PISA-Ergebnisse auf neuem Tiefstand

Die Jugendlichen in Deutschland erzielen in Naturwissenschaften, im Lesen und in Mathematik so niedrige Ergebnisse wie noch nie seit Beginn der PISA-Studien. Deutschland erreicht damit nur noch das Durchschnittsniveau der OECD-Staaten. Rund ein Fünftel der 15-Jährigen hat in keinem der drei Bereiche ausreichende Basiskompetenzen. Der Zusammenhang zwischen den Kompetenzen der Jugendlichen und dem sozioökonomischen Status ihrer Familien ist so stark wie nie zuvor.

Die PISA-Studie (Programme for International Student Assessment) untersucht seit dem Jahr 2000 regelmäßig in Naturwissenschaften, im Lesen und in Mathematik, wie gut 15-Jährige gegen Ende ihrer Pflichtschulzeit im internationalen Vergleich alltagsnahe Problemstellungen verstehen und lösen können. Sie zeigt damit, inwieweit Jugendliche auf die Anforderungen einer Wissensgesellschaft vorbereitet sind und selbstbestimmt am gesellschaftlichen Leben teilhaben können. Die aktuelle Studie, die von der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) koordiniert und in Deutschland vom Zentrum für internationale Bildungsvergleichsstudien (ZIB) an der Technischen Universität München (TUM) geleitet wird, wurde 2025 durchgeführt. Jede PISA-Studie nimmt einen Bereich intensiver unter die Lupe, diesmal Naturwissenschaften. Für das Fach Mathematik lässt sich die langfristige Entwicklung der Kompetenzen seit PISA 2003 verfolgen, für die Naturwissenschaften seit 2006.

Die Jugendlichen erreichen in Naturwissenschaften (486 Punkte), im Lesen (465 Punke) und in Mathematik (464 Punkte) niedrigere Ergebnisse als in der vorhergehenden PISA-Studie 2022. Die Resultate fallen damit in allen Bereichen schlechter aus als in der ersten PISA-Studie vor 25 Jahren. Nach dem damaligen „PISA-Schock“ hatte sich Deutschland zunächst verbessern und auf gutem Niveau halten können. Seit rund zehn Jahren lassen die Leistungen aber kontinuierlich nach.

„Die aktuellen Resultate zeigen, dass es sich bei den Ergebnissen der letzten Studien nicht um einen kurzfristigen Effekt gehandelt hat, sondern dass wir einen eindeutigen Abwärtstrend sehen“,

sagt Prof. Samuel Greiff, Bildungsforscher an der TUM und Leiter des deutschen Teils der PISA-Studie.

In den Naturwissenschaften liegt Deutschland erstmals seit 2006 nicht mehr über dem OECD-Durchschnitt. In Mathematik und im Lesen sind die Ergebnisse wie schon bei der PISA-Studie 2022 ebenfalls auf OECD-Durchschnittsniveau. Zwar zeigt sich auch in anderen OECD-Staaten über die vergangenen PISA-Studien hinweg ein Negativtrend. In Deutschland fällt der Rückgang allerdings besonders deutlich aus.

Die besten Ergebnisse in Naturwissenschaften und Mathematik (597 bzw. 612 Punkte) erzielen die Schülerinnen und Schüler in den chinesischen Regionen Peking, Shanghai, Jiangsu und Zhejiang. Im Lesen haben die 15-Jährigen in Singapur die höchsten Kompetenzen (535 Punkte). Aber auch Schülerinnen und Schüler in mehreren OECD-Staaten, die mit Deutschland vergleichbare wirtschaftliche und gesellschaftliche Rahmenbedingungen haben, schneiden deutlich besser ab als die Jugendlichen hierzulande. Das gilt insbesondere für Estland, Kanada, die Schweiz und Österreich.

Zusätzlich wurde in dieser PISA-Studie untersucht, wie gut 15-Jährige mit digitalen Werkzeugen komplexe Probleme strukturieren und lösen können. Auch bei diesem sogenannten modellbasierten Problemlösen liegen die Fähigkeiten der Jugendlichen in Deutschland auf dem OECD-Durchschnittsniveau.

