Zbirka UGOTAVLJANJE IN ZAGOTAVLJANJE KAKOVOSTI V VZGOJI IN IZOBRAŽEVANJU Serija Mednarodne raziskave in študije Rezultati Slovenije v mednarodnem merilu IEA TIMSS 2015 MEDNARODNA RAZISKAVA TRENDOV ZNANJA MATEMATIKE IN NARAVOSLOVJA Srednja šola, maturantje Izvleček nacionalnega poročila o prvih rezultatih Zbirka Nacionalni okvir za ugotavljanje in zagotavljanje kakovosti na podro-UGOTAVLJANJE IN čju vzgoje in izobraževanja (MIZŠ 2017) usmerja razvoj in dograjevanje ZAGOTAVLJANJE KAKOVOSTI procesov spremljanja in vrednotenja področja vzgoje in izobraževa-V VZGOJI IN IZOBRAŽEVANJU nja v Sloveniji v celovit in enoten sistem, ki bi bolje povezal številne in raznovrstne podatke s področja vzgoje in izobraževanja v Sloveniji in hkrati spodbudil njihovo večjo uporabo pri načrtovanju razvojnih politik in ukrepov, tako na ravni sistema kot vzgojno-izobraževalnih organizacij. Vzpostavitev ministrske zbirke Ugotavljanje in zagotavljanje kakovosti v vzgoji in izobraževanju je del tega širšega in dolgoroč- nejšega razvojnega procesa, z osnovnim namenom, da se z objavami podatkov v bolj strnjeni in širšemu krogu bralcev, uporabnikov podatkov, čim dostopnejši obliki pomaga utirati pot »na podatkih temelječi politiki« in »na podatkih temelječi strokovni praksi«. Poleg strnjenih objav ključnih podatkov nacionalnih in mednarodnih analiz, študij in raziskav ugotavljanja kakovosti vzgojno-izobraževalnega sistema v Sloveniji se v okviru te zbirke načrtujejo tudi objave ključnih razvojnih sistemskih dokumentov (npr. nacionalnih strategij, smernic ipd.) ter primerov dobrih praks zagotavljanja kakovosti v vzgoji in izobraževanju. Gradiva v ministrski zbirki se objavlja v petih serijah: Mednarodne raziskave in študije, Nacionalne evalvacijske študije in raziskave, Nacionalna evalvacijska poročila, Ukrepi izobraževalne politike ter Primeri dobrih praks. Objave v zbirki Ugotavljanje in zagotavljanje kakovosti so javno dostopne na spletni strani ZRSŠ (digitalna bralnica): www. zrss.si/digitalna-bralnica/zbirka-kakovost. Serija Slovenija na področju vzgoje in izobraževanja redno sodeluje v številnih Mednarodne mednarodnih raziskavah in študijah, ki omogočajo primerjanje kakovo-raziskave in študije sti vzgoje in izobraževanja med različnimi državami oziroma izobraže-valnimi sistemi po svetu. V večjem delu gre za ciklične raziskave (na tri, štiri ali več let), ki zato omogočajo primerjavo tudi v času (trendi). Z objavami v tej seriji se v celovito evalvacijo slovenskega vzgojno-izobra- ževalnega sistema vključuje vidik mednarodne primerljivosti podatkov za Slovenijo – s strnjenim preglednim povzemanjem prvih rezultatov mednarodnih raziskav in študij (izvlečki nacionalnih poročil), povzemanjem bolj poglobljenih analiz rezultatov posameznih delov ali vidikov raziskave (tematski izvlečki), s strnjenim povzemanjem rezultatov na-daljnjega bolj poglobljenega raziskovanja in analiz podatkov mednarodne raziskave oziroma več raziskav (izvlečki sekundarnih analiz) ipd. Zbirka Mednarodne UGOTAVLJANJE raziskave in študije IN ZAGOTAVLJANJE Nacionalne evalvacijske KAKOVOSTI V VZGOJI študije in raziskave IN IZOBRAŽEVANJU Nacionalna evalvacijska poročila Ukrepi izobraževalne politike Primeri dobrih praks Rezultati Slovenije v mednarodnem merilu IEA TIMSS 2015 MEDNARODNA RAZISKAVA TRENDOV ZNANJA MATEMATIKE IN NARAVOSLOVJA Srednja šola, maturantje Izvleček nacionalnega poročila o prvih rezultatih Ljubljana 2021 Zbirka UGOTAVLJANJE IN ZAGOTAVLJANJE KAKOVOSTI V VZGOJI IN IZOBRAŽEVANJU Serija: Mednarodne raziskave in študije ISSN 2784-5397 Rezultati Slovenije v mednarodnem merilu IEA TIMSS 2015, mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja, srednja šola, maturantje: izvleček nacionalnega poročila o prvih rezultatih Pripravila Barbara Japelj Pavešić Uredil Sebastijan Magdič Jezikovni pregled Davorin Dukič Oblikovanje Žiga Valetič Grafična priprava Design Demšar, d. o. o. Izdala in založila Ministrstvo Republike Slovenije za izobraževanje, znanost in šport, Zavod Republike Slovenije za šolstvo Za izdajatelja dr. Simona Kustec, dr. Vinko Logaj Odgovorna urednica zbirke Maja Mihelič Debeljak Glavni urednici serije Ksenija Bregar Golobič, dr. Mojca Štraus Urednica ZRSŠ Zvonka Kos Spletna izdaja Ljubljana, 2021 Publikacija ni plačljiva. Publikacija je dosegljiva na: www.zrss.si/pdf/TIMSS2015srednjesolci.pdf Kataložni zapis o publikaciji (CIP) pripravili v Narodni in univerzitetni knjižnici v Ljubljani COBISS.SI-ID 81755139 ISBN 978-961-03-0580-4 (Zavod Republike Slovenije za šolstvo, PDF) Predgovor Maja Mihelič Debeljak, direktorica Urada za razvoj in kakovost izobraževanja S publikacijo TIMSS 2015-maturantje zaokrožujemo objavo v zbirki Ugotavljanje in zagotavljanje kakovosti iz vseh treh delov raziskave TIMSS v letu 2015. Pričujoča publikacija se nekoliko razlikuje od prvih dveh, saj gre za bolj specializirani populaciji. Pri matematiki so to maturanti splošnih gimnazij, pri fiziki pa dijaki, kandidati za opravljanje mature iz fizike. V raziskavi TIMSS 2015-maturantje je sodelovalo tudi bistveno manj držav kot v TIMSS 2015-četrtošolci in TIMSS 2015-osmošolci. Raziskava TIMSS 2015-maturantje kaže dobre rezultate slovenskih dijakov. Slovenski dijaki, kandidati za opravljanje višje ravni mature iz matematike in kandidati za opravljanje mature iz fizike, so izkazali najvišji rezultat med vsemi udeleženci raziskave iz različnih držav. Pri matematiki je skupni dosežek dijakov osnovne in višje ravni mature primerljiv z dosežkom vrstnikov iz drugih držav, ki so vključeni v specializirane programe zahtevnejše matematike. Slovenija ima tudi najvišji delež dijakov, ki dosegajo najvišji mejnik znanja iz fizike, in je edina država, v kateri se je ta delež od zadnjega merjenja leta 2008 povečal. Slovenske gimnazije torej nudijo visokokakovostno znanje, ki najuspešnejšim dijakom omogoča vrhunske dosežke v mednarodnem merilu, vsem gimnazijskim dijakom pa raven znanja, ki je primerljiva z zahtevnejšimi programi v drugih državah. Po drugi strani pa je tako kot pri četrtošolcih in osmošolcih tudi pri slovenskih maturantih opazen presenetljiv razkorak med relativno visokimi dosežki iz znanja in njihovimi negativnimi stališči do izobraževanja. Nemara še prese-netljivejši razkorak, saj gre pri maturantih splošne gimnazije za populacijo, ki predstavlja učno najuspešnejši del dijakov in ki ima namen šolanje nadaljevati na univerzitetni ravni izobraževanja. Kot ugotavljamo že pri osnovnošolcih, je učno okolje eden od pomembnih dejavnikov vpliva na motivacijo učencev (Japelj Pavešić 2021), in ker temelj učnega okolja predstavlja učitelj kot nosilec pedagoškega procesa, je še kako pomembno, da v učiteljski poklic vstopajo za predmet poučevanja in samo po-učevanje motivirani posamezniki, ki poleg posredovanja znanja pri učencih in dijakih spodbujajo ter krepijo tudi motivacijo in interes za učenje matematike oz. fizike. Ravno učiteljskemu poklicu oz. preferencam dijakov za ta poklic (poleg preferenc za poklice oz. študijska področja na STEM-področjih) je bila v raziskavi TIMSS 2015-maturantje namenjena še posebej velika pozornost, saj se v večini držav soočamo s problemom relativno nizkega deleža mladih učiteljev. To še posebej velja za Slovenijo, saj je pri nas delež novih učiteljev v poklicu najnižji v EU, delež učiteljev, mlajših od 30 let, pa je pod povprečjem EU (Evropska komisija 2020, str. 8). To pomeni, da bo v naslednjih 15 letih, ko se bodo starejši učitelji, ki sedaj predstavljajo največji delež učiteljskega kadra, začeli upokoje-vati, nastala vrzel, ki jo bo potrebno zapolniti z novimi kadri. Nadomestiti bo potrebno tudi sedanje kakovostne profesorje matematike in fizike, ki nedvo-mno predstavljajo ključni steber visokih dosežkov slovenskih maturantov na področju matematike in fizike. Raziskava TIMSS 2015-maturantje potrjuje ugotovitve tudi drugih raziskav, da učiteljski poklic ni med najprivlačnejšimi poklici in se zanj v manjši meri od-ločajo dijaki z višjimi učnimi dosežki. V Sloveniji je po podatkih TIMSS 2015-maturantje delež dijakov splošne mature, ki se želi vpisati v pedagoški študijski program, dvakrat višji pri maturantih kandidatih za osnovno raven mature kot pri maturantih kandidatih za višjo raven mature iz matematike. Od vseh skupin so dijaki, ki so izrazili interes za pedagoški poklic, skupaj s tistimi, ki so izrazili interes za smer ekonomija, izkazali tudi najnižji povprečni rezultat pri matematiki. Ena od razvojnih nalog ministrstva je zato razmislek o konceptualnih spre-membah profesionalnega in kariernega razvoja strokovnih delavcev na področju vzgoje in izobraževanja. Ministrstvo je že izvedlo določene ukrepe za nadgradnjo sistema kariernega razvoja, s katerim želimo dvigniti privlačnost učiteljskega poklica (npr. podpis sporazuma med vlado in SVIZ leta 2020, sprejem sprememb Pravilnika o napredovanju zaposlenih v vzgoji in izobraževanju v nazive …). Eden od pomembnih vidikov mednarodnih raziskav v izobraževanju je tudi ugotavljanje povezave med dosežki iz znanja in socioekonomskim ozadjem učencev oz. dijakov. Raziskava TIMSS 2015-maturantje je za Slovenijo potrdila to, kar kažejo tudi nekatere druge analize, in sicer da se v gimnazije v večji meri vpisujejo učenci iz socioekonomsko ugodnejših okolij. Vendar številne druge raziskave kažejo tudi, da že v osnovnošolskem izobraževanju učenci iz socioekonomsko ugodnejših okolij izkazujejo v povprečju višje dosežke od učencev iz manj ugodnih okolij. To se sklada tudi z ugotovitvami raziskave Državnega izpitnega centra, objavljene leta 2017, ki je pokazala, da je korelacija med socioekonomskim statusom (SES) gimnazijcev in njihovimi dosežki pri splošni maturi v splošnem nižja od korelacije med SES osnovnošolcev ter njihovimi dosežki na nacionalnem preverjanju znanja (Cankar, Bren in Zupanc 2017). To je najver-jetneje posledica t. i. homogenizacije srednješolskih programov glede na SES oz. tega, da se po končani osnovni šoli otroci staršev z višjo izobrazbo, višjimi dohodki in večjim premoženjem v večjih deležih kot ostali odločajo za vstop v gimnazijski program. Vprašanje pravičnosti te homogenizacije oz. koliko je to homogenizacijo mogoče in potrebno zmanjševati s sistemskimi ukrepi ter s tem osnovnošolce iz manj ugodnih socioekonomskih okolij dodatno spodbu-jati k vpisu v zahtevnejše srednješolske izobraževalne programe in k zasledo-vanju nadaljnjih izobraževalnih poti, potrebuje nenehno pozornost. Eden od pomembnih prispevkov mednarodnih raziskav v izobraževanju je sistematičen pristop k prepoznavanju tega vprašanja in zagotavljanju podatkovnih podlag za njegovo naslavljanje. Ministrstvo že izvaja določene sistemske ukrepe, ki vsaj v določeni meri na-slavljajo omenjeno vprašanje. Eden od teh je zagotavljanje čim odprtejših izobraževalnih poti, tako da lahko v terciarno izobraževanje pod določenimi pogoji dostopajo tako diplomanti gimnazijskih kot srednjih strokovnih programov, kar pomeni, da odločitev v zvezi z izbiro srednješolskega programa ni dokončna v smislu nadaljnje izobraževalne poti. Po drugi strani pa je potrebno zagotoviti, da odprtost izobraževalnih poti ne gre na račun kvalitete vstopnega znanja študentov, ki se vpisujejo v terciarno izobraževanje. V zadnjem obdobju se odpirajo poglobljeni razmisleki glede primerjave splošne in poklicne mature, pravičnosti in njune vloge pri vpisu v visokošolski oz. univerzitetni študij. V skladu z 38. členom Zakona o visokem šolstvu se namreč lahko pod določenimi pogoji na univerzitetni študij na posameznem strokovnem področju vpišejo tudi kandidati, ki so opravili poklicno maturo z dodatnim izpitom iz enega od predmetov splošne mature. Ker sta vloga in cilj poklicne in splošne mature v osnovi različna, je potrebno zagotoviti ustrezno primerljivost in visoko raven vstopnega znanja kandidatov s splošno in poklicno maturo (in z dodatnim izpitom iz predmeta splošne mature), kadar se ti vpisujejo na določen univerzitetni študij. Zato je ministrstvo med drugim v prete-klosti že pozvalo visokošolske zavode k doslednemu upoštevanju določbe 38. člena Zakona o visokem šolstvu. Poleg tega pa se v zadnjih letih pri drugem predmetu poklicne mature postopno uvaja eksternost, najprej v programih zdravstvena nega in predšolska vzgoja, leta 2020 pa še pri nekaterih drugih programih srednjega strokovnega in poklicnega izobraževanja. Cilj državne ko-misije za poklicno maturo je, da se eksternost drugega predmeta pri poklicni maturi uvede v vseh programih, v katerih poklicno maturo opravlja v povprečju več kot 200 kandidatov (Državni izpitni center 2020, str. 125). S ciljem večje pravičnosti in dostopnosti izobraževanja tudi na višjih ravneh ne glede na SES se s tem povečujeta tudi kakovost in transparentnost poklicne mature. Aktualni procesi v globalnem izobraževalnem prostoru, ki jih je dodatno pospešila pandemija covida-19, so še dodatno okrepili zavedanje o pomembnosti razvoja temeljnih kompetenc, s katerimi morajo izobraževalni sistemi opremiti nove generacije za soočanje z izzivi v kompleksnem in hitro spreminjajočem se modernem svetu. Raziskava TIMSS 2015-maturantje je namenjena specializirani populaciji mladih, ki obiskujejo programe naprednejše matematike in fizike ter za katere se v večji meri pričakuje, da bodo nadaljevali študij in se kasneje zaposlili na področju STEM – torej na področjih, ki pospešeno pridobivajo na veljavi. Tudi zato je raziskava še posebej dragocena, saj dobimo vpogled v širši kontekst in značilnosti populacije, ki bo v bližnji prihodnosti nosila še posebno odgovornost pri spopadu s kompleksnimi globalnimi izzivi. Naj se na koncu tudi tokrat zahvalim raziskovalki Barbari Japelj Pavešić s Pedagoškega inštituta za podrobnejšo predstavitev rezultatov, ter vsem, ki so sodelovali pri pripravi in izdaji te publikacije. Kazalo Povzetek ......................................................................................................................... 10 Uvod ................................................................................................................................ 11 Namen raziskave ...................................................................................................... 11 Metodologija ........................................................................................................... 11 Zasnova raziskave ........................................................................................... 11 Vzorec ............................................................................................................. 12 Poročanje o izmerjenem znanju ..................................................................... 13 Izvedba raziskave ..................................................................................................... 15 Javna objava mednarodnih primerjav ...................................................................... 15 1. MATEMATIČNI DOSEŽKI ........................................................................................ 18 1.1 Povprečni matematični dosežki in trendi ........................................................... 18 1.2 Mednarodni mejniki matematičnega znanja ..................................................... 22 1.3 Matematični dosežki po vsebinskih področjih in kognitivnih ravneh znanja ..... 25 1.3.1 Vsebinska področja matematičnih dosežkov ......................................... 26 1.3.2 Kognitivne ravni matematičnega znanja ................................................ 27 2. DOSEŽKI V ZNANJU FIZIKE .................................................................................... 31 2.1 Povprečni dosežki v znanju fizike in trendi ........................................................ 31 2.2 Mednarodni mejniki znanja fizike ...................................................................... 35 2.3 Dosežki v znanju fizike po vsebinah in kognitivnih ravneh znanja ..................... 38 2.3.1 Vsebinska področja dosežkov v znanju fizike ......................................... 38 2.3.2 Kognitivne ravni znanja fizike ................................................................ 40 3. DEJAVNIKI IN OKOLIŠČINE UČENJA TER POUČEVANJA MATEMATIKE IN FIZIKE .......................................................................................... 44 3.1 Domače okolje in izobraževalni načrti ................................................................ 44 3.1.1 Izobraževalna pričakovanja o stopnji izobrazbe ..................................... 44 3.1.2 Nameravano področje študija ............................................................... 45 3.1.3 Področje želenega bodočega poklica ..................................................... 47 3.2 Spodbudno šolsko okolje ................................................................................... 48 3.2.1 Socioekonomsko stanje dijakov na šoli .................................................. 48 3.2.2 Materni jezik in jezik pouka ................................................................... 49 3.2.3 Šolska spodbuda učenju matematike in fizike ....................................... 50 3.2.4 Zadovoljstvo učiteljev z delom .............................................................. 53 3.2.5 Pripadnost dijakov šoli ........................................................................... 53 3.2.6 Varnost in urejenost šol ......................................................................... 54 3.3 Poučevanje matematike in fizike ........................................................................ 55 3.3.1 Ure pouka .............................................................................................. 55 3.3.2 Obravnavane vsebine pri pouku ............................................................ 55 3.3.3 Uporaba IKT ........................................................................................... 56 3.3.4 Domače naloge, dodatne ure pouka in inštrukcije izven šole ............... 58 3.4 Odnos dijakov do učenja matematike in fizike ................................................... 60 Sklepne misli ................................................................................................................. 66 Viri in literatura ............................................................................................................ 68 Priloge ............................................................................................................................. 71 Seznam preglednic ................................................................................................... 71 Seznam slik .............................................................................................................. 72 Seznam okvirjev ....................................................................................................... 72 IEA International Association PIRLS Progress in International for the Evaluation Reading Literacy Study of Educational Achievement (Mednarodna raziskava bralne (Mednarodno združenje pismenosti PIRLS) za preučevanje učinkov STEM Science, Technology, izobraževanja) Engineering and Mathematics IKT informacijska in (znanost, tehnologija, komunikacijska tehnologija inženirstvo in matematika) Seznam kratic IRT Item Response Theory TIMSS Trends in International (teorija odgovora Mathematics and Science na postavko) Study (Mednarodna raziskava MIZŠ Ministrstvo Republike trendov znanja matematike Slovenije za izobraževanje, in naravoslovja) znanost in šport ZRSŠ Zavod Republike Slovenije PI Pedagoški inštitut za šolstvo Povzetek Ključni pojmi: Pričujoče besedilo je kratek prikaz prvih objav izsledkov Mednarodne raziskave trendov znanja matematike in fizike, TIMSS 2015, med maturanti1, v mednarodne kateri je spomladi 2015 sodelovalo 9 držav. primerjave, gimnazijski V šestem krogu raziskave TIMSS so slovenski maturanti izkazali zelo visoko maturantje, znanje matematike in fizike. Povprečno matematično znanje gimnazijskih maturantov, ki so kandidati za maturo na višji ravni, in znanje fizike med kandidati merjenje znanja, za maturo iz fizike je vrhunsko. Slovenski maturanti, kandidati za maturo iz ma-matematika, fizika, tematike na višji ravni, so dosegli precej višje znanje kot slovenski maturanti, dejavniki in okoliščine kandidati za osnovno raven mature. Po znanju matematike v celotni sodelujoči poučevanja ter populaciji, to so vsi maturanti v programu splošne gimnazije, je Slovenija dose-učenja, raven mature gla srednje mesto med drugimi državami. Ker so v drugih državah v raziskavo vključili dijake zahtevnejših smeri matematike, slovenski rezultat pomeni, da so slovenski dijaki, ki vstopajo v kateri koli univerzitetni študij, po znanju matematike podobni evropskim vrstnikom, ki vstopajo v študijski program s področij STEM (naravoslovje, tehnologija, tehnika in matematika). Podobno kot v ostalih državah so tudi pri nas razlike v dosežkih v prid fantov, tako pri matematiki kot fiziki. Pri nas so te razlike v primerjavi z drugimi državami med večjimi. Znanje matematike in fizike je po svetu v zadnjih 20 letih v splošnem padlo. Pri nas je znanje maturantov v programu splošne gimnazije v povprečju nižje, kot je bilo znanje v zaključnih letnikih srednješolskih programov usmerjenega izobraževanja v letu 1995, tik pred (ponovno) uvedbo mature. Podatki o dejavnikih izobraževanja kažejo, da se v Sloveniji negativna stali- šča osnovnošolcev do učenja, šole in znanja nadaljujejo v gimnaziji. Dijaki v slovenskih gimnazijah so zavzetost poučevanja svojih učiteljev matematike ocenili najslabše od vseh sodelujočih držav, zavzetost učiteljev fizike pa so slabše od slovenskih ocenili le še italijanski dijaki. Slovenski dijaki tudi najmanj med dijaki iz vseh sodelujočih držav cenijo znanje matematike in fizike ter so najmanj naklonjeni učenju teh predmetov. Stališča so pričakovano povezana z znanjem tako, da imajo višje dosežke dijaki s pozitivnejšim odnosom do matematike in fizike. Slovenske dijakinje in dijaki so glede študijskih ter poklicnih namenov podobno usmerjeni kot vrstniki po svetu: fante bolj zanimajo zaposlitve na področju tehnike, računalništva, agrikulture in bančništva, dekleta pa zaposlitve v medicini, biologiji, znanosti o okolju in v izobraževanju. 