Výsledky českých žáků ve výzkumu TIMSS 2007 Dana Mandíková – KDF MFF UK
• Charakteristika výzkumu • Celkové výsledky a jejich vývoj • Obliba matematiky a přírodních věd
Trends in International Mathematics and Science Study • výzkum matematického a přírodovědného vzdělávání • zjišťuje úroveň vědomostí a dovedností žáků, postoje • nástroje: písemné testy, dotazníky • testovaní žáci: 9letí, 13letí, poslední ročník SŠ • opakování po čtyřech letech • sběr dat: 1995, 1999, 2003, 2007 • 2007 ČR: 9000 žáků, 291 škol, 1300 učitelů
Koncepce výzkumu Sledované oblasti učiva: Matematika 4. ročník
8. ročník
čísla geom. tvary a měření znázornění dat
čísla algebra geometrie data a pravděpodobnost
Přírodní vědy 4. ročník 8. ročník nauka o živé přírodě nauka o neživé přírodě nauka o Zemi
Sledované dovednosti: • prokazování znalostí • používání znalostí (aplikace) • uvažování
biologie chemie fyzika vědy o Zemi
Výsledky - Matematika 4. ročník (36 zemí) Země Hongkong Singapur Tchaj-wan Japonsko Kazachstán Rusko Anglie Lotyšsko Nizozemsko Litva USA Německo Dánsko Austrálie Maďarsko Itálie Rakousko
Průměr 607 599 576 568 549 544 541 537 535 530 529 525 523 516 510 507 505
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
Země Švédsko Slovinsko Arménie Slovensko Skotsko Nový Zéland Česká rep. Norsko Ukrajina Gruzie Írán Alžírsko Kolumbie Maroko Salvador Tunisko Kuvajt Katar Jemen
Průměr 503 502 500 496 494 492 486 473 469 438 402 378 355 341 330 327 316 296 224
▲ ▲ ▲ ■ ▲ ■ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
Vývoj 1995 – 2007 (M4, Evropa, OECD) • statisticky významné zhoršení • 12 % žáků pod nejnižší vědomostní úrovní • největší pokles počtu výborných žáků na 3. a 4. vědomostní úrovni
Země Anglie Slovinsko Lotyšsko Nový Zéland Austrálie USA Japonsko Skotsko Norsko Maďarsko Nizozemsko Rakousko Česká rep.
Průměrný výsledek 2007 1995 541 484 502 462 537 499 492 469 516 495 529 518 568 567 494 493 473 476 510 521 535 549 505 531 486 541
Rozdíl 57 40 38 23 22 11 1 1 -3 -12 -14 -25 -54
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ■ ■ ■ ▼ ▼ ▼ ▼
Výsledky na dílčích škálách (M4) Země Anglie Německo Maďarsko Rakousko Slovensko Česká rep.
Čísla 531 521 510 502 495 482
Oblast učiva Geometrie 548 528 510 509 499 494
Data 547 534 504 508 492 493
Znalosti 540 531 507 507 498 496
Dovednost Aplikace Uvažování 544 537 514 528 511 509 505 506 492 499 473 493
Výsledky - Matematika 8. ročník (49 zemí) Země Tchaj-wan Korejská rep. Singapur Hongkong Japonsko Maďarsko Anglie Rusko USA Litva Česká rep. Slovinsko Arménie Austrálie Švédsko Malta Skotsko Srbsko Itálie Malajsie Norsko Kypr Bulharsko Izrael Ukrajina
Průměr 598 597 593 572 570 517 513 512 508 506 504 501 499 496 491 488 487 486 480 474 469 465 464 463 462
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
Země Rumunsko Bosna a Herceg. Libanon Thajsko Turecko Jordánsko Tunisko Gruzie Írán Bahrajn Indonésie Sýrie Egypt Alžírsko Maroko Kolumbie Omán Palestina Botswana Kuvajt Salvador Saúdská Arábie Ghana Katar n
Průměr 461 456 449 441 432 427 420 410 403 398 397 395 391 387 381 380 372 367 364 354 340 329 309 307 n
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ n
Vývoj 1995 – 1999 – 2007 (M8, Evropa, OECD) • 1995-2007 významné zhoršení (3. největší) • do r. 1999 největší zhoršení • 8 % žáků pod nejnižší vědomostní úrovní • 2. největší pokles počtu výborných žáků na 3. a 4. vědomostní úrovni
Rok 1995 Singapur 609 Korejská rep. 581 Japonsko 581 Hongkong 569 Česká rep. 546 Maďarsko 527 Bulharsko 527 Rusko 524 Anglie 498 USA 492 Rumunsko 474
Rok 1999 Singapur Korejská rep. Hongkong Japonsko Maďarsko Rusko Česká rep. Bulharsko USA Anglie Litva
604 587 582 579 532 526 520 511 502 496 482
Rok 2007 Korejská rep. Singapur Hongkong Japonsko Maďarsko Anglie Rusko USA Litva Česká rep. Kypr
597 593 572 570 517 513 512 508 506 504 465
Litva Kypr Írán
472 468 418
Kypr Rumunsko Írán
476 472 422
Bulharsko Rumunsko Írán
464 461 403
Průměr
520
Průměr
521