Mehr Jugendliche ohne ausreichende Kompetenzen

Besonders alarmierend ist die Entwicklung am unteren Ende der Leistungsverteilung. Der Anteil der Jugendlichen, die in PISA nicht über die niedrigsten Kompetenzstufen hinauskommen, ist seit 2012 in Mathematik und Naturwissenschaften deutlich gestiegen und hat sich in beiden Bereichen mehr als verdoppelt. In Mathematik gehören inzwischen 34 Prozent der 15-Jährigen zur Gruppe der Leistungsschwachen. Damit verfügt mehr als ein Drittel der Jugendlichen lediglich über mathematische Kompetenzen, die typischerweise eher zu Beginn als am Ende der Sekundarstufe I erwartet werden. Für diese jungen Menschen bestehen erhebliche Risiken beim Übergang in Ausbildung und Beruf. Grundlegende mathematische und naturwissenschaftliche Kompetenzen sind nicht nur Voraussetzung für viele Ausbildungsberufe, sondern zunehmend auch für eine selbstbestimmte Teilhabe an einer durch Daten, Digitalisierung und technologische Entwicklungen geprägten Gesellschaft.

Die Ergebnisse machen deutlich, dass es nicht allein um sinkende Durchschnittswerte geht. Die zentrale bildungspolitische Herausforderung besteht darin, dass eine immer größere Gruppe Jugendlicher die Schule mit unzureichenden Grundkompetenzen zu verlassen droht.

„Wir dürfen uns nicht damit abfinden, dass Neuntklässler*innen auf Grundschulniveau lesen und rechnen können. Die aktuellen Ergebnisse müssen ein Weckruf sein, dass sich grundlegend etwas verändern muss – und zwar so, dass diese Veränderungen auch im Unterricht ankommen. Was wir brauchen, ist eine echte Transferstruktur: von wissenschaftlichen Erkenntnissen über politische Programme bis hin zur nachhaltigen Unterstützung und Beratung der Schulen“,

sagt Prof. Dr. Olaf Köller, Geschäftsführender Wissenschaftlicher Direktor am IPN und ZIB-Vorstandsmitglied.

Sozioökonomischer Status prägt dreimal so stark wie in Kanada

Besonders stark hängen die Fähigkeiten der Jugendlichen in Deutschland von der sozioökonomischen Situation ihrer Familien ab. Diese zeigt sich als mit Abstand wichtigster Faktor, wenn man sie gemeinsam mit dem Geschlecht und dem Zuwanderungshintergrund der Jugendlichen betrachtet.

In Deutschland hat der Zusammenhang zwischen den naturwissenschaftlichen Kompetenzen und dem sozioökonomischem Status weiter zugenommen und nun den höchsten Wert seit Beginn der PISA-Studien erreicht. Nur 2 Prozent der Schülerinnen und Schüler aus sozioökonomisch benachteiligten Familien erwerben hohe Kompetenzen. Bei Jugendlichen aus sozioökonomisch privilegierten Familien sind es rund 25 Prozent.

Dieser Zusammenhang ist in fast keinem anderen Staat derart ausgeprägt. Er ist in Deutschland etwa dreimal so stark wie in Kanada und doppelt so stark wie in Dänemark oder Norwegen.

Mathematisch-naturwissenschaftliche Bildung stellt heute höhere Anforderungen

Gleichzeitig haben sich die Anforderungen an die mathematische und naturwissenschaftliche Bildung verändert. Moderne Bildungskonzepte verstehen Mathematik und Naturwissenschaften längst nicht mehr als bloße Aneignung von Formeln, Fakten und Fachwissen. Im Mittelpunkt steht vielmehr die Fähigkeit, Wissen auf neue Situationen anzuwenden, Probleme zu modellieren, Daten kritisch zu beurteilen und auf der Grundlage wissenschaftlicher Evidenz begründete Entscheidungen zu treffen.

Im Mathematikunterricht gewinnen deshalb Kompetenzen wie Data Reasoning, Modellieren, Argumentieren und Problemlösen an Bedeutung. Hinzu kommt der reflektierte Umgang mit digitalen Werkzeugen. Mathematik soll Schülerinnen und Schüler dazu befähigen, sich in einer zunehmend daten- und zahlenorientierten Welt sicher zu bewegen.

Auch in den Naturwissenschaften reicht reines Fachwissen nicht aus. Schülerinnen und Schüler sollen wissenschaftliche Phänomene erklären, Untersuchungen und Daten bewerten sowie wissenschaftliche Informationen sachgerecht nutzen können. Neben Kenntnissen in Biologie, Chemie, Physik und Geowissenschaften sind dafür auch prozedurales und epistemisches Wissen erforderlich – also Kenntnisse darüber, wie wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen, überprüft und bewertet werden.