1 V nadaljevanju uporabljamo enoten izraz TIMSS 2015-maturantje oz. TIMSS-maturantje. V angleščini je naziv TIMSS Advanced 2015 oz. TIMSS Advanced. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 10 Uvod Namen raziskave Namen mednarodne raziskave TIMSS je omogočiti vsem državam, ki enako-pravno sodelujejo pri vsebinski pripravi, izvedbi in poročanju o izsledkih, da pridobijo mednarodno veljavne kazalce o izobraževanju v svoji in sodelujo- čih državah, da izmerijo stanje sistema, ugotovijo, kateri dejavniki se povezujejo z znanjem, se učijo o dobrih praksah drugje in na podlagi podatkov oblikujejo svoje izobraževalne politike za izboljšanje izobraževanja. Cilj raziskave TIMSS je torej pomoč državam pri sprejemanju premišljenih in na dejstvih utemeljenih odločitev, kako izboljšati poučevanje in učenje matematike in naravoslovja, in ne pridobitev tekmovalnih lestvic držav po uspešnosti učencev in dijakov na preizkusih znanja. Posebno pozornost zato namenja študiju matematičnih in naravoslovnih kurikularnih podlag ter učnih okoliščin in dejavnikov pri pridobi-vanju znanja učencev in dijakov. O podpornem okolju učencev in dijakov doma, pri delu v razredu in šoli poroča v povezavi z znanjem na način, ki bi lahko v čim večji meri podprl uporabo raziskovalnih izsledkov. Metodologija Zasnova raziskave TIMSS je mednarodna raziskava znanja in dejavnikov poučevanja med dvema starostnima populacijama učencev osnovne šole (TIMSS-četrtošolci, TIMSS-osmošolci) in populacije dijakov zadnjega leta srednjih šol2 (TIMSS-maturantje). Znanje in stališča v vsaki populaciji izmeri na enak način, z enakimi preizkusi in vprašalniki, med učenci (in pri četrtošolcih njihovimi starši), dijaki, učitelji in ravnatelji šol vsaka štiri leta v več kot 30 državah sveta (Martin idr. 2016). Raziskava TIMSS-maturantje poteka na daljše obdobje in v manj državah. Doslej je bila izvedena trikrat: leta 1995, 2008 in 2015. V vseh treh izvedbah je sodelovala tudi Slovenija. Raziskava TIMSS znanje iz matematike in naravoslovnih predmetov oziroma fizike meri s preizkusi znanja, ki slonijo na analiziranem obsegu vsebin v nacionalnih kurikulih (v naloge TIMSS so vključene vsebine, ki jih vsebujejo kurikuli iz večine držav) in raziskovalnih analizah dejavnikov, ki se v praksi povezujejo z znanjem učencev oziroma dijakov. Izhodišča vsakič sproti skupaj določijo sodelujoče države, in sicer za vsako starostno stopnjo ter ločeno za matematiko in naravoslovje oziroma fiziko, tako da hkrati upoštevajo dve dimenziji znanja: 2 Pri nas gimnazij programa splošne mature. Uvod 11 vsebinske sklope, ki so podlaga nalogam preizkusa, ter kognitivne ravni znanja, ki opredeljujejo vrste mišljenja, potrebnega pri reševanju vsake naloge. Raziskava je vzporedno izmerila znanje četrtošolcev in osmošolcev osnovne šole iz matematike in naravoslovja ter znanje matematike vseh gimnazijskih dijakov zadnjih letnikov in znanje fizike med tistimi, ki so opravljali maturo iz fizike. Preizkusi TIMSS 2015 so vsebovali skoraj 800 nalog za učence, po 200 za vsako starost in predmet, in po 132 matematičnih in 133 fizikalnih nalog za maturante. Večina nalog je merila znanje temeljnih vsebin in učenčevo oziroma dijakovo sposobnost uporabe znanja ter sklepanja. Vsak učenec oziroma dijak v raziskavi jih je dobil v reševanje ustrezno velik del, da je preizkus opravil v 2 urah. Dejavniki in okoliščine poučevanja in učenja so bili izmerjeni z vprašalniki za učence, dijake, učitelje, ravnatelje šol in kurikularne strokovnjake, tako da omogočajo izračune trendov (primerjavo rezultatov v času). Vzorec V mednarodni vzorec za merjenje matematičnega znanja v raziskavi TIMSS- -maturantje so bili izbrani slovenski dijaki programa splošne gimnazije3, ki predstavljajo velik delež populacije srednješolcev. Tam med vsemi srednjimi šolami izvajajo najzahtevnejši pouk matematike. Raziskava je zahtevala izbor populacije, ki se uči toliko zahteven program matematike, da jim dopušča vstop v univerzitetni študij področij STEM. Pomemben sestavni del poročila o znanju dijakov je zato podatek o tem, kolikšen del celotne populacije mladih v enaki starosti v državi predstavljajo vključeni v raziskavo. Imenuje se matematični indeks pokritja populacije. Majhen indeks pomeni, da je bila zajeta podpopula-cija v državi majhna, torej bolj specializirana. Za boljše razumevanje dosežkov iz matematike in za večjo primerljivost z drugimi državami glede na indeks pokritja populacije smo slovenske dijake z dodatno nacionalno analizo ločili na tiste, ki so bili odločeni opravljati višjo raven mature iz matematike, in tiste, ki so bili maturo iz matematike odločeni opravljati na osnovni ravni. Ciljna populacija merjenja znanja fizike je bila skupina kandidatov za sploš- no maturo iz fizike, ki imajo za seboj intenzivnejši program fizike od drugih. V raziskavo so bili zajeti vsi kandidati. Sezname šol s številom prijavljenih kandidatov na maturo iz matematike za vsako raven in na maturo iz fizike so v novembru pred izvedbo v aprilu posre-dovali iz Državnega izpitnega centra. Vzorčenje za preizkus iz matematike je v prvem koraku upoštevalo deleže kandidatov za maturo na višji ravni in na šolah določilo število razredov, ki bodo vključeni v preizkus. Vključene so bile vse šole s programom splošne gimnazije. V drugem koraku so bili izbrani sodelujoči razredi oziroma dijaki in nato so bile šole naprošene za anonimizirane sezname dijakov za pripravo izvedbe raziskave. V Franciji so sodelovali dijaki naravoslovne smeri, ki so se v 11. razredu od-ločili za tehniško smer ali naravoslovje ter v 12. razredu za specializacijo iz bio-3 V nadaljevanju izraz maturanti uporabljamo za dijake, ki so v Sloveniji bili vključeni v vzorec te raziskave. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 12 logije, matematike, fizike, kemije ali računalništva. V Italiji so sodelovali dijaki v zadnjem letniku (13.) zahtevnejšega programa matematike in fizike na naravoslovnih gimnazijah ter tehniških šolah. V Libanonu so bili vključeni dijaki v 12. letu šolanja v programu, ki je pogoj za študij matematike in podobnih področij. Dijaki, vključeni v raziskavo na Norveškem, so zaključili 10 let osnovne šole in 2 leti srednje šole, in so v 12. in 13. razredu izbrali teoretični program matematike oziroma fizike. Portugalska je v preizkus matematike vključila dijake iz 3-letnega zahtevnejšega tečaja matematike na naravoslovno-matematični in družboslovno-ekonomski smeri srednje šole ter v preizkus fizike dijake, ki so v 12. letu šolanja prostovoljno izbrali fiziko. V Ruski federaciji so bili vključeni dijaki napredne in intenzivne smeri matematike v svojem 11. letu šolanja, iz gimnazij, specialnih šol za matematiko in fiziko ter splošnih srednjih šol z različ- nimi usmeritvami, ločeno torej majhna skupina dijakov intenzivne smeri (6 ur+) in skupna populacija dijakov intenzivne ter napredne smeri. V analizi trendov je upoštevana populacija 6 ur+, ki je najbližje populaciji dijakov iz raziskave v letu 2008. Dijaki, vključeni v merjenje fizikalnega znanja, so bili iz 11. razreda, kjer so imeli 4 ure ali več fizike na teden, iz licejev, gimnazij, specialnih šole za matematiko in fiziko ter splošnih srednjih šol z različnimi smermi v višjih letnikih. Na Švedskem je matematični preizkus zajel dijake s končano zahtevnejšo matematiko 4 ter dijake, ki so bili v tečajih matematika 4 in 5 ali v specialnem tečaju, fizikalni pa tiste, ki so zaključili fiziko 1 in 2 ali končali fiziko 1 in skoraj končali fiziko 2 iz naravoslovne ali tehniške smeri. V ZDA se zahtevnejši program matematike in fizike razlikuje med zveznimi državami, vendar se v splošnem poučuje v dveh glavnih programih v večini zveznih držav: enoletnem AP (Advanced Placement − napredni program) in 2-letnem zahtevnejšem IB (International Baccalaureate − program mednarodne mature). Dijaki, ki so bili vključeni v raziskavo TIMSS iz matematike in fizike, so bili iz naprednih programov (AP, IB in drugih naprednih programov vsake države). Okvir 1: Sodelujoči v raziskavi TIMSS 2015-maturantje Leta 2015 je v raziskavi TIMSS 2015-maturantje sodelovalo 9 držav. V Sloveniji so sodelovale vse šole s programom splošna gimnazija. Ker je matematika obvezni maturitetni predmet, je bil za področje matematike opravljen izbor izmed vseh dijakov, kandidatov za maturo, tako izmed tistih, ki so načrtovali izvajanje mature na višji zahtevnostni ravni, kot tistih, ki so načrtovali izvajanje mature le na osnovni zahtevnostni ravni. Na področju fizike pa so sodelovali vsi dijaki, ki so načrtovali maturo iz predmeta fizike. Skupaj je v Sloveniji v TIMSS 2015-maturantje iz matematike sodelovalo 3.360 dijakov in 157 učiteljev matematike iz 69 šol, iz fizike pa 1.106 dijakov in 69 učiteljev fizike s 50 šol. Sodelovali so tudi ravnatelji vseh sodelujočih šol. Poročanje o izmerjenem znanju Dosežke sodelujočih iz vseh držav se v raziskavi TIMSS izračuna po enotni metodologiji, na podlagi t. i. teorije odgovora na postavko (IRT – Item Reponse Theory), in se jih postavi na enotne lestvice znanja. Podobno se podatke o oko-Uvod 13 liščinah učenja združi v lestvice pojasnjevalnih dejavnikov. Državam, ki sodelujejo v zaporednih izvedbah, izračuni dosežkov omogočajo spremljanje trendov v znanju in pojasnjevalnih dejavnikih. Lestvice enakih dosežkov so skozi leta primerljive, niso pa primerljive med matematiko in fiziko (Foy in Yin 2016). Okvir 2: Podrobneje o vzorcih leta 1995 in 2008 Za primerjavo rezultatov iz leta 2015 z rezultati iz prejšnjih let je potrebno razumeti sestavo takratnih vzorcev. Leta 1995 je raziskava TIMSS izmerila matematično in naravoslovno razgledanost splošnih populacij mladih ob koncu srednje šole ter naprednejše znanje matematike in fizike med dijaki v zahtevnejših preduniverzitetnih programih, leta 2008 in 2015 pa samo med dijaki v zahtevnejših preduniverzitetnih programih. Leta 1995 sta bila pri nas programa matematike za gimnazije in za srednje šole z zaključnim izpitom po vsebini in številu ur pouka enako obsežna ter sta oba vodila v univerzitetni študij. Skupaj so gimnazije in tehnične srednje šole zajele skoraj tri četrtine populacije vseh srednješolcev ustrezne starosti, nekajkrat več kot v drugih državah. V raziskavi leta 2008 so se države, zajete v TIMSS, odločile za merjenje naprednejšega znanja matematike in fizike le še pri dijakih, ki jih njihov izbrani izobraževalni program vodi v študij omenjenih področij STEM. Za populacijo dijakov zahtevnejše matematike v Sloveniji so bili tako dolo- čeni vsi maturanti v programu splošne gimnazije, torej najzahtevnejše matematike v državi, čeprav je hkrati ta program matematike enak tudi za vse bodoče študente študijev, ki niso s področij STEM. Delež dijakov, ki je bil v naši državi deležen poučevanja zahtevnejše matematike, je daleč presegal deleže v vseh drugih državah. Populacijo dijakov za merjenje znanja zahtevnejše fizike so v Sloveniji sestavljali vsi dijaki, ki so izbrali fiziko za maturo in so bili vključeni v program maturitetne fizike. Lestvice dosežkov so umerjene na sklicno točko 500, ki jo v raziskavi imenu-jemo TIMSS-povprečje4. Pomembno je poudariti, da TIMSS-povprečje ni povprečje med izmerjenimi povprečnimi dosežki vseh sodelujočih držav, ki je v vsaki izvedbi TIMSS drugačna vrednost. 4 Natančneje o metodologiji izračuna TIMSS-povprečja govori pojasnilo v preglednicah 1 in 5: »Lestvica dosežkov TIMSS je bila vzpostavljena leta 1995, na skupni porazdelitvi dosežka vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka TIMSS-povprečje pri 500 točkah je bila določena kot povprečje združene porazdelitve iz vseh držav. Enota na lestvici je bila določena tako, da 100 točk ustreza standardnemu odklonu porazdelitve.« IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 14 Okvir 3: O statistični značilnosti razlik med skupinami ali kdaj lahko sklepamo na razlike med skupinami v populaciji TIMSS je raziskava, ki je opravljena na kompleksno zasnovanem vzorcu (delu) učencev oziroma dijakov iz celotnih nacionalnih ciljnih populacij učencev oziroma dijakov. Rezultata dveh skupin učencev oziroma dijakov iz vzorca (npr. deklet in fantov) se lahko razlikujeta, iz česar pa še ne moremo neposredno sklepati o razliki med obema skupinama (npr. po spolu) tudi v celotni ciljni populaciji učencev oziroma dijakov. O razliki na ravni populacije oziroma na nacionalni ravni sklepamo v primeru statistič- ne značilnosti vzorčne razlike. Statistične značilnosti razlik med rezultati v tem besedilu so bile ločeno preverjene, praviloma pri stopnji tveganja 5 odstotkov, s pomočjo standardnih napak izračunanih vzorčnih vrednosti. Zaradi lažje berljivosti praviloma izpuščamo daljši izraz »statistično zna- čilna razlika«. Če je zapisano, da razlika med skupinama obstaja, velja, da smo na podlagi ugotovljene statistične značilnosti vzorčne razlike sklepali o obstoju razlike v populaciji. Če je zapisano, da razlike ni, kljub temu, da se številski vrednosti rezultatov iz vzorca razlikujeta, pomeni, da izmerjena razlika med skupinama v vzorcu ni bila ugotovljena kot statistič- no značilna in zato ne moremo sklepati, da razlika obstaja tudi na ravni populacije. Izvedba raziskave Podobno kot velja za vse tovrstne raziskave na področju mednarodnega merjenja znanja učencev oziroma dijakov, tudi izvedba vsakega kroga raziskave TIMSS traja več let, praviloma štiri do pet let. Raziskava TIMSS 2015 je trajala skupaj štiri leta: v prvem letu raziskave (2013) je potekala priprava in prila-goditev (prevajanje itn.) preizkusov znanja in vprašalnikov, v naslednjem letu (2014) je potekala predraziskava na manjšem vzorcu šol, leta 2015 je potekala glavna izvedba raziskave (izvedba raziskave na celotnem vzorcu šol, učencev, dijakov, učiteljev, ravnateljev), v zadnjem, četrtem, letu (2016) pa je potekala priprava mednarodnega in nacionalnega poročila prvih rezultatov TIMSS 2015. Raziskavo TIMSS v Sloveniji izvaja Pedagoški inštitut v Ljubljani. Javna objava mednarodnih primerjav Izvedba mednarodne raziskave se zaključi z javno objavo prvih rezultatov – javno objavo mednarodnega in nacionalnega poročila. Javna objava prvih rezultatov TIMSS 2015 za vse tri populacije (četrtošolci, osmošolci, maturantje) je bila tako na mednarodni ravni kot v Sloveniji izvedena 28. novembra 2016. 5 Japelj Pavešić in Svetlik (2016). Celovito nacionalno poročilo (258 str.) je dostopno na: http://timsspei.splet.arnes.si/files/2017/06/13-TA15-preduniverzitetna.pdf. Uvod 15 Izvajalec raziskave v Sloveniji, Pedagoški inštitut (PI), raziskavo v celoti, vključno z nacionalnim poročilom o prvih rezultatih5, predstavlja na spletnih straneh PI: https://www.pei.si/raziskovalna-dejavnost/mednarodne-raziska- ve/timss/. Poleg tega posebno spletno stran (TIMSS Slovenija) namenja tudi v podporo izvedbi raziskave v šolah http://timsspei.splet.arnes.si:. Spletno poro- čanje poleg nacionalnih poročil vključuje tudi vprašalnike in objavljive naloge raziskave, razna predstavitvena gradiva prvih rezultatov, posnetke in gradiva z okroglih miz, strokovnih posvetov ipd., ki jih organizira PI z namenom bolj poglobljene in strokovno kritične osvetlitve zbranih podatkov v mednarodnih raziskavah. Mednarodno poročilo raziskave in izsledkov TIMSS 2015 je zasnovano kot spletišče dokumentov in preglednic mednarodnih primerjav (http:// timss2015.org) za vse tri ciljne populacije merjenja matematičnega in naravo-slovnega znanja oziroma fizike: četrtošolce in osmošolce v osnovnem izobra- ževanju ter maturante. Omogoča dostop do mednarodnih zbirk podatkov za TIMSS 2015, skupaj z dokumentacijo za njihovo nadaljnjo raziskovalno uporabo. Primerjave v mednarodnih in nacionalnih poročilih dopolnjuje Enciklope-dija TIMSS 2015, zbirka nacionalnih poglavij opisov matematičnega in nara-voslovnega izobraževanja, povzetkov kurikulov, posebnih izobraževalnih praks, podatkov o izobraževanju učiteljev matematike in naravoslovja ter o uporabi raziskovalnih rezultatov za razvoj nacionalnih politik v vsaki državi. Enciklope-dija TIMSS 2015 (Mullis idr. 2016) je javno dostopna na spletnih straneh IEA TIMSS in PIRLS: http://timssandpirls.bc.edu/timss2015/encyclopedia/ IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 16 1. MATEMATIČNI DOSEŽKI 1.1 Povprečni matematični dosežki in trendi 1.2 Mednarodni mejniki matematičnega znanja 1.3 Matematični dosežki po vsebinah in kognitivnih ravneh znanja 1.3.1 Vsebinska področja matematičnih dosežkov 1.3.2 Kognitivne ravni matematičnega znanja Matematični dosežki 17 1 Matematični dosežki 1.1 Povprečni matematični dosežki in trendi Povprečni slovenski rezultat je 460 točk in je nižji od TIMSS-povprečja (500 točk), enak rezultatoma Francije in Norveške. Vendar se od vseh udeleženih precej razlikuje v velikosti indeksa pokritja, ki je 34 %, saj je v naši državi več kot tretjina mladostnikov ustrezne starosti vključena v najzahtevnejši program matematike (splošne gimnazije) glede na vse druge programe. Znanje slovenskih dijakov splošnih gimnazij, ki so se pripravljali na maturo iz matematike na osnovni ravni, je primerljivo z znanjem dijakov iz Švedske in Italije. Kot splošna skupina bodočih študentov različnih smeri so se v matematičnem znanju izkazali kot primerljivi z vrstniki, ki so v drugih državah vključeni v specializirane programe zahtevnejše matematike (glej opis vzorca v Uvodu, str. 12). V Preglednici 1 so prikazane razlike v povprečnih dosežkih dijakov in dijakinj v sodelujočih državah ter njihove porazdelitve. Ob povprečnem številu do-seženih točk med slovenskimi maturanti skupaj so posebej navedeni še rezultati obeh podskupin – dijakov, ki so se pripravljali na maturo iz matematike na višji ravni, in tistih, ki so se pripravljali na osnovno raven mature iz matematike. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 18 Preglednica 1: Porazdelitev matematičnih dosežkov dijakov po državah Matema- Število Povp- Povprečni tični let rečna matema- Država indeks* Porazdelitev matematičnega dosežka formal- starost v tični pokritja nega času dosežek populacije šolanja** preizkusa 2015 Slovenija, višja raven m. 549 (3,4) h 8,2% 13 18,8 ¶ Ruska federacija 6ur+ 540 (7,8) h 1,9% 11 17,7 Libanon 532 (3,1) h 3,9% 12 17,8 – TIMSS Advanced TIMSS-povprečje 500 Study ¶ ZDA 485 (5,2) i 11,4% 12 18,1 Science Ruska federacija 485 (5,7) i 10,1% 11 17,7 † Portugalska 482 (2,5) i 28,5% 12 18,1 Francija 463 (3,1) i 21,5% 12 18,0 Mathematics and Slovenija 460 (3,4) i 34,4% 13 18,8 Norveška 459 (4,6) i 10,6% 13 18,7 Slovenija, osnovna raven m. 433 (3,3) International i 26,2% 13 18,8 Švedska 431 (4,0) i 14,1% 12 18,8 Italija 422 (5,3) i 24,5% 13 18,9 IEA's Trends in Povprečje države je statistično značilno 100 200 300 400 500 600 700 800 h višje od TIMSS-povprečja. Percentili dosežka M1.2, Povprečje države je statistično značilno 5. 25. 75. 95. i nižje od TIMSS-povprečja 95-% interval zaupanja za povprečje (+/-2SE) Vir: Exhibit * Matematični indeks pokritja populacije je delež starostne kohorte ciljne populacije dijakov programa napredne matematike v starostni kohorti celotne populacije všolanih dijakov v državi. ** Število let šolanja od prvega leta osnovne šole dalje (stopnje ISCED 1). Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. Glej timss.org, prilogo MC.5 za opise vzorcev in odzive vzorčenja †, ¶. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Slovenski dijaki, ki so se pripravljali na maturo iz matematike na višji ravni, Slovenski dijaki, ki so med vsemi sodelujočimi dosegli najboljši dosežek. Z indeksom pokritja 8 %, so se pripravljali ki je precej večji od indeksov tako ruske populacije 6 ur+ kot libanonskih dija-na maturo iz kov, so dosegli večje povprečno število točk od vseh udeležencev. Rezultat se matematike na višji ne razlikuje od dosežka ruske populacije 6 ur+. ravni, so med vsemi dosegli najboljši dosežek. Slik S a 1: Prik lika 1 az matematičnih dosežkov dijakov in indeks pokritja populacije v sodelujočih državah Mednarodni dosežki iz matematike Povprečni dosežek iz matematike glede na indeks pokritja populacije* 5 10 15 20 Dijaki v TIMSS-maturantje so: v zadnjem letniku srednje šole , Ruska Slovenija, imajo pouk zahtevnejše matematike in žki 550 federacija 6 ur+ višja raven mature so v preduniverzitetnih programih, ki Libanon trajajo 2−6 let. tični dose 500 Ruska 500 federacija ZDA Portugalska tema Francija Norveška Slovenija 450 450 Slovenija, ečni ma Švedska Italija osnovna raven mature Povpr 400 400 10 15 20 25 30 35 Indeks pokritja populacije *Indeks pokritja populacije je delež dijakov v programih zahtevnejše preduniverzitetne matematike glede na vse enako stare mlade v državi. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Matematični dosežki 19 Eno od pomembnejših globalnih sporočil raziskave TIMSS 2015-maturantje je, da znanje matematike od leta 1995 oziroma 20086 pada in da se ohranja razlika med dosežki fantov ter deklet. V Sloveniji ni bilo ugotovljenih razlik v povprečnem znanju od leta 2008, vendar pa je naraslo znanje maturantov, ki so izbrali višjo raven mature iz matematike. Slika 2: T Slika 2 rendi matematičnih dosežkov dijakov TIMSS-maturantje 2015 odkriva neželene trende v znanju matematike Izmed 6 držav z Dijaki Ruske federacije 6 ur+, 20-letnimi trendi so Slovenije in Francija, Italija in ZDA niso Švedska leta 2015 izkazali Svetli izkazale nižji razlike v točki sta povprečni izkazanem Norveška dosežek znanju od in Švedska kot leta 2008. z višjimi dosežki 1995. v letu 2015 kot 2008. Več fantov kot deklet je bilo v programih zahtevnejše matematike v 6 državah. Več Več fantov 6držav 2državi deklet Francija, Švedska,Norveška, Slovenija in Italija, Libanon in ZDA. Portugalska Fantje so dosegli višji rezultat kot dekleta Fantje Dekleta višji višji dosežek 6 v 6 državah. držav Ruska federacija, Norveška, 0držav dosežek Švedska, Francija, Slovenija in ZDA. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.orghttp://timss2015.org. Trendi za Slovenijo niso ugodni. Iz Slike 3 je očitno, da je rezultat maturantov od leta 2008 nižji, kot je bil rezultat maturantov in dijakov tehniških šol leta 1995. Res pa je znanje višje ravni mature iz matematike od leta 2008 naraslo. Narasli so še dosežki Norveške in Švedske, ki se v zadnjih letih intenzivno bori za višje znanje matematike v državi. Sicer ne zelo visok dosežek slovenskih maturantov osnovne ravni mature v letu 2015 je enak dosežku švedskih dijakov, ki se intenzivno učijo matematiko. 6 6 držav ima rezultate trendov med letoma 1995 in 2015 ter 6 držav med letoma 2008 in 2015. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 20 Slika 3: Trendi matematičnih dosežkov dijakov po državah 600 580 560 549 Slovenija, višja raven m. 540 523 žek 520 tični dose 500 tema 480 ečni ma 478 457 Povpr 460 460 Slovenija 440 436 433 Slovenija, osnovna raven m. 420 400 1995 2008 2015 Italija Švedska Slovenija, Norveška Slovenija Francija ZDA Libanon Ruska Slovenija, osnovna federacija višja raven m. 6 ur+ raven m. Vir: Exhilbit M1.4, IEA's Trends in International Mathematics and Science Study – TIMSS Advanced 2015 TIMSS je nepričakovano izmeril v vseh ozirih višje matematične dosežke fantov kot deklet. V Sloveniji so maturanti skupaj na preizkusih znanja TIMSS iz matematike v povprečju dosegli visokih 27 točk več kot maturantke. Med fanti in dekleti, ki so izbrali maturo iz matematike na višji ravni, je razlika manjša. Podobno je manjša razlika med fanti in dekleti, ki so izbrali maturo iz matematike na osnovni ravni. V skupini maturantov višje ravni so fantje dosegli za 20 točk višji rezultat, v skupini maturantov osnovne ravni pa za 18 točk več. Vse razlike spadajo med visoke in so v primerjavi z drugimi državami med večjimi. Razlike v znanju matematike med maturanti in maturantkami se v Sloveniji v povprečju skozi leta niso pomembno spremenile. Razlike med spoloma v skupinah dijakov glede na izbrano raven mature iz matematike pokažejo le velik napredek kandidatov za višjo raven mature iz matematike od leta 2008. Oboji, fantje in dekleta, prijavljeni na maturo na višji ravni, so v TIMSS 2015 dosegli za 35 točk višji matematični dosežek kot v letu 2008. V krogu raziskave 2015 postanejo še bolj izbrana populacija, namreč delež maturantov višje ravni mature se je z 10 % v letu 2008 se je v letu 2015 zmanjšal na 8 %. Matematični dosežki 21 Slika 4: Trendi matematičnih dosežkov slovenskih dijakov po spolu 600 575 569 550 tjean 534 549 tur -ma 525 513 žek, TIMSS 500 486 476 472 tični dose 475 459 tema 469 Ma 448 450 449 447 442 425 429 400 1995 2008 2015 dekleta dekleta dekleta fantje fantje fantje osnovna višja osnovna višja raven m. raven m. raven m. raven m. 1.2 Mednarodni mejniki matematičnega znanja Ker primerjava doseženih točk na lestvicah ne opiše, kaj so učenci z določenim številom doseženih točk znali ali ne, je TIMSS zasnoval analizo mejnikov znanja. Ta vrne vsebinske povzetke tipičnega znanja učencev, ki so dosegli mednarodno določena mejna števila točk na lestvici skupnih dosežkov. Raziskava TIMSS-maturantje dosežke na treh mejnikih znanja opisuje kot najvišje (625 točk), visoko (550 točk) in osnovno znanje (475 točk). TIMSS analizira vsebine in zahteve nalog, ki so jih uspešno rešili učenci vseh držav, ki so se z dosežkom uvrstili v majhno okolico določenega mejnika znanja, manj uspešni pa ne. Tako povzame tipično znanje za doseganje vsakega mejnika. Mejnike znanja lahko razumemo kot ohlapne mednarodne standarde znanja v posameznem krogu raziskave. Za raziskavo TIMSS-maturantje so povzetki v prikazu na Sliki 5. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 22 Slika 5 Slika 5: Pregled mejnikov matematičnega znanja dijakov Deleži dijakov, ki so dosegli mejnike znanja (povprečje med državami) Dijaki so izkazali poglobljeno Najvišje razumevanje konceptov, znanje V 2% obvladovanje postopkov in (625) Sloveniji, med spretnosti matematičnega dijaki višje ravni mature iz matematike, sklepanja. Rešili so zahtevnejše Ruski federaciji, Libanonu in ZDA je mejnik probleme iz algebre, analize, najvišjega znanja doseglo 7−11 % dijakov, geometrije in trigonometrije. drugje pa le med 1−3 % dijakov. Dijaki so znali uporabiti širok nabor matematičnih Visoko konceptov in postopkov iz znanje algebre, analize, geometrije in (550) 14% trigonometrije, da so analizirali in rešili večstopenjske probleme, zastavljene v obliki rutinskih nalog ali v neznanih situacijah. Dijaki so pokazali osnovno Osnovno znanje konceptov in postopkov znanje iz algebre, analize in geometrije, (475) 43% ko so reševali rutinske naloge. Presenetljivo visok delež dijakov, ki so dosegli največ mejnik osnovnega znanja, se sklada z občutnim padcem dosežkov od leta 1995 v 4 državah. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Čeprav so dijaki dosegli zelo različne dosežke, je bil v povprečju za večino dijakov preizkus znanja TIMSS-maturantje zelo težak. Najvišji mejnik znanja je doseglo malo dijakov. Okvir 4: Povzetki opisov matematičnega znanja po mejnikih Mejnik najvišjega znanja (625 točk) Dijaki so izkazali poglobljeno razumevanje konceptov, obvladovanje postopkov in spretnosti matematičnega sklepanja. Rešili so zahtevnejše probleme iz algebre, analize, geometrije in trigonometrije. Mejnik visokega znanja (550 točk) Dijaki so znali uporabiti širok nabor matematičnih konceptov in postopkov iz algebre, analize, geometrije in trigonometrije, da so analizirali in re- šili večstopenjske probleme, zastavljene v obliki rutinskih nalog ali v obliki neznanih situacij. Mejnik osnovnega znanja (475 točk) Dijaki so pokazali osnovno znanje konceptov in postopkov iz algebre, analize in geometrije, ko so reševali rutinske naloge. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Matematični dosežki 23 Populacija dijakov intenzivnega programa 6 ur+ iz Ruske federacije izstopa z Najvišji delež dijakov 20 % dijakov z najvišjim znanjem (Preglednica 2). Sledita ji povprečna ruska z visokim znanjem populacija in slovenski kandidati za višjo raven mature iz matematike z 11-od-matematike so stotnim deležem dijakov z najvišjim znanjem. Delež dijakov z najvišjim znanjem dosegli slovenski v celotni slovenski populaciji maturantov je mnogo nižji, 3 %. Med slovenskimi kandidati za višjo kandidati za osnovno raven mature skoraj nihče ni dosegel najvišjega znanja raven mature. (0,07 %). Najvišji delež dijakov z visokim znanjem matematike so dosegli slovenski kandidati za višjo raven mature, in sicer 50 %. Sledijo jim dijaki intenzivne matematike iz Ruske federacije in Libanona z več kot 40-odstotnim dele- žem. Skupna Ruska federacija ter ZDA imata že manj kot 30 % dijakov z visokim znanjem matematike in Portugalska 18 %. Med vsemi slovenskimi maturanti je 14 % dijakov z visokim znanjem, med tistimi, ki so izbrali osnovno raven mature, pa 3 %. Osnovno znanje matematike so v mednarodni primerjavi v največji meri izkazali dijaki, ki so izbrali višjo raven mature v Sloveniji, z 89-odstotnim deležem. Med vsemi slovenskimi maturanti skupaj jih osnovno znanje dosega 42 %, med kandidati za osnovno raven mature pa 28 %. Rezultati kažejo na veliko razliko med obema skupinama maturantov pri nas, čeprav bi pričakovali manjšo razliko, saj se vsi učijo po istem učnem načrtu, le pričakovanja znanja na maturi so različna (Žakelj idr. 2008). Preglednica 2: Deleži dijakov, ki so dosegli mejnike matematičnega znanja po državah Matema- Najvišji mejnik Najvišje Visoko Osnovno Odstotek dijakov, ki so tični indeks Države Visok mejnik znanje znanje znanje dosegli mejnike znanja pokritja Osnovni mejnik (625) (550) (475) dvanced 2015 populacije* SS A Ruska federacija 6 ur+ 20 (2,4) 48 (3,2) 75 (3,0) 1,9% TIM Slovenija, višja raven m. 11 (1,7) 50 (2,7) 89 (1,5) 8,2% e Study – Ruska federacija 10 (1,1) 29 (1,9) 55 (2,3) 10,1% cienc S ¶ Libanon 8 (1,0) 40 (2,7) 79 (1,8) 3,9% nd ¶ ZDA 7 (1,2) 26 (1,6) 56 (2,5) 11,4% atics am Slovenija 3 (0,5) 14 (1,2) 42 (1,7) 34,4% athe l M Italija 2 (0,5) 12 (1,0) 34 (1,7) 24,5% tiona † Portugalska 2 (0,5) 18 (1,1) 54 (1,7) 28,5% ernant Švedska 2 (0,3) 11 (0,8) 34 (1,6) 14,1% s in I rend Francija 1 (0,3) 11 (1,0) 43 (1,7) 21,5% 's T Norveška 1 (0,3) 10 (1,4) 41 (2,9) 10,6% 2.2, IEA Slovenija, osnovna raven m. 0 (0,1) 3 (0,5) 28 (1,9) 26,2% bit Mxhi Mednarodna mediana 2 14 43 Vir: E 0 25 50 75 100 * Glej timss.org, prilogo MC.2 za opis indeksa pokritja populacije. Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije, ki je v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. Glej timss.org, prilogo MC.5 za opise vzorcev in odzivih vzorčenja †, ¶. Med maturanti v Sloveniji (skupaj osnovna in višja raven mature) se deleži z izkazanim osnovnim, visokim in najvišjim znanjem od leta 2008 niso spremenili. V letu 2008 je glede na leto 1995 prišlo do precejšnjega padca dele- žev slovenskih dijakov z visokim in osnovnim znanjem. Za 8 odstotnih točk je IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 24 padel delež dijakov z visokim znanjem in za 13 odstotnih točk delež dijakom z osnovnim znanjem. Deleži dijakov z najvišjim znanjem se tudi v drugih državah niso spremenili, delež dijakov z visokim znanjem pa se je glede na leto 2008 zmanjšal v eni državi in deleži dijakov z osnovnim znanjem v treh državah. Za svetovno znanje matematike ti trendi niso razveseljivi. 1.3 Matematični dosežki po vsebinskih področjih in kognitivnih ravneh znanja Raziskava TIMSS-maturantje poroča o matematičnih dosežkih dijakov s treh Raziskava TIMSS-vsebinskih področij – algebre, analize in geometrije – ter treh kognitivnih maturantje poroča ravni – poznavanja dejstev, uporabe znanja in matematičnega sklepanja. Do-o matematičnih sežki na lestvicah so primerljivi s skupnimi matematičnimi dosežki, kar vsaki dosežkih dijakov državi omogoča primerjanje povprečnega dosežka posamičnega znanja s sku-s treh vsebinskih pnim nacionalnim povprečnim dosežkom iz matematike. Če je dosežek na po-področij in treh samezni lestvici višji od skupnega, sklepamo, da je tam država posebej močna; kognitivnih ravni. če je nižji, sklepamo, da je šibkejša od svojega povprečja. Temu rečemo relativna primerjava močnih in šibkih področij v državi. Matematični dosežki 25 1.3.1 Vsebinska področja matematičnih dosežkov Slika 6: Pr slika 6 egled šibkih in močnih vsebinskih področij matematičnega znanja Število držav, ki izkazujejo relativno moč in šibkost na vsebinskih področjih, TIMSS-maturantje 2015, za 9 sodelujočih držav Algebra Y Relativna moč 4 države države Ruska federacija, Portugalska, 4 ZDA, Norveška, Francija in Slovenija X Švedska in Italija Relativna šibkost Analiza Relativna moč 5 držav države Libanon, ZDA, Norveška, 3 Ruska federacija, Švedska in Italija Portugalska in Slovenija Relativna šibkost Geometrija Relativna moč 2 državi držav Ruska federacija 6 Libanon, ZDA, Portugalska, in Norveška Francija, Slovenija in Italija Relativna šibkost Razlike med spoloma Število držav, Število držav, kjer so fantje kjer so dekleta dosegli višji 5 Algebra dosegla višji 0 Algebra rezultat kot rezultat kot dekleta: 3 Analiza fantje: 0 Analiza 6 Geometrija 0 Geometrija Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Preglednica 3 primerja dosežke z vsebinskih področij s povprečnim skupnim matematičnim dosežkom v vsaki državi. Za vsako področje je izračunana razlika med povprečjem za področje in skupnim povprečnim dosežkom. Posebej so označeni dosežki posameznega področja, ki so višji ali nižji od skupnega povprečja in kažejo relativno moč ter šibkost v državah. Rez3 ultati slovenskih maturantov kažejo rela 3 tivno moč v znanju algebre in šibkost v analizi in geometriji. V algebri je povprečni dosežek za 14 točk višji od povprečnega slovenskega dosežka, v analizi pa za visokih 23 točk nižji od njega. Dosežek iz geometrije je od povprečnega nižji le za 4 točke. V algebri izkazujejo svojo relativno moč še Ruska federacija, Portugalska in Francija. Ruska federaci-2 ja je podobno kot Slovenija šibkejša v analizi, P 3 ortugalska pa malo manj. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 26 3 3 5 0 3 0 6 0 Preglednica 3: Dosežki dijakov po vsebinskih področjih matematike po državah Skupni Algebra Analiza Geometrija matema- (37 nalog) (34 nalog) (30 nalog) Država Razlika od skupnega Razlika od skupnega tični Razlika od skupnega Povprečni Povprečni Povprečni matematičnega matematičnega matematičnega dosežek dosežek dosežek dosežek dosežka dosežka dosežka Slovenija, višja raven m. 549 (3,3) 558 (3,0) 9 (2,5) h 532 (3,7) -17 (2,1) i 532 (3,7) -17 (2,8) i dvanced 2015 Ruska federacija 6ur+ 540 (7,8) 556 (9,0) 16 (3,9) h 513 (8,0) -27 (2,3) i 560 (8,4) 20 (3,2) h SS A TIM ¶ Libanon 532 (3,1) 525 (4,0) -6 (3,6) 544 (3,9) 12 (2,8) h 526 (3,7) -6 (2,3) i ¶ ZDA 485 (5,2) 478 (5,0) -7 (1,7) i 504 (6,0) 19 (2,9) h 455 (5,7) -30 (2,6) i e Study – cienc Ruska federacija 485 (5,7) 495 (6,3) 10 (1,9) h 459 (5,9) -26 (1,2) i 500 (5,8) 15 (1,0) h Snd † Portugalska 482 (2,5) 495 (2,7) 12 (1,5) h 476 (2,6) -6 (1,4) i 464 (3,2) -18 (1,5) i atics am Francija 463 (3,1) 469 (2,9) 7 (1,8) h 466 (3,2) 3 (1,8) 441 (3,7) -22 (1,3) i athe Slovenija 460 (3,4) 474 (3,5) 14 (1,1) h 437 (4,4) -23 (2,0) i 456 (4,0) -4 (1,4) i l M tiona Norveška 459 (4,6) 446 (4,1) -13 (1,6) i 463 (5,3) 4 (1,5) h 473 (4,6) 14 (2,0) h ernant Slovenija, nižja raven m. 433 (3,4) 448 (3,5) 15 (2,3) h 408 (4,5) -25 (2,4) i 425 (3,9) -8 (2,9) i s in I Švedska 431 (4,0) 422 (4,1) -9 (1,2) i 438 (3,9) 7 (1,5) h 430 (3,7) -1 (1,4) rend 's T Italija 422 (5,3) 414 (5,1) -8 (2,2) i 433 (5,2) 11 (2,7) h 413 (5,7) -9 (3,2) i 3.1, IEA h Dosežek s področja je statistično značilno višji kot povprečni matematični dosežek. bit M i Dosežek s področja je statistično značilno nižji kot povprečni matematični dosežek. xhi Vir: E Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Glej timss.org, prilogo MC.5 za opise vzorcev in odzivih vzorčenja †, ¶. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. V Sloveniji je relativna šibkost v analizi zelo verjetno povezana tudi z obrav-navo integralskega računa, ki je predvidena pozno spomladi v 4. letniku, torej tik pred maturo. Velika večina šol je vsebino z vidika izvajanja raziskave sicer obravnavala dovolj zgodaj, vendar pa je bilo znanje verjetno manj zanesljivo. Razlike v znanju matematike med dekleti in fanti so raziskovalce presene-tile. V vseh vsebinah so bili uspešnejši fantje. V Sloveniji so fantje v celotni populaciji dosegli višji dosežek v algebri za 23 točk, v analizi za 29 točk in v geometriji za 37 točk, med kandidati za višjo raven mature pa zaporedoma 20, 27 in 33 točk več kot dekleta. Le kandidati za osnovno raven mature se v algebri po spolu ne razlikujejo. V Ruski federaciji sta razliki v algebri 12 točk in geometriji 15 točk. V ZDA so razlike podobne kot pri nas, 24, 25 in 39 točk zaporedoma v algebri, analizi in geometriji. 1.3.2 Kognitivne ravni matematičnega znanja Raziskava TIMSS-maturantje je izračunala dosežke dijakov s treh kognitivnih ravni znanja matematike: poznavanja dejstev, uporabe znanja in sklepanja. Večina držav je izkazala v primerjavi s svojim skupnim matematičnim dosežkom vsaj eno močno in eno šibko področje. Matematični dosežki 27 Y 4 4 X 5 3 2 6 5 0 3 0 6 0 sliSlik ka 7a 7: Moč in šibkost kognitivnih ravni matematičnega znanja dijakov Število držav, ki izkazujejo relativno moč in šibkost na kognitivnih ravneh, TIMSS-maturantje 2015, za 9 sodelujočih držav Poznavanje dejstev Relativna moč 3 države države Libanon, Francija, 3 Ruska federacija, in Slovenija Norveška in Švedska Relativna šibkost Uporaba znanja 2 Relativna moč državi Ruska federacija 3 države ZDA, Portugalska in Slovenija in Francija Relativna šibkost Sklepanje 3 Relativna moč države Portugalska, Norveška, 3 države Libanon, Slovenija in Švedska in Italija Relativna šibkost Razlike med spoloma Število držav, Število držav, kjer so fantje kjer so dekleta dosegli višji 5 Poznavanje dejstev dosegla višji 0 Poznavanje dejstev rezultat kot rezultat kot dekleta: 3 Uporaba znanja fantje: 0 Uporaba znanja 6 Sklepanje 0 Sklepanje Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. V Sloveniji sta matematična dosežka iz poznavanja dejstev in iz uporabe znanja višja od povprečnega skupnega matematičnega dosežka, dosežek iz sklepanja pa je od njega nižji. Šibkejše znanje v sklepanju opazimo tudi pri obeh skupinah maturantov kandidatov za višjo in osnovno raven mature. V ostalih dveh kognitivnih kategorijah znanja pa ni razlik znotraj slovenskih skupin maturantov. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 28 Preglednica 4: Dosežki dijakov na kognitivnih ravneh matematike po državah Poznavanje dejstev Uporaba znanja Sklepanje (32 nalog) (40 nalog) (29 nalog) Država Matematični Razlika od Razlika od Razlika od Povprečni Povprečni Povprečni matematičnega matematičnega dosežek matematičnega dvanced 2015 dosežek dosežek dosežek dosežka dosežka dosežka SS A Slovenija, višja raven m. 549 (3,3) 554 (4,7) 6 (2,1) 555 (4,6) 6 (2,0) 535 (4,6) -14 (2,3) i TIM Ruska federacija 6 ur+ 540 (7,8) 538 (8,8) -2 (2,0) 544 (8,1) 4 (2,0) 541 (7,2) 1 (2,1) tudy – e S ¶ Libanon 532 (3,1) 543 (4,5) 11 (2,9) h 529 (3,8) -3 (2,8) 527 (3,9) -5 (2,2) i cienc S ¶ ZDA 485 (5,2) 488 (5,7) 3 (2,3) 480 (5,5) -5 (2,0) i 484 (5,3) -1 (2,2) Ruska federacija 485 (5,7) 478 (6,7) -7 (1,7) i 491 (6,1) 6 (1,7) h 484 (5,3) -1 (1,2) atics andm † Portugalska 482 (2,5) 479 (3,0) -3 (1,6) 476 (2,9) -6 (1,8) i 488 (3,5) 6 (2,2) h atheMl Francija 463 (3,1) 475 (2,7) 13 (2,0) h 449 (3,4) -14 (1,5) i 462 (3,1) 0 (0,9) tiona Slovenija 460 (3,4) 466 (3,5) 6 (1,7) h 465 (4,0) 5 (2,1) h 442 (4,0) -17 (1,6) i ernant Norveška 459 (4,6) 445 (4,1) -14 (1,8) i 459 (5,1) 0 (2,0) 469 (4,4) 9 (1,4) h s in I rend Slovenija, osnovna raven m. 433 (3,4) 440 (3,6) 7 (1,9) 438 (3,9) 5 (2,2) 414 (4,3) -19 (2,2) i 's T Švedska 431 (4,0) 405 (4,7) -26 (1,4) i 434 (3,6) 3 (1,5) 447 (3,9) 16 (2,0) h 3.3, IEA Italija 422 (5,3) 423 (5,5) 1 (1,9) 425 (5,4) 3 (2,2) 411 (5,9) -11 (3,1) i bit Mxhi h Dosežek s področja je statistično značilno višji kot povprečni matematični dosežek. Virr: E i Dosežek s področja je statistično značilno nižji kot povprečni matematični dosežek. Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Glej timss.org, prilogo MC.5 za opise vzorcev in odzive vzorčenja †, ¶. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. V Sloveniji so bili fantje uspešnejši od deklet tudi na vseh kognitivnih ravneh znanja za precejšnjih 30 ali več točk v skupni nacionalni primerjavi in za 20 do 30 točk v skupini bodočih maturantov osnovne ravni mature iz matematike. Med kandidati in kandidatkami za višjo raven mature so razlike manjše ali pa jih sploh ni. Fantje so bili boljši le v sklepanju, vendar kar za 36 točk. Razlike med spoloma pri nas pa se ne skladajo z razlikami v maturitetnih Razlike med spoloma ocenah dijakov in dijakinj, kjer v splošnem višje ocene dosežejo dekleta. Oba pri nas pa se ne preizkusa znanja sta namreč zunanja in preverjata skoraj iste vsebine. Ocenje-skladajo z razlikami v vanje na maturi v povezavi z rezultati raziskave TIMSS-maturantje je zato v na-maturitetnih ocenah cionalnih analizah deležno posebne pozornosti (Japelj Pavešić in Cankar 2017). dijakov in dijakinj, kjer v splošnem višje ocene dosežejo dekleta. Matematični dosežki 29 2. DOSEŽKI V ZNANJU FIZIKE 2.1 Povprečni dosežki v znanju fizike in trendi 2.2 Mednarodni mejniki znanja fizike 2.3 Dosežki v znanju fizike po vsebinah in kognitivnih ravneh znanja 2.3.1 Vsebinska področja dosežkov v znanju fizike 2.3.2 Kognitivne ravni znanja fizike IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 30 2 Dosežki v znanju fizike 2.1 Povprečni dosežki v znanju fizike in trendi Slovenija je med vsemi sodelujočimi državami dosegla najvišji rezultat. Slo- Slovenija je med venski dijaki, kandidati za maturo iz fizike, ki predstavljajo 8 % vseh slo-vsemi sodelujočimi venskih dijakov, so dosegli 30 točk nad TIMSS-povprečjem (500 točk). Dijaki državami dosegla napredne fizike iz Ruske federacije, ki predstavljajo 5 % vseh ruskih dijakov, najvišji rezultat. in Norveške, ki predstavljajo 7 % vseh dijakov, so dosegli naslednji najvišji rezultat. Italija (18 %) in Francija (22 %), kjer dijaki v raziskavi TIMSS-maturantje predstavljajo najvišji odstotek vseh dijakov v državi med vsemi sodelujočimi državami, pa sta dosegli najnižji dosežek. Slika 8 : Slika 8: Prikaz dosežkov dijakov v znanju fizike in indeks pokritja populacije v sodelujočih državah Mednarodni dosežki iz fizike Povprečni dosežek iz fizike glede na indeks pokritja populacije* 5 10 15 20 550 Slovenija Ruska Dijaki v TIMSS-maturantje: federacija • v zadnjem letniku srednje šole 500 • imajo na urniku fiziko Norveška • v preduniverzitetnih programih (2 do 6 let) Portugalska Švedska žek pri fiziki 450 ZDA ečni dose 400 Libanon Italija Francija Povpr 350 5 10 15 20 25 30 Indeks pokritja populacije *Indeks pokritja populacije je delež dijakov v preduniverzitetnih programih fizike glede na celotno populacijo enako stare mladine v državi. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Porazdelitev dosežkov v znanju fizike je za vsako sodelujočo državo prika-zana v Preglednici 5. Najvišji rezultat je dosegla Slovenja, in sicer 30 točk viš- jega kot je TIMSS-povprečje (500 točk). Ker je to skoraj tretjina standardnega Dosežki v znanju fizike 31 9 0 8 0 odklona na lestvici, dosežek razumemo kot vrhunski. Sledita Ruska federacija in Norveška, ki imata podobna povprečna dosežka. Čeprav sta rezultata nad TIMSS-povprečjem (500 točk), odstopanje ni statistično pomembno. Povpreč- ni dosežki Portugalske, Švedske, ZDA, Libanona, Italije in Francije so nižji od TIMSS-povprečja (500 točk). Preglednica 5: Porazdelitev dosežkov v znanju fizike dijakov po državah 2015 Povprečna Število let Države Povprečni Indeks pokritja starost v času Porazdelitev dosežka iz fizike formalnega dosežek za fiziko* reševanja šolanja** preizkusa – TIMSS Advanced Slovenija 531 (2,5) h 7,6% 13 18,8 Study Ruska federacija 508 (7,1) 4,9% 11 17,7 Norveška 507 (4,6) 6,5% 13 18,8 Science and TIMSS-povprečje 500 Portugalska 467 (4,6) i 5,1% 12 18,0 Švedska 455 (5,9) i 14,3% 12 18,8 Mathematics ¶ ZDA 437 (9,7) i 4,8% 12 18,1 ¶ Libanon 410 (4,5) i 3,9% 12 17,8 International Italija 374 (6,9) i 18,2% 13 18,9 Francija 373 (4,0) i 21,5% 12 18,0 100 200 300 400 500 600 700 800 IEA's Trends in Povprečje države je statistično značilno h višje od TIMSS-povprečja. Percentili dosežka P1.2, 5. 25. 75. 95. Povprečje države je statistično značilno i nižje od TIMSS-povprečja. Exhibit 95-% interval zaupanja za povprečje (±2SE) Vir: * Indeks pokritja za fiziko je opisan v timss.org, priloga PC.2. ** Število let šolanja od prvega leta osnovne šole dalje (stopnje ISCED 1). Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. Glej timss.org, prilogo PC.4 za opise vzorcev in odzive vzorčenja ¶. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Med državami so razlike tako v starosti sodelujočih dijakov kot v indeksu pokritja, to je deležu populacije mladih iste starosti v državi, ki ga predstavlja ciljna populacija dijakov v raziskavi TIMSS-maturantje. V Sloveniji, na Norve- škem, na Švedskem in v Italiji so dijaki v zadnjem letniku šolanja pred univerzo stari 19 let. V Ruski federaciji, na Portugalskem, v ZDA, Libanonu in Franciji so stari 18 let. V Sloveniji je skupina dijakov, ki so si za maturitetni izpit izbrali fiziko, zajela 7,6 % populacije 19-letnih dijakov. Izkaže se, da je rezultat Slovenije še boljši kot na prvi pogled, saj sta tako Ruska federacija kot Norveška z manjšim indeksom pokritosti, kar pomeni z bolj izbrano populacijo dijakov, dosegli nižji rezultat od slovenskega. Najvišje deleže pokritosti imajo Francija (21,8 %), Italija (18,2 %) in Švedska (14,3 %), vendar z različnim razponom dosežkov pod TIMSS-povprečjem. V Franciji fiziko učijo v skupnem predmetu s kemijo, za katerega se pričakovano odloča večji delež dijakov kot pri nas samo za fiziko. Znanje fizike v sodelujočih državah, razen v Sloveniji in ZDA, pada. Gre za podobno ugotovitev kot pri matematiki. Drugače kot pri merjenju matematič- nega znanja pa so si bile skupine sodelujočih dijakov pri fiziki med seboj podob-nejše vsa leta izvedb. Vedno so to bili dijaki, ki so svoj zrelostni izpit opravljali tudi iz fizike, tisti v splošnih gimnazijah po svoji izbiri, tisti v tehničnih gimnazijah ali prej srednjih šolah pa kot obvezni predmet svoje mature ali zaključnega IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 32 5 10 15 20 550 500 450 400 350 5 10 15 20 25 30 izpita (npr. absolventi srednjih strojnih šol v letu 1995). V Sloveniji je v raziskavi s področja znanja fizike leta 2015 sodelovalo 30 % deklet in 70 % fantov. Tudi drugje so v vzorcih prevladovali fantje. V vseh ostalih državah, razen v Libanonu, kjer ni bilo nobene razlike v povprečnih dosežkih med dekleti in fanti, so fantje dosegli višji povprečni dosežek od deklet. Izrazito višji dosežek od deklet so dosegli fantje v ZDA, in sicer za 46 točk. V Sloveniji je razlike za 29 točk. Slika 9: Trendi dosežkov v znanju fizike dijakov TIMSS-maturantje 2015 odkriva neželene trende v znanju fizike Med 6 državami z 20-letnimi V Sloveniji in ZDA trendi so Francija, Norveška, se povprečni dosežki Ruska federacija in Švedska iz fizike niso bistveno izkazale nižji povprečni spremenili od dosežek v letu 2015 leta 1995. kot leta 1995. Vključevanje deklet v izobraževanje za STEM področja ostaja izziv Več fantov kot deklet je bilo vključenih v Vključenih Vključenih več več fantov 9 programe fizike v vseh državah. Držav Držav Francija, Italija, Libanon, 0 deklet Norveška, Portugalska, Ruska federacija, Slovenija, Švedska, ZDA. Fantje so dosegli višji rezultat kot dekleta v 8 državah. Fantje Dekleta višji višji Držav dosežek 8Držav Francija, Italija, Norveška, 0 dosežek Portugalska, Ruska federacija, Slovenija, Švedska, ZDA. Trendi dosežkov v znanju fizike v vseh raziskavah TIMSS-maturantje so pri-kazani v Preglednici 6. Dosežki v znanju fizike 33 Preglednica 6: Trendi dosežkov v znanju fizike dijakov po državah Navodilo: Podatki v vrstici kažejo, ali so rezultati države statistično značilno višji ali nižji od rezultatov raziskave TIMSS v prejšnjih letih. Razlika med letoma Indeks Povprečni dvanced 2015 Države pokritja Porazdelitev dosežkov iz fizike dosežek 2008 1995 SS A za fiziko* TIM Francija 2015 21,5% 373 (4,0) -96 i e Study – 1995 19,9% 469 (5,3) cienc Italija S 2015 18,2% 374 (6,9) -48 i 2008 3,8% 422 (7,4) atics and Libanon m ¶ 2015 3,9% 410 (4,5) -33 i atheM 2008 5,9% 444 (3,0) l Norveška tiona 2015 6,5% 507 (4,6) -27 i -74 i 2008 erna 6,8% 534 (4,1) -47 i nt ¶ 1995 8,4% 581 (5,5) s in I Ruska fed. 2015 rend 4,9% 508 (7,1) -14 -38 i 's T 2008 2,6% 521 (10,1) -24 1995 1,5% 546 (10,1) , IEA Slovenija it P1.4 2015 7,6% 531 (2,5) -4 -1 ‡ 2008 7,5% 535 (2,2) 3 ‡ 1995 38,6% 532 (13,5) Vir:Exhib Švedska 2015 14,3% 455 (5,9) -42 i -123 i 2008 11,0% 497 (5,3) -81 i 1995 16,3% 578 (3,7) ZDA ¶ 2015 4,8% 437 (9,7) -16 ¶ 1995 2,7% 454 (8,1) 100 200 300 400 500 600 700 800 h Statistično značilno višji dosežek Percentili dosežka 5. 25. 75. 95. i Statistično značilno nižji dosežek 95-% interval zaupanja za povprečje (+/-2SE) * Indeks pokritja za fiziko je opisan v timss.org, priloga PC.2. Glej timss.org, prilogo PC.4 za opise vzorcev in odzive vzorčenja ‡,¶. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Iz grafičnega prikaza tudi vidimo, da se je porazdelitev dosežkov v letu 2015 precej razširila v obe smeri. To pomeni, da je bilo več dijakov z izjemno visokimi in tudi več dijakov z izjemno nizkimi dosežki. Najzanimivejše je, da je povprečni dosežek dijakov, ki sedaj fiziko za maturo izberejo po lastni želji in se jo po svoji želji tudi učijo še dodatno leto več kot drugi, enak kot dosežek vseh dijakov gimnazijskih in tehniških šol v letu 1995, ki so se fiziko učili 4 leta in jih je bilo glede na indeks pokritosti petkrat več kot danes. V Sloveniji, kot že omenjeno, so leta 2015 fantje dosegli za 29 točk višji rezultat od deklet. Rezultat je nepričakovan, saj leta 2008 razlik v dosežkih med spoloma ni bilo. Trendi pokažejo, da med letoma 2008 in 2015 pri fantih ni prišlo do razlike v znanju, pri dekletih pa so dosežki leta 2015 precej nižji kot v letu 2008 (Slika 10). IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 34 Slika 10: Trendi dosežkov iz fizike v Sloveniji po spolu 560 550 540 540 535 535 tjean 520 tur -ma 510 500 e, TIMSS žek fizik 480 Dose 479 460 440 1995 2008 2015 dekleta fantje 2.2 Mednarodni mejniki znanja fizike Mejniki znanja fizike so določeni podobno kot pri matematiki. Prav tako so dosežki 475, 550 in 625 točk meje, ki opisujejo, kako visoko znanje je izkazal posamezni dijak. Fizikalni strokovnjaki so zahtevano znanje nalog, ki so jih tipično znali rešiti dijaki, ko so dosegli določen mejnik znanja, povzeli v vsebinske opise 3 ravni znanja. Za vse države so izračunali deleže dijakov, ki so dosegli mejnike znanja. Dijaki, ki so dosegli mejnik neke ravni znanja, so hkrati dosegli tudi mejnike nižjih ravni. Dosežki v znanju fizike 35 Slika 11 Slika 11: Pregled mejnikov znanja fizike dijakov Deleži dijakov, ki so dosegli mejnike znanja (povprečje med državami) Najvišje Dijaki so izkazali znanje 5% razumevanje fizikalnih (625) zakonov pri reševanju V Sloveniji, Ruski federaciji in praktičnih in abstraktnih na Norveškem je mejnik najvišjega znanja problemov. doseglo 11-17 % dijakov, drugje pa ne več kot 6 % dijakov. Visoko Dijaki so znali uporabiti znanje osnovne fizikalne zakone (550) 18% pri reševanju problemov v različnih situacijah. Osnovno Dijaki so pokazali osnovno znanje znanje fizike, ki je osnova (475) 46% številnih pojavov. Presenetljivo visok delež dijakov, ki so dosegli največ mejnik osnovnega znanja, se sklada z občutnim padcem dosežkov od leta 1995 v 4 državah. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Okvir 5: Povzetki opisov znanja fizike po mejnikih Mejnik najvišjega znanja (625 točk) Dijaki pokažejo razumevanje fizikalnih zakonov pri reševanju praktičnih in abstraktnih problemov iz gibanja predmetov pri prostem padu, toplote in temperature ter električnih vezij in električnih polj. Pokažejo razumevanje magnetnih polj, mehanskega in elektromagnetnega valovanja, atomske in jedrske fizike. Dijaki načrtujejo eksperimentalne postopke in interpre-tirajo rezultate, razložijo informacije v kompleksnih diagramihingrafih, ki prikazujejo abstraktne fizikalne pojme. Izračunajo različne fizikalne količi-ne v različnih situacijah, izpeljejo zaključke o fizikalnih pojavih in razložijo znanstvena spoznanja. Mejnik visokega znanja (550 točk) Dijaki znajo uporabiti osnovne fizikalne zakone pri reševanju problemov v različnih situacijah: znanje o silah in gibanju, zakone o ohranitvi energije in gibalne količine ter o toploti in temperaturi. Pri električnih vezjih znajo uporabiti Ohmov zakon in izračunati Joulovo toploto ter rešiti probleme, ki vključujejo nabite delce v električnem in magnetnem polju. Pri reševanju problemov uporabijo znanje o magnetnih poljih in elektromagnetni indukciji. Pokažejo razumevanje pojavov, povezanih z elektromagnetnim IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 36 valovanjem in jedrskimi reakcijami. Dijaki podajo razlago zapletenih dia-gramov in grafov, ki prikazujejo abstraktne pojme, izpeljejo formule in iz-računajo fizikalne količine v različnih primerih, evalvirajo razlage fizikalnih pojmov ter podajo kratke razlage znanstvenih spoznanj. Mejnik osnovnega znanja (475 točk) Dijaki izkažejo in uporabijo znanje fizike, ki je osnova številnih pojavov, kot so sile in gibanje, znanje o toploti in temperaturi pri prenosu energije ter poznavanje ohranitvenih zakonov v vsakdanjih in abstraktnih primerih. Poznajo električna polja, nabite delce in elektromagnetno indukcijo. Dijaki znajo uporabiti pojave, povezane z mehanskim in elektromagnetnim valovanjem, ter znanje atomske in jedrske fizike pri reševanju problemov. Pri reševanju problemov znajo razložiti tudi podatke v diagramih in grafih, izračunati različne fizikalne količine v različnih okoliščinah ter oceniti izja-ve, da prepoznajo razlage fizikalnih pojavov. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. V Sloveniji je delež dijakov, ki so dosegli najvišji mejnik znanja, mednarodno V Sloveniji je delež primerjalno največji, 17 % (Preglednica 7). Na drugem mestu sta po deležu di-dijakov, ki so dosegli jakov, ki so dosegli najvišji mejnik, Ruska federacija (16 %) in Norveška (11 %). najvišji mejnik V vseh ostalih državah je najvišje znanje doseglo manj kot 10 % dijakov. Tudi znanja, mednarodno visoko in osnovno znanje sta v Sloveniji dosegla večja deleža dijakov kot v kateri primerjalno največji, koli drugi državi, zaporedoma 43 in 73 %. 17 %. Preglednica 7: Deleži dijakov, ki so dosegli mejnike znanja fizike po državah najvišji Najvišje Visoko Osnovno Indeks Odstotek dijakov, ki so dosegli mednarodne mejnike Države visok znanje znanje znanje pokritja za znanja osnovni (625) (550) (475) fiziko* dvanced 2015 SS A Slovenija 17 (1,4) 43 (1,5) 73 (1,6) 7,6% TIM Ruska federacija 16 (2,2) 38 (2,5) 62 (2,2) 4,9% tudy – Norveška 11 (0,9) 35 (1,9) 64 (2,0) 6,5% e S Švedska 6 (0,8) 21 (1,6) 46 (2,3) 14,3% cienc S ¶ ZDA 5 (0,9) 18 (2,1) 39 (3,3) 4,8% atics and Portugalska 3 (0,7) 16 (1,6) 46 (3,0) 5,1% m athe Italija 1 (0,4) 7 (0,8) 22 (1,6) 18,2% Ml ¶ Libanon 1 (0,4) 6 (0,8) 25 (1,9) 3,9% tiona Francija 0 (0,1) 2 (0,4) 13 (1,1) 21,5% ernant Medn. mediana 5 18 46 s in I rend 0 25 50 75 100 's T IEA, * Indeks pokritja za fiziko je opisan v timss.org, priloga PC.2. Glej timss.org, prilogo PC.4 za opise vzorcev in odzive vzorčenja ¶. xhibit P2.2 ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Vir: E Pregled sprememb v doseganju posameznih mejnikov znanja fizike med leti 1995, 2008 in 2015 pokaže, da se je odstotek dijakov, ki so dosegli mejnik najvišje ravni znanja, od leta 2008 do 2015 povečal, in sicer z 12 na 17 %, samo v Sloveniji, v drugih državah se deleži niso spremenili. V vsem času od leta 1995 se v Sloveniji tudi niso spremenili deleži dijakov z visokim in osnovnim znanjem, v večini drugih držav pa so ti deleži padli. Dosežki v znanju fizike 37 2.3 Dosežki v znanju fizike po vsebinah in kognitivnih ravneh znanja V okviru raziskave TIMSS-maturantje so naloge iz fizike po vsebini razvrščene v tri vsebinska področja – mehanika in termodinamika, elektrika in magnetizem ter valovanje in atomska/jedrska fizika – ter na tri kognitivne ravni znanja – poznavanje dejstev, uporaba znanja in sklepanje. Dosežki držav po področjih in ravneh so primerljivi z njihovimi skupnimi dosežki. Višji dosežek na kakšnem področju od njenega skupnega dosežka pomeni, da je na tem podro- čju država močna, nižji dosežek pa pomeni šibkost. 2.3.1 Vsebinska področja dosežkov v znanju fizike Države so pri merjenju znanja fizike izkazale relativno moč in šibkost glede Slovenija je v znanju na skupno znanje v eni ali dveh vsebinah (Slika 12). Mehanika in termodinami-maturantov na ka je v največ državah močno področje fizike, v 4, drugi dve področji pa le v 2. področju fizike Valovanje in atomska/jedrska fizika je šibko področje kar v 5 državah, drugi dve močna pri mehaniki pa vsako v 3. Vse skupaj kaže, da je v splošnem več šibkih kot močnih področij. in termodinamiki ter Slovenija je navedena med državami, ki so močne v mehaniki in termodinamiki šibka pri atomski/ ter šibke v atomski/jedrski fiziki, obakrat tam, kjer sta skupini držav največji. jedrski fiziki. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 38 Slik Slik a 12: Pr a 12: egled šibkih in močnih vsebinskih področij znanja fizike Število držav, ki izkazujejo relativno moč in šibkost na vsebinskih področjih, TIMSS-maturantje 2015, za 9 sodelujočih držav Mehanika in termodinamika Relativna moč 4 države Slovenija, Ruska fed., 3države Norveška, Libanon, Portugalska in ZDA in Francija Relativna šibkost Elektrika in magnetizem Relativna moč 2 državi Ruska federacija 3države Portugalska, ZDA in Italija in Francija Relativna šibkost Valovanje in atomska/jedrska fizika Relativna moč 2 državi Libanon in 5 držav Slovenija, Ruska fed., Francija Portugalska, ZDA in Italija Relativna šibkost Razlike v dosežkih med spoloma Število držav, Število držav, kjer so kjer so fantje 8Mehanika in dekleta Mehanika in termodinamika 0 dosegli višji dosegla višji termodinamika rezultat kot Elektrika in rezultat kot Elektrika in dekleta: 4 magnetizem fantje: 0 magnetizem 4 Valovanje in Valovanje in atomska/ 0 atomska/ jedrska fizika jedrska fizika Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Preglednica 8 primerja dosežke iz vsebinskih področij s povprečnim skupnim dosežkom v znanju fizike v vsaki državi. Za vsako področje je izračunana razlika med njenim povprečjem za področje in njenim skupnim povprečnim do-sežkom. Posebej so označeni področni dosežki, ki so višji ali nižji od skupnega povpr 3 ečja in kažejo relativno moč ter šibkosti v drž 2avah. 2 4 4 3 Dosežki v znanju fizike 39 7 0 4 0 8 0 Preglednica 8: Dosežki dijakov po vsebinskih področjih fizike po državah Valovanje in Mehanika in termodinamika Elektrika in magnetizem atomska/jedrska fizika Skupni povprečni (39 nalog) (27 nalog) (35 nalog) Država dosežek dvanced 2015 Razlika od Razlika od Razlika od iz fizike Povprečni Povprečni Povprečni SS A skupnega dosežka skupnega dosežka skupnega dosežka dosežek dosežek dosežek TIM iz fizike iz fizike iz fizike Slovenija 531 (2,5) 541 (2,7) 10 (1,6) h 530 (4,3) -1 (4,5) 511 (4,5) -20 (3,9) i e Study – Ruska federacija 508 (7,1) 514 (6,7) 7 (1,6) h 515 (8,0) 8 (2,8) h 490 (7,5) -17 (2,1) i cienc Snd Norveška 507 (4,6) 503 (4,1) -5 (1,7) i 514 (5,5) 7 (3,8) 507 (5,2) 0 (2,1) atics a Portugalska 467 (4,6) 489 (4,8) 22 (3,2) h 431 (5,8) -35 (4,5) i 456 (6,2) -11 (5,2) i m athe Švedska 455 (5,9) 455 (6,1) 0 (2,7) 455 (6,0) 1 (2,6) 451 (6,3) -4 (2,7) l M ¶ ZDA 437 (9,7) 462 (9,6) 25 (3,4) h 380 (12,2) -58 (3,9) i 431 (8,7) -7 (3,0) i tiona erna ¶ Libanon 410 (4,5) 395 (4,4) -15 (4,7) i 399 (5,2) -11 (5,9) 431 (6,8) 20 (5,7) h nt s in I Italija 374 (6,9) 376 (6,4) 2 (2,6) 425 (6,6) 51 (3,7) h 329 (7,9) -45 (2,3) i Francija 373 (4,0) 327 (5,7) -46 (3,7) i 339 (4,7) -34 (3,8) i 418 (4,5) 45 (2,5) h 's Trend h Dosežek je statistično značilno višji kot skupni dosežek iz fizike. bit P3.1 IEA i Dosežek je statistično značilno nižji kot skupni dosežek iz fizike. xhi Glej timss.org, prilogo PC.4 za opise vzorcev in odzive vzorčenja ¶. Vir: E ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. V Sloveniji je dosežek iz mehanike in termodinamike za 10 točk višji od skupnega povprečnega dosežka v znanju fizike, dosežek iz valovanja in atomske/ jedrske fizike pa kar za 20 točk nižji od skupnega povprečja, kar je tretja največja razlika. Čeprav je znanje fizike dijakov pri nas v splošnem zelo visoko, pa rezultati po vsebinskih področjih nakazujejo, da bi področje atomske/jedrske fizike nemara veljalo poučevati z večjo pozornostjo. Razlike v znanju fizike med dekleti in fanti so relativno velike in na vseh vsebinskih področjih ter kognitivnih ravneh so bili uspešnejši fantje. V Sloveniji so fantje dosegli višji dosežek iz mehanike in termodinamike za precejšnjih 38 točk ter iz elektrike in magnetizma za 22 točk. Na področju valovanja ter atomske/jedrske fizike, ki je slovenska šibkost, razlike v dosežku ni. 2.3.2. Kognitivne ravni znanja fizike Raziskava TIMSS-maturantje je izračunala dosežke dijakov s treh kognitivnih ravni znanja fizike: poznavanja dejstev, uporabe znanja in sklepanja. Čeprav so ti dosežki v državah precej izenačeni, je večina držav izkazala vsaj eno močno in eno šibko področje v primerjavi s svojim skupnim dosežkom v znanju fizike. Razlike med spoloma v dosežkih na kognitivnih ravneh se skladajo z višjimi povprečnimi skupnimi dosežki fantov v večini držav in kažejo prevlado znanja fantov, še posebej pri poznavanju dejstev in sklepanju. Slovenija spada med države, ki so močne pri uporabi znanja in šibkejše tako pri poznavanju dejstev kot pri sklepanju. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 40 4 3 2 3 2 5 8 0 4 0 4 0 Slika 13: Moč in šibkost kognitivnih ravni znanja fizike dijakov Slika 13 Število držav, ki izkazujejo relativno moč in šibkost na kognitivnih ravneh, TIMSS-maturantje 2015, za 9 sodelujočih držav Poznavanje dejstev Relativna moč 3 države Ruska federacija, 2 državi Slovenija in Norveška in Portugalska Libanon Relativna šibkost Uporaba znanja Relativna moč 2 državi Slovenija in 4 države Norveška, Portugalska, Libanon ZDA inFrancija Relativna šibkost Sklepanje Relativna moč 4 države Norveška, Portugalska, 3 države Slovenija, Ruska federacija ZDA in Francija in Libanon Relativna šibkost Razlike med spoloma Število držav, Število držav, kjer so fantje kjer so dekleta Poznavanje dosegli višji 7 dosegla višji Poznavanje dejstev 0 rezultat kot rezultat kot dejstev dekleta: 4 Uporaba fantje: Uporaba znanja 0 znanja 8 Sklepanje 0 Sklepanje Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. Dosežki pri nalogah po treh kognitivnih področjih so predstavljeni v Preglednici 9. Slovenski dijaki so na področjih poznavanja dejstev in sklepanja dosegli nižji dosežek od skupnega, zaporedoma za 10 in 17 točk. Na področju uporabe znanja pa so dosegli za 12 točk višji dosežek od skupnega dosežka v znanju fizike. Dosežki v znanju fizike 41 Preglednica 9: Dosežki dijakov na kognitivnih ravneh fizike po državah Poznavanje dejstev Uporaba znanja Sklepanje Skupni (30 nalog) (41 nalog) (30 nalog) Države povprečni Razlika od Razlika od P Razlika od Povprečni Povprečni Povprečni dosežek iz fizike skupnega skupnega o skupnega dosežka dvanced 2015 dosežek dosežek dosežek dosežka iz fizike dosežka iz fizike v iz fizike SS A TIM Slovenija 531 (2,5) 521 (4,2) -10 (3,3) i 543 (3,8) 12 (3,5) h 514 (5,7) -17 (5,6) i Ruska federacija 508 (7,1) 517 (7,5) 9 (2,4) h 508 (7,6) 1 (1,3) 493 (6,7) -15 (2,4) i e Study – Norveška 507 (4,6) 529 (4,2) 22 (2,9) h 484 (5,3) -23 (1,8) i 519 (5,7) 12 (2,8) h cienc S Portugalska 467 (4,6) 474 (4,7) 7 (3,0) h 452 (5,7) -15 (3,9) i 481 (3,9) 14 (2,9) h Švedska 455 (5,9) 452 (6,0) -3 (2,1) 454 (6,4) 0 (3,0) 450 (6,2) -4 (3,2) atics andm ¶ ZDA 437 (9,7) 444 (9,8) 7 (3,5) 420 (10,2) -17 (2,9) i 455 (8,8) 17 (3,3) h atheMl ¶ Libanon 410 (4,5) 378 (4,7) -32 (3,6) i 433 (5,4) 22 (5,3) h 375 (6,2) -35 (4,1) i tiona Italija 374 (6,9) 367 (6,6) -7 (4,4) 371 (7,3) -3 (2,1) 375 (7,3) 1 (3,0) ernant Francija 373 (4,0) 375 (3,9) 2 (1,6) 358 (5,6) -15 (3,4) i 397 (4,2) 24 (1,9) h s in I rend h Dosežek je statistično pomembno višji kot skupni dosežek iz fizike. 's T i Dosežek je statistično pomembno nižji kot skupni dosežek iz fizike. Glej timss.org, prilogo PC.4 za opise vzorcev in odzive vzorčenja ¶ . ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. it P3.3,IEA xhib Vir: E Slovenija je podobna Libanonu. Le še tam sta znanje dejstev in sklepanje šibki področji in uporaba znanja močno. Zanimivo je, da je sklepanje relativno močno področje v nekaterih manj uspešnih državah. Razlike med dekleti in fanti v dosežkih v znanju fizike na treh kognitivnih področjih so bile v večini držav v prid fantom. V vseh državah razen v Libanonu so bili fantje uspešnejši v sklepanju in v vseh državah razen v Libanonu in Ruski federaciji so bili uspešnejši tudi v nalogah iz poznavanja dejstev in postopkov. V Sloveniji je dosežek fantov od dosežka deklet višji na področju poznavanja dejstev (za 41 točk) in na področju sklepanja (za 52 točk). Na področju uporabe znanja razlike v dosežkih med dekleti in fanti ni bilo, čeprav je mednarodno povprečje fantov višje od deklet prav v vseh treh vrstah znanja. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 42 3. DEJAVNIKI IN OKOLIŠČINE UČENJA TER POUČEVANJA MATEMATIKE IN FIZIKE 3.1 Domače okolje in izobraževalni načrti 3.1.1 Izobraževalna pričakovanja o stopnji izobrazbe 3.1.2 Nameravano področje študija 3.1.3 Področje želenega bodočega poklica 3.2 Spodbudno šolsko okolje 3.2.1 Socioekonomsko stanje dijakov na šoli 3.2.2 Materni jezik in jezik pouka 3.2.3 Šolska spodbuda učenju matematike in fizike 3.2.4 Zadovoljstvo učiteljev z delom 3.2.5 Pripadnost dijakov šoli 3.2.6 Varnost in urejenost šol 3.3 Poučevanje matematike in fizike 3.3.1 Ure pouka 3.3.2 Obravnavane vsebine pri pouku 3.3.3 Uporaba IKT 3.3.4 Domače naloge, dodatne ure pouka in inštrukcije izven šole 3.4 Odnos dijakov do učenja matematike in fizike Dosežki v znanju fizike 43 3 Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 3.1 Domače okolje in izobraževalni načrti 3.1.1 Izobraževalna pričakovanja o stopnji izobrazbe Dijaki naprednih programov matematike in fizike svoje šolanje večinoma Dve tretjini vseh nadaljujejo na univerzah. Intenzivno se pripravljajo na izbiro študija in obliku-slovenskih splošnih jejo svoje interese za bodoči poklic. Dve tretjini vseh slovenskih splošnih ma-maturantov si želi turantov si želi ali namerava doseči magisterij ali doktorat, to je dokončati naj-doseči magisterij ali manj drugo stopnjo univerzitetnega študija. Le četrtina si je za svoj cilj postavila doktorat. samo prvo stopnjo univerzitetnega študija in 14 % dokončanje višješolskega študija. Med dijaki, ki imajo namen maturo iz matematike opraviti na višji ravni, imajo skoraj vsi namen pridobiti univerzitetno izobrazbo (Preglednica 10). Tretjina jih namerava doseči doktorat in še polovica magisterij. V primerjavi z ostalimi državami v raziskavi je to izstopajoče visok delež. Med slovenskimi dijaki, kandidati za maturo iz matematike na višji ravni, se skoraj nihče ne namerava vpisati v višješolske programe študija. Preglednica 10: Izobraževalna pričakovanja dijakov in matematični dosežki po državah Magisterij (2. stopnja 1. stopnja Višja izobrazba po Doktorat univerzitetne univerzitetne srednji šoli, Srednja šola Države izobrazbe) izobrazbe neuniverzitetna anced 2015dv Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni SS A dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek – TIM Libanon 58 (2,1) 538 (3,9) 35 (2,0) 530 (4,3) 4 (0,6) 515 (9,5) 2 (0,3) ~ ~ 1 (0,4) ~ ~ Study Slovenija, višja raven m. 34 (2,5) 558 (6,4) 52 (2,0) 547 (4,1) 10 (1,7) 537 (12,7) 3 (0,5) 502 (17,8) 1 (0,3) ~ ~ ence Portugalska 24 (0,9) 504 (3,2) 47 (0,9) 495 (3,0) 23 (0,8) 450 (4,1) 3 (0,3) 430 (8,2) 3 (0,4) 408 (8,2) Sci ZDA 23 (1,1) 478 (11,3) 49 (1,2) 494 (5,2) 27 (1,3) 477 (6,5) 0 (0,1) ~ ~ 0 (0,1) ~ ~ tics and Francija 21 (0,8) 476 (3,9) 54 (1,0) 475 (3,3) 13 (0,8) 433 (4,9) 11 (0,6) 421 (4,2) 2 (0,4) ~ ~ athemaM Slovenija 18 (1,5) 499 (6,3) 48 (1,0) 469 (3,2) 22 (1,1) 434 (5,0) 12 (0,9) 416 (6,7) 1 (0,2) ~ ~ l tiona Italija 14 (0,7) 464 (7,1) 19 (0,9) 434 (6,5) 41 (1,1) 442 (5,6) 15 (0,9) 378 (8,5) 11 (1,0) 337 (16,6) erna Slovenija, osnovna raven m. 12 (1,3) 450 (5,7) 46 (1,1) 442 (3,5) 26 (1,1) 422 (4,9) 14 (0,7) 410 (8,1) 1 (0,2) ~ ~ Int in Ruska federacija 6 ur+ 12 (1,4) 586 (10,4) 62 (1,1) 545 (6,7) 25 (1,2) 512 (11,1) 1 (0,3) ~ ~ 0 (0,1) ~ ~ 's Trends Švedska 9 (0,7) 455 (8,4) 61 (1,1) 451 (4,1) 26 (1,1) 391 (4,9) 4 (0,5) 375 (9,8) 0 (0,1) ~ ~ A IE4,4. Ruska federacija 8 (0,6) 529 (9,9) 58 (1,1) 492 (5,4) 31 (1,0) 467 (7,3) 2 (0,3) ~ ~ 1 (0,3) ~ ~ it M Norveška 8 (0,8) 495 (5,6) 70 (1,7) 469 (4,8) 20 (1,5) 419 (4,7) 1 (0,4) ~ ~ 1 (0,2) ~ ~ Mednarodno povprečje 20 (0,4) 493 (2,4) 49 (0,4) 479 (1,5) 23 (0,4) 448 (2,0) 6 (0,2) 404 (3,4) 2 (0,1) 373 (9,2) Vir: Exhib Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Tilda (~) označuje premalo enot za izračun dosežka. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 44 Med slovenskimi dijaki, ki imajo namen maturo iz matematike opraviti na osnovni ravni, jih doktorat pričakuje 12 in magisterij 46 %. Pri večini drugih držav opazimo glede na Slovenijo večje deleže dijakov, ki imajo namen doseči magisterij, in manjše deleže dijakov, ki se bodo trudili za dosego doktorata. Pri-bližno polovica vseh maturantov iz fizike v Sloveniji si želi ali namerava doseči magisterij, to je dokončati drugo stopnjo univerzitetnega študija, in še 22 % doktorat. 19 % dijakov si je za svoj cilj postavilo samo prvo stopnjo univerzitetnega študija in 10 % dokončanje višješolskega študija. Primerjava med študijskimi načrti po spolu pokaže razlike med državami. Med slovenskimi maturanti namerava magisterij doseči več deklet kot fantov, med bodočimi študenti višješolskih programov pa je več fantov. Izrazito večji delež deklet med bodočimi doktorji znanosti je v Franciji, večji pa še na Portugalskem in na Švedskem. Razlike v dosežkih iz matematike glede na izobraževalna pričakovanja so pri- čakovano zelo velike. Če primerjamo dijake iz vseh držav, ki nameravajo doseči doktorat, so slovenski dijaki, kandidati za opravljanje mature na višji ravni, izkazali drugi najvišji dosežek, 558 točk, za najuspešnejšimi ruskimi dijaki, ki želijo doseči doktorat. Dosežka slovenskih maturantov višje ravni in ruskih dijakov, ki nameravajo doseči magisterij, pa se ne razlikujeta in sta prav tako daleč pred dosežki vrstnikov z enakimi željami iz drugih držav. Dosežki iz fizike glede na izobraževalna pričakovanja dijakov od doktorata do strokovnega študija podobno padajo kot pri matematiki. 3.1.2 Nameravano področje študija Slovenski dijaki višje ravni mature iz matematike nameravajo v največjem deležu študirati medicinske in biološke vede (skoraj polovica, Preglednica 11). Dijaki osnovne ravni mature pa so odločeni večinoma za študije, ki med izbiro niso bili navedeni. Navedena študijska področja so bila povezana s predpo-stavko, da so dijaki izbranih populacij, ki nastopajo v raziskavi, v zahtevnejšem programu matematike tudi zaradi nameravanega področja bodočega študija. Ponujena izbira študijskih smeri v vprašalniku za dijake zato ne loči med področji, ki niso neposredno povezana z matematiko, naravoslovjem, s tehniko in tehnologijo (STEM). Največ slovenskih dijakov, ki so izbrali fiziko na maturi, se je odločilo za študij tehnike in tehnologije (42 %), študij biološke in biomedicinske znanosti (21 %) ter študij fizike (18 %). Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 45 Preglednica 11: Nameravano področje študija dijakov in matematični dosežki po državah Dijaki so lahko označili več kot samo eno področje študija. Matematika ali Tehniški in tehnološki Računalništvo in Fizika Kemija statistika študiji informatika Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni dvanced 2015 dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek SS A Francija 15 (0,7) 520 (4,5) 14 (0,6) 512 (4,5) 23 (0,8) 499 (4,3) 12 (0,6) 490 (4,9) 11 (0,6) 485 (4,6) TIM Italija 9 (0,6) 473 (12,2) 6 (0,5) 514 (12,2) 25 (1,2) 467 (8,3) 7 (0,8) 429 (11,5) 8 (0,6) 445 (10,4) e Study – Libanon 23 (1,4) 529 (5,0) 18 (1,3) 531 (7,0) 75 (1,5) 539 (3,9) 12 (0,9) 530 (7,0) 5 (0,8) 525 (15,0) cienc S Norveška 31 (1,1) 491 (4,5) 33 (1,2) 494 (4,8) 68 (1,4) 466 (5,3) 23 (1,0) 466 (6,4) 15 (1,2) 477 (6,4) nd Portugalska 10 (0,6) 526 (4,2) 7 (0,6) 541 (6,2) 28 (1,3) 508 (3,7) 12 (0,8) 490 (7,0) 5 (0,5) 524 (6,6) atics am Ruska federacija 28 (1,2) 529 (6,0) 28 (1,4) 520 (6,8) 27 (1,3) 511 (6,8) 24 (1,2) 519 (6,3) 9 (0,6) 498 (7,5) athe l M Ruska federacija 6 ur+ 41 (1,9) 575 (7,1) 36 (1,4) 572 (7,3) 34 (1,4) 562 (7,2) 32 (1,4) 573 (6,7) 7 (1,0) 539 (14,0) tiona Slovenija 6 (0,5) 528 (8,6) 5 (0,5) 523 (7,4) 14 (1,0) 485 (4,3) 8 (0,6) 486 (7,6) 7 (0,7) 500 (6,6) ernant Slovenija, višja raven m. 15 (1,7) 580 (6,6) 10 (1,2) 579 (8,7) 14 (1,6) 548 (5,2) 10 (1,4) 567 (6,1) 14 (1,3) 546 (7,6) s in I Slovenija, osnovna raven m. 4 (0,4) 460 (10,9) 4 (0,6) 478 (9,9) 14 (1,2) 466 (4,5) 8 (0,5) 456 (7,3) 5 (0,7) 462 (6,5) 's Trend Švedska 18 (0,9) 487 (4,9) 15 (0,9) 492 (5,9) 47 (0,9) 453 (4,3) 18 (1,1) 429 (5,8) 9 (0,5) 451 (8,0) 4.5, IEA ZDA 26 (1,1) 512 (10,8) 15 (1,0) 525 (16,7) 28 (1,6) 523 (5,9) 17 (1,4) 502 (14,8) 14 (1,0) 524 (9,3) bit Mxhi Mednarodno povprečje 18 (0,3) 511 (2,4) 16 (0,3) 517 (2,9) 37 (0,4) 494 (1,8) 15 (0,3) 482 (2,8) 9 (0,3) 492 (2,9) Vir: E Biologija in bio- Izobraževanje Ekonomija Drugo Države medicinske znanosti Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek Francija 40 (1,0) 449 (3,1) 7 (0,5) 452 (5,9) 14 (0,6) 458 (5,1) 30 (0,9) 448 (3,4) Italija 33 (1,2) 440 (6,0) 12 (0,8) 414 (9,7) 13 (0,8) 444 (7,2) 38 (1,0) 406 (6,1) Libanon 5 (0,7) 535 (12,7) 2 (0,4) ~ ~ 6 (0,9) 530 (14,0) 15 (1,1) 520 (5,5) Norveška 24 (0,9) 453 (5,3) 11 (0,7) 457 (5,7) 25 (1,8) 450 (5,1) 34 (1,1) 453 (4,4) Portugalskaska 38 (1,7) 494 (2,7) 3 (0,2) 441 (7,7) 26 (1,7) 467 (4,4) 30 (1,1) 461 (3,0) Ruska federacija 15 (0,8) 475 (8,4) 11 (0,6) 472 (9,4) 29 (0,9) 483 (6,8) 50 (1,0) 475 (5,8) Ruska federacija 6 ur+ 9 (0,9) 512 (19,2) 8 (0,6) 532 (10,6) 32 (1,5) 532 (7,8) 47 (1,4) 527 (8,0) Slovenija 23 (1,2) 497 (5,7) 12 (0,8) 435 (4,4) 10 (0,8) 424 (7,1) 41 (1,3) 433 (3,8) Slovenija, višja raven m. 49 (2,5) 548 (4,5) 6 (0,9) 539 (8,0) 4 (0,8) 550 (17,0) 19 (1,4) 526 (5,1) Slovenija, osnovna raven m. 15 (1,0) 447 (5,5) 13 (1,0) 419 (4,7) 12 (1,1) 411 (6,5) 47 (1,3) 421 (3,9) Švedska 32 (1,2) 424 (6,4) 6 (0,5) 433 (8,0) 16 (0,8) 416 (5,8) 32 (1,0) 411 (4,9) ZDA 33 (1,2) 479 (6,1) 8 (0,6) 460 (7,9) 25 (1,4) 485 (6,0) 42 (1,5) 477 (6,0) Mednarodno povprečje 27 (0,4) 472 (2,3) 8 (0,2) 445 (2,7) 18 (0,4) 462 (2,5) 35 (0,4) 454 (1,6) Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz mature na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Tilda (~) označuje premajhno število enot za izračun dosežka. Podrobnejši vpogled v to, kam dijaki odnesejo svoje visoko znanje, nam po-Za učiteljske poklice kaže primerjava deležev in dosežkov dijakov glede na področja njihove prijave se odloča malo za študij (Preglednica 11). Slovenski dijaki, prijavljeni na višjo raven mature iz dijakov. matematike, ki bodo študirali matematiko, statistiko ali fiziko, so dosegli pre-pričljivo najvišjih 580 točk med vsemi državami v raziskavi. Skupaj jih je ena četrtina maturantov višje ravni mature. Naslednji najvišji dosežek v Sloveniji izkazujejo dijaki višje ravni mature, ki bodo študirali računalništvo in informatiko. Sledijo dosežki bodočih študentov tehnike, kemije, medicine, biologije, ekono-mije in podobnih študijev, ki bodo opravljali maturo na višji ravni, ki pa se po rezultatih v znanju matematike med seboj ne razlikujejo. Najnižji matematični dosežek med slovenskimi dijaki opazimo med tistimi, ki bodo maturo opravljali na osnovni ravni in med ponujenimi študiji študirali ekonomijo. Za učiteljske poklice, ki so bili v raziskavi zaradi pomanjkanja prihajajoče generacije učiteljev v mnogih državah deležni posebne pozornosti, se odloča malo dijakov. Pri nas jih je dvakrat več med maturanti kandidati za osnovno raven mature kot za višjo raven mature iz matematike. Njihovi dosežki iz matematike niso med višjimi. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 46 3.1.3 Področje želenega bodočega poklica V Sloveniji bi med kandidati za maturo na višji ravni daleč največ dijakov veselila zaposlitev na medicinskih in biomedicinskih področjih (skoraj tri četrtine, Preglednica 12), takoj nato zaposlitev v izobraževanju (ki obsega tudi me-sta visokošolskih in univerzitetnih profesorjev). Najvišji matematični dosežek so izkazali kandidati za zaposlitve v računalništvu in bančništvu ter financah. Med dijaki kandidati za osnovno raven mature iz matematike jih je največ navedlo, da bi jih veselila zaposlitev v izobraževanju (več kot polovica), drugi dve podobno najpopularnejši področji pa sta medicina in biomedicina ter va-rovanje okolja. V tej skupini so sicer najvišje matematične dosežke izkazali kandidati za zaposlitve na področju tehnike in tehnologij. Fante v Sloveniji bolj zanimajo zaposlitve na polju tehnike, računalništva, agrikulture in bančništva, dekleta pa v znanosti o okolju in v izobraževanju. Med dijaki, ki so v raziskavi sodelovali na področju merjenja znanja iz fizike, si jih v povprečju vseh sodelujočih držav največ želi delati kot inženirji ali tehnologi (npr. inženir strojništva, kemijske tehnologije, elektrotehnike, gradbeni- štva). Tudi največji delež slovenskih dijakov si želi delo inženirja ali tehnologa (73 %), nato pa delo na področju naravoslovnih in medicinskih znanosti, npr. raziskovalec, biokemik, fizik, zobozdravnik, zdravnik, veterinar (66 %), sledita računalništvo in informatika (52 %) ter delo v izobraževanju, npr. učitelj, univerzitetni profesor (50 %). Sledijo naslednja področja dela: okoljevarstvo (41 %), finance in bančništvo (39 %), kmetijstvo in kmetijske vede (29 %) ter aktuarstvo (15 %). Večji odstotek fantov kot deklet je pri nas izrazilo željo po zaposlitvi na področju tehnike, računalništva, kmetijstva in kmetijskih ved. Več deklet kot fantov pa je pri nas izrazilo željo po zaposlitvi na področju naravoslovja in medicinskih znanosti, okoljskih ved ter izobraževanja, skladno s sliko, ki jo opazimo tudi v drugih državah. Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 47 Preglednica 12: Področje želenega bodočega poklica in matematični dosežki po državah Prikazani so dijaki, ki si želijo biti zaposleni na spodnjih poklicnih področjih. Računalništvo in Biološka in bio- Tehnika in tehnologija Znanosti o okolju informatika medicinska področja Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni dvanced 2015 dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek SS A Francija 48 (1,0) 487 (3,4) 28 (0,9) 488 (3,7) 59 (1,0) 455 (2,9) 35 (0,9) 465 (3,5) TIM Italija 43 (1,4) 444 (7,1) 32 (1,5) 424 (7,9) 48 (1,2) 437 (5,6) 33 (1,2) 424 (6,8) Libanon 93 (0,8) 535 (3,1) s 61 (2,1) 536 (4,2) s 23 (1,9) 534 (7,0) s 24 (1,6) 535 (6,2) e Study – cienc Norveška 89 (0,7) 462 (4,9) 55 (1,5) 465 (5,6) 53 (1,3) 457 (4,7) 59 (1,4) 467 (4,6) Snd Portugalska 43 (1,4) 497 (3,9) 37 (1,1) 485 (4,0) 49 (1,6) 491 (2,8) 28 (1,1) 474 (3,2) atics am Ruska federacija 55 (1,5) 504 (5,9) 55 (1,4) 502 (6,0) 32 (0,9) 476 (6,7) 27 (1,0) 477 (6,5) athe Ruska federacija 6ur+ 62 (1,6) 557 (7,2) 62 (1,5) 555 (7,3) 25 (1,5) 529 (11,6) 23 (1,1) 527 (10,7) l M tiona Slovenija 39 (1,2) 486 (4,5) 34 (1,3) 475 (4,9) 53 (1,2) 483 (5,2) 44 (1,2) 464 (4,2) ernant Slovenija, višja raven m. 47 (1,5) 558 (4,2) 37 (2,0) 564 (5,0) 77 (3,0) 554 (3,3) 45 (1,9) 549 (3,9) s in I Slovenija, osnovna raven m. 34 (1,5) 456 (4,0) 30 (1,3) 442 (4,0) 43 (1,3) 444 (4,6) 41 (1,4) 434 (3,7) rend 's T Švedska 79 (0,8) 442 (4,2) 55 (1,4) 438 (4,6) 61 (1,1) 430 (4,7) 49 (1,3) 438 (4,0) 4.6, IEA ZDA 52 (1,4) 508 (7,2) 40 (1,6) 500 (8,3) 54 (1,1) 481 (6,6) 30 (1,9) 486 (9,0) bit M Mednarodno povprečje 60 (0,4) 485 (1,7) 44 (0,5) 479 (1,9) 48 (0,4) 472 (1,8) 37 (0,4) 470 (1,9) xhi Vir: E Agrikultura Izobraževanje* Finance in bančništvo Aktuarstvo Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek Francija 11 (0,6) 464 (5,2) 46 (0,9) 471 (3,3) 28 (0,9) 466 (4,7) 16 (0,6) 461 (4,2) Italija 21 (0,9) 414 (9,3) 41 (1,3) 435 (5,5) 41 (1,1) 417 (7,0) 20 (1,0) 410 (7,7) Libanon s 19 (1,7) 523 (6,2) r 57 (2,3) 540 (4,4) s 31 (2,3) 524 (7,7) s 19 (2,0) 523 (7,2) Norveška 17 (1,1) 453 (4,7) 56 (1,5) 467 (4,6) 45 (2,3) 456 (4,0) 32 (1,3) 457 (5,8) Portugalska 16 (0,7) 468 (4,0) 27 (0,9) 494 (3,9) 37 (1,6) 480 (3,4) 9 (0,5) 476 (5,4) Ruska federacija 20 (0,9) 472 (7,3) 40 (0,9) 493 (6,9) 64 (1,1) 480 (6,4) 27 (0,8) 493 (6,2) Ruska federacija 6 ur+ 16 (1,1) 522 (11,8) 38 (1,4) 550 (9,4) 65 (1,8) 540 (7,9) 28 (1,4) 544 (10,1) Slovenija 23 (1,1) 468 (4,7) 59 (1,2) 465 (3,9) 40 (1,2) 457 (4,1) 18 (1,0) 458 (6,5) Slovenija, višja raven m. 23 (2,1) 553 (4,2) 60 (2,0) 551 (3,5) 34 (1,7) 559 (5,9) 15 (1,3) 554 (6,4) Slovenija, osnovna raven m. 22 (1,2) 440 (4,1) 56 (1,4) 435 (3,4) 39 (1,3) 428 (3,7) 17 (1,2) 431 (7,5) Švedska 18 (0,7) 425 (6,1) 46 (1,0) 448 (3,8) 48 (1,2) 426 (4,6) 24 (0,8) 448 (6,1) ZDA 16 (1,3) 467 (14,8) 46 (1,4) 492 (5,2) 39 (1,6) 479 (8,8) 25 (1,3) 508 (11,1) Mednarodno povprečje 18 (0,3) 462 (2,5) 46 (0,4) 478 (1,6) 42 (0,5) 465 (2,0) 21 (0,4) 470 (2,3) Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. * Izobraževanje zajema vse učiteljske poklice, tudi univerzitetnega profesorja. ( ) Standardne napake so v oklepaji. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. r označuje, da so podatki na voljo za 70 do 80 % dijakov. s označuje, da so podatki na voljo za manj kot 70 % dijakov. 3.2 Spodbudno šolsko okolje V srednje šole se dijaki vpisujejo po svojih željah oziroma interesih, zato so pričakovane razlike v značilnostih populacij med šolami. Kljub vstopni mo-tiviranosti dijakov za učenje v izbranem programu je spodbudno šolsko okolje pogoj za učinkovito doseganje znanja in dokončanje šolanja. Čeprav smo v raziskavi zaradi izbrane ciljne populacije maturantov splošnega gimnazijskega programa omejeni le na primerjave med srednješolskimi gimnazijskimi okolji v Sloveniji, je opaznih nekaj razlik med šolami. 