Die Subskalen der Naturwissenschaften

Bei PISA 2015 waren die Naturwissenschaften das Schwerpunkt. Deshalb wurden zu diesem Bereich Subskalen (untergeordnete Skalen, die Teilbereiche der Naturwissenschaften und der naturwissenschaftlichen Kompetenzen messen) entwickelt, um das Wissen und die Kompetenzen präziser zu erfassen. Die Ergebnisse der Subskalen werden auf derselben Skala dargestellt wie die Gesamtskala Naturwissenschaften. Dadurch werden Vergleiche zwischen Subskalen innerhalb einer bestimmten Kategorie von Erhebungsitems ermöglicht.

Ergebnisse Subskalen

Subskalen in einigen Ländern (Tabelle)

Subskalen-Graphik

Die Subskalen waren in drei Bereiche eingeteilt:

Kompetenzen	Wissen	Systeme
Phänomene naturwissenschaftlich erklären Naturwissenschaftliche Untersuchungen planen und bewerten Daten und Belege naturwissenschaftlich interpretieren	Wissen über Inhalte Prozedurales Wissen Epistemisches Wissen	Physikalische Systeme Lebende Systeme Erde und Weltraum

Die Subskalen „Prozedurales Wissen“ und „ Epistemisches Wissen“ wurden im Zuge der Auswertung zu einer einzigen Subskala zusammengefasst, sodass insgesamt 8 Subskalen gemessen wurden.

Beschreibung der einzelnen Subskalen: (Quelle: OECD)

• Phänomene naturwissenschaftlich erklären: Fähigkeit, Erklärungen für eine Reihe natürlicher und technologischer Phänomene zu finden, zu formulieren und zu bewerten. Die Schülerinnen und Schüler sollen in der Lage sein, das entsprechende naturwissenschaftliches Wissen abzurufen und anzuwenden, erklärende Modelle und Darstellungen zu benutzen und zu bilden sowie erklärende Hypothesen zu liefern.
• Naturwissenschaftliche Untersuchungen planen und bewerten: Fähigkeit, naturwissenschaftliche Untersuchungen zu beschreiben, zu bewerten und zu erklären. Die Schülerinnen und Schüler sollen in der Lage sein, die Fragestellung einer naturwissenschaftlichen Studie herauszuarbeiten.
• Daten und Belege naturwissenschaftlich interpretieren: Fähigkeit, naturwissenschaftliche Daten, Behauptungen und Argumente in verschiedenen Darstellungen zu analysieren und zu bewerten und entsprechende Schlüsse daraus zu ziehen.

• Wissen über Inhalte: Die Schülerinnen und Schüler sollen wesentliche Erklärungen und Theorien in den Bereichen Physik, Chemie, Biologie sowie Erde und Weltraum kennen und verstehen .
• Prozedurales Wissen: Die Schülerinnen und Schülern kennen diverse Verfahren und angewandte Konzepte. Dazu gehören u.a. den Zusammenhang zwischen abhängigen und unabhängigen Variablen zu ermitteln und Verfahren zu kennen, Variablen zu kontrollieren sowie in der Lage zu sein, auf übliche Weise Daten darzustellen.
• Epistemisches Wissen ist notwendig, um über naturwissenschaftliche Zusammenhänge argumentieren und diskutieren zu können. Es ist die Fähigkeit, zwischen Beobachtungen, Fakten, Hypothesen, Modellen und Theorien unterscheiden zu können
• Physikalische Systeme: beziehen sich auf das Wissen über die Struktur und die Eigenschaften von Materie, einschließlich ihrer chemischen Eigenschaften, und die auftretenden Wechselwirkungen.
• Lebende Systeme: beziehen sich auf die Biologie im allgemeinen sowie auf Ökosysteme und die Biosphäre.
• Erde und Weltraum: bezieht sich auf das Wissen über die Strukturen von Erdsystemen , z.B. der Atmosphäre, auf Veränderungen in Erdsysteme, die Erdgeschichte,  das Sonnensystem sowie die Geschichte des Universums.