Mittwoch, 14. Dezember 2016

Der schiefe PISA vom Turm

Erstaunlicherweise bekommt die PISA-Studie in den Zeitungen immer noch eine gute Presse, obwohl es sich herumgesprochen haben sollte, dass man mit multiple-choice-Fragen vieles messen kann, aber nicht naturwissenschaftliches Verständnis, insbesondere dann nicht, wenn die Fragen so aussehen wie im diesjährigen PISA-Test. Die erste der freigegebenen Aufgaben (die meisten werden besser gehütet als die Emailserver der amerikanischen Regierung) lautete dieses Mal wie folgt:

      1. Die meisten Zugvögel versammeln sich in einem Gebiet und ziehen nicht einzeln, 
         sondern in großen Gruppen. Dieses Verhalten ist eine Folge der Evolution. 
         Welche der folgenden Aussagen ist die beste naturwissenschaftliche Erklärung für 
         die Evolution dieses Verhaltens bei den meisten Zugvögeln?

        a) Vögel, die einzeln oder in kleinen Gruppen zogen, haben mit geringerer 
            Wahrscheinlichkeit überlebt und Nachkommen bekommen.
        b) Vögel, die einzeln oder in kleinen Gruppen zogen, haben mit höherer 
            Wahrscheinlichkeit passendes Futter gefunden.
         c) Das Fliegen in großen Gruppen ermöglichte es anderen Vogelarten, sich 
             dem Zug anzuschließen.
        d) Durch das Fliegen in großen Gruppen hatte jeder einzelne Vogel bessere 
            Chancen, einen Nistplatz zu finden.

        Antwort a) scheidet hier sofort aus, weil sie keine Erklärung liefert, sondern nur eine Tautologie: So ziemlich jedes Verhalten einer Tierart hat irgendwann einen evolutionären Vorteil gebracht, sonst würden sich die Tiere heute nicht so verhalten. Der Grund für den Vogelzug liegt, so glaubt man zu wissen, im besseren Nahrungsangebot im Süden während des Winters auf der Nordhalbkugel; das würde b) nahelegen, was aber inhaltlich nicht sein kann, weil man ja große Gruppen erklären soll und nicht kleine. Antwort c) ist Unsinn, weil es nicht den Vorteil für die eigene Art erklärt. Bleibt also d), auch wenn große Gruppen es eher schwer machen, dass alle einen Nistplatz finden - die Reise nach Jerusalem lässt grüßen. Aber 1000 Augen sehen mehr als zwei, warum sollte das also nicht stimmen?

Richtig ist aber natürlich Antwort a), also diejenige, die überhaupt nichts erklärt, weder naturwissenschaftlich, noch sonst irgendwie, Erschwerend hinzu kommt, dass, wenn a) tatsächlich zuträfe, man überhaupt keine Vogelarten erwarten würde, die einzeln nach Süden ziehen. Die gibt es aber, und nicht zu knapp:

       Zugvögel, die schon früh in der Saison wegziehen, fliegen nach Afrika und sind meist
       nachts und einzeln unterwegs. Vogelarten, die erst spät in der Saison in den Süden 
       aufbrechen, reisen nach Südfrankreich, Spanien, Algerien und Marokko. Sie ziehen 
      vielfach tagsüber und in Schwärmen.

Anscheinend sind diese Vögel, wenn PISA recht hat, zu dumm für die Evolution.

Die zweite Frage ist nicht arg viel besser:

     Der Vogelzug ist eine jahreszeitenbedingte große Wanderung der Vögel zu und 
     von ihren Brutstätten. Jedes Jahr zählen Freiwillige die Zugvögel an bestimmten 
     Orten. Wissenschaftler fangen einige der Vögel ein und kennzeichnen ihre Beine 
     mit einer Kombination aus farbigen Ringen und Fähnchen. Die Wissenschaftler 
     nutzen die Sichtungen gekennzeichneter Vögel zusammen mit den Zählungen der 
    Freiwilligen, um die Zugrouten von Vögeln zu bestimmen.

     Nenne einen Faktor, der die Zählung der Zugvögel durch die Freiwilligen 
     ungenau machen könnte, und erkläre, wie dieser Faktor die Zählung beeinflusst.

Die richtigen Antworten sind zu schön, um sie zu übergehen:

      Möglicherweise übersehen die Beobachter bei der Zählung einige Vögel, 
          weil sie hoch fliegen.
      Wenn Vögel mehrmals gezählt werden, werden u.U. zu hohe Zahlen ermittelt.
      Für in einer großen Gruppe fliegende Vögel können die Freiwilligen die Zahl 
          lediglich schätzen.
      Die Beobachter könnten sich in Bezug auf die Vogelart irren, so dass für diese 
           eine falsche Zahl ermittelt würde.
      Die Vögel ziehen in der Nacht.  
      Nicht überall, wo Zugvögel fliegen, gibt es Beobachter.
      Die Beobachter können sich verzählen.
      Einige Vögel kann man aufgrund von Wolken oder Regen nicht sehen.

Wer also hinschreibt, dass die Zähler sich verzählen können, hat naturwissenschaftliches Verständnis gezeigt, und zwar auf dem höchsten Niveau (Schwierigkeitsgrad 630, Stufe 5). Sehr gut ist auch die Antwort, dass Vögel nachts ziehen können. Das hängt in erster Linie von der Vogelart ab. Wissenschaftler beringen also Vögel, die nachts ziehen, und wundern sich dann, wenn sie sie tagsüber nicht sehen. Allerdings müssen sie sich nicht grämen, denn  PISA hat einen Trost parat:

        Die Fähigkeit, potenzielle Unzulänglichkeiten von Datensätzen zu identifizieren
        und zu erklären, ist ein zentraler Aspekt der naturwissenschaftlichen Grundbildung 
        und siedelt die Aufgabe im obersten Bereich an. 

Die Wissenschaftler, die Tag mit Nacht verwechselt haben, haben dann immerhin eine potenzielle Unzulänglichkeit von Datensätzen erkannt, und das ist mehr, als man bei den üblichen didaktischen Studien heutzutage erwarten darf.

"Der Zähler ist betrunken und sieht alle Vögel doppelt" dürfte wohl auch richtig gewesen sein und zeugt, wie man lesen kann, von allerhöchstem naturwissenschaftlichen Verständnis.

Die letzte Vogelflugfrage zeigte zwei Landkarten, auf dem die Flugbahnen einer Vogelart (Goldregenpfeifer, aber das tut nichts zur Sache) im Herbst und die im Frühling eingezeichnet waren. Dabei waren die Flugbahnen im Herbst und im Frühjahr verschieden, und die Frage drehte sich darum, ob die Karten zeigen, dass die Bahnen im Herbst und im Frühjahr verschieden sind. Diese Frage hatte immerhin Niveau 4, war also schon ganz schön schwer. Mit Naturwissenschaft oder naturwissenschaftlichem Verständnis hatte sie aber auch nichts zu tun.

Böll hat in seinem irischen Tagebuch geschrieben, dass die Iren, sobald das Wort "County Mayo" fiel, ein "God helps us" hinzugefügt haben. Vielleicht sollten wir das bei PISA auch einführen: jedesmal, wenn das Wort PISA fällt, murmeln wir ein "Gott steh uns bei".

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