3.2.1 Socioekonomsko stanje dijakov na šoli Ravnatelji sodelujočih šol so bili naprošeni za navedbo deležev na šolo vpisanih dijakov, ki imajo doma bolj ali manj ugodno socioekonomsko stanje. Šole IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 48 so bile nato razporejene v skupino z več kot četrtinskim deležem vpisanih dijakov z ugodnimi domačimi socioekonomskimi razmerami, v skupino z več kot četrtinskim deležem vpisanih dijakov z neugodnimi domačimi socioekonomskimi razmerami in v skupino ostalih (manj kot četrtinski delež enih in drugih). V skoraj vseh državah, ki so sodelovale v raziskavi TIMSS–maturantje, so dijaki na šolah, kjer je bil delež vpisanih dijakov z ugodnim domačim socioekonomskim stanjem večji kot delež dijakov z neugodnimi domačimi razmerami, dosegli viš- je dosežke. Slika 14 Slika 14: Poročanje sodelujočih držav o socioekonomskem ozadju na šole vpisanih dijakov in matematični dosežki Socioekonomski kazalci šol DELEŽ DELEŽ DELEŽ DIJAKOV 20% DIJAKOV 26% DIJAKOV 54% Povprečni 482 Povprečni 457 Povprečni 432 dosežek dosežek dosežek Obiskujejo šolo s Obiskujejo šolo, kjer Obiskujejo šolo s pretežnim deležem niso v večini niti dijaki z pretežnim deležem dijakov z ugodnim ugodnim niti z neugodnim dijakov z neugodnim socioekonomskim socioekonomskim socioekonomskim stanjem doma. stanjem doma. stanjem doma. V Sloveniji se je izkazalo, da se dve tretjini splošnih maturantov šolata na šolah z večjim delež dijakov iz sociekonomsko ugodnejših domov. Le 12 % jih je vpisanih na šole z večjim deležem dijakov iz sociekonomsko manj ugodnih domov. Četrtina splošnih maturantov v Sloveniji pa je vpisana na šole brez prevladujoče skupine enih ali drugih. Pri dijakih s fiziko na maturi se jih tri četrtine šola na šolah z večjim deležem dijakov iz socioekonomsko ugodnejših domov in 7 % na šolah z večjim deležem dijakov iz socioekonomsko manj ugodnih domov. Dosežki se razlikujejo med prvima dvema skupinama. Splošni maturanti na šolah z večjim deležem vpisanih dijakov z ugodnimi domačimi razmerami so dosegli 30 točk več kot dijaki na šolah brez prevladujočega deleža dijakov z ugodnimi ali neugodnimi domačimi razmerami ali z večjim deležem dijakov z neugodnimi domačimi razmerami. Podobno velja za dijake s fiziko na maturi. Razlika je podobna kot v večini drugih držav. 3.2.2 Materni jezik in jezik pouka Na vprašanje za dijake, kako pogosto doma govorijo jezik pouka, je 88 % dijakov splošne mature v Sloveniji odgovorilo, da vedno govorijo slovensko, in 9 %, da slovensko govorijo skoraj vedno. Ostalih nekaj odstotkov je sporočilo, da doma slovensko govorijo včasih ali nikoli. Dosežki iz matematike in fizike Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 49 dijakov se ne razlikujejo glede na to, ali doma slovensko govorijo pogosteje ali redkeje. Šole so za raziskavo poročale tudi o deležih dijakov, katerih materni jezik je enak jeziku pouka v šoli. V Sloveniji 88 % dijakov hodi v šole, kjer je za več kot 90 % dijakov slovenski jezik pouka tudi materni jezik, in 12 % dijakov v šole, kjer je slovenski jezik pouka materni jezik za med 50 in 90 % dijakov. Dosežki iz matematike in fizike se med dijaki v teh dveh skupinah šol ne razlikujejo. 3.2.3 Šolska spodbuda učenju matematike in fizike V raziskavi so sodelovale šole, ki izvajajo preduniverzitetne izobraževalne programe, zato je bilo pričakovano, da spodbujajo akademski razvoj svojih dijakov. Za primerjave pogledov med šolami in dijaki so učitelji, ravnatelji ter dijaki,7 vsak s svojega stališča, poročali o svojem zaznavanju spodbud šol k učenju. Potrdilo se je, da se v splošnem dijaki zahtevnejših programov matematike in fizike šolajo v spodbudnem šolskem okolju. Bolj je okolje na šoli zaznano kot spodbudno, višji je bil dosežek dijakov. Raziskava je pokazala, da so v sodelujočih državah visoki deleži dijakov vpisani na šole, na katerih so se ravnatelji in učitelji strinjali, da šole podpirajo zahtevnejše matematično in fizikalno izobra- ževanje. Ravnatelji so šole ocenili za spodbudnejše, kot so jih ocenili učitelji. 7 Glej poglavje 3.4. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 50 Slika 15 Slika 15: Merjenje spodbudnega šolskega okolja in matematični dosežki v sodelujočih državah Spodbudno učno okolje in matematični dosežki TIMSS-maturantje 2015 Ravnatelji Učitelji 4%Nespodbudno 4% Nesp 10%odbudno 434 23% 434 23% 10% Povprečni Povprečni Povprečni 444 Z dose elo žek 33% dosežek 33% 444 dose žek spodbudno 484 Zelo 484 484 spodbudno 484 Učitelji Povprečni Povprečni Povprečni dosežek dosežekPovprečni dosežek 463 62 463 % dosežek 468 62% 468 67% Sr 67% Srednje ednje spodbudno spodbudno UČITELJI programov zahtevne DIJAKI zahtevnejše matematike matematike so poročali o visokem so poročali o močnem občutku poklicnem zadovoljstvu. pripadnosti šoli. Skoraj vsi dijaki (91 %) so imeli Delež učitelje, ki so bili zelo zadovoljni dijakov 500 s svojim poklicem. 500ek Močan občutek 481 37% 45% 46% pripadnosti šoli 481 37% 45% 46% Zmeren občutek 466 53% pripadnosti šoli 466 ečni dosež 53% Povprečni Povprečni dosežek dosežek Šibek občutek dijakov dijakov 438 Povpr 10% 9 pripadnosti šoli % 438 10% 9% 475 467 444 475 467 444 400 Zelo Srednje Nezadovoljni 400 zadovoljni zadovoljni učitelji učitelji učitelji Ravnateljeva ocena je izhajala iz strinjanja (od popolnoma do sploh ne) z izjavami o poučevanju zahtevnejše matematike/fizike: Šola spodbuja dijake, da se odločajo za maturo iz matematike na višji ravni in/ali za maturo iz fizike. Šola spodbuja profesionalni razvoj učiteljev maturitetne matematike in/ali maturitetne fizike. Šola seznanja dijake z informacijami o poklicnih možnostih na področju matematike in fizike. Šola ponuja dejavnosti za spodbujanje zanimanja dijakov za matematiko in fiziko (npr. krožke, tekmovanja). Šola ima vzpostavlje-no partnerstvo z industrijo in s podjetji za spodbude na področju matematike in/ali fizike. Učitelji maturitetne matematike in/ali fizike so deležni občudovanja drugih učiteljev na šoli. Dijaki na šoli posebej spoštujejo tiste dijake, ki se odlikujejo v matematiki in fiziki. Odgovori so bili združeni v lestvico šolske podpore matematiki/fiziki. Če se je ravnatelj strinjal z vsemi izjavami in med njimi z več kot polovico zelo, je bila šola opredeljena za zelo spodbudno, če se z več kot polovico ni strinjal, pa za nespodbudno. Ostale šole so dobile oznako srednje spodbudnih. Med Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 51 državami smo primerjali deleže vpisanih dijakov na vsako skupino šol. Po mne-nju ravnateljev v Sloveniji 7 % dijakov obiskuje šole, ki zelo spodbujajo učenje zahtevnejših matematike in fizike, in 90 % dijakov šole, ki srednje spodbujajo učenje zahtevnejše matematike in fizike (Preglednica 13). Preglednica 13: Presoja ravnateljev o spodbujanju učenja matematike in fizike s strani šole ter matematični dosežki po državah Šola zelo spodbuja Šola srednje spodbuja Šola ne spodbuja Povprečje Države Odstotki Povprečni Odstotki Povprečni Odstotki Povprečni na lestvici dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dvanced 2015 Ruska federacija 6 ur+ 86 (2,4) 544 (8,6) 14 (2,4) 513 (18,1) 0 (0,0) ~ ~ 12,3 (0,13) SS A TIM Ruska federacija 73 (3,2) 494 (7,5) 27 (3,2) 460 (11,2) 0 (0,0) ~ ~ 11,8 (0,13) Norveška r 62 (7,2) 474 (6,7) 38 (7,2) 442 (5,3) 0 (0,3) ~ ~ 11,3 (0,24) e Study – ZDA r 47 (5,2) 495 (7,9) 51 (5,2) 481 (8,5) 3 (1,1) 435 (20,9) 10,6 (0,15) cienc Snd Libanon 39 (2,5) 536 (4,8) 60 (2,6) 531 (4,0) 2 (0,3) ~ ~ 10,6 (0,10) atics a Portugalska 35 (3,7) 483 (3,4) 61 (4,0) 484 (3,3) 4 (1,6) 470 (11,0) 10,2 (0,12) m athe Italija 21 (4,2) 437 (13,6) 72 (4,6) 417 (8,1) 6 (2,5) 413 (26,9) 9,5 (0,17) l M Francija 8 (2,3) 479 (11,0) 84 (3,4) 460 (3,2) 8 (2,5) 456 (10,0) 8,7 (0,14) tiona erna Slovenija 7 (4,4) 505 (44,9) 89 (5,2) 458 (5,2) 4 (2,8) 410 (46,0) 8,9 (0,14) nt s in I Švedska 6 (3,0) 456 (13,6) 80 (4,3) 431 (4,6) 13 (3,1) 419 (13,8) 8,6 (0,14) Mednarodno povprečje 33 (1,4) 484 (5,8) 62 (1,5) 463 (2,2) 4 (0,6) 434 (10,1) - - 's Trend 6.2, IEA Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. bit Mxhi Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 Vir: E točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Tilda (~) označuje premajhno število enot za izračun dosežka. r označuje, da so podatki na voljo za 70 do 85 % dijakov. Če upoštevamo, da je četrtina dijakov odločena za višjo raven mature, ti rezultati kažejo, da jih večina ni deležna večje podpore na šoli. Potrebno pa je upoštevati, da so pri nas te šole splošne gimnazije in ne posebej usmerjene v matematiko ali fiziko, kot je to v Ruski federaciji za dijake intenzivnega programa. Razlike v znanju matematike med slovenskimi šolami, ki izrazito spodbujajo matematiko, in tistimi, ki je ne posebej, je zaznavnih 47 točk. Učiteljem smo zastavili podobno vprašanje o strinjanju z izjavami o podpori šole učenju in poučevanju matematike/fizike. Izjave so bile ponekod prilagoje-ne pogledu učiteljev: Šola spodbuja dijake, da se odločajo za maturo iz matematike na višji ravni in za maturo iz fizike. Šola spodbuja profesionalni razvoj učiteljev maturitetne matematike ali maturitetne fizike. Šola dijake seznanja z informacijami o poklicnih možnostih na področju matematike in fizike. Učitelji maturitetne matematike ali maturitetne fizike so deležni občudovanja drugih učiteljev na šoli. Učitelji imajo visoka pričakovanja glede dosežkov dijakov pri maturitetni matematiki in maturitetni fiziki. Dijaki na šoli posebej spoštujejo tiste dijake, ki se odlikujejo v matematiki in fiziki. Starši pričakujejo, da bodo imeli njihovi otroci matematiko in fiziko v svojem študijskem programu. Dijaki so bili po odgovorih svojih učiteljev razporejeni na tiste z učitelji, ki občutijo veliko podporo šole svojemu poučevanju, na tiste z učitelji, ki občutijo srednjo podporo, in na tiste z učitelji brez podpore šole. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 52 Učitelji matematike v Sloveniji so ocenili, da skoraj nobena šola ne nudi velike podpore poučevanju matematike. Več kot petina splošnih maturantov je v šolah, ki srednje podpirajo učenje matematike. To Slovenijo uvršča na zadnje mesto na lestvici držav. Sklada se z negativnimi stališči do učenja matematike med dijaki in učenci v Sloveniji, ki ga beležimo že vrsto let; slab odnos ponovna odpira vprašanja o povezanosti negativnih stališč do učenja z zelo dobrimi rezultati v znanju matematike. 3.2.4 Zadovoljstvo učiteljev z delom Zadovoljstvo učiteljev je znak kvalitetnega izobraževanja na vseh ravneh. Učitelji so poročali, kako pogosto se čutijo pri delu zadovoljne z učiteljskim poklicem in s trenutno šolo; v svojem delu najdejo veliko smisla in pomena; so navdušeni nad svojim poklicem; jih navdihuje njihovo delo; so ponosni na delo, ki ga opravljajo, in učiteljski poklic nameravajo opravljati, kolikor dolgo bodo zmogli. Odgovori so bili združeni v kazalec zadovoljstva učiteljev in dijaki so bili razvrščeni v skupine z zelo zadovoljnimi, s srednje zadovoljnimi in z nezadovoljnimi učitelji. Pri nas je imelo 31 % dijakov splošne mature zelo zadovoljne učitelje matematike in 13 % dijakov nezadovoljne učitelje matematike. Matematični do-sežki se med skupinami dijakov z zelo zadovoljnimi, s srednje zadovoljnimi in z nezadovoljnimi učitelji v Sloveniji ne razlikujejo. Med maturanti fizike jih je v Sloveniji imelo 29 % zelo zadovoljne učitelje fizike in 13 % nezadovoljne učitelje fizike. Razlika v povprečnem dosežku iz fizike med tema skrajnima skupinama dijakov je visokih 85 točk. 3.2.5 Pripadnost dijakov šoli Vzdušje na šoli oblikujejo tudi dijaki s svojim odnosom do šole in občutkom pripadnosti šoli, ki smo ga izmerili v TIMSS. Vprašali smo jih, koliko se strinjajo z izjavami: Rad sem v šoli. V šoli se počutim varno. Čutim, da pripadam tej šoli. Rad grem v šolo, da srečam svoje prijatelje. Učitelji na šoli so pošteni do mene. Ponosen sem, da hodim na to šolo. Na tej šoli se veliko naučim. Moji sošolci spoštujejo dijake, ki se izkažejo pri šolskih predmetih. Moji sošolci spoštujejo dijake, ki imajo težave z učenjem šolskih predmetov. Iz odgovorov je bila modelirana lestvica občutka pripadnosti šoli. Dijaki, ki so se strinjali z vsemi izjavami in s polovico zelo, so opredeljeni kot takšni, ki čutijo močno pripadnost šoli. Dijaki, ki se niso strinjali z nobeno izjavo in se z večino ne strinjali zelo, pa so označeni kot takšni, ki čutijo šibko pripadnost šoli. Vsem ostalim dijakom je bila pripisana zmerna pripadnost šoli. V Sloveniji je, kot pri večini stališč, delež dijakov z močnim občutkom priV Sloveniji je padnosti šoli najnižji med državami. Pri maturantih splošne mature je takih 11 delež dijakov z % (Preglednica 14), pri maturantih s fiziko na maturi pa 14 % (oboji so na dnu močnim občutkom lestvice). Stališče je povezano tudi z dosežki, saj znanje glede na pripadnost pripadnosti šoli skupini z močnim, zmernim ali šibkim občutkom pada. Pri maturantih splošne najnižji med mature dosežki padajo za okoli 30 točk od ene do druge skupine, pri maturan-državami. tih s fiziko na maturi pa je razlika med skrajnima skupinama še večja, 76 točk. Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 53 Preglednica 14: Občutek pripadnosti šoli med dijaki in matematični dosežki po državah Močan občutek Zmeren občutek Šibek občutek 2015 pripadnosti pripadnosti pripadnosti Povprečje Države na lestvici Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek – TIMSS Advanced Norveška 59 (1,7) 468 (4,6) 38 (1,6) 450 (4,9) 3 (0,4) 420 (13,3) 11,0 (0,08) Study Švedska 54 (1,4) 446 (4,1) 41 (1,3) 421 (5,0) 5 (0,6) 366 (9,2) 10,7 (0,06) Ruska federacija 49 (1,6) 494 (6,4) 43 (1,3) 480 (5,9) 8 (0,5) 450 (10,5) 10,6 (0,08) Science Ruska federacija 6 ur+ 49 (2,1) 547 (8,5) 43 (1,8) 537 (7,5) 8 (0,8) 517 (15,3) 10,6 (0,11) ZDA 46 (2,0) 492 (6,9) 47 (1,8) 485 (5,3) 7 (0,7) 452 (7,6) 10,4 (0,09) Libanon 43 (2,1) 542 (4,1) 48 (1,9) 528 (4,3) 9 (1,0) 526 (8,5) 10,2 (0,08) Mathematics and Portugalska 38 (1,3) 489 (3,9) 55 (1,1) 480 (2,8) 7 (0,5) 466 (5,3) 10,1 (0,05) Francija 20 (1,2) 479 (4,4) 73 (1,0) 463 (3,0) 7 (0,7) 421 (7,2) 9,4 (0,05) International Italija 16 (1,1) 424 (11,9) 61 (1,2) 427 (5,4) 23 (1,2) 408 (8,7) 8,9 (0,05) Slovenija 11 (0,9) 493 (6,4) 69 (0,9) 464 (4,0) 20 (0,9) 430 (5,0) 8,8 (0,05) IEA's Trends in Mednarodno povprečje 37 (0,5) 481 (2,1) 53 (0,5) 466 (1,5) 10 (0,3) 438 (2,9) - - M6.5, Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Exhibit Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je Vir: povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. 3.2.6 Varnost in urejenost šol Po poročanju ravnateljev o tem, kako veliko težavo za šolo predstavljajo disciplinske težave med dijaki ter med dijaki in učitelji, je v Sloveniji kar 65 % dijakov v šolah skoraj brez težav in preostala tretjina v šolah z manjšimi težavami, kar je dober rezultat. Matematični dosežek dijakov se med obema skupinama šol ne razlikuje, fizikalni pa je v šolah skoraj brez težav za okoli 30 točk višji kot v šolah z manjšimi težavami. Višji delež dijakov na šolah brez težav imajo v Ruski Federaciji, podoben delež kot pri nas pa v Franciji in na Norveškem. Učitelje smo prosili, da vzdušje na svoji šoli opišejo s strinjanjem z izjavami: Šola se nahaja v varnem okolju. Na naši šoli se počutim varno. Šolska varno-stna pravila in ukrepi so zadostni. Učenci se lepo vedejo. Učenci so spoštljivi do učiteljev. Učenci spoštujejo šolsko lastnino. Šola ima jasna pravila o ravnanju učencev. Šolska pravila se izvajajo pravično in dosledno. Odgovori so bili glede na presojo učiteljev združeni v kazalec varnosti in urejenosti šol. Če so se učitelji strinjali z vsemi izjavami in z več kot polovico zelo, so bile njihove šole opredeljene kot zelo varne in urejene, če pa se s polovico izjav niso strinjali, pa kot manj varne in urejene. V ostalih primerih so bile šole opredeljene kot srednje varne in urejene. Po poročanju slovenskih učiteljev okolje na slovenskih šolah ni najboljše. Delež dijakov v zelo varnih in urejenih šolah je po presoji učiteljev najnižji med vsemi drugimi državami, le 27 % (Preglednica 15). Razmeroma velik delež dijakov iz Slovenije, 6 %, je v manj varnih in urejenih šolah. S podobnimi deleži na Portugalskem, Italiji in Franciji so to med največjimi deleži v raziskavi. Matematični in fizikalni dosežek dijakov v zelo varnih in urejenih šolah se v Sloveniji razlikuje že od dosežka dijakov v srednje varnih in urejenih šolah, celo pri fiziki za več kot 40 točk. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 54 Preglednica 15: Varnost in urejenost šol po poročanju učiteljev in matematični dosežki po državah Zelo varne in urejene Srednje varne in urejene Manj varne in urejene Povprečje Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni na lestvici dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dvanced 2015 Ruska federacija 6ur+ 78 (4,2) 552 (7,4) 22 (4,2) 499 (19,3) 0 (0,0) ~ ~ 10,9 (0,13) SS A TIM Ruska federacija 75 (3,2) 495 (7,0) 24 (3,2) 451 (12,2) 1 (0,6) ~ ~ 10,9 (0,13) Norveška 74 (5,1) 465 (5,0) 25 (5,0) 450 (6,8) 1 (1,3) ~ ~ 10,8 (0,18) e Study – ZDA r 71 (3,8) 486 (7,4) 26 (3,5) 491 (8,9) 3 (0,9) 408 (20,2) 10,8 (0,19) cienc Snd Libanon 67 (4,6) 535 (3,7) 31 (4,7) 526 (7,7) 2 (0,2) ~ ~ 10,7 (0,12) atics a Portugalska 52 (3,4) 484 (4,0) 41 (3,7) 481 (3,5) 6 (1,4) 478 (10,7) 9,7 (0,11) m athe Švedska 44 (4,3) 446 (4,9) 53 (4,3) 427 (6,2) 3 (1,1) 412 (11,1) 9,5 (0,13) l M Italija 43 (3,3) 428 (8,0) 51 (3,2) 429 (8,3) 6 (1,8) 355 (27,9) 9,4 (0,14) tiona erna Francija 34 (3,1) 473 (5,6) 61 (3,0) 458 (3,3) 5 (1,4) 426 (13,6) 9,3 (0,15) nt s in I Slovenija 27 (3,4) 482 (8,4) 67 (3,1) 454 (4,0) 6 (2,8) 428 (13,4) 8,9 (0,17) rend Mednarodno povprečje 54 (1,3) 477 (2,1) 42 (1,3) 463 (2,4) 4 (0,5) 418 (7,1) - - 's T 7.2, IEA Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. bit Mxhi Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. Vir: E ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Tilda (~) označuje premajhno število enot za izračun dosežka. r označuje, da so podatki na voljo za 70 do 85 % dijakov. 3.3 Poučevanje matematike in fizike 3.3.1 Ure pouka Primerjava števila ur učenja v raziskavi TIMSS-maturantje predstavlja izziv, saj programi zahtevnejše matematike po državah trajajo različno število let. Zato smo ure pouka primerjali le v zadnjem letu programa, ko so bili dijaki vklju- čeni v reševanje preizkusov TIMSS. Vse šolske ure so preračunane na 60-minu-tne ure. Dijaki v Sloveniji imajo poleg Italije najmanj pouka redne matematike v zadnjem letniku, obenem pa tudi najmanjše število dni pouka v šolskem letu. Opravljanje mature ni bilo všteto v redni pouk. Podobno velja za dijake s fiziko na maturi. Slovenski dijaki imajo izmed vseh sodelujočih dijakov najmanj ur pouka na leto, in sicer 902. V mednarodnem povprečju imajo dijaki, ki so sodelovali v raziskavi TIMSS-maturantje, 1082 ur pouka na leto. Slovenija ima v zadnjem letniku srednje šole 115 ur pouka fizike na leto (3. mesto od zadaj). 3.3.2 Obravnavane vsebine pri pouku Analiza obdelane snovi, ki je bila preko vprašalnika za učitelje matematike oziroma fizike zajeta v preizkusih znanja TIMSS-maturantje, je pokazala, da so bili skoraj vsi slovenski dijaki deležni poučevanja vseh za uspešno reševanje preizkusa TIMSS-maturantje potrebnih matematičnih vsebin algebre in geometrije, pri vsebinah iz matematične analize pa jih glede na odgovore njihovih učiteljev matematike okoli četrtina ni obdelala dveh poglavij, prevojnih točk in integriranja funkcij. Portugalski dijaki se glede na odgovore svojih učiteljev matematike sploh niso učili integralov, italijanski pa v podobnem obsegu kot slovenski. Preglednica 16 sicer pri vsebinah pouka kaže zelo veliko enotnost sodelujočih držav. Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 55 Fizikalne vsebine, vključene v preizkus znanja TIMSS-maturantje, so bile v sodelujočih državah obravnavane še v večji meri kot matematične, tudi pri nas. Le dveh poglavij področja valovanja in jedrske fizike se, glede na odgovore svojih učiteljev fizike, okoli 11 % dijakov, kandidatov za splošno maturo iz fizike, ni učilo: dvojne valovno-delčne narave snovi in enakosti mase ter energije v jedrskih reakcijah. Ostale vsebine so učitelji pri nas obravnavali z več kot 95 % dijakov, kandidatov za splošno maturo iz fizike. Preglednica 16: Deleži dijakov, ki so bili deležni pouka vsebin TIMSS iz matematične analize, po državah Deleži dijakov, ki so vsebine iz analize obravnavali v tem šolskem letu ali prej Države Tangente in Limite Zveznost in Uporaba Prevojne Integriranje Odvajanje ekstremne dvanced 2015 funkcij odvedljivost odvodov točke funkcij točke SS A TIM Francija 99 (0,4) 94 (1,4) 98 (0,5) 99 (0,4) 90 (2,0) 17 (2,4) 99 (0,4) Italija 100 (0,0) 99 (0,3) 100 (0,0) 84 (2,8) 100 (0,3) 99 (0,4) 73 (2,9) e Study – Libanon 100 (0,1) 99 (0,1) 97 (0,8) 95 (1,1) 99 (0,5) 100 (0,1) 99 (0,1) cienc Snd Norveška 98 (1,5) 97 (2,0) 99 (1,4) 98 (1,6) 98 (1,5) 98 (1,5) 96 (1,7) atics a Portugalska 99 (0,5) 99 (0,7) 96 (1,5) 100 (0,0) 100 (0,1) 100 (0,1) 1 (0,5) m athe Ruska federacija - - - - - - - - - - - - - - l M Ruska federacija 6 ur+ - - - - - - - - - - - - - - tiona erna Slovenija 98 (1,0) 94 (1,9) 97 (0,9) 82 (3,2) 96 (1,4) 77 (3,1) 74 (1,8) nt s in I Švedska 99 (0,6) 97 (1,2) 100 (0,0) 100 (0,4) 100 (0,0) 79 (3,7) 98 (1,1) ZDA r 99 (0,6) r 98 (0,7) r 97 (1,4) r 96 (1,5) r 96 (1,7) r 96 (1,7) r 89 (2,6) 's Trend Mednarodno povprečje 99 (0,3) 97 (0,4) 98 (0,4) 94 (0,6) 97 (0,4) 83 (0,7) 79 (0,6) 9.7, IEA bit M Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. xhi ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Vir E Črtica (--) označuje, da primerljivi podatki niso na voljo. r označuje, da so podatki na voljo za 70 do 85% dijakov. 