MINT Nachwuchsbarometer

Wie steht es um die MINT-Bildung in der Schule, der beruflichen Bildung und im Studium? Dieser Frage geht das MINT Nachwuchsbarometer 2024 nach und legt den enormen Handlungsbedarf zur Stärkung der Bildung in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik offen.

Während die Gruppe der leistungsstarken Schüler:innen in Mathematik kleiner wird, wächst die Zahl derer, die nicht über die nötigen Basiskompetenzen verfügen. Dies ist ein Ergebnis des bundesweiten Trendbarometers, in dem auch Methoden aufgezeigt werden, mit denen der Rückstand an den Schulen aufgeholt werden kann.


Die wichtigsten Ergebnisse im Überblick

Weniger Leistungsstarke, mehr Leistungsschwache

2012 waren die sogenannten Spitzen- und Risikogruppen in den PISA-Studien etwa gleich groß. Seitdem hat sich die Spitzengruppe halbiert und die Risikogruppe verdoppelt. Besonders Schüler:innen mit Migrationshintergrund zählen häufig zur Risikogruppe und werden nicht gut in unser Schulsystem integriert.

Deutliche Leistungseinbußen am Gymnasium

Die mathematischen und naturwissenschaftlichen Leistungen in den 9. Klassen an deutschen Gymnasien sind in den vergangenen zehn Jahren erheblich abgefallen: Die Schüler:innen verloren durchschnittlich eineinhalb Lernjahre.

Zu geringe Qualität des Mathematikunterrichts

Die Analyse des Mathematikunterrichts in Deutschland zeigt: Kognitive Aktivierung spielt in den Aufgabenstellungen nur eine untergeordnete Rolle. 75 Prozent der Aufgaben für Klasse 9 sind für die Schüler:innen lebensfern. Der Transfer des erlernten Wissens in ihren Lebensalltag ist kaum möglich. Programme wie "QuaMath" oder "Mathe sichern können", die auf die Steigerung der Unterrichtsqualität abzielen, sollten stärker ausgerollt werden.

MINT-Studium beliebt

Die Zahl der MINT-Studienanfänger:innen ist 2023 wieder leicht gestiegen. Dazu trug der wachsende Anteil ausländischer MINT-Studierender bei, sodass diese Gruppe an den Hochschulen, aber perspektivisch auch unter den Absolvent:innen an Bedeutung gewinnt. An den Hochschulen sind Maßnahmen erforderlich, die die soziale und gesellschaftliche Integration ausländischer Studierenden erhöhen, um diese Gruppe für den inländischen MINT-Arbeitsmarkt zu halten.

Zu wenige MINT-Lehramtsstudierende, um Lehrkräftebedarf zu decken

Vielfältige und flexible Karrierewege in den Beruf der Lehrkraft sind notwendig, um dem sich verschärfenden Lehrkräftemangel zu begegnen. Das Ein-Fach-Lehramtsstudium kann dabei ebenso helfen wie verlässliche und hinreichend qualifizierende Quereinstiegsprogramme.


Kollaboratives problembasiertes Lernen im Unterricht fördern

Was macht lehrreichen Mathematikunterricht aus? Zu den grundlegenden Qualitätsmerkmalen zählen die Förderung einer vertieften Auseinandersetzung mit mathematischen Inhalten und die Nutzung der Mathematik bei der Beschreibung alltäglicher Phänomene. Die Unterrichtsmethode des kollaborativen problembasierten Lernens setzt hier an.

Zweimal so großer Lernfortschritt ist im Fach Mathematik in der Sekundarstufe I durch kollaboratives problembasiertes Lernen möglich.

Dabei befassen sich Schüler:innen mit sehr realitätsnahen Problemen – zum Beispiel mit der Frage, wie sich Offshore-Windparkanlagen so bauen lassen, dass sie die Meeresflora und -fauna möglichst geringfügig stören. Die Aufgaben sind stets so komplex, dass sie nur unter Zuhilfenahme des Wissens und Könnens der Mitschüler:innen sowie weiterer Quellen in der vorgegebenen Zeit bearbeitet werden können. Die Lehrkräfte übernehmen in dieser Lernform Verantwortung als Lernbegleiter.

Die Begleitforschung kommt zu einem bemerkenswerten Ergebnis: Mit der Methode des kollaborativen problembasierten Lernens können doppelt so große Lernfortschritte erzielt werden wie in einem Jahr Mathematikunterricht in der Sekundarstufe I.


Ausbildungs- und Studienabbrüchen mit KI-Systemen entgegenwirken

2022 lösten 30 Prozent der Auszubildenden ihren Ausbildungsvertrag frühzeitig auf. Der Anteil der Studienabbrüche oder -wechsel in MINT-Studienfächern lag im gleichen Jahr bei 51 Prozent. Zehn Jahre zuvor betrug er noch 16 Prozent.

Durch maschinelles Lernen lassen sich Frühwarnsysteme für Studienabbrüche anhand von Studienverlaufsdaten und darauf aufbauend eine KI-basierte Beratung für betroffene Studierende entwickeln.

Die hohen Abbruchzahlen haben vielfältige Ursachen. Eine fehlende Passung zwischen den Tätigkeiten im Beruf und dem Berufswunsch beziehungsweise zwischen den Interessen der Studierenden und den Studieninhalten spielt ebenso eine Rolle wie schlechte Ausbildungskonditionen oder Überforderung. Auch unzureichende Studienvoraussetzungen der Studienanfänger:innen insbesondere in der Mathematik, die zu schlechten Prüfungsleistungen führen, tragen maßgeblich zu Studienabbrüchen bei.

In der Berufsberatung kommen bereits KI-gestützte Beratungssysteme zum Einsatz, um junge Menschen bei der Suche nach einem passenden Ausbildungsplatz zu unterstützen und falschen Erwartungen an die Ausbildung vorzubeugen. Ähnlich hilfreich können KI-Systeme im Hochschulbereich sein. Mit Hilfe von Prozessdaten und Methoden des maschinellen Lernens können Prognosen für den Studienverlauf erstellt werden. So kann abbruchgefährdeten Studierenden rechtzeitig und passend Hilfe angeboten werden.



MINT Nachwuchsbarometer: Download

Das MINT Nachwuchsbarometer sammelt und kommentiert die wichtigsten Zahlen, Daten und Fakten zur Nachwuchssituation im MINT-Bereich – von der schulischen Bildung bis zur beruflichen Ausbildung und zum Studium. 

Sie haben die Möglichkeit, Printexemplare des MINT Nachwuchsbarometer 2024 zu bestellen. Wir senden Ihnen die Publikation innerhalb Deutschlands kostenfrei zu.

Jetzt herunterladen


Über das MINT Nachwuchsbarometer

Der bundesweite Trendreport wird von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und der Joachim Herz Stiftung gemeinsam herausgegeben und vom IPN – Leibniz Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik erstellt.

Der kompakte Überblick liefert eine fundierte Entscheidungshilfe für die Verantwortlichen in Bildung, Politik und Wirtschaft und trägt so zu einer nachhaltigen Stärkung der MINT-Situation in Deutschland bei.


Das könnte Sie auch interessieren

nach oben