Průměr
513
Výsledky na dílčích škálách (M8) 515 510 505 500 495
1999
490
2007
485 480 475 470 Čísla
Alge bra
Ge ome trie
Da ta
• Nadprůměr: čísla, data • Podprůměr: algebra • Dovednosti: všechny 3 oblasti srovnatelné na úrovni mezinárodního průměru
Výsledky – Přírodní vědy 4. ročník (36 zemí) Země Singapur Tchaj-wan Hongkong Japonsko Rusko Lotyšsko Anglie USA Maďarsko Itálie Kazachstán Německo Austrálie Slovensko Rakousko Švédsko Nizozemsko Slovinsko
Průměr 587 557 554 548 546 542 542 539 536 535 533 528 527 526 526 525 523 518
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ■
Země Dánsko Česká rep. Litva Nový Zéland Skotsko Arménie Norsko Ukrajina Írán Gruzie Kolumbie Salvador Alžírsko Kuvajt Tunisko Maroko Katar Jemen
Průměr 517 515 514 504 500 484 477 474 436 418 400 390 354 348 318 297 294 197
■ ■ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
Vývoj 1995 – 2007 (Př4, Evropa, OECD) • statisticky významné zhoršení • 7 % žáků pod nejnižší vědomostní úrovní • 3. největší pokles počtu výborných žáků na 3. a 4. vědomostní úrovni
Země Lotyšsko Slovinsko Maďarsko Anglie Austrálie Nový Zéland USA Japonsko Nizozemsko Rakousko Skotsko Česká rep. Norsko
Průměrný výsledek 2007 1995 542 486 518 464 536 508 542 528 527 521 504 505 539 542 548 553 523 530 526 538 500 514 515 532 477 504
Rozdíl 56 54 28 14 6 -1 -3 -5 -7 -12 -14 -17 -27
▲ ▲ ▲ ▲ ■ ■ ■ ▼ ■ ▼ ▼ ▼ ▼
Výsledky na dílčích škálách (Př4) 525 520 515 510 505 Nauka o živé přírodě
Nauka o neživé přírodě
Nauka o Zemi
521 516 511 506 Znalosti
Aplikace
Uvažování
Výsledky – Přírodní vědy 8. ročník (49 zemí) Země Singapur Tchaj-wan Japonsko Korejská rep. Anglie Maďarsko Česká rep. Slovinsko Hongkong Rusko USA Litva Austrálie Švédsko Skotsko Itálie Arménie Norsko Ukrajina Jordánsko Malajsie Thajsko Srbsko Bulharsko Izrael
Průměr 567 561 554 553 542 539 539 538 530 530 520 519 515 511 496 495 488 487 485 482 471 471 470 470 468
▲ ▲ ▲ ▲ ■ ■ ■ ■ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
Země Bahrajn Bosna a Herceg. Rumunsko Írán Malta Turecko Sýrie Kypr Tunisko Indonésie Omán Gruzie Kuvajt Kolumbie Libanon Egypt Alžírsko Palestina Saúdská Arábie Maroko Salvador Botswana Katar Ghana n
Průměr 467 466 462 459 457 454 452 452 445 427 423 421 418 417 414 408 408 404 403 402 387 355 319 303 n
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ n
Vývoj 1995 – 1999 – 2007 (Př8, Evropa, OECD) Rok 1995 Singapur Česká rep. Japonsko Korejská rep. Maďarsko Anglie Rusko USA Hongkong Rumunsko Litva Írán Kypr Průměr
580 555 554 546 537 533 523 513 510 471 464 463 452
Rok 1999 Singapur Maďarsko Japonsko Korejská rep. Česká rep. Anglie Hongkong Rusko USA Litva Rumunsko Kypr Írán
568 552 550 549 539 538 530 529 515 488 472 460 448
515
Průměr
518 Průměr
• pokles 1995 do 1999, pak již ne • pod nejnižší úrovní jen 3 % • 40 % na 2 nejvyšších úrovních
Rok 2007 Singapur Japonsko Korejská rep. Anglie Česká rep. Maďarsko Hongkong Rusko USA Litva Rumunsko Írán Kypr
567 554 553 541 539 539 530 530 520 519 462 459 452 520
Výsledky na dílčích škálách (Př8) 545 540 535 530 525
1999
520
2007
515 510 505 500 Biologie
Chemie
Fyzika
Zeměpis
ZŠ Gv zeměpis
chemie
fyzika
biologie
zeměpis
r ok 1999
chemie
fyzika
přírodopis
Průměr
Rozdíl ZŠ – Gv
650 r ok 2007
600
550
500
450
Fyzika – úspěšnost podle obsahové složky Obsahová složka
Počet úloh
Průměrná úspěšnost v % ČR
Mezinárodní
Země ve sluneční soustavě a ve vesmíru přeměny energie, teplo, teplota
9
61,9
46,3
13
54,5
40,1
zvuk síla a pohyb
5 13
54,2 54,0
44,3 37,4
třídění a složení látek světlo vlastnosti látek skupenství látek a jeho změny elektřina a magnetismus
17 6 5 9 8
50,9 49,0 46,7 42,7 40,5
35,4 41,5 34,7 33,9 34,5
Ukázka úlohy I Obrázek ukazuje železný hřebík, kolem kterého je omotaný izolovaný drát. Drát je připojen k baterii. Co se s hřebíkem stane, bude-li drátem procházet proud? A) Hřebík se roztaví. B) Hřebíkem bude procházet elektrický proud. C) Hřebík se stane magnetem. D) S hřebíkem se nestane nic.
