Räumliches Denken und mathematische Fähigkeiten

Eine interessante Studie behandelt die Frage, inwiefern räumliches Denken und mathematische Fähigkeiten in einem Zusammenhang stehen:

Despite considerable interest in the role of spatial intelligence in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) achievement, little is known about the ontogenetic origins of individual differences in spatial aptitude or their relation to later accomplishments in STEM disciplines. The current study provides evidence that spatial processes present in infancy predict interindividual variation in both spatial and mathematical competence later in development. Using a longitudinal design, we found that children’s performance on a brief visuospatial change-detection task administered between 6 and 13 months of age was related to their spatial aptitude (i.e., mental-transformation skill) and mastery of symbolic-math concepts at 4 years of age, even when we controlled for general cognitive abilities and spatial memory. These results suggest that nascent spatial processes present in the first year of life not only act as precursors to later spatial intelligence but also predict math achievement during childhood.

Quelle: Spatial Processing in Infancy Predicts Both Spatial and Mathematical Aptitude in Childhood (Volltext)

Aus den Werten:

Räumliches Denken und Mathematik

Räumliches Denken und Mathematik

Also niedrige bis mittlere Werte.

Aus einer Besprechung der Studie:

Spatial reasoning measured in infancy predicts how children do at math at four years of age, finds a new study published in Psychological Science.

„We’ve provided the earliest documented evidence for a relationship between spatial reasoning and math ability,“ says Emory University psychologist Stella Lourenco, whose lab conducted the research. „We’ve shown that spatial reasoning beginning early in life, as young as six months of age, predicts both the continuity of this ability and mathematical development.“

Was dem Patriarchat wenig Zeit lässt für eine Unterdrückung, aber hoch effektiv wie es ist hat es das sicherlich dennoch geschafft.

Emory graduate student Jillian Lauer is co-author of the study.

The researchers controlled the longitudinal study for general cognitive abilities of the children, including measures such as vocabulary, working memory, short-term spatial memory and processing speed.

„Our results suggest that it’s not just a matter of smarter infants becoming smarter four-year-olds,“ Lourenco says. „Instead, we believe that we’ve honed in on something specific about early spatial reasoning and math ability.“

Gerade wenn es eine eigene „Fähigkeit“ auf dem Bereich gibt, dann kann es dort natürlich dann auch Unterschiede  und besondere Begabungen geben, die gerade diesen Bereich betreffen.

The findings may help explain why some people embrace math while others feel they are bad at it and avoid it. „We know that spatial reasoning is a malleable skill that can be improved with training,“ Lourenco says. „One possibility is that more focus should be put on spatial reasoning in early math education.“

Es dürfte auch erklären, warum einige dieses Training mehr Spass macht oder sie sogar von sich aus eher „Training“ in diesem Bereich betreiben, einfach in dem die Kinder zB lieber mit Spielzeug spielen, was diese Fähigkeiten fordert, während Kinder, die in dem Bereich nicht gut sind, keinen Spass an diesem Spielzeug haben.

Previous research has shown that superior spatial aptitude at 13 years of age predicts professional and creative accomplishments in the fields of science, technology, engineering and math more than 30 years later.

To explore whether individual differences in spatial aptitude are present earlier, Lourenco’s lab tested 63 infants, ages six months to 13 months, for a visual-spatial skill known as mental transformation, or the ability to transform and rotate objects in „mental space.“ Mental transformation is considered a hallmark of spatial intelligence.

The researchers showed the babies a series of paired video streams. Both streams presented a series of two matching shapes, similar to Tetris tile pieces, which changed orientation in each presentation. In one of the video streams, the two shapes in every third presentation rotated to become mirror images. In the other video stream, the shapes only appeared in non-mirror orientations. Eye tracking technology recorded which video stream the infants looked at, and for how long.

This type of experiment is called a change-detection paradigm. „Babies have been shown to prefer novelty,“ Lourenco explains. „If they can engage in mental transformation and detect that the pieces occasionally rotate into a mirror position, that’s interesting to them because of the novelty.“

Eye-tracking technology allowed the researchers to measure where the babies looked, and for how long. As a group, the infants looked significantly longer at the video stream with mirror images, but there were individual differences in the amount of time they looked at it.

Fifty-three of the children, or 84 percent of the original sample, returned at age four to complete the longitudinal study. The participants were again tested for mental transformation ability, along with mastery of simple symbolic math concepts. The results showed that the children who spent more time looking at the mirror stream of images as infants maintained these higher mental transformation abilities at age four, and also performed better on the math problems.

