die Variablen zur Kursbezeichnung im Lehrkräfte-Datensatz (Datensatz: IQB-LV-2012_LFB_SUF_Antrag.sav; Variablennamen: luntflvteil01_1_FDZ bis luntflvteil24_1_FDZ) und im Schüler*innen-Datensatz (Datensatz: IQB-LV-2012_SFB_SUF_Antrag.sav; Variablennamen: tkursdiffdeu_FDZ, tkursdiffmat_FDZ, tkursdiffbio_FDZ, tkursdiffche_FDZ, tkursdiffphy_FDZ, tkursdiffnwi_FDZ) möglich.

Nichtsdestotrotz ist eine eindeutige Zuordnung nicht für alle Schüler*innen und Lehrkräfte möglich. Zu dieser Herausforderung kann Kapitel 12 (insbesondere Teilkapitel 12.6) des Berichts zum IQB-Ländervergleich 2012 konsultiert werden, der online verfügbar ist:

https://www.iqb.hu-berlin.de/bt/lv2012/Bericht/Bericht.pdf

Dort steht in Kapitel 12.6 (S. 381):

"Für die Analysen zum Zusammenhang von Lehrbefähigung, Fortbildungsteilnahme und Schülerkompetenzen wurden zunächst die Angaben der Lehrkräfte mit den im IQB-Ländervergleich erreichten Kompetenzen der von ihnen unterrichteten Schülerinnen und Schüler verknüpft, wobei eine eindeutige Zuordnung für 41 Prozent der Schülerinnen und Schüler in Mathematik, für 39 Prozent in Biologie, für 35 Prozent in Chemie und für 47 Prozent in Physik vorgenommen werden konnte. Diese vergleichsweise geringe Zuordnungsquote von weniger als 50 Prozent lässt sich unter anderem darauf zurückführen, dass ein Teil der Lehrkräfte den Fragebogen nicht ausfüllte, bei Kursunterricht zum Teil Informationen über die Zuordnung zwischen Lehrkraft und Schülerinnen und Schülern fehlten sowie für einen Teil der Jugendlichen Angaben von zwei Lehrkräften desselben Faches innerhalb einer Klasse vorlagen. War letzteres der Fall, wurden die Daten der Schülerinnen und Schüler den Lehrkräften nicht zugeordnet, um Fehlzuordnungen zu vermeiden."

Hinweise zum Verknüpfen der Datensätze des IQB-Ländervergleichs 2012 mit PISA 2012

Die Datensätze des IQB-Ländervergleichs 2012 können mit den Datensätzen der 9. Klässler*innen der PISA-2012-Studie verknüpft werden, die ebenfalls am FDZ des IQB verfügbar ist. Die Klassenstichprobe der PISA-2012-Studie (n = 9 998; zwei gezogene Klassen pro Schule) nahm am zweiten Testtag an den Kompetenztests des IQB-Ländervergleichs 2012 teil. Die Verknüpfung beider Schüler*innendatensätze gelingt über die Variable idstud_FDZ.

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Kontakt

Monika Lacher
Assistentin der FDZ-Leitung
(030) 2093-46552

fdz@
iqb.hu-berlin.de