Výzkum v roce / populace 2007 / 8.ročník ČR [%] 2007 / 8.ročník mezinárodní [%]
N 694 639
A 1,6 3,0
B 44,2 40,3
C 22,0 36,9
D 31,2 18,4
Ukázka úlohy II Petr a Zuzka se učili o Cheopsově pyramidě objevené v Egyptě. Zajímalo je, jak byli tehdejší Egypťané schopni zvedat kamenné kvádry při stavbě pyramidy. Hledali na internetu a našli následující obrázek. Petr si nebyl jistý, zda obrázek správně pochopil. Zuzka mu tedy nakreslila následující obrázek, aby lépe pochopil, jak byly kameny zvedány. A. Části egyptské páky přiřaďte k částem páky na Zuzčině obrázku. První řádek je již hotový. Zuzčin obrázek síla břemeno osa rameno páky
Egyptská páka otroci táhnou směrem dolů
Výzkum v roce / populace 2007 / 8.ročník ČR [%] 2007 / 8.ročník mezinárodní [%]
N 694 639
10 20,6 19,1
70 1,6 2,6
71 5,1 7,2
79 61,6 48,3
99 11,2 22,9
Ukázka úlohy II B. Petr a Zuzka se dočetli, že šest mužů dokázalo dohromady uzvednout kámen o tíze 30 000 newtonů. Každý muž tedy musel být schopen zvednout jednu šestinu této tíhy (5 000 newtonů). Petr a Zuzka se rozhodli vypočítat, jakou silou musel každý muž působit na dřevěnou kládu. Na dalším obrázku vidíš, jak Petr dokreslil do Zuzčina obrázku délku ramen páky. V učebnici si našel vzorec, který pro tuto páku platí:
Jakou sílu musel každý muž vynaložit, aby zvednul kvádr? _______________ newtonů Výzkum v roce / populace 2007 / 8.ročník ČR [%] 2007 / 8.ročník mezinárodní [%]
N 694 639
10 12,9 12,4
79 51,3 56,3
99,0 35,8 31,4
Publikace s úlohami 3 publikace se všemi uvolněnými úlohami, výsledky a komentáři – do konce roku • 4. ročník - matematika + přírodní vědy • 8. ročník – matematika • 8. ročník – přírodní vědy Možnost objednat na adrese:
[email protected] (Napsat adresu, počet kusů, informaci máte od Dany Mandíkové) • Publikace s analýzou chyb žáků, dalšími úlohami a testy – do konce příštího roku (projekt ESF – Kompetence I)
Obliba matematiky a přírodovědy – 4.r Obliba - matematika 60
%
50 40
1995
30
2007
20 10 0 ve lm i r ád
rád
ne r ad
ve lm i ne rad
Obliba - přírodověda 60 50 40
1995
30
2007
20 10 0 velmi rád
rád
nerad
velmi nerad
Průměrná obliba předmětů 1995 - 1999 - 2007, 8.r. 3
Průměrná obliba
2,5 2 1995
1,5
1999 2007
1 0,5 0 Matematika
Fyzika
Chemie
Přírodopis
Zeměpis
• Největší pokles obliby: matematika, fyzika, zeměpis • Nízká hodnota indexu kladného vztahu k těmto předmětům • Pokles obliby M a F ve všech zemích Evropy kromě Ruska
Procento žáků, kteří mají daný předmět „velmi rádi“ a „velmi neradi“ 30
20
1995
15
1999 2007
10 5 0 M ate m atik a
Fyz ik a
Che m ie
Biolo gie
Z e m ě pis
30
% velmi neradi
% velmi rádi
25
25 20
1995
15
1999
10
2007
5 0 M ate m atik a
Fyz ik a
Ch e m ie
Bio lo g ie
Ze m ě p is
Vztah k učitelskému povolání, 8. ročník 80 60 společnost oceňuje
%
40
žáci oceňují zůstane učitelem
20 0 r o k 1 9 9 5r o k 1 9 9 9r o k 2 0 0 7r o k 1 9 9 5r o k 1 9 9 9r o k 2 0 0 7 m a te m a t ik a
p ř ír o d n í v ě d y
Trends in International Mathematics and Science Study
Další cyklus – TIMSS 2011 Společně s PIRLS 2011
[email protected]