Langzeitstudien sind bei so etwas immer interessant. Und bereits sehr junge Kinder können die verschiedensten Nachrichten über geschlechtliche Fähigkeiten in dem Bereich auch noch nicht aufgenommen haben.

High-level symbolic math came relatively late in human evolution. Previous research has suggested that symbolic math may have co-opted circuits of the brain involved in spatial reasoning as a foundation to build on.

„Our work may contribute to our understanding of the nature of mathematics,“ Lourenco says. „By showing that spatial reasoning is related to individual differences in math ability, we’ve added to a growing literature suggesting a potential contribution for spatial reasoning in mathematics. We can now test the causal role that spatial reasoning may play early in life.“

In addition to helping improve regular early math education, the finding could help in the design of interventions for children with math disabilities. Dyscalculia, for example, is a developmental disorder that interferes with doing even simple arithmetic.

„Dyscalculia has an estimated prevalence of five to seven percent, which is roughly the same as dyslexia,“ Lourenco says. „Dyscalculia, however, has generally received less attention, despite math’s importance to our technological world.“

Ich finde die Studie auch gerade interessant, weil Geschlechterunterschiede im räumlichen Denken sehr gut belegt sind und auch viele Studien dazu existieren, die eine Abhängigkeit vom (pränatalen) Testosteronspiegel sehen:

Es passt insoweit, dass diese in jungen Jahren bereits erkennbar sind.

Dazu auch hier im Blog:

Geschlechterunterschiede und werden die Schlauen schlauer?

Eine interessante Studie behandelt Geschlechterunterschiede und hat dabei interessante Ergebnisse:

By studying samples of intellectual outliers across 30 years, researchers can leverage right-tail data (i.e., samples at or above the 95th percentile on tests of ability) to uncover missing pieces to two psychological puzzles: whether there are sex differences in cognitive abilities among smart people, and whether test scores are rising (a phenomenon known as the Flynn effect) among smart people. For the first puzzle, data indicate that the high male-to-female ratio among extremely high scorers on measures of math ability has decreased dramatically, but is still likely one factor among many explaining female underrepresentation in some professions. For the second puzzle, data indicate that the right tail has risen at a similar rate as the general (or middle portion of the) distribution; it is thus likely that the entire curve is rising at a relatively constant rate, consistent with the Flynn effect, which may explain why a greater number of gifted students have been identified in recent years. However, the causes for these gains and whether they reflect real gains in intelligence continue to remain a mystery. We show how these two puzzles are linked and stress the importance of paying attention to the entire distribution when attempting to address some scientific questions.

Quelle: Studying Intellectual Outliers: Are There Sex Differences, and Are the Smart Getting Smarter?

Es sind inbesondere einige interessante Grafiken enthalten, die die Geschlechterunterschiede in verschiedenen Fertigkeiten und deren Entwicklung im Laufe der Jahre behandeln:



Hier sieht man die Annährung der Geschlechter über die verschiedenen Jahre, aber auch, dass es in bestimmten Bereichen nach wie vor deutliche Geschlechteruntershciede gibt, die zuletzt recht konstant sind. Die Grafiken zeigen das Verhältnis Mann-Frau in den obersten Leistungsbereichen. In den Bereichen Mathematik und Naturwissenschaften kommen da immer noch zwischen 3 und 4 Männer auf eine Frau. In den Sprachen steigt der Unterschied sogar, es kommen in zB ACT-Englisch etwa 2 Frauen auf einen Mann.

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Auf dieser Grafik sieht man, dass es auch im Schnitt deutliche Unterschiede gibt und das der Abstand teilweise sehr gleich geblieben ist. Dabei ist der Unterschied im mathematischen Teil deutlich größer als im sprachlichen Bereich. Es ist auch gut zu sehen, dass die Schankungen relativ parallel verlaufen.

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Auch bei diesen Aufschlüsselungen zeigt sich das gleiche Bild. Hier zeigt sich auch, dass anders als im obersten Bereich Mädchen relativ konstant besser in den Bereichen Englisch und Lesen abschneiden, dafür schlechter in Mathe und Naturwissenschaften.

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Geschlechterunterschiede Sprachen Naturwissenschaften

Und auch bei EXPLORE zeigen sich diese Unterschiede relativ konstant.

Aus der Besprechung:

In contrast to the male-to-female ratios (Fig. 1) and average scores for males and females (Figs. 2 and 3) across multiple measures of cognitive ability showing sex differences, the Flynn effect across these same measures shows striking sex similarities. The math measures were also where rapid change occurred in the male-to-female ratios among high scorers, as well as where the Flynn-effect gains were concentrated. Finally, we cannot predict whether the ratios and gains will remain stable or change in the future, so future investigations will be needed, perhaps in the next 30 years.