Unterricht muss stärker auf Verstehen, Anwenden und Begründen ausgerichtet werden

„Die Sicherung mathematischer und naturwissenschaftlicher Grundkompetenzen muss zu einer zentralen Aufgabe der Bildungspolitik und der schulischen Qualitätsentwicklung werden. Zugleich müssen wir den Unterricht stärker darauf ausrichten, Schülerinnen und Schüler zu einem reflektierten Umgang mit Daten, Evidenz und wissenschaftlichen Informationen zu befähigen, um sie so auf die Anforderungen einer modernen Wissensgesellschaft vorzubereiten.“

betont Olaf Köller.

Aus den Ergebnissen ergeben sich erhebliche Anforderungen an die Weiterentwicklung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts. Notwendig sind Lerngelegenheiten, in denen Schülerinnen und Schüler Fachwissen nicht nur reproduzieren, sondern auch auf neue und lebensnahe Problemstellungen übertragen können. Für die Naturwissenschaften bedeutet dies unter anderem, forschend-entdeckendes Lernen, problem- und projektorientierte Aufgaben sowie Bezüge zu gesellschaftlich relevanten Themen wie Gesundheit, Umwelt und Nachhaltigkeit zu stärken. Fachwissen sollte stärker mit Fragen wissenschaftlicher Evidenz und gesellschaftlicher Verantwortung verknüpft werden.

Im Mathematikunterricht sollten offene und realitätsnahe Problemstellungen, mathematisches Argumentieren und Begründen sowie die Diskussion unterschiedlicher Lösungswege stärker in den Mittelpunkt rücken. Zugleich müssen digitale Kompetenzen zu einem selbstverständlichen Bestandteil der mathematischen Bildung werden.

Die Ergebnisse von PISA 2025 zeigen jedoch auch, dass anspruchsvollere Bildungsziele nur dann erreicht werden können, wenn zugleich die grundlegenden Kompetenzen gesichert sind. Die wachsende Zahl leistungsschwacher Jugendlicher macht deshalb eine konsequente Förderung, insbesondere für Schülerinnen und Schüler, die bereits in der Sekundarstufe I erhebliche Lernrückstände aufweisen, erforderlich.

Weitere Empfehlungen des PISA-Teams:

Aufgrund der Ergebnisse der PISA-Studie und in der Zusammenschau mit anderen Bildungsvergleichsstudien empfiehlt das PISA-Team die folgenden Maßnahmen:

  • Unterstützungsbedarf früh identifizieren und Kleinkinder gezielt fördern.
  • Die Lernentwicklung der Schülerinnen und Schüler datenbasiert begleiten.
  • Schulen entsprechend ihrem Unterstützungsbedarf stärken. „Wenn Schulen sehr unterschiedliche Herausforderungen bewältigen müssen, dürfen sie nicht alle gleich ausgestattet werden. Schulen mit vielen sozioökonomisch benachteiligten Kindern brauchen mehr Unterstützung. Dort können zusätzliche Ressourcen die größte Wirkung entfalten“, sagt Greiff.

Wie getestet wurde

Bei der neunten PISA-Studie wurden in Deutschland die Kompetenzen von rund 6.700 repräsentativ ausgewählten 15-jährigen Schülerinnen und Schülern an rund 250 Schulen aller Schularten untersucht. Zudem wurden die Jugendlichen zu ihren Lernbedingungen, Einstellungen und ihrer familiären Situation befragt. Schulleitungen, Lehrkräfte und Eltern beantworteten Fragen zu Unterricht, schulischen Rahmenbedingungen beziehungsweise zur Bedeutung des Lernens im familiären Umfeld. Weltweit beteiligten sich rund 760.000 Schülerinnen und Schüler in 91 Staaten und Regionen an der Studie.

PISA wird in Deutschland vom Zentrum für internationale Bildungsvergleichsstudien e.V. (ZIB) durchgeführt. Das ZIB ist ein eigenständiges Institut an der Technischen Universität München. Es führt internationale Bildungsvergleichsstudien wie die PISA-Studie durch und wertet diese aus. Seinen Hauptsitz hat das ZIB an der TUM School of Social Sciences and Technology. Weitere Standorte hat es am IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) in Kiel, dem Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation (DIPF) in Frankfurt am Main sowie dem Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen (IQB) in Berlin. Der Zusammenschluss der vier Institutionen ermöglicht eine effiziente Bündelung von Kompetenz und Expertise im Bereich des Bildungsmonitorings.

Die nächste PISA-Erhebung findet im Jahr 2029 statt.

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