3.3.3 Uporaba IKT Uporaba informacijske tehnologije je na tej stopnji šolanja pričakovana, saj Slovenija v primerjavi je zapisana v učnih načrtih za matematiko in fiziko, šole pa so poročale o opre-z večino drugih držav mljenosti z računalniki. Presenetljive pa so bile razlike med državami v poroča-v raziskavi zaostaja nju o uporabi informacijskih tehnologij in digitalnih naprav pri pouku. Raziskava za obsegom uporabe je pokazala, da Slovenija v primerjavi z večino drugih držav v raziskavi zaostaja IKT pri pouku v obsegu uporabe IKT pri pouku matematike in fizike. matematike in fizike. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 56 Slika 16 Slika 16: Uporaba IKT pri pouku matematike Tehnologija Razprave o vlogi tehnologije v izobraževanju so pomembne, še posebej pri pouku matematike in fizike. Med sodelujočimi državami v Dijaki so uporabljali internet za šolsko delo za TIMSS-maturantje so bile velike razlike matematiko predvsem za: v dostopnosti digitalnih naprav za iskanje informacij dostop do uporabo pri pouku matematike. o matematičnih učnega gradiva konceptih ali reševanje in opravljanje V povprečju je imelo digitalne naprave problemov domačih nalog na voljo 78 % dijakov. 100% 49% Norveška Libanon 68-70 % 50-54 % Učitelji so od dijakov pričakovali, da digitalne naprave uporabljajo predvsem za risanje grafov funkcij (učitelji 68 % dijakov) in reševanje enačb (učitelji 63 % dijakov). Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na http://timss2015.org. Učitelji so poročali, kako pogosto so pri pouku od dijakov pričakovali ali zah-tevali uporabo IKT (Preglednica 17, za delo za matematiko). V Sloveniji digitalne naprave po navodilu učitelja matematike vsaj enkrat na mesec 22 % učencev uporabi za branje učbenika ali gradiva, 41 % za iskanje idej, 31 % za obdelavo in analizo podatkov, 51 % za risanje grafov funkcij, 39 % za reševanje enačb, 26 % za računanje z algebrskimi izrazi, 34 % za modeliranje in simulacije in 17 % za numerično integriranje. Mednarodna povprečja so mnogo višja, še posebej za simbolno računanje, modeliranje in numerično integriranje. Pri pouku fizike je uporaba malce višja, vendar je je za numerično zahtevno računanje (integriranje, statistiko) in tudi za branje učbenikov ter teoretičnih razlag še vedno manj kot drugje. Po poročanju dijakov pa se obseg in način njihove uporabe interneta za delo za šolo ne razlikuje bistveno od uporabe v drugih državah. Najvišji delež dijakov internet uporablja za iskanje informacij, člankov ali priročnikov, ki jim pomagajo pri razumevanju pojmov in reševanju nalog ter pri sodelovanju s so- šolci pri nalogah ali projektih. Najnižji delež dijakov in tudi manj, kot je mednarodno povprečje, pa internet uporablja za komunikacijo z učitelji. Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 57 Preglednica 17: Uporaba digitalnih naprav pri pouku matematike vsaj enkrat na mesec po državah Mednarodno povprečje Francija Italija Branje Branje Branje 100 100 100 dvanced 2015 80 Integrali Ide je 80 Integrali Ide je 80 Integrali Ide je 60 60 60 SS A 40 40 40 TIM 20 20 20 Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki e Study – cienc Snd Algebra Grafi Algebra Grafi Algebra Grafi atics a Enačbe Enačbe Enačbe m athe Libanon Norveška Portugalska l M tiona Branje 100 Branje Branje erna 100 100 nt 80 Integrali Ide je 80 80 60 Integrali Ide je Integrali Ide je s in I 60 60 40 40 40 20 's Trend 20 20 Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki 9.11, IEA bit M Algebra Grafi Algebra Grafi Algebra Grafi xhi Vir: E Enačbe Enačbe Enačbe Ruska federacija Ruska federacija 6 ur+ Slovenija Branje Branje Branje 100 100 100 80 Integrali Ide je 80 Integrali Ide je 80 Integrali Ide je 60 60 60 40 40 40 20 20 20 Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki Algebra Grafi Algebra Grafi Algebra Grafi Enačbe Enačbe Enačbe Švedska ZDA Branje Oznake ustrezajo nalogam, ki so jih učitelji dali 100 Branje dijakom vsaj enkrat mesečno: 100 80 Branje branje učbenika ali gradiva v e-obliki Integrali Ide je 80 60 Integrali Ide je 60 Ideje iskanje idej in informacij 40 40 Podatki obdelava in analiza podatkov 20 20 Grafi risanje grafov funkcij Modeli 0 Podatki Modeli 0 Podatki Enačbe reševanje enačb Algebra računanje z algebrskimi izrazi Modeli modeliranje in simulacije Algebra Grafi Algebra Grafi Integrali numerično integriranje Enačbe Enačbe Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Za vsako državo so deleži dijakov v vsaki kategoriji narisani na svojo os. Vrednost je oddaljenost od središča. Prikazi ilustrirajo relativno uporabo digitalnih naprav za različne dejavnosti pri pouku matematike. Digitalne naprave lahko vključujejo računalnike, tablice, kalkulatorje in pametne telefone. 3.3.4 Domače naloge, dodatne ure pouka in inštrukcije izven šole Ker so dijaki v zahtevnih programih in so se večinoma pripravljali na zaključne izpite, smo pričakovali, da bodo odgovarjali, da vlagajo v učenje veliko truda. Med obsegom in uporabo domačih nalog na tej stopnji šolanja ni bilo bistvenih izstopanj. Slovenski dijaki jih dobivajo redno, več pri matematiki kot pri fiziki. Presenetljivi pa so bili, vsaj za nekatere države, rezultati poizvedbe o inštrukcijah, ki so se večinoma izkazale v pomoč manj uspešnim dijakom. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 58 Slika 17 Slika 17: Obiskovanje dodatnih ur pouka in inštrukcije Inštrukcije Veliko dijakov je poročalo, da so poleg pouka obiskovali še dodatne ure pouka ali inštrukcij, da bi si izboljšali svoje ocene. dijakov je obiskovalo inštrukcije na Portugalskem 3/5 in v Ruski federaciji. Skoraj vsi dijaki, razen švedskih, so redno dobili dijakov je obiskovalo domačo nalogo: inštrukcije v Franciji, 1/3 93-100% Italiji in Sloveniji. 62% Dijaki, ki so imeli dodatne ure ali inštrukcije, so dosegli nižji Švedska Vse druge države povprečni matematični rezultat. Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. V Preglednici 18 so podatki o obsegu in razlogih za inštrukcije iz matematike. Za vsak razlog posebej je naveden delež dijakov, ki so ga izbrali, pri čemer so lahko navedli več razlogov. Med vsemi maturanti splošne mature v Sloveniji jih 70 % nima inštrukcij ali dodatnih ur pouka matematike. Med tistimi, ki imajo inštrukcije, so kandidati za osnovno raven mature iz matematike dosegli za 50 točk nižji rezultat kot tisti, ki inštrukcij nimajo. Med kandidati za višjo raven mature iz matematike pa so tisti z inštrukcijami dosegli za 29 točk nižji rezultat. Med slovenskimi dijaki, kandidati za osnovno raven mature iz matematike, ki imajo inštrukcije, jih ima največji delež iz razloga, da bi dosegli boljši uspeh na maturi, manjši delež pa za izkazovanje večjega sprotnega znanja pri pouku. Pri fiziki, podobno kot v drugih državah, velika večina dijakov (v Sloveniji 92 % ) nima dodatnih inštrukcij. Tistih 8 % slovenskih dijakov, ki jih ima, pa jih ima predvsem zato, da bi dobro opravili maturo iz fizike. Preglednica 18: Obiskovanje dodatnih ur pouka ali inštrukcije iz matematike izven šole po državah Razlogi za obisk dodatnih ur ali inštrukcij Ne obiskujejo Obiskujejo dodatne (dijaki so lahko izbrali več kot en odgovor) dodatnih ur ure ali inštrukcije Da bi se izkazali pri Da bi nadomestili Da bi bolje opravili Države ali inštrukcij dvanced 2015 pouku zaostajanje zaključne izpite SS A Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstote Povprečni Odstotek Povprečni TIM dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek k dijakov dosežek dijakov dosežek e Study – Francija 65 (1,0) 476 (3,2) 35 (1,0) 438 (3,6) 10 (0,6) 468 (5,2) 23 (0,9) 426 (3,5) 28 (0,8) 436 (3,5) cienc Italija 67 (1,2) 434 (5,7) 33 (1,2) 397 (6,4) 5 (0,4) 414 (11,0) 23 (0,9) 383 (6,4) 18 (0,9) 402 (6,9) Snd Libanon 84 (1,4) 540 (3,0) 16 (1,4) 494 (5,5) 7 (0,8) 501 (9,3) 5 (0,6) 472 (8,4) 10 (1,1) 486 (6,0) atics am Norveška 93 (0,8) 462 (4,6) 7 (0,8) 428 (7,8) 4 (0,8) 432 (10,7) 4 (0,5) 409 (10,6) 5 (0,6) 429 (8,7) athe Portugalska 39 (1,5) 491 (3,4) 61 (1,5) 477 (2,6) 38 (1,3) 484 (3,3) 46 (1,4) 466 (2,8) 54 (1,6) 478 (2,7) l M tiona Ruska federacija 33 (1,3) 491 (7,3) 67 (1,3) 482 (5,5) 23 (1,1) 488 (6,6) 18 (0,9) 461 (8,1) 64 (1,4) 481 (5,4) ernant Ruska federacija 6 ur+ 38 (2,8) 553 (8,6) 62 (2,8) 533 (8,7) 21 (1,8) 533 (11,5) 15 (1,4) 500 (11,4) 60 (2,7) 532 (9,0) s in I Slovenija 70 (1,2) 481 (3,3) 30 (1,2) 414 (5,1) 11 (0,9) 424 (7,9) 17 (0,8) 396 (5,8) 25 (1,1) 410 (5,1) 's Trend Slovenija, višja raven m. 87 (1,4) 553 (3,4) 13 (1,4) 524 (9,0) 5 (6,3) 507 (16,4) 4 (5,2) 487 (18,6) 2 (4,6) 514 (10,1) EA 9.3, I Slovenija, osnovna raven m. 65 (1,4) 450 (3,0) 35 (1,4) 402 (5,4) 13 (2,5) 413 (8,8) 22 (4,2) 391 (6,3) 30 (1,4) 398 (5,6) bit M Švedska 89 (0,7) 438 (4,0) 11 (0,7) 379 (7,5) 6 (0,4) 397 (7,1) 5 (0,4) 347 (9,4) 9 (0,6) 371 (7,1) Vir:Exhi ZDA 88 (0,9) 489 (5,4) 12 (0,9) 462 (7,6) 8 (0,7) 463 (10,9) 9 (0,7) 448 (7,9) 10 (0,8) 462 (8,8) Mednarodno povprečje 70 (0,4) 478 (1,5) 30 (0,4) 441 (2,0) 12 (0,3) 452 (2,8) 17 (0,3) 423 (2,5) 25 (0,3) 439 (2,1) Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 59 3.4 Odnos dijakov do učenja matematike in fizike V okviru raziskave smo zbrali vrsto podatkov o dejavnikih, ki so povezani z učenjem, s poučevanjem in stališči do znanja matematike in fizike med maturanti, njihovimi učitelji in ravnatelji šol. V poglavju so predstavljena stališča do pouka matematike in fizike: do matematike predstavljajo mnenje celotne populacije zadnjega letnika dijakov splošne mature in njihovih učiteljev matematike, do fizike pa mnenje tistih dijakov zadnjega letnika v programu splošne mature, ki so fiziko izbrali za maturitetni predmet in njihovih učiteljev fizike. Večina dijakov po svetu v programih zahtevnejše matematike (85 %) je ime-la pozitiven odnos do matematike in pozitivnejša stališča so povezana z višjimi dosežki. Podobno velja za dijake fizike (83 %). Prav tako je velika večina dijakov po svetu (86 %) pozitivno ocenila zavzetost svojih učiteljev pri poučevanju matematike. Podobno velja za fiziko (84 %). Slika 18 Slika 18: Poročanje dijakov po svetu o zavzetosti poučevanja učiteljev in o tem, kako cenijo učenje matematike in fizike Matematika Fizika Deleži dijakov Povprečni dosežki Deleži dijakov Povprečni dosežki 498 500 500 ZELO 490 cenijo 30% 25% 466 451 ZMERNO cenijo 55% 427 58% NE cenijo 400 400 400 znanja 15% 17% 500 500 ZELO zavzeto 490 poučevanje 41% 471 463 37% SREDNJE 451 zavzeto 432 poučevanje 45% 47% 411 MANJ zavzeto 400 400 poučevanje 14% 16% Vir: TIMSS 2015 International Reports. Dostopno na: http://timss2015.org. 533 517 18% 500 Kazalci odnosa do učenja, ki 500 so središče por 23 oč % anja o stališčih dijakov, so na- klonjenost učenju mat 478 49% ematike ali fizike, samozavest in ocena pomena učenja 452 ter tokrat nov kazalec, dijakova ocena poučevanja matematike ali fizike, zazna-vanje učiteljeve zavzetosti pri poučevanju. 51% 429 33% 26% 399 400 IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 60 Zavzetost učiteljev pri poučevanju smo ugotavljali iz strinjanja dijakov z izjavami: Učitelj jasno prikaže namen vsake ure pouka matematike/fizike. Vem, kaj moj učitelj pričakuje od mene. Svojega učitelja zlahka razumem. Zanima me, kar učitelj pove. Učitelj mi da v delo zanimive stvari. Učitelj mi zastavlja vprašanja, ki me spodbudijo k razmišljanju. Učitelj ima jasne odgovore na moja vprašanja. Učitelj novo snov poveže s tem, kar že znam. Učitelj dobro razlaga matematiko/fiziko. Učitelj mi daje priložnost, da pokažem, kaj sem se naučil. Učitelj želi, da vztrajam pri reševanju matematičnih/fizikalnih problemov, do-kler jih ne rešim. Učitelj mi daje dobre povratne informacije o mojem šolskem in domačem delu. Učitelj uporablja različne metode, naloge in dejavnosti, ki nam pomagajo pri učenju. Učitelj verjame, da sem se sposoben naučiti težjo snov za maturo iz matematike/fizike. Odgovori dijakov so bili združeni v kazalec zavzetosti poučevanja učiteljev matematike/fizike. Višja vrednost pomeni bolj zavzet, pozoren, na dijaka usmerjen pouk. V skupino zelo zavzetega poučevanja so se umestili dijaki, ki so se strinjali z vsemi trditvami in se med njimi zelo strinjali s polovico. V skupino manj zavzetega poučevanja so se umestili dijaki, ki se v povprečju niso strinjali z nobeno trditvijo in med njimi s polovico sploh ne. Vsi ostali dijaki so bili ume- ščeni v skupino srednje zavzetega poučevanja. Rezultati za matematiko so v Preglednici 19, za fiziko pa v Preglednici 20. Preglednica 19: Zavzetost učiteljev pri poučevanju matematike po presoji dijakov in matematični dosežki po državah Zelo zavzeto poučevanje Srednje zavzeto poučevanje Manj zavzeto poučevanje Povprečje na Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni lestvici dvanced 2015 dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek SS A TIM Libanon 67 (1,9) 539 (3,3) 28 (1,7) 519 (5,0) 5 (0,6) 525 (13,0) 11,2 (0,08) Ruska federacija 6 ur+ 60 (2,3) 553 (8,4) 35 (2,0) 523 (8,8) 4 (0,6) 499 (12,4) 10,9 (0,11) e Study – Ruska federacija 54 (2,1) 509 (6,2) 38 (1,5) 464 (5,9) 7 (0,9) 413 (12,9) 10,6 (0,09) cienc Snd ZDA 54 (1,8) 503 (5,9) 35 (1,4) 473 (8,4) 11 (1,1) 446 (10,5) 10,5 (0,09) atics a Norveška 44 (2,3) 477 (4,9) 47 (1,3) 450 (4,5) 9 (1,2) 422 (6,7) 10,1 (0,09) m athe Portugalska 42 (1,8) 498 (2,9) 44 (1,4) 480 (2,7) 14 (1,3) 446 (5,4) 10,1 (0,09) l M Francija 35 (1,5) 481 (3,5) 57 (1,3) 458 (3,3) 9 (0,8) 421 (5,9) 9,9 (0,06) tiona erna Slovenija, višja raven m. 31 (2,4) 558 (5,9) 31 (2,3) 558 (5,8) 58 (2,4) 549 (4,0) 9,8 (0,08) nt s in I Švedska 27 (1,6) 471 (5,0) 51 (1,3) 428 (4,2) 22 (1,6) 391 (6,2) 9,4 (0,09) rend 's T Italija 25 (1,4) 429 (8,0) 52 (1,2) 427 (6,3) 24 (1,8) 403 (7,4) 9,2 (0,09) Slovenija 18 (1,0) 500 (6,4) 57 (1,5) 464 (3,9) 25 (1,6) 425 (3,6) 9,0 (0,05) 10.1-1, IEA Slovenija, osnovna raven m. 14 (1,2) 460 (6,1) 57 (1,8) 436 (3,9) 29 (2,0) 414 (3,6) 8,8 (0,06) it M xhib Mednarodno povprečje 41 (0,6) 490 (1,8) 45 (0,5) 463 (1,7) 14 (0,4) 432 (2,9) - - Vir: E Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. ( )Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja so nekateri rezultati neskladni. Slovenija je na dnu seznama držav po povprečni vrednosti zaznavanja zavzetega poučevanja matematike. Med vsemi splošnimi maturanti je v Sloveniji le 18 % dijakov, ki poučevanje svojega učitelja dojemajo kot zelo zavzeto, kar je najmanj med vsemi državami. Četrtina dijakov pri nas poučevanje matematike ocenjuje kot manj zavzeto. V Preglednici 19 izrazito izstopa podatek, da je med slovenskimi kandidati za višjo raven mature, ki sicer pri pouku niso ločeni od kandidatov za osnovno raven mature, kar 58 % dijakov poučevanje ocenilo kot manj zavzeto. Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 61 Pri fiziki je podobno, čeprav so fiziko za svoj predmet sami izbrali skoraj vsi sodelujoči maturanti. Samo petina deklet in četrtina fantov je poučevanje ocenila kot zelo zavzeto, torej se je strinjala z vsemi izjavami o pouku, od tega vsaj s polovico popolnoma (Preglednica 20). Preglednica 20: Zavzetost učiteljev pri poučevanju fizike po presoji dijakov in dosežki v znanju fizike po spolu ter po državah Zelo zavzeto poučevanje Srednje zavzeto poučevanje Manj zavzeto poučevanje Povprečje na Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni lestvici dvanced 2015 dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek SS A TIM Libanon 56 (2,9) 419 (5,2) 33 (1,7) 409 (6,9) 10 (2,1) 378 (16,2) 10,8 (0,17) Ruska federacija 55 (1,8) 526 (8,1) 37 (1,1) 493 (7,4) 8 (1,3) 452 (13,5) 10,8 (0,09) e Study – cienc ZDA 45 (2,6) 452 (10,1) 38 (1,5) 442 (9,9) 17 (1,7) 390 (14,1) 10,3 (0,13) Snd Portugalska 44 (3,2) 466 (6,4) 41 (2,0) 470 (5,4) 15 (2,1) 460 (9,2) 10,2 (0,14) atics am Norveška 43 (1,9) 529 (4,5) 46 (1,7) 500 (5,8) 11 (0,9) 451 (7,6) 10,3 (0,07) athe Švedska 26 (1,4) 491 (8,1) 54 (1,1) 456 (6,1) 21 (1,5) 406 (9,5) 9,5 (0,07) l M tiona Francija 23 (1,5) 402 (7,1) 59 (1,4) 373 (3,9) 18 (1,5) 339 (4,6) 9,5 (0,07) ernant Slovenija 23 (1,7) 570 (7,1) 61 (2,1) 534 (4,2) 16 (2,0) 468 (7,1) 9,5 (0,09) s in I Italija 20 (1,4) 387 (14,0) 50 (1,4) 381 (7,0) 31 (1,7) 356 (8,7) 9,1 (0,08) 's Trend Medn. povprečje 37 (0,7) 471 (2,8) 47 (0,5) 451 (2,2) 16 (0,6) 411 (3,6) - - IEA 1,10. Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Exhibit P VIir: Zaznavanje zavzetosti poučevanja raste z dosežki. Dijaki, ki so poročali o zelo zavzetem poučevanju, so pokazali zaznavno višje znanje pri obeh predmetih. Podatek je usklajen z izsledki analize stališč v 8. razredu osnovne šole, ko uspešnejši učenci tudi višje ocenjujejo zavzetost poučevanja matematike in fizike kot njihovi manj uspešni sošolci (Japelj Pavešić 2021). Stališča do uporabnosti matematike ali fizike in pomembnosti tega znanja smo v TIMSS ugotavljali iz strinjanja dijakov z izjavami o tem, koliko cenijo matematiko ali fiziko: Učenje matematike/fizike mi bo pomagalo napredovati v svetu. V mojem razredu je pomembno, da si dober v matematiki/fiziki. Matematika/fizika, ki se jo učim, ni uporabna za mojo prihodnost. Moje starše veseli, da se učim zahtevno matematiko/fiziko za maturo. Pri matematiki/fiziki moram biti uspešen, da se bom lahko vpisal na izbrano fakulteto. Učenje za matematiko/fiziko na maturi se mi ne zdi vredno vloženega dela. Starši mislijo, da je pomembno, da sem uspešen pri matematiki/fiziki. Ljudem rad povem, da se učim zahtevno matematiko/fiziko za maturo. Učenje zahtevne matematike/fizike za maturo mi bo odprlo več možnosti za zaposlitev. Dijaki so dobili točke iz vseh svojih odgovorov o 9 izjavah. Med dijake, ki zelo cenijo matematiko, so šteti tisti, ki so se strinjali z vsemi, s polovico pa popolnoma. Dijaki, ki ne cenijo matematike, se niso strinjali vsaj s polovico izjav. Vsi ostali dijaki so ocenjeni kot takšni, ki zmerno cenijo matematiko. Slovensko povprečje vrednosti na matematični lestvici opozarja, da dijaki v našem izobraževanju ne razvijejo razumevanja pomembnosti znanja matematike, celo najboljši ne, saj je povprečje najnižje med vsemi državami, tudi med kandidati za maturo na višji ravni. Tistih, ki matematiko zelo cenijo, je tako malo (2 %), da izračun njihovega povprečnega dosežka ni zanesljiv in se ne poroča IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 62 (Preglednica 21). Polovica dijakov zmerno ceni matematiko, 48 % dijakov pa je ne ceni, kar je dvakrat večji delež kot v prvi naslednji državi po deležu dijakov, ki ne cenijo matematike, v Italiji (24 %). Iz primerjave med skupinama dijakov, ki se pripravljajo na višjo oziroma osnovno raven mature iz matematike, vidimo, da so stališča kandidatov za višjo raven mature le pozitivnejša od ostalih. Čeprav je med njimi še vedno majhen delež tistih, ki zelo cenijo matematiko, 7 %, pa jih tri četrtine zmerno ceni matematiko in 20 % jih je ne ceni. Med dijaki za osnovno raven mature iz matematike pa jih skoraj 60 % matematike ne ceni, 42 % jih jo zmerno ceni in le 1 % jih matematiko zelo ceni. Fiziko pri nas zelo ceni 4 % dijakov, kar je zadnje mesto na lestvici. Prvi nad nami sta Francija, kjer je predmet kombiniran s kemijo, in Italija, kjer je fizika še vedno elitni študij, s skromnimi 10 in 12 % dijakov, ki cenijo fiziko. Na vrhu sta s 43 % Libanon in s 44 % Portugalska, kjer gre za posledico njihovega sistema izbire predmetov: izbira zahtevne fizike pri vpisu na univerzo ne prinaša nobene prednosti, zato jo prostovoljno izbirajo dijaki, ker imajo z njo izrazito veselje. Tretja je ZDA s 35 % dijakov, ki zelo cenijo fiziko. Pri nas je sicer 75 % dijakov, ki fiziko zmerno cenijo. Ti imajo za okoli 30 točk nižji dosežek od prvih, ki pa je še vedno zelo visok – nižji je le od dosežka dijakov pri nas in v Ruski federaciji, ki fiziko zelo cenijo. Preglednica 21: Kako dijaki cenijo matematiko in matematični dosežki po državah Zelo cenijo Zmerno cenijo Ne cenijo matematike matematiko matematiko Povprečje na Države Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni lestvici dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek dvanced 2015 ZDA 54 (1,6) 506 (7,1) 43 (1,3) 463 (5,6) 3 (0,5) 448 (13,6) 11,3 (0,07) SS A TIM Libanon 47 (1,5) 547 (4,2) 50 (1,5) 522 (3,8) 3 (0,7) 492 (13,3) 11,1 (0,06) Portugalska 41 (1,4) 509 (2,8) 51 (1,2) 469 (3,1) 8 (0,6) 432 (4,9) 10,5 (0,05) e Study – Norveška 40 (1,2) 475 (5,1) 56 (1,2) 452 (5,0) 5 (0,6) 418 (7,3) 10,6 (0,05) cienc Snd Ruska federacija 6 ur+ 36 (2,2) 567 (7,1) 51 (1,4) 537 (7,2) 12 (1,4) 473 (17,5) 10,3 (0,12) atics a Ruska federacija 26 (1,4) 525 (6,3) 56 (0,6) 482 (5,7) 18 (1,1) 433 (7,5) 9,8 (0,08) m athe Švedska 26 (0,9) 461 (5,1) 64 (1,0) 426 (4,5) 10 (0,6) 391 (6,9) 10,0 (0,04) l M Italija 18 (0,9) 457 (7,1) 59 (1,0) 428 (5,9) 24 (1,0) 383 (7,7) 9,3 (0,05) tiona erna Francija 15 (0,7) 503 (4,8) 69 (0,8) 464 (2,8) 16 (0,8) 419 (4,1) 9,4 (0,04) nt s in I Slovenija 2 (0,3) ~ ~ 50 (1,6) 486 (4,0) 48 (1,6) 430 (3,7) 8,2 (0,04) rend Slovenija, višja raven m. 7 (1,1) 575 (10,0) 74 (1,8) 549 (4,0) 19 (1,5) 539 (6,2) 9,0 (0,05) 's T IEA Slovenija, osnovna raven m. 1 (0,2) ~ ~ 42 (1,6) 452 (3,6) 57 (1,6) 419 (3,8) 7,9 (0,03) 10.3-1, Mednarodno povprečje 30 (0,4) 498 (1,9) 55 (0,4) 466 (1,5) 15 (0,3) 427 (2,8) - - it M Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. Vir:Exhib Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Tilda (~) označuje premajhno število enot za izračun dosežka. Tretji kazalec stališč, naklonjenost dijakov do učenja matematike in fizike, smo ugotavljali iz njihovega strinjanja z izjavami: Ko rešujem matematične probleme, me matematika/fizika včasih popolnoma potegne vase. Uživam pri izvajanju eksperimentov ali raziskav iz fizike. Ko rešim matematični/fizikalni problem, občutim zadovoljstvo. Pri šolskem delu za matematiko/ fiziko mi je Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 63 dolgčas*8. Rad se izven šole pripravljam na pouk matematike/fizike. Zanimivo se je učiti matematično teorijo/fizikalne zakone in načela. Groza me je ur pouka matematike/fizike.* Matematiko/fiziko se učim, ker se želim naučiti novih stvari. Uživam pri reševanju matematičnih/fizikalnih nalog, ki mi predstavljajo izziv. Matematika/fizika je eden izmed mojih najljubših predmetov. Služba, ki zahteva znanje matematike/fizike, se mi zdi zanimiva. Želim si, da se mi ne bi bilo treba učiti matematike/fizike.* Rad premišljujem o svetu s stališča matematičnih odnosov/fizikalnih zakonov. Dijaki so dobili točke na lestvici iz vseh svojih odgovorov na 12 vprašanj o naklonjenosti do učenja matematike ali fizike in bili razdeljeni v tri skupine. Dijaki, ki se zelo radi učijo matematiko/fiziko, so se strinjali z vsemi izjavami in s polovico popolnoma. Dijaki, ki se matematike/fizike ne učijo radi, se niso strinjali vsaj s polovico izjav. Vsi ostali so šteti med dijake, ki se srednje radi učijo matematiko/fiziko. V Sloveniji je naklonjenost učenju matematike med učenci in dijaki že dolga Med splošnimi leta zelo nizka, med osmošolci je bila večkrat najnižja med skoraj 50 državami maturanti je le 4 % (TIMSS: Trends In International Mathematics And Science Study). Tudi med ma-dijakov, ki navajajo, turanti je po podatkih te raziskave tako zelo nizka, da jo je težko razumeti v po-da se zelo radi učijo vezavi z odličnimi rezultati v znanju. Med splošnimi maturanti je le 4 % dijakov, matematiko. ki navajajo, da se zelo radi učijo matematiko (Preglednica 22). Med kandidati za višjo raven mature iz matematike jih je nekaj več, 12 %, toliko kot v Franciji in malo več kot v Italiji. Zelo veliko jih izrazito nasprotuje učenju matematike: skoraj tri četrtine kandidatov za maturo na osnovni ravni in ena četrtina kandidatov za višjo raven mature se matematike ne uči rada. Preglednica 22: Naklonjenost dijakov do učenja matematike in matematični dosežki po državah Zelo cenijo Zmerno cenijo Ne cenijo matematike matematiko matematiko Povprečje na Države 2015 Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni lestvici dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek Advanced ZDA 54 (1,6) 506 (7,1) 43 (1,3) 463 (5,6) 3 (0,5) 448 (13,6) 11,3 (0,07) TIMSS Libanon 47 (1,5) 547 (4,2) 50 (1,5) 522 (3,8) 3 (0,7) 492 (13,3) 11,1 (0,06) – Portugalska 41 (1,4) 509 (2,8) 51 (1,2) 469 (3,1) 8 (0,6) 432 (4,9) 10,5 (0,05) Study Norveška 40 (1,2) 475 (5,1) 56 (1,2) 452 (5,0) 5 (0,6) 418 (7,3) 10,6 (0,05) Science Ruska federacija 6 ur+ 36 (2,2) 567 (7,1) 51 (1,4) 537 (7,2) 12 (1,4) 473 (17,5) 10,3 (0,12) Ruska federacija 26 (1,4) 525 (6,3) 56 (0,6) 482 (5,7) 18 (1,1) 433 (7,5) 9,8 (0,08) Švedska 26 (0,9) 461 (5,1) 64 (1,0) 426 (4,5) 10 (0,6) 391 (6,9) 10,0 (0,04) Mathematics and Italija 18 (0,9) 457 (7,1) 59 (1,0) 428 (5,9) 24 (1,0) 383 (7,7) 9,3 (0,05) Francija 15 (0,7) 503 (4,8) 69 (0,8) 464 (2,8) 16 (0,8) 419 (4,1) 9,4 (0,04) International Slovenija 2 (0,3) ~ ~ 50 (1,6) 486 (4,0) 48 (1,6) 430 (3,7) 8,2 (0,04) Slovenija, višja raven m. 7 (1,1) 575 (10,0) 74 (1,8) 549 (4,0) 19 (1,5) 539 (6,2) 9,0 (0,05) Slovenija, osnovna raven m. 1 (0,2) ~ ~ 42 (1,6) 452 (3,6) 57 (1,6) 419 (3,8) 7,9 (0,03) , IEA's Trends in Mednarodno povprečje 30 (0,4) 498 (1,9) 55 (0,4) 466 (1,5) 15 (0,3) 427 (2,8) - - Slovenija, višja raven m. in Slovenija, osnovna raven m. sta podmnožici slovenskih maturantov, ki so izbrali, da bodo opravljali maturo iz matematike na višji ali osnovni ravni. :Exhibit M10.3-1Vir Ruska federacija 6 ur+ je podmnožica dijakov Ruske federacije v intenzivnem programu, kjer imajo vsaj 6 ur pouka matematike na teden. Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Tilda (~) označuje premajhno število enot za izračun dosežka. 8 Pri izjavah, označenih z *,večje strinjanje pomeni negativnejše sporočilo. Lestvica je bila za analizo obrnjena. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 64 Dosežki iz matematike so tako pri nas kot v drugih državah povezani z naklo-njenostjo do učenja matematike. Dosežka med skrajnima skupinama v Sloveniji se razlikujeta za visokih 130 točk. Če primerjamo podatke po spolu, vidimo, da so dosežki fantov v Sloveniji v vseh treh skupinah (zelo radi se učijo matematiko, srednje radi se učijo matematiko, matematike se ne učijo radi) višji od deklet. Razlika v dosežkih pri dekletih med skrajnima skupinama je okoli 120 točk, pri fantih pa okoli 130 točk. Po povprečni naklonjenosti do fizike, ki jo samostojno izberejo, so slovenski dijaki v spodnji polovici lestvice držav. Po deležu najbolj naklonjenih učenju fizike so predzadnji pred Francozi (Preglednica 23). Težko je razumeti, da ima le 15 % dijakov res rado fiziko v šoli, obenem pa imajo skupaj s srednje navdušenimi močno nadpovprečno znanje gleda na vrstnike v drugih državah. Povprečna dosežka skrajnih skupin po naklonjenosti se razlikujeta za več kot 100 točk. Podobne so razlike v znanju med dekleti in fanti, ki so bolj ali manj naklonjeni učenju fizike. Sicer so fantje v vseh kategorijah izkazali več znanja od deklet. Preglednica 23: Naklonjenost dijakov do učenja fizike in dosežki v znanju fizike, po državah Zelo radi se učijo fiziko Srednje radi se učijo fiziko Fizike se ne učijo radi 2015 Povprečje na Država lestvici Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni Odstotek Povprečni dijakov dosežek dijakov dosežek dijakov dosežek Norveška 36 (1,2) 560 (3,7) 49 (1,1) 494 (5,4) 15 (1,0) 422 (7,3) 10,7 (0,05) – TIMSS Advanced Libanon 35 (2,4) 439 (8,7) 52 (1,7) 400 (5,7) 13 (2,1) 392 (10,6) 10,7 (0,12) Study Portugalska 32 (1,7) 512 (6,0) 51 (1,3) 455 (5,6) 17 (1,1) 416 (5,9) 10,6 (0,08) Science Ruska federacija 28 (1,6) 568 (9,2) 50 (1,2) 501 (6,2) 22 (1,2) 447 (8,1) 10,3 (0,09) and ZDA 21 (1,6) 513 (8,7) 48 (1,0) 442 (8,0) 31 (1,9) 380 (11,9) 9,8 (0,10) Švedska 15 (0,6) 540 (6,8) 46 (1,4) 472 (6,1) 39 (1,4) 403 (6,4) 9,3 (0,05) Mathematics Italija 15 (0,9) 467 (10,0) 45 (0,9) 384 (7,4) 40 (1,3) 331 (7,0) 9,4 (0,06) Slovenija 15 (1,0) 599 (8,5) 63 (1,7) 538 (3,3) 23 (1,6) 472 (6,0) 9,8 (0,05) International Francija 11 (0,6) 454 (5,4) 54 (0,8) 386 (4,1) 35 (1,0) 329 (4,5) 9,4 (0,04) Medn. povprečje 23 (0,5) 517 (2,6) 51 (0,4) 452 (2,0) 26 (0,5) 399 (2,6) - - IEA's Trends in Ta lestvica je bila izračunana leta 1995 iz združene porazdelitve odgovorov iz vseh držav, ki so sodelovale v TIMSS 1995. Sklicna točka lestvice, 500 točk, je povprečje vrednosti združene porazdelitve. Enota je določena tako, da 100 točk na lestvici ustreza standardnemu odklonu porazdelitve. p10.2, ( ) Standardne napake so v oklepajih. Zaradi zaokroževanja se nekateri rezultati ne ujemajo. Exhibit Vir: Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 65 Sklepne misli Raziskava TIMSS-maturantje je pokazala odlično znanje dijakov iz matematike in fizike, še posebej matematike med kandidati za maturo iz matematike na višji ravni in fizike med maturanti iz fizike; to znanje je bilo vrhunsko in najvišje med državami, ki so se v znanju kandidatov za študije s področij STEM sploh želele primerjati. Slovenija izstopa po tem, da so vsi bodoči študenti deležni poučevanja enako zahtevne maturitetne matematike, najzahtevnejše znanje pa lahko dosežejo vsi, ki si to želijo, z odločitvijo za maturo na višji ravni – tudi če ne nameravajo študirati matematično močnih področij. Slovensko povprečno znanje splošnih maturantov dosega ali presega znanje manjših, bolj specializiranih populacij njihovih vrstnikov v drugih državah, ki se odločajo le za študije s področij STEM. Vendar je znanje matematike in fizike po svetu ter pri nas v zadnjih 20 letih padlo. Znanje slovenskih maturantov je nižje, kot je bilo znanje dijakov v srednješolskih programih usmerjenega izobraževanja v letu 1995, pred uvedbo mature. Čeprav je med letoma 2008 in 2015 med kandidati za višjo raven mature iz matematike znanje matematike naraslo, se med kandidati za osnovno raven mature ni spremenilo. Razlike med spoloma so pri nas občutne, v primerjavi z drugimi državami med večjimi. Razkorak v razlikah med spoloma v TIMSS in pri maturi delno pojasnijo višje ocene deklet na ustni maturi in razlike v vsebinah nalog med obema preizkusoma. Primerjava med dosežki TIMSS in maturitetno oceno opozarja, da so med dijaki z enakim dosežkom TIMSS tisti, ki so maturo iz matematike opravili na višji ravni, dosegli nižjo maturitetno oceno kot tisti, ki so maturo opravili na osnovni ravni (Japelj Pavešič in Cankar 2017). Podatki o dejavnikih šolanja nas opozarjajo, da se negativna stališča iz osnovne šole nadaljujejo v gimnaziji, čeprav predpostavljamo, da so se dijaki za nadaljevanje izobraževanja v programu splošne gimnazije, najzahtevnejšem med srednješolskimi programi, odločili sami. Zavzetost poučevanja svojih učiteljev matematike so dijaki označili najslabše od vseh sodelujočih, učitelje fizike pa so slabše od slovenskih označili le še italijanski dijaki. Posebna pozornost je bila v raziskavi namenjena ugotavljanju študijskih in poklicnih namenov. Če podatke o načrtovani smeri študija in zaželenem poklicu povežemo z izmerjenim znanjem in spolom, ugotovimo, da so slovenski dijaki usmerjeni podobno kot vrstniki po svetu: dekleta bolj v biološke, fantje pa tehniške znanosti. Dobro je, da slovenski dijaki z najvišjim znanjem matematike in fizike načrtujejo študij, ki ta znanja zahteva in širi ter si tudi želijo ustrezen poklic. Slabo je, da se za pedagoške študije ne odločajo najuspešnejši dijaki. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 66 Raziskava TIMSS-maturantje je prvič do sedaj temeljito opisala znanje in stališča maturantov ter omogočila primerjave z maturitetnimi ocenami. Pri tem nas pomembno opozarja na nekatere težave: 1. Veliko večje znanje fantov od deklet, ki smo ga izmerili v raziskavi TIMSS, se zdi, da pri ocenjevanju v šoli in maturitetnem preizkusu ostane neopa- ženo. Maturitetne ocene, še posebej srednje uspešnih, so višje med dekleti. Konkurenčnost fantov za vpis na omejene študije se s slabšimi ocenami manjša in prispeva k neželeni prevladi določenega spola na nekaterih študijskih smereh, kot je medicina. Bolje bi bilo treba poskrbeti za prepoznavanje znanja, posebej problemskega med srednje uspešnimi, in zagotoviti enake možnosti obema spoloma. 2. Padanje deleža dijakov, ki se odločajo za višjo raven mature (z 10 % v letu 2008 na 8 % v letu 2015) ter v celoti padanje deleža populacije, ki se vpisuje v programe splošne gimnazije (s 75 % v letu 1995 na 40 % v letu 2008 in na tretjino v letu 2015), napovedujeta izrazito nadaljnje nižanje znanja matematike v populaciji. Razlike v znanju med maturanti višje in osnovne ravni naraščajo in so zelo velike ter neskladne z dejstvom, da je kurikulum enak za oboje. Ker opravljanje mature na višji ravni dijaku ne prinaša nobene neposredne prednosti pri vstopu v študij, učenje za višjo raven pa je mnogo zahtevnejše, je matura na višji ravni vse manj privlačna izbira. Podobno se povečuje odločanje za srednješolske programe s poklicno maturo na račun gimnazije s splošno maturo. Poklicna matura omogoča vstop v mnoge študije enakovredno splošni maturi, vendar jo je mogoče opraviti z manj truda. Posledično se niža vstopno znanje študentov ob prehodu na univerzitetne študije. 3. Tretja težava srednješolskega učenja matematike in fizike so negativna stališča do učenja, tudi če gre za prostovoljno izbrane predmete in vsebine. Dodaten izziv za izboljšanje je neprepoznavanje pomembnosti znanja matematike za bodoči študij in zaposlitev. Vprašanje je, ali k temu pripomorejo tudi načini poučevanja, v letu 2015 še skoraj brez sodobnih tehnologij, ter šolsko okolje. To bi moralo biti, glede na naše zaostajanje za drugimi državami, pri nas spodbudnejše in bolj neposredno podpirati akademski trud dijakov. TIMSS nas opozarja, da so varnost in urejenost šol ter prizadevnost učiteljev pri poučevanju pomembni kazalci učinkovitosti izobraževanja, saj se močno povezujejo z višjim doseženim znanjem dijakov. Sklepne misli 67 Viri in literatura Cankar, G., M. Bren in D. Zupanc. 2017. Za večjo pravičnost šolskega sistema v Sloveniji. Ljubljana: Državni izpitni center. Državni izpitni center. 2020. Letno poročilo o poklicni maturi 2020. Ljubljana: Državni izpitni center. Evropska komisija. 2020. Pregled izobraževanja in usposabljanja 2020: Slovenija. Luksemburg: Urad za publikacije Evropske unije. Foy, P., in L. Yin. 2016. »Scaling the Timss Advanced 2015 Achievement Data. « V Methods and Procedures in TIMSS 2015, ur. M. O. Martin, I. V. S. Mullis in M. Hooper, 13.1–13.62. Chestnut Hill, MA: Boston College, TIMSS & PIRLS International Study Center. Japelj Pavešić, B. 2021. Rezultati Slovenije v mednarodnem merilu IEA TIMSS 2015, mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja, osnovna šola, osmi razred: izvleček nacionalnega poročila o prvih rezultatih. Ljubljana: Ministrstvo Republike Slovenije za izobraževanje, znanost in šport in Zavod Republike Slovenije za šolstvo. Japelj Pavešić, B., in G. Cankar, G. 2017. »Kaj nam o matematičnem znanju maturantov sporoča raziskava TIMSS Advanced?« Obzornik za matematiko in fiziko 64 (4): 136–157. Japelj Pavešić, B., in K. Svetlik. 2016. Znanje preduniverzitetne matematike in fizike v Sloveniji in po svetu: izsledki raziskave TIMSS Advanced 2015. Ljubljana: Pedagoški inštitut. Martin, M. O., Mullis I. V. S. in Hooper, M. ur. 2016. Methods and Procedures in TIMSS Advanced 2015. Chestnut Hill, MA: Boston College, TIMSS & PIRLS International Study Center. https://timssandpirls.bc.edu/timss2015/advanced/ index.html. Mullis, I. V. S., M. O. Martin, S. Goh in K. Cotter, ur. 2016. TIMSS 2015 Encyclopedia: Education Policy and Curriculum in Mathematics and Science. Chestnut Hill, MA: Boston College, TIMSS & PIRLS International Study Center. http:// timssandpirls.bc.edu/timss2015/encyclopedia/. TIMSS Slovenija. http://timsspei.splet.arnes.si/?page_id=678. IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 68 Žakelj A., M. Bon Klanjšček, M. Jerman, S. Kmetič, S. Repolusk in A. Ruter. 2008. Učni načrt. Matematika: gimnazija: splošna, klasična in strokovna gimnazija: obvezni predmet in matura (560 ur). Ljubljana: Ministrstvo za šolstvo in šport in Zavod RS za šolstvo. Viri in literatura 69 PRILOGE Seznam preglednic Seznam slik Seznam okvirjev IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 70 Priloge Seznam preglednic Preglednica 1: Porazdelitev matematičnih dosežkov dijakov po državah Preglednica 2: Deleži dijakov, ki so dosegli mejnike matematičnega znanja po državah Preglednica 3: Dosežki dijakov po vsebinskih področjih matematike po dr- žavah Preglednica 4: Dosežki dijakov na kognitivnih ravneh matematike po drža- vah Preglednica 5: Porazdelitev dosežkov v znanju fizike dijakov po državah Preglednica 6: Trendi dosežkov v znanju fizike dijakov po državah Preglednica 7: Deleži dijakov, ki so dosegli mejnike znanja fizike po državah Preglednica 8: Dosežki dijakov po vsebinskih področjih fizike po državah Preglednica 9: Dosežki dijakov na kognitivnih ravneh fizike po državah Preglednica 10: Izobraževalna pričakovanja dijakov in matematični dosežki po državah Preglednica 11: Nameravano področje študija dijakov in matematični do- sežki po državah Preglednica 12: Področje želenega bodočega poklica in matematični dosežki po državah Preglednica 13: Presoja ravnateljev o spodbujanju učenja matematike in fi- zike s strani šole ter matematični dosežki po državah Preglednica 14: Občutek pripadnosti šoli med dijaki in matematični dosežki po državah Preglednica 15: Varnost in urejenost šol po poročanju učiteljev in matema- tični dosežki po državah Preglednica 16: Deleži dijakov, ki so bili deležni pouka vsebin TIMSS iz mate- matične analize, po državah Preglednica 17: Uporaba digitalnih naprav pri pouku matematike vsaj en- krat na mesec po državah Preglednica 18: Obiskovanje dodatnih ur pouka ali inštrukcije iz matematike izven šole po državah Preglednica 19: Zavzetost učiteljev pri poučevanju matematike po presoji dijakov in matematični dosežki po državah Preglednica 20: Zavzetost učiteljev pri poučevanju fizike po presoji dijakov in dosežki v znanju fizike po spolu ter po državah Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 71 Preglednica 21: Kako dijaki cenijo matematiko in matematični dosežki po državah Preglednica 22: Naklonjenost dijakov do učenja matematike in matematični dosežki po državah Preglednica 23: Naklonjenost dijakov do učenja fizike in dosežki v znanju fizike, po državah Seznam slik Slika 1: Prikaz matematičnih dosežkov dijakov in indeks pokritja populacije v sodelujočih državah Slika 2: Trendi matematičnih dosežkov dijakov Slika 3: Trendi matematičnih dosežkov dijakov po državah Slika 4: Trendi matematičnih dosežkov slovenskih dijakov po spolu Slika 5: Pregled mejnikov matematičnega znanja dijakov Slika 6: Pregled šibkih in močnih vsebinskih področij matematičnega znanja Slika 7: Moč in šibkost kognitivnih ravni matematičnega znanja dijakov Slika 8: Prikaz dosežkov dijakov v znanju fizike in indeks pokritja populacije v sodelujočih državah Slika 9: Trendi dosežkov v znanju fizike dijakov Slika 10: Trendi dosežkov iz fizike v Sloveniji po spolu Slika 11: Pregled mejnikov znanja fizike dijakov Slika 12: Pregled šibkih in močnih vsebinskih področij znanja fizike Slika 13: Moč in šibkost kognitivnih ravni znanja fizike dijakov Slika 14: Poročanje sodelujočih držav o socioekonomskem ozadju na šole vpisanih dijakov in matematični dosežki Slika 15: Merjenje spodbudnega šolskega okolja in matematični dosežki v sodelujočih državah Slika 16 Uporaba IKT pri pouku matematike Slika 17: Obiskovanje dodatnih ur pouka in inštrukcije Slika 18: Poročanje dijakov po svetu o zavzetosti poučevanja učiteljev in o tem, kako cenijo učenje matematike in fizike Seznam okvirjev Okvir 1: Sodelujoči v raziskavi TIMSS 2015-maturantje Okvir 2: Podrobneje o vzorcih leta 1995 in 2008 Okvir 3: O statistični značilnosti razlik med skupinami ali kdaj lahko sklepa- mo na razlike med skupinami v populaciji Okvir 4: Povzetki opisov matematičnega znanja po mejnikih Okvir 5: Povzetki opisov znanja fizike po mejnikih IEA TIMSS 2015 - Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja 72 Raziskava TIMSS 2015-maturantje je namenjena specializirani populaciji mladih, ki obiskujejo programe naprednejše matematike in fizike ter za katere se v večji meri pričakuje, da bodo nadaljevali študij in se kasneje zaposlili na področju STEM – torej na področjih, ki pospešeno pridobivajo na veljavi. Tudi zato je raziskava še posebej dragocena, saj dobimo v vpogled v širši kontekst in značilnosti populacije, ki bo v bližnji prihodnosti nosila še posebno odgovornost pri spopadu s kompleksnimi globalnimi izzivi. Maja Mihelič Debeljak (iz Predgovora) Slovenija izstopa po tem, da so vsi bodoči študenti deležni poučevanja enako zahtevne maturitetne matematike, najzahtevnejše znanje pa lahko dosežejo vsi, ki si to želijo, z odločitvijo za maturo na višji ravni – tudi če ne nameravajo študirati matematično močnih področij. Slovensko povprečno znanje splošnih maturantov dosega ali presega znanje manjših, bolj specializiranih populacij njihovih vrstnikov v drugih državah, ki se odločajo le za študije s področij STEM. Barbara Japelj Pavešić (iz Sklepnih misli) Zbirka Mednarodne UGOTAVLJANJE raziskave in študije IN ZAGOTAVLJANJE Nacionalne evalvacijske KAKOVOSTI V VZGOJI študije in raziskave IN IZOBRAŽEVANJU Nacionalna evalvacijska poročila Ukrepi izobraževalne politike Primeri dobrih praks Dejavniki in okoliščine učenja ter poučevanja matematike in fizike 73