Der Intelligenzzuwachs tritt also bei Männern und Frauen gleichzeitig ein, es bleibt aber im Schnitt bei Geschlechterunterschieden. Bei den Spitzenwerten gab es einige deutliche Veränderungen, wenn ich auch sagen würde, dass es sich gerade in der letzten Zeiten relativ beruhigt hat.

Hier noch einige andere Artikel dazu, die dazu passen:


Geschlechterunterschiede beim Zusammenbau von Ikeamöbeln

Die Deutschland Chefin von Ikea hatte behauptet, dass Frauen Ikea-Möbel besser und schneller zusammenbauen als Männer, weil die Frauen wenigstens die Anleitung lesen würden.


Einige Forscherinnen und Forscher erstaunte dies, da sie davon ausgingen, dass auch in diesen Bereich räumliches Denken hineinspielt und dabei Männer in einer Vielzahl von Studien besser abgeschnitten hatten als Frauen. Also testeten sie es einfach:

This study examined sex differences in furniture assembly performance by manipulating the availability of instructions. Two groups of participants with an equal number of men and women assembled a kitchen trolley from IKEA. One group received step-by-step instructions, and the other group a diagram of the finished product. In addition, individual spatial ability was measured with the mental rotation test (MRT) and added to the analyses. Our results showed that men assembled the furniture faster (d = 0.78) and more accurately (d = 0.65) than women. Overall, participants performed better with step-by-step instructions than without (d = 0.61), and the time spent on instructions was negatively related to MRT scores, r = −.428, p = .006. Aside from the time spent on instructions, women assembled the furniture nearly as fast as men did, and the sex difference in assembly score could be explained by differences in individual spatial ability.

Quelle: Sex Differences in Furniture Assembly Performance: An Experimental Study

Die Ergebnisse die hier entgegen der Aussage der Ikea-Chefin festgestellt worden sind bestätigen also die Forschung zum räumlichen Denken.

Aus einem Artikel über die Studie:

Forty men and forty women, all university students, were challenged with constructing IKEA’s „Udden“ kitchen trolley as quickly and accurately as possible using two different-sized flat screwdrivers, an adjustable wrench, and the hex key that came with the trolley. All participants worked individually on the assembly under the discreet supervision of a researcher. Half had to construct the trolley without instructions (but with an image of the final assembled product); the others had the step-by-step assembly instructions that IKEA provides with the product. The researchers also tested the participants‘ mental rotation skills (their ability to rotate objects and shapes in their mind’s eye), and asked them questions about their experience at furniture construction and other related activities.

Zusammengebaut wurde also ein bestimmtes Möbelstück von Ikea, dieser Trolley:

Ikea Udden trolley

Ikea Udden trolley

Es wurde darauf geachtet, dass beide Seiten etwa die gleich Erfahrung im Ikea-Möbel zusammenbauen hatten, damit die Ergebnisse nicht verfälscht werden.

Zu den Ergebnissen heißt es da:

The men were faster and more accurate in their construction of the trolley than the women. In terms of time taken, the men took 22.48 minutes with instructions, on average, and 24.80 mins without, compared with the women taking 23.65 minutes with instructions, on average, and 28.44 minutes without. In terms of construction scores (from 1 to 10 where 10 represents a perfectly built trolley), men averaged 8.9 with instructions, 7.6 without; the women averaged 7.5 with, and 5.7 without. These differences in performance were despite the fact the men and women reported having similar levels of experience with furniture assembly.

Und zu den Zahlen heißt es dort:

Digging into the results, it’s clear that women benefited more than men from having instructions (they saved an average of around 4.5 minutes with instructions vs. without, whereas men only speeded up by about a minute). Indeed, the researchers highlight that once you factor out their time spent reading the instructions, the women’s performance with instructions was almost as good as the men’s performance without instructions. This observation backs the IKEA manager’s claim that women pay more attention to instructions than men, but it doesn’t support her additional claim that this makes them superior at the task.

Man fragt sich ja, warum sie überhaupt solche Äußerungen macht. Wollte sie Frauen ermutigen, sich an die Möbel zu trauen? Wollte sie Männer herausfordern? War es nur so eine allgemeine Frauenpower Sache?

Umgekehrt wäre es wohl kaum zu erwarten, dass ein Firmenchef so etwas bei einem Produkt, welches von beiden Geschlechtern gekauft wird, sagt. Es würde sofort als frauenfeindlich und machohaft gelten.

Was irgendwie auch nicht so recht ins Patriarchat oder die frauenfeindliche Gesellschaft passt: Man darf solche Äußerungen eben über Frauen nicht machen, über Männer hingegen schon.

Man mag fast von einem weiblichen Privileg sprechen.

Das Professorinnen-Förderprogramm und der Mathe-Professor

Die Humbold Universität Berlin hatte die folgende Stellenausschreibung veröffentlicht:

An der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät II, Institut für Mathematik, ist folgende Professur zu besetzen:
W3-Professur für Reine Mathematik, insbesondere Mathematische Logik, mit möglicher Fachausprägung in der Algebraischen Geometrie, Arithmetischen Geometrie oder Darstellungstheorie
unbefristet zum frühestmöglichen Zeitpunkt. Bis 31.03.2016 wird die Stelle aus Mitteln des „Programms für bessere Studienbedingungen und mehr Qualität in der Lehre“ mit dem Ziel der Förderung der Chancengleichheit von Frauen in Forschung und Lehre finanziert.

Mit der Besetzung dieser Stelle soll bevorzugt die Kontinuität der „Mathematische Logik“ in Forschung und Lehre sichergestellt werden, wobei weitere Fachausprägungen in den Gebieten Algebraische Geometrie, Arithmetische Geometrie oder Darstellungstheorie möglich sind. Der/die künftige Stelleninhaber/in ist eine durch ihre Publikations- und Vortragstätigkeit international ausgewiesene Forscherpersönlichkeit, die über entsprechende Lehr- und Betreuungserfahrung verfügt. Mit dieser Stelle ist auch die Erwartung verbunden, erfolgreich Drittmittel einzuwerben und mit den verschiedenen Verbundprojekten oder Graduiertenschulen am Institut, der Universität bzw. in Berlin zu kooperieren.

Die Bewerber/innen müssen die Anforderungen für die Berufung zur Professorin/zum Professor gem. § 100 des Berliner Hochschulgesetzes erfüllen.

Die Humboldt-Universität strebt eine Erhöhung des Anteils von Frauen in Forschung und Lehre an und fordert qualifizierte Wissenschaftlerinnen nachdrücklich auf, sich zu bewerben. Bewerbungen aus dem Ausland sind erwünscht. Schwerbehinderte Bewerber/innen werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt. Bewerbungen von Menschen mit Migrationshintergrund sind ausdrücklich erwünscht.

Da wir Ihre Unterlagen nicht zurücksenden, bitten wir Sie, Ihrer Bewerbung nur Kopien beizulegen.

Bewerbungen sind innerhalb von 6 Wochen unter Angabe der Kennziffer PR/025/12 (per Post oder E-Mail) zu richten an die
Humboldt-Universität zu Berlin
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II
Institut für Mathematik
Prof. Hintermüller
Unter den Linden 6
10099 Berlin

Der Text richtet sich demnach recht eindeutig an Männer und Frauen. Sonst würde es wenig Sinn machen, in dem Text beide Geschlechterformen aufzuführen.

Wie der Spiegel berichtet hat sich ein Top-Mathematiker auch darauf beworben und sogar andere Stellen abgesagt, da er auf der Liste zur Besetzung der Stelle sehr hoch gehandelt wurde und seine Frau ebenfalls in Berlin einen Job bekommen konnte.

Matthias Aschenbrenner war zum Probevortrag nach Deutschland gereist. Er hatte zuvor auf Stellen in Freiburg und Münster verzichtet, weil seine Frau dort keine Perspektive bekam. In Berlin nun schienen die Chancen gut: Sie, die Volkswirtin, erhielt einen Ruf auf eine Fachhochschulprofessur für Wirtschaft. Und die HU schrieb in derStellenausschreibung für eine Professur in Reiner Mathematikausdrücklich: „Bewerbungen aus dem Ausland sind erwünscht.“ Also flog Aschenbrenner, redete – und landete auf dem ersten Platz der Berufungsliste für die Berliner Professur, wie mehrere Mitglieder der Auswahlkommission bestätigen.

So weit, so gut.

Allerdings hätte anscheinend Aschenbrenner aus dem Text der Anzeige erkennen müssen, dass diese sich ausschließlich an Frauen richtet, woraus sich dies hätte ergeben sollen ist allerdings unklar. Denn es ist in dem Text nur davon die Rede, dass eine Förderung der Chancengleichheit erreicht werden soll. Wenn demnach beispielsweise eine gleichqualifizierte Frau vorgezogen worden wäre, dann hätte er sich wohl nicht beschweren können.

Dennoch erhielt er die Stelle nicht. Stattdessen wurde die Ausschreibung zurückgezogen:

Die HU teilte dem Mathematiker mit, das Berufungsverfahren sei ergebnislos beendet worden. Die Stelle solle in den ersten drei Jahren „aus einem Programm zur besonderen Förderung des weiblichen Nachwuchses“ finanziert werden, hieß es in dem Brief aus dem Präsidialbüro. Für jeden sei außerdem „absehbar und auch rechtzeitig erkennbar“ gewesen, dass nur eine Frau berufen werden könne.

Es war aus meiner Sicht gerade nicht zu erkennen und das hat auch gute Gründe, da sonst das Auswahlverfahren angreifbar gewesen wäre.

Es gab insofern lediglich ein internes Memo, welches aber wohl auch der dazu passenden Kommission nicht bekannt war:

Was Aschenbrenner freilich nicht wissen konnte: An der HU existiert ein interner Hinweis, dass für „vorgezogene Neuberufungen“ auf Professorenstellen ausschließlich Frauen in Frage kommen. (…) Neben ihm hatte nicht nur der Drittplatzierte auf der Berufungsliste, ebenfalls ein Mann, die Ausschreibung missverstanden. Genauso wie den beiden erging es rund zwei Dritteln der Bewerber auf die Professur. Die Männer waren davon ausgegangen, es handle sich um eine geschlechterneutrale Stellensuche. Nur jede dritte Bewerbungen kam von einer Frau.

Die Berufungskommission war zwar über das HU-interne Ziel, die Professur aus Mitteln zur Frauenförderung zu finanzieren, informiert. Ein externes Kommissionsmitglied sagte SPIEGEL ONLINE allerdings dazu: „An einem Verfahren, das männliche Bewerber benachteiligt, hätte ich mich nicht beteiligt.  Das Gremium entschied nach kurzer Debatte mehrheitlich, nicht Geschlechterproporz zur Entscheidungsgrundlage zu machen, sondern eine Bestenliste zu erstellen. Sollte sich doch die Uni um die Finanzierung des neu zu berufenden Professors kümmern.

Auch hier sabotiert also leider das Patriarchat mit Bestenlisten den Aufstieg der Frauen und gibt diesen nicht den hinreichenden Raum.

Allerdings scheint mir das Vorgehen der Kommission hier auch nicht sehr überlegt gewesen zu sein: Wenn klar ist, dass Mittel nur für eine Frau bereit stehen, dann tragen sie eine Mitschuld daran, dass sich Männer unnötig beworben haben. Sie hätten aus meiner Sicht zuvor mit dem Fuß aufstampfen müssen und deutlich machen, dass sie dann an der Kommission nicht mitarbeiten und erst die Finanzierung geklärt werden muss.

Dagegen vorgehen kann man leider nicht:

Michael Hartmer, Geschäftsführer der Professorenvereinigung Deutscher Hochschulverband, hält den Abbruch des Verfahrens durch die HU für „scheinheilig“ und „empörend“, ohne dass der rechtswidrig wäre. Denn solange niemand berufen wird, könne auch kein Bewerber dagegen klagen. Sonst, so Hartmer, würde sein Verband einen Musterprozess gegen die wegen ihres Geschlechts Benachteiligten gern unterstützen

Wäre immerhin ein interessanter Prozess geworden. Allerdings könnte ich mir durchaus vorstellen, dass eine solche „Strukturstelle“, die zusätzlich geschaffen wird, mit Art 3 II S. 2 GG zu rechtfertigen wäre („(2) Männer und Frauen sind gleichberechtigt. Der Staat fördert die tatsächliche Durchsetzung der Gleichberechtigung von Frauen und Männern und wirkt auf die Beseitigung bestehender Nachteile hin“). Allerdings hätte man hier gerade in Bezug auf Gleichberechtigung einige interessante Debatten führen können, die die Unterschiede der Geschlechter, gerade auch im Bereich der Mathematik betreffen.

Verbale und mathematische Fähigkeiten sowie Intelligenz und Studienfachwahl

Ein Leser hatte auf einen Artikel im Discover Magazine hingewiesen, der einige interessante Grafiken anführte:

Das erste Bild zeigt die Zusammenhänge von mathematischen und sprachlichen Fähigkeiten und dem Studienfach:

Mathematik Sprache Fähigkeiten

Mathematik Sprache Fähigkeiten


Es zeigen sich auch hier einige interessante Zusammenhänge gerade zwischen den erforderlichen Fähigkeiten und der Studienfachwahl, die auch schon in diesem Beitrag Thema waren. Es wäre hier interessant, den typischen Frauen- und Männeranteil, der in diesen Studienfächern besteht, mit den Ergebnissen abzugleichen, es lässt sich aber auch so ganz gut sehen, dass viele der klassischerweise männlich besetzten Fächer mit hohen Mathefähigkeiten einhergehen, während die Naturwissenschaften, die eher noch einen hohen Frauenanteil haben, wie etwa Biologie aber auch noch im Verhältnis zu etwa Physik die Chemie, einen vergleichsweise geringeren Anspruch daran haben.

Viele klassische Frauenstudiengänge wie Sozialwissenschaften oder Lehrberufe stellen hingegen in dieser Hinsicht eher geringe Ansprüche an die mathematischen Fähigkeiten.

Auf dem zweiten Bild wird insbesondere noch der Faktor Intelligenz berücksichtigt:

Sprache Mathe Intelligenz

Sprache Mathe Intelligenz


In dem Artikel heißt es dazu:

I also wanted to compare aggregate smarts to intellectual balance. In the plot to the right on the x-axis you have the combined value of math and verbal scores in standard deviation units. A negative value indicates lower values combined, and a positive value higher. Obviously though you can have a case where two disciplines have the same average, but the individual scores differ a lot. So I wanted to compare that with the difference between the two scores. You can see then in the plot that disciplines like classics are much more verbal, while engineering is more mathematical. Physical scientists tend to be more balanced and brighter than engineers. Interestingly linguists have a different profile than other social scientists, and cognitive psych people don’t cluster with others in their broader field. Economists are rather like duller physicists. Which makes sense since many economists are washed out or bored physicists. And political science and international relations people don’t stack up very well against the economists. Perhaps this is the source of the problem whereby economists think they’re smarter than they are? Some humility might be instilled if economics was always put in the same building as physics.

In regards to my own field of interest, the biological sciences, not too many surprises. As you should expect biologists are not as smart as physicists or chemists, but there seems to be two clusters, with a quant and verbal bias. This somewhat surprised me. I didn’t expect ecology to be more verbal than genetics! And much respect to the neuroscience people, they’re definitely the smartest biologists in this data set (unless you count biophysicists!). I think that points to the fact that neuroscience is sucking up a lot of talent right now

Es wäre die Frage, ob alle Bereiche per se Anforderungen abbilden. Wenn beispielsweise Frauen häufiger in der Biologie anzutreffen ist, weil sie von den Naturwissenschaften ihren Interessen und Fähigkeiten am meisten entspricht, dann würde sich dort auch eine Häufung von sprachlichen Fähigkeiten ergeben. Dann wäre die Sprache nicht unbedingt eine Voraussetzung, sondern würde nur „mitgeschleppt“.

Interessant wäre auch, inwiefern mit steigender Intelligenz auch sozusagen zwangsläufig bessere Werte sowohl bei mathematischen als auch sprachlichen Fähigkeiten auftreten. Dagegen scheinen zumindest diejenigen zu sprechen, die „classical Language“ studieren (also wohl solche Sprachen wie Latein oder Alt-Griechisch etc).

Pisa Studie zum Lösen von Alltagsproblemen; Unterschiede Jungen und Mädchen

Gerade gehen die Ergebnisse der Pisa-Studie zur Lösung von Alltagsproblemen durch die Medien. Hier haben weltweit die Jungs im Spitzenbereich etwas besser abgeschnitten als die Mädchen.

Aus den Besprechungen im Spiegel:

Unter den leistungsstärksten 15-jährigen Deutschen sind deutlich mehr Jungen (60 Prozent) als Mädchen (40 Prozent). In fast allen teilnehmenden Ländern erreichten mehr Jungen Spitzenleistungen als Mädchen, unter den schwächsten Schülern verteilen sich Jungen und Mädchen hingegen gleichermaßen. Insgesamt zeigen Jungen eine größere Bandbreite an Leistungen, von sehr guten bis sehr schlechten, während Mädchen tendenziell eher im Mittelfeld verharren. Das kennt Studienautor Avvisati schon von früheren Pisa-Studien zur Mathe- und Lesekompetenz.

Das ist eine bekannte Verteilung, Männer zeigen ein größeres Spektrum, es gibt mehr Idioten als Idiotinnen, aber dafür auch mehr Genies. Kommt dann noch ein Test in einer Eigenschaft dazu, in der ein Geschlecht besser ist, dann werden die Unterschiede im Spitzenbereich noch größer.

Im Spiegel heißt es weiter;

An der Pisa-Studie beteiligen sich alle drei Jahre weltweit Zehntausende 15-Jährige. Sie schreiben dabei auch Tests in Mathe und Naturwissenschaften, ihr Leseverständnis wird getestet. Diese Ergebnisse präsentierte die OECD bereits im vergangenen Dezember. Damals schnitten Jungen insgesamt besser in Mathe, Mädchen besser beim Leseverständnis ab. In den Naturwissenschaften machten die Forscher keinen klaren Vorteil für Jungen oder Mädchen aus.

Also besseres Leseverständnis bei den Mädchen, bessere Mathefähigkeiten bei den Jungs.

Warum erzielen Jungen in dieser Auswertung häufiger Spitzenleistungen? Vielleicht hängt die Problemlösekompetenz mit einem Grundverständnis für Mathe zusammen, wo die Jungen auch leicht vorn liegen. Womöglich hat den Jungen auch geholfen, dass sie die Aufgaben am Computer lösen mussten. Avvisati und seine Kollegen können derzeit nur vermuten. Dafür schauen sie auch auf jene Länder, in denen Mädchen insgesamt besser abgeschnitten haben als Jungen. Darunter sind beispielsweise die Vereinigten Arabischen Emirate und Bulgarien. Das mag überraschen, liegt aber daran, dass hier insgesamt weniger 15-Jährige Spitzenleistungen erreicht haben. Die Mädchen im Mittelfeld ziehen den Schnitt nach oben.

Das ist ja auch eine interessante Feststellung: Hier scheinen die Spitzen nicht gefördert werden zu können, so dass diese sich nicht entsprechend entwickeln. Die schlechten bleiben schlecht, da es mehr schlechte Jungs gibt, holen die Mädchen auf.

Anders in Ländern wie Schweden, Norwegen und Finnland, Gesellschaften also, in denen Männer und Frauen schon relativ gleichgestellt leben: Hier landeten in der Spitzengruppe gleich viele Mädchen wie Jungen. Avvisati mutmaßt, dass die Lehrer hier gleich hohe Erwartungen an Jungen und Mädchen haben, dass die Lehrer Mädchen hier anders motivieren.

Das macht es natürlich interessant, dass sich trotz dieses Aufholens die meisten Frauen auch in diesen Ländern nicht für entsprechende Berufe interessieren, wie das ROSE-Projekt zeigt. Eher ist eine gegenteilige Wirkung feststellbar.

In der Zeit heißt es dazu:

Die erstaunliche Nachricht ist hingegen, dass die Jungs, die ja sonst als die Bildungsverlierer gelten, diesmal deutlich besser sind als die Mädchen. Am unteren Ende der Skala unterscheiden sich die Geschlechter nicht, aber in der Spitzengruppe. Sie setzt sich zu 60 Prozent aus Jungen und nur zu 40 Prozent aus Mädchen zusammen. In den meisten anderen getesteten Ländern ist es ganz ähnlich.

Woran liegt das? Interessanterweise korrelieren die Leistungen im Problemlösen eher mit denen in Mathematik, wo die Jungen auch leicht vorne liegen, und nicht mit den Leistungen im Lesen, wo die Mädchen wesentlich besser sind. Kann mathematisches Denken also auch helfen, sich im Alltag kniffligen Problemen zu nähern, Zweifel zuzulassen und kreativ nach Lösungen zu suchen?

Das wäre ja der bereits oben auch vermutete Zusammenhang.

Ein anderer interessanter Ansatz:

Auch interessant ist, dass Jungen und Mädchen im Problemlösen beim letzten vorherigen Test dieser Art (Pisa 2003) noch gleich gut abschnitten. Vergleichen lässt sich das nicht, denn damals waren die Aufgaben noch nicht interaktiv und mussten auch nicht am Computer gelöst werden. Immer aber, wenn Computer im Spiel sind, hilft das den Jungen. Auch bei Mathe- und Leseaufgaben schnitten sie dann besser ab, wenn sie sie am Bildschirm lösen mussten und nicht auf Papier.

Da heute auch Mädchen viel Zeit am Computer verbringen, kann das allein den Unterschied nicht erklären. Schon eher könnte ausschlaggebend sein, dass sie die Geräte anders nutzen. Es könnte sein, dass die geschmähten Computerspiele den Jungen einen messbaren Vorteil verschaffen.

Finde ich nicht so fernliegend, dass es hier durch Computerspiele zu einer Verbesserung kommen kann.

In einigen Ländern unterschieden sich  die Geschlechter jedoch zusätzlich noch je nach Aufgabe. Handelte es sich um Fragen aus den Gruppen „Kontrollieren und Reflektieren“ oder „Planen und Ausführen“ – zur letzten Gruppe gehört zum Beispiel die Klimaananlagen-Aufgabe – schneiden Mädchen noch recht gut ab. Bei Aufgaben aus dem abstrakteren Topf „Darstellen und Gestalten“ schneiden sie aber umso schlechter ab. Hierzu gehört zum Beispiel die Roboterstaubsauger-Frage. Das deckt sich mit anderen Studienergebnissen, dass Mädchen schlechter räumlich denken können.

Also logisches Denken und Planen klappt bei beiden Geschlechtern gleicher, im räumlichen Denken schneiden Männer wie aus vielen Studien bekannt besser ab.

Das bedeutet aber noch lange nicht, dass dieser Unterschied „natürlich“ ist, also biologische Gründe hat. Denn dann dürfte es von diesem Muster keine Abweichungen geben. In Deutschland aber und vielen anderen europäischen Ländern waren Mädchen in allen Aufgabengruppen ähnlich gut beziehungsweise schlecht. Und in manchen Ländern, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Bulgarien zum Beispiel, sind die Mädchen sogar insgesamt besser im Problemlösen. Es scheint also eher mit Sozialisation und den konkreten Bildungssystemen zu tun zu haben.

Da kann natürlich dennoch ein biologischer Unterschied reinspielen, was uns in das sehr umstrittene Gebiet der Biodiversität bringt. Schon aufgrund anderer pränataler und postnataler Hormonstände.

Räumliches Denken als Voraussetzung für die Naturwissenschaften

Über den Blog von Erwin Schmidt habe ich eine interessante Studie zu Übereinstimmungen von Fähigkeiten im räumlichen Denken und Naturwissenschaften gefunden:

The importance of spatial ability in educational pursuits and the world of work was examined, with particular attention devoted to STEM (science, technology, engineering, and mathematics) domains. Participants were drawn from a stratified random sample of U.S. high schools (Grades 9 –12, N = 400,000) and were tracked for 11+ years; their longitudinal findings were aligned with pre-1957 findings and with contemporary data from the Graduate Record Examination and the Study of Mathematically Precocious Youth. For decades, spatial ability assessed during adolescence has surfaced as a salient psychological attribute among those adolescents who subsequently go on to achieve advanced educational credentials and occupations in STEM. Results solidify the generalization that spatial ability plays a critical role in developing expertise in STEM and suggest, among other things, that including spatial ability in modern talent searches would identify many adolescents with potential for STEM who are currently being missed.

Quelle: Spatial Ability for STEM Domains: Aligning Over 50 Years of Cumulative Psychological Knowledge Solidifies Its Importance

Demnach würde das räumliche Denken eine wichtige Rolle in der Frage spielen, ob man es in den STEM-Fächern, also science, technology, engineering, and mathematics, zu einem Experten bringt.

Hier ein paar andere Artikel zu dem Thema:

In der Studie ist einiges interessantes drin:

räumliches Denken und Schulfächer

räumliches Denken und Schulfächer

In der Grafik sieht man die die Verteilung der Fähigkeiten im sprachlichen, mathematischen und räumlichen Denken unter Berücksichtigung der Lieblingsfächer und der Hassfächer in der Schule.

Hier sieht man deutlich, dass die Fächer zu den Fähigkeiten passen. Wer Mathe und Wissenschaften mag, der ist üblicherweise auch gut in Mathe und räumlichen Denken, wer schlecht in räumlichen Denken ist, der mag auch die dazu passenden Fächer nicht.

Im Studium und mit steigender Qualifikation zeigt sich ein ähnliches Bild

Studiengang Fähigkeiten räumliches Denken

Studiengang Fähigkeiten räumliches Denken

Gerade in den Bereichen Mathematik und Computerwissenschaften, Physik und den Ingenieurwissenschaften scheint ein sehr gutes räumliches Denken und hohe mathematische Fähigkeiten eine Rolle zu spielen, in der Biologie spielen sie dagegen eine geringere Rolle, ebenso wie in der Medizin


Und auch nach dem Abschluss ist das Bild stimmig:


Beschäftigungen mathematische und sprachliche Fähigkeiten

Beschäftigungen mathematische und sprachliche Fähigkeiten

Auch später zeigen sich entsprechende Übereinstimmungen. Wer Physik, Ingenieurwissenschaften oder Mathematik studiert hat, der hat gute Mathematikfähigkeiten, schneidet aber nicht so gut in den Sprachlichen Fähigkeiten ab, wie jemand, der sich für die Geisteswissenschaften interessiert.

räumliches Denken frauen männer

räumliches Denken Frauen Männer

In dieser Grafik wird deutlich, dass der Anteil hochbegabter im Bereich des räumlichen Denkens in den STEM-Bereichen sehr hoch ist. 20% der Männer, die später in dem Bereich arbeiten, gehörten zu Besten (1%) im Bereich des räumlichen Denkens

Es spricht damit viel für einen Zusammenhang zwischen gutem räumlichen Denken und der Berufswahl, gleichzeitig ist auch der Zusammenhang zwischen Testosteron und gutem räumlichen Denken gut